大數(shù)據(jù)技術(shù)視角下PBL教學(xué)模式與“解剖大師”軟件的融合應(yīng)用

摘要：本文深入探討了大數(shù)據(jù)技術(shù)支持下的PBL教學(xué)模式與“解剖大師”軟件在運動解剖學(xué)課程中的融合應(yīng)用。分析了PBL教學(xué)模式的特點與優(yōu)勢，以及“解剖大師”軟件的功能和作用。闡述了在大數(shù)據(jù)技術(shù)的助力下，兩者結(jié)合在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力、增強實踐操作能力和促進知識理解與應(yīng)用等方面的積極意義。同時，結(jié)合實際教學(xué)案例，詳細介紹了具體的應(yīng)用方法和實施過程，并對應(yīng)用效果進行了評估和反思。最后，對其未來的發(fā)展趨向進行了憧憬與展望，為運動解剖學(xué)的教學(xué)改革貢獻了全新的思路與方法。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)" PBL教學(xué)模式" 解剖大師軟件" 運動解剖學(xué)

中圖分類號：G80 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8902-（2025）-02-076-3-JF

1、引言

運動解剖學(xué)作為體育學(xué)院的基礎(chǔ)課程，對學(xué)生后續(xù)基礎(chǔ)課程和運動技能的學(xué)習(xí)起著至關(guān)重要的作用。然而，該課程課時多、專有名詞抽象難記且內(nèi)容繁雜，學(xué)生在有限時間內(nèi)消化全部內(nèi)容存在一定難度。傳統(tǒng)教學(xué)模式以教師講授為主，通過PPT圖片、標(biāo)本和模型示教，但僅能被教師周圍的學(xué)生能看清，難以照顧到全體同學(xué)。PBL教學(xué)模式以問題為導(dǎo)向，強調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和合作探究，能有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和綜合素質(zhì)。“解剖大師”軟件作為一款專業(yè)的解剖學(xué)學(xué)習(xí)軟件，具有三維可視化、交互性強、內(nèi)容豐富等特點，可為學(xué)生提供直觀、生動的學(xué)習(xí)體驗。將PBL教學(xué)模式與“解剖大師”軟件相結(jié)合應(yīng)用于運動解剖學(xué)課程中，有望提高教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實踐能力。在此基礎(chǔ)上，融入大數(shù)據(jù)技術(shù)，可進一步提升教學(xué)質(zhì)量。通過收集學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的各種數(shù)據(jù)，如在線學(xué)習(xí)時間、參與討論的頻率、對知識點的掌握程度等，教師可以更全面地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

2、PBL教學(xué)模式概述

PBL教學(xué)法是一種以問題為導(dǎo)向的教學(xué)方式，于1969年由美國的神經(jīng)病學(xué)教授Howard Barrows率先創(chuàng)立。它在當(dāng)時的醫(yī)學(xué)界引發(fā)了極為強烈的反響，使眾多醫(yī)學(xué)院校都相繼效仿。該方法是以學(xué)生為中心，教師提出問題，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，運用小組合作的形式分析、解決問題，有效培養(yǎng)學(xué)生在實際生活中發(fā)現(xiàn)并解決問題的能力。如今，在西方研究者們的不斷努力探索改進下，問題導(dǎo)向教學(xué)法日趨成熟并最終發(fā)展成為一套相對完善成熟的、在全球受到眾多學(xué)者們的熱烈歡迎的教學(xué)策略。

