斷層解剖學第二課堂教學結合科研創新實踐

張寶營,常麗榮,宋一志,張貴燾,李慧,武艷（首都醫科大學基礎醫學院,北京 100069）

幾十年來，X線計算機斷層成像（CT）、磁共振成像（MRI）、正電子發射計算機斷層顯像（PET）等影像技術在臨床疾病診療過程中發揮著舉足輕重的作用。這些影像學技術成像的形態學基礎是斷層解剖學，因此醫學生學習人體斷層解剖學知識符合現代醫學發展的需求，對培養適應時代要求的臨床醫生具有重要社會價值。斷層解剖學是用斷層方法研究和表達人體正常形態結構及其基本功能的科學，其主要特點是能保持各器官組織結構在原位的基礎上完美展現某一斷面的結構特點及位置關系，可通過追蹤連續斷層并借助計算機對某一特定結構進行三維重建與定量分析，與醫學影像學及介入放射學關系密切，是解剖學與醫學影像學結合產生的過渡學科[1]。目前國內很多醫學院校都陸續開設了斷層解剖學，目的是讓學生在系統解剖學、局部解剖學基礎上理解和掌握連續斷面上的結構位置與名稱，以及人體主要結構在連續斷層內的變化規律，為醫學影像學的學習及臨床應用奠定基礎[2]。

醫學院校的第二課堂是第一課堂的延續，是學生利用第一課堂之外的時間，根據自身興趣自愿參加的課外實踐活動，是對第一課堂教學的補充，不受教學時間、地點的限制，教學形式多種多樣，內容豐富，具有協作性、趣味性、實踐性及創新性等特點，是提高學生整體素質與綜合能力的有效途徑[3]。科研創新項目為本科生開展科研活動、科學研究與發明創造提供支持，具有創新性、可行性，可培養學生科研創新意識和創新能力，充分調動學生的主動性、積極性和創造性[4]。本文將斷層解剖學第二課堂教學與科研創新實踐結合，并取得了良好效果，現將具體內容報道如下。

1 教學過程

1.1 第二課堂教學準備 教師確定第二課堂參與學生，將其分為A、B、C三組并分配教學任務，引導學生自主復習顱腦系統解剖學和局部解剖學知識，引導其通過互聯網、圖書館、教科書以及圖譜等媒介自行查閱資料，A組學生做顱腦連續橫斷層的PPT課件并做匯報準備，B組學生做顱腦連續矢狀斷層的PPT課件并做匯報準備，C組學生做顱腦連續冠狀斷層的PPT課件并做匯報準備，引導學生選取橫斷層、矢狀斷層和冠狀斷層具有標志性結構的層面，比如側腦室體層面、第三腦室層面、海馬層面、胼胝體膝部層面等。明確特定層面中所有結構的位置與名稱，給予一個月的準備時間。

1.2 科研創新實踐準備 教師確定科研創新項目參與學生，將其分為D、E、F三組并分配研究任務，引導學生通過互聯網、圖書館、教科書以及圖譜等媒介自行查閱文獻資料，教師提供部分科研文獻與資料，D組學生做生物塑化技術介紹的PPT課件并做匯報準備，E組、F組學生做文獻匯報，制作PPT課件并做匯報準備，文獻選自本課題組發表到Acta Neurochir、Neurosurgery上的兩篇文章[8-9]，給予一個月的準備時間。

1.3 第二課堂教學結合科研創新實踐 教師確定匯報講解時間和地點，第一次課：教師回顧顱腦系統解剖學、局部解剖學和斷層解剖學總論相關知識，講解討論同時進行3學時。第二次課：A組學生匯報講解顱腦橫斷層解剖結構，教師總結并穿插顱腦橫斷層醫學影像學和科研資料，講解討論同時進行3學時。第三次課：B組學生匯報講解矢狀斷層解剖結構，教師總結并穿插顱腦矢狀斷層醫學影像學和科研資料，講解討論同時進行3學時。第四次課：C組學生匯報講解冠狀斷層解剖結構，教師總結并穿插顱腦冠狀斷層醫學影像學和科研資料，講解討論同時進行3學時。第五次課：D組學生介紹生物塑化技術，E組、F組學生進行文獻匯報，教師總結點評，講解討論同時進行3學時。