國內(nèi)的多所知名院校已引進PBL教學(xué)模式在不同領(lǐng)域進行摸索。唐蘭茂把PBL教學(xué)實踐于臨床應(yīng)用解剖學(xué)的教學(xué)當(dāng)中，采用的教學(xué)方法是以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為前提，獨立觀察醫(yī)學(xué)標(biāo)本，提出疑惑和問題，討論答疑。通過實施PBL教學(xué)，發(fā)現(xiàn)其最大的優(yōu)點就是可以充分發(fā)揮師生之間的積極性，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性加強，學(xué)生學(xué)習(xí)的盲目性降低，能夠讓學(xué)生學(xué)為所用。何興亮在《運動創(chuàng)傷學(xué)》的專業(yè)基礎(chǔ)課程中把運動人體科學(xué)專業(yè)的90名學(xué)生進行實驗分組，分別采用PBL教學(xué)法和傳統(tǒng)教學(xué)法進行對比實驗，從知識、技能、態(tài)度三個方面進行效果評價。

3、“解剖大師”軟件的功能和特點

“解剖大師”軟件通過多媒體設(shè)備呈現(xiàn)出虛擬但逼真的畫面，適應(yīng)信息技術(shù)飛速發(fā)展時代的教學(xué)要求。軟件包含了人體大量的解剖結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)詳實，功能強大，且可以通過計算機多媒體多方位展示，充分滿足教學(xué)需要。將解剖軟件引入運動解剖的教學(xué)，能極大程度地緩解運動解剖學(xué)教學(xué)中標(biāo)本模型短缺的現(xiàn)狀，有效地豐富了教學(xué)資源，提高了教學(xué)效果。

（1）實現(xiàn)三維可視化：“解剖大師”軟件通過呈現(xiàn)出三維模型的方式來展示人體解剖結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生可以更為直觀地洞悉人體的內(nèi)部構(gòu)造情況。軟件可以進行旋轉(zhuǎn)、縮放、拆解等操作，方便學(xué)生從不同角度觀察人體結(jié)構(gòu)。

（2）交互性強：學(xué)生可以通過軟件進行交互操作，如點擊人體結(jié)構(gòu)部位，查看相關(guān)的名稱、功能和解剖關(guān)系等信息。軟件還提供了動畫演示功能，能夠生動地展示人體結(jié)構(gòu)的運動過程。

（3）內(nèi)容豐富：“解剖大師”軟件包含了人體各個系統(tǒng)的解剖結(jié)構(gòu)，以及詳細的文字說明和圖片資料。此外，該軟件還設(shè)置了練習(xí)題以及考試功能模塊，能夠助力學(xué)生對所學(xué)知識進行鞏固強化。

（4）方便易用：“解剖大師”軟件界面簡潔，操作方便，學(xué)生能夠在電腦、平板以及手機等多種設(shè)備上運行該軟件，從而實現(xiàn)隨時隨地開展學(xué)習(xí)活動。

4、依托大數(shù)據(jù)技術(shù)，構(gòu)建“解剖大師”軟件輔助的PBL教學(xué)模式

4.1、問題設(shè)計

（1）問題的來源。

問題可以從實際生活中的各類場景獲取，比如運動案例、運動損傷情況或者體育科研課題等。這些問題需具備真實性、復(fù)雜性以及開放性，如此方能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與強烈的好奇心。

（2）問題的設(shè)計原則。

①聚焦學(xué)生主體：在設(shè)計問題時，要充分考慮學(xué)生現(xiàn)有的知識水平與學(xué)習(xí)能力，將學(xué)生置于中心位置，促使學(xué)生在解決問題的進程中扎實地獲取知識并掌握技能。

②緊密結(jié)合教學(xué)目標(biāo)：問題的設(shè)計必須與運動解剖學(xué)的教學(xué)目標(biāo)高度契合，全面涵蓋教學(xué)內(nèi)容中的重點與難點部分。

③確保可操作性：問題的設(shè)計應(yīng)保證具有切實的可操作性，讓學(xué)生能夠憑借自主探究以及合作學(xué)習(xí)的方式，順利找到解決問題的有效途徑。

具體設(shè)計如表1。

4.2、實施階段

（1）實施對象。

以體育學(xué)院2023級4個運動解剖學(xué)教學(xué)班的學(xué)生為教學(xué)實驗對象，2024年2月份開課。其中2個班級為實驗班，在教學(xué)中實施PBL教學(xué)法，并在課堂中使用“解剖大師”解剖軟件。另外2個班級繼續(xù)實施傳統(tǒng)教學(xué)模式，為對照班。課程教學(xué)由相同教師和相同進度執(zhí)行，全部教學(xué)包含48學(xué)時理論課和16學(xué)時實驗課，實施時間為2024年2月至2024年6月。

（2）實施過程。

實驗組和對照組均使用超星泛雅教學(xué)平臺，采取線上線下混合教學(xué)方式進行授課，具體的技術(shù)路線如下。

①課前

對照組：a.教師上傳學(xué)習(xí)資料在超星泛雅平臺（課前導(dǎo)讀、大綱、教案、錄制的重點和難點視頻、電子教材等）。b.教師布置課前學(xué)習(xí)任務(wù)（盡量具體可監(jiān)控）

實驗組：a.教師上傳學(xué)習(xí)資料在超星泛雅平臺（課前導(dǎo)讀、大綱、教案、錄制重點 難點視頻、電子教材等）。b.小組組建：將學(xué)生分成若干個小組，每個小組由5—6名學(xué)生組成。小組成員需要依據(jù)自身的興趣愛好以及擅長領(lǐng)域進行任務(wù)劃分，清晰界定各自所承擔(dān)的任務(wù)與責(zé)任。c.問題呈現(xiàn)環(huán)節(jié)：教師將問題展示給學(xué)生，同時引導(dǎo)學(xué)生針對問題展開深入分析與熱烈討論。學(xué)生能夠通過查閱各類資料、仔細觀察“解剖大師”軟件等途徑，充分了解問題的背景情況以及相關(guān)知識內(nèi)容。d.自主探究：學(xué)生以小組為單位，進行自主探究。學(xué)生可以通過查閱資料、觀察“解剖大師”軟件、進行實驗等方式，收集相關(guān)信息，分析問題，提出解決方案。

②課中

對照組：a.課前測試（檢查學(xué)生預(yù)習(xí)情況）。b.教師講授為主。c.總結(jié)小測，最終讓學(xué)生真正理解并掌握相關(guān)知識，通過課堂小測鞏固所學(xué)內(nèi)容。

實驗組：a.課前測試（檢查學(xué)生預(yù)習(xí)情況）。b.教師根據(jù)教學(xué)大綱，以問題為導(dǎo)向進行授課。例如，在講解骨骼系統(tǒng)時，提出“為什么不同的運動項目對骨骼的要求不同？”等問題，引導(dǎo)學(xué)生進行思考和討論。利用“解剖大師”解剖軟件，展示人體結(jié)構(gòu)的三維模型，讓學(xué)生更加直觀地理解人體解剖結(jié)構(gòu)。教師可以通過軟件進行動態(tài)演示，講解各個器官的位置、形態(tài)和功能。組織小組討論，讓學(xué)生圍繞問題進行交流和分享。每個小組推選代表進行發(fā)言，教師進行點評和總結(jié)，對本節(jié)課的重點難點進行講解。c.總結(jié)小測，最終讓學(xué)生真正理解并掌握相關(guān)知識，通過課堂小測鞏固所學(xué)內(nèi)容。