2 教學結果

2.1 第二課堂教學 確定半卵圓中心層面、側腦室體部層面、第三腦室上部層面等十個橫斷層面，確定腦島層面、豆狀核蒼白球層面、正中矢狀層面等六個矢狀層面，確定胼胝體膝部層面、腦橋基底部層面、四疊體層面等九個冠狀層面，掌握每個層面上的結構位置與名稱，連續橫斷層、矢狀斷層和冠狀斷層內結構的變化規律。

2.2 科研創新實踐 熟悉文獻檢索的基本方法與技巧，鍛煉精讀文獻、匯報文獻的能力，掌握生物塑化技術的基本流程，了解本課題組的研究方向與科研思路，提高本科生的科研素養。

2.3 提出斷層解剖學“二課+科創”的教學模式 斷層解剖學“二課+科創”是指在第二課堂中開展斷層解剖學教學并與相關科研創新實踐相結合，同步開展、相輔相成、互相促進的教學模式，效果良好，為斷層解剖學教學的發展積累經驗。

3 結論分析

3.1 第二課堂教學 斷層解剖學是用斷層方法研究和表達人體正常形態結構及其基本功能的科學[1]，屬于人體解剖學的一個重要分支，想要學好斷層解剖學，就需要有良好的系統解剖學和局部解剖學基礎。作為北京市精品課程，系統解剖學和局部解剖學是我校的兩門傳統課程，也是學習臨床課程的重要基石，我們一直秉承“扶傷濟世、敬德修業”的校訓，堅持以立德樹人為本，不斷進行課程改革和創新以適應新時代基礎醫學教育的需求[5]。參與本次第二課堂的都是本科二年級以上的學生，均學過系統解剖學或者局部解剖學，有一定的解剖學基礎，在課程準備期間，教師特別強調顱腦系統解剖學與局部解剖學的重要性，從神經系統角度和顱腦局部著手，復習顱腦內器官和結構的形態、位置和毗鄰關系以及層次結構，建立顱腦器官結構的整體觀念。教師在第一次上課時先詳細復習了腦的系統解剖學知識，然后過渡到斷層解剖的講解與討論。培養學生整體-斷層-整體的思維方式，從整體的角度理解斷層，以斷層為基礎重建整體。掌握橫斷層面、矢狀層面和冠狀層面的結構位置與名稱，以及連續斷層內結構的變化規律，為學生進入臨床學習時對顱腦疾病的影像診斷、介入治療和外科手術等奠定堅實的形態學基礎。

在斷層解剖學教學過程中，要將斷層標本與醫學影像緊密結合，避免從實物到實物、從影像到影像的授課方式，將斷層標本與相對應的臨床影像相聯系，進行對比授課，真正實現基礎與臨床結合。在介紹斷層解剖學總論時，會涉及CT值、窗位/窗寬、部分容積效應、T1/T2加權像、流空效應等影像學常用術語的概念，總結某一個斷面的結構位置與名稱時，會穿插與之對應的CT、MRI圖片，因此，可引導學生在CT、MRI圖片上找到對應結構的位置與名稱。斷層解剖學的教學結合醫學影像學需要授課教師具有一定的臨床和醫學影像知識儲備，例如在講授矢狀斷層垂體層面時，可以聯系垂體瘤的臨床表現（視野受限是因為垂體瘤壓迫了其上方的視交叉等），解讀垂體瘤CT/MRI的形態特點及診斷依據等。顱腦斷層在臨床和日常生活中更為常見，比如顱腦CT、MRI和MRA等都是顱腦斷層結構影像，因此學生更希望有這方面的知識儲備以讀懂相關影像膠片。基礎與臨床相結合的教學模式增加了教學內容的趣味性和實用性，培養了學生用斷層解剖學的理論知識解決臨床應用問題的能力[6]。