③課后

對照組：布置作業(yè)。

實驗組：布置作業(yè)、學(xué)習(xí)成果線上展示、學(xué)生上傳對自己講解知識的小視頻。

④期末評價

對照組的總成績評定方式為：考勤成績占比10%、作業(yè)成績占比5%、小測試成績占比5%、實驗報告成績占比5%，再加上15%的期中成績以及60%的期末成績。

實驗組的總成績評定方式為：考勤成績占比10%、作業(yè)成績占比5%、小測試成績占比5%、實驗報告成績占比5%，此外還有15%的小組成績以及60%的期末成績。

5、大數(shù)據(jù)技術(shù)下PBL教學(xué)模式結(jié)合“解剖大師”軟件在運動解剖學(xué)課程中的應(yīng)用效果評估

5.1、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性的提高

采用問卷調(diào)查與訪談的形式，對學(xué)生關(guān)于PBL教學(xué)模式結(jié)合“解剖大師”軟件的應(yīng)用效果進行了解與評價。同時，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)分析學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的行為數(shù)據(jù)，如在“解剖大師”軟件上的停留時間、操作頻率、參與在線討論的活躍度等。結(jié)果顯示，學(xué)生對這種教學(xué)方法表現(xiàn)出了極為濃厚的興趣，積極性也有了顯著提高。學(xué)生們一致認為，該教學(xué)方法能夠切實有效地激發(fā)自身的學(xué)習(xí)興趣與強烈的好奇心，從而大幅提升學(xué)習(xí)效果。大數(shù)據(jù)分析進一步證實了學(xué)生的積極反饋，為教學(xué)方法的持續(xù)優(yōu)化提供了客觀依據(jù)。

5.2、學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)

借助對學(xué)生學(xué)習(xí)過程以及作業(yè)完成狀況的觀察，來知悉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。此外，通過大數(shù)據(jù)收集學(xué)生自主學(xué)習(xí)過程中的數(shù)據(jù)，如查閱資料的來源和頻率、在不同學(xué)習(xí)平臺上的活動軌跡等。結(jié)果顯示，學(xué)生在PBL教學(xué)模式結(jié)合“解剖大師”軟件的應(yīng)用過程中，能夠主動查閱資料、分析問題、提出解決方案，自主學(xué)習(xí)能力得到了有效培養(yǎng)。大數(shù)據(jù)的精準分析為教師更好地引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供了具體方向。

5.3、學(xué)生問題解決能力的增強

對學(xué)生在解決問題過程中的具體表現(xiàn)加以評價，進而了解學(xué)生的問題解決能力。結(jié)合大數(shù)據(jù)分析學(xué)生在解決問題時的思維路徑和決策過程，如在“解剖大師”軟件中對不同解剖結(jié)構(gòu)的探索順序、對問題的分析角度等。結(jié)果顯示，學(xué)生在PBL教學(xué)模式結(jié)合“解剖大師”軟件的應(yīng)用過程中，能夠運用所學(xué)知識和技能，分析問題、提出解決方案，問題解決能力得到了顯著增強。大數(shù)據(jù)助力教師深入了解學(xué)生的問題解決能力發(fā)展情況，以便針對性地進行指導(dǎo)。

5.4、學(xué)生團隊合作精神的培養(yǎng)

通過對學(xué)生在小組討論與合作學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)進行觀察，以此來知曉學(xué)生的團隊合作精神。利用大數(shù)據(jù)分析學(xué)生在小組合作中的互動數(shù)據(jù)，如發(fā)言次數(shù)、對他人觀點的回應(yīng)情況、任務(wù)分配的合理性等。結(jié)果顯示，學(xué)生在PBL教學(xué)模式結(jié)合“解剖大師”軟件的應(yīng)用過程中，能夠分工合作、相互協(xié)作、共同完成任務(wù)，團隊合作精神得到了有效培養(yǎng)。大數(shù)據(jù)為評估學(xué)生團隊合作精神提供了更全面、客觀的視角。

6、大數(shù)據(jù)技術(shù)視角下PBL教學(xué)模式結(jié)合“解剖大師”軟件在運動解剖學(xué)課程中的應(yīng)用反思

6.1、問題設(shè)計的合理性

問題設(shè)計乃是PBL教學(xué)模式的關(guān)鍵所在，其合理性對教學(xué)效果起著直接的決定作用。在進行問題設(shè)計時，可借助大數(shù)據(jù)技術(shù)分析學(xué)生的過往學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，精準把握學(xué)生的知識水平與學(xué)習(xí)能力。通過對大量學(xué)生學(xué)習(xí)行為和成績數(shù)據(jù)的挖掘，確定學(xué)生的知識薄弱點和學(xué)習(xí)難點，以此為依據(jù)精心設(shè)計出具備真實性、復(fù)雜性以及開放性的問題。同時，結(jié)合大數(shù)據(jù)分析教學(xué)目標(biāo)的達成情況，使問題的設(shè)計與教學(xué)目標(biāo)緊密結(jié)合，將教學(xué)內(nèi)容的重點與難點全面涵蓋其中。