3.2 科研創新實踐 深入開展斷層解剖學相關課題研究，能豐富學科前沿知識，讓學生了解學科動態和發展方向[2]。本課題組主要的研究方向是應用生物塑化技術從事斷層解剖學、臨床解剖學的相關研究[7]，科研創新實踐是以此課題組的研究方向為基礎，從文獻閱讀和匯報文獻的角度培養本科生的科研素養和興趣。本科二年級學生還沒有接觸過文獻檢索與文獻閱讀，因此，我們對學生加強了文獻檢索技巧訓練，培養學生的文獻檢索能力與技巧，為學生提供本課題組發表過的文章與研究資料，深入了解我們的研究方向與科研思路。近年來，由于課題組一直從事與顱腦斷層解剖緊密相關的課題研究，因此選取了本課題組發表到Neurosurgery、Acta Neurochir上的兩篇文章精讀并進行文獻匯報[8-9]。對于大二學生而言，精讀文獻與匯報是有一定難度的，尤其是在英文文獻的閱讀與理解上，外文文獻涉及大量專業詞匯，即便使用翻譯軟件也會遇到不準確的問題，需要將文章結果圖片與原文和翻譯對照分析才能明白結果圖片上特定結構的具體位置及名稱。這個過程可能需要投入大量時間與精力，每次打開文獻都要從頭閱讀，經過多次精讀才能明白整篇文獻的邏輯思路，再通過分析實驗結果與結論、經個人匯總與梳理才能完成一份文獻匯報。此外，從他人的學術成果中汲取營養，培養科研思維，鍛煉精讀文獻、匯報文獻的能力，掌握生物塑化技術的基本流程，了解本課題組的研究方向與科研思路，有利于提高本科生的科研素養。

3.3 第二課堂教學結合科研創新實踐 我們提出斷層解剖學“二課+科創”的教學模式，即在第二課堂中開展斷層解剖學教學，并與相關科研創新實踐相結合，使其同步開展、相互融合的教學模式。第二課堂與科研創新項目研究對象均為顱腦，為兩個項目融合開展創造條件。腦主要包括端腦、間腦、小腦和腦干（中腦、腦橋和延髓），眾所周知，腦作為神經系統的核心部分是最為抽象和復雜的，但又充滿了神秘感，學生們對此部分有更強烈的探索欲望，從斷層的角度再次探究顱腦的奧秘更是一場魅力無限的挑戰。第二課堂以學習顱腦斷層結構為主，同時也要掌握每個層面上的結構位置與名稱，連續橫斷層、矢狀斷層和冠狀斷層內結構的變化規律。本科生科研創新項目以學習顱腦斷層相關文獻閱讀和匯報文獻為主，深入了解生物塑化技術的流程，并對如何應用此項技術結合激光共聚焦、臨床影像學及顯微外科、大體解剖等進行相關課題研究[7-9]。顱腦斷層結構的學習為相關文獻的閱讀理解奠定基礎，教師通過提供具有代表性的顱腦橫斷層、矢狀斷層和冠狀斷層生物塑化圖片，引導學生在塑化圖片上找到對應結構的位置與名稱，又進一步鞏固了顱腦斷層結構知識。兩個項目都與顱腦斷層結構相關，相輔相成，相互促進，在教學過程中給每個學生分配了不同的任務，大家一起進行匯報講解，共同學習與探討，共享課程內容，使參與第二課堂的學生能學到科研創新實踐的知識，參與科研創新實踐的學生也能學到第二課堂的知識，進而提高學習效率、拓展知識層面，實現將本科生的科研創新能力培養與教學有機結合[10-13]。

開展“二課+科創”的教學時間和地點具有較強的靈活性，同時也開通了釘釘直播線上課程，即使個別學生有緊急情況不能參加線下課程，還可以參加線上課堂或者觀看回放。教師課前引導學生自主復習顱腦系統解剖學和局部解剖學知識，通過互聯網、圖書館、教科書以及圖譜等媒介自行查找資料制作顱腦橫斷層、矢狀斷層和冠狀斷層解剖PPT課件并進行現場匯報與討論，討論與分析臨床影像和科研資料，精讀文獻并做PPT文獻匯報等，在整個教學過程中，學生是主體，教師負責組織和指導，充分調動學生的積極性和主動性，通過設計學習過程，利用各種教學資源，采用分工協作、單獨匯報、共同探討的方式完成學習任務，充分體現“以學生為中心”的教育理念[14]。

斷層解剖學第二課堂教學結合科研創新實踐是一次新的嘗試并取得了良好效果，主要因為此研究方向與斷層解剖學聯系緊密，能夠完美結合。今后可以將這一教學模式繼續推廣到胸腹部、脊柱區等部位的斷層解剖學教學，但并不一定適合所有研究方向或者課程，因此需要充分考慮研究方向與相關課程的聯系與匹配度。希望“二課+科創”教學模式能為斷層解剖學或者其他課程的教學發展積累經驗。