6.2、教師的引導(dǎo)意義重大

在PBL教學(xué)模式與“解剖大師”軟件相結(jié)合的應(yīng)用進程中，教師起著關(guān)鍵的引導(dǎo)作用。教師可以利用大數(shù)據(jù)技術(shù)時刻把握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，如通過分析學(xué)生在“解剖大師”軟件上的操作數(shù)據(jù)、參與PBL討論的頻率和內(nèi)容等，給予學(xué)生必需的指引與協(xié)助。與此同時，教師應(yīng)當(dāng)激勵學(xué)生積極開展自主學(xué)習(xí)、進行合作探究并培養(yǎng)創(chuàng)新思維，借助大數(shù)據(jù)提供的學(xué)生學(xué)習(xí)偏好和優(yōu)勢領(lǐng)域信息，有針對性地提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

6.3、軟件的使用成效

“解剖大師”軟件作為一種輔助教學(xué)的工具，其使用效果對教學(xué)成效有著直接影響。在運用該軟件的過程中，要充分挖掘軟件的優(yōu)勢，為學(xué)生營造直觀、生動的學(xué)習(xí)氛圍。同時，利用大數(shù)據(jù)分析軟件的使用情況，了解學(xué)生對軟件不同功能的使用頻率和效果反饋，留意軟件存在的局限性，不可過度依賴軟件，而應(yīng)結(jié)合其他教學(xué)資源豐富教學(xué)內(nèi)容，進而提高教學(xué)質(zhì)量。

6.4、評價方式的多元性

評價方式的多元性是PBL教學(xué)模式的顯著特點之一。在評價這一環(huán)節(jié)中，應(yīng)當(dāng)運用學(xué)生自我評估、小組之間互相評價以及教師進行評價等多元化的評價手段。結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)，豐富評價內(nèi)容，除了知識的掌握情況、解決問題的實際能力、團隊合作的精神風(fēng)貌等多個層面外，還可以分析學(xué)生的學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)，如學(xué)習(xí)時間分布、參與互動的積極性等。同時，利用大數(shù)據(jù)及時向?qū)W生反饋其學(xué)習(xí)情況，并提出改進的建議，為下一次教學(xué)活動提供參考依據(jù)。

7、結(jié)論

PBL教學(xué)模式結(jié)合“解剖大師”軟件在運動解剖學(xué)課程中的應(yīng)用，無疑是一種極具創(chuàng)新性的教學(xué)方法。它在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性方面成效顯著，有力地培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、問題解決能力以及團隊合作精神，同時極大地增強了學(xué)生的實踐操作能力，促進了知識的理解與應(yīng)用。在實際應(yīng)用中，除了要關(guān)注問題設(shè)計的合理性、教師的引導(dǎo)作用、軟件的使用效果和評價方式的多元化等問題外，還應(yīng)積極引入大數(shù)據(jù)技術(shù)。通過收集學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的各類數(shù)據(jù)，能夠精準把握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)、知識掌握程度以及學(xué)習(xí)偏好。以此為依據(jù)，可以更加合理地設(shè)計問題，使問題更具針對性和挑戰(zhàn)性，充分激發(fā)學(xué)生的探索欲望。未來，隨著信息技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，大數(shù)據(jù)技術(shù)與 PBL 教學(xué)模式及“解剖大師”軟件的融合將更加緊密。通過對海量學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的深度挖掘和分析，不斷優(yōu)化教學(xué)方法和資源配置，為運動解剖學(xué)教學(xué)改革開辟全新的思路和方法。

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