張海龍，閻文柱，姜東，房艷，劉素偉，左中夫，劉學(xué)，李文慧

(遼寧醫(yī)學(xué)院，遼寧 錦州 121002)

人體解剖學(xué)是按人體的器官系統(tǒng) (如運動系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、脈管系統(tǒng)、感覺器、神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)等)闡述正常人體器官形態(tài)結(jié)構(gòu)、相關(guān)功能及其發(fā)生發(fā)展規(guī)律的科學(xué)，是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)中重要的支柱學(xué)科之一，是醫(yī)學(xué)生必須掌握的一門醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課，學(xué)習(xí)這門課程的目的就是要讓醫(yī)學(xué)生理解和掌握人體內(nèi)各大器官的正常形態(tài)結(jié)構(gòu)、毗鄰關(guān)系、生長發(fā)育規(guī)律及其功能意義，為學(xué)習(xí)其他醫(yī)學(xué)課程奠定堅實的形態(tài)學(xué)基礎(chǔ)。［1］然而，人體解剖學(xué)的信息量大，解剖學(xué)的結(jié)構(gòu)眾多，學(xué)習(xí)起來枯燥乏味，而且人體解剖學(xué)的課程一般都安排在大學(xué)一年級就開展，這樣，對于初入大學(xué)校園沒有任何醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)的大學(xué)生來說，學(xué)習(xí)這么一門重要的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程往往會感覺力不從心。因此，尋找一個好的教學(xué)方法，對于人體解剖學(xué)的教學(xué)來說非常重要。

受網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用迅猛發(fā)展的影響，當(dāng)代醫(yī)學(xué)生獲取信息的途徑增多，這必然會對傳統(tǒng)教學(xué)方法提出新的要求。筆者所在教研室結(jié)合解剖學(xué)實驗課的特點，探尋了一些新的教學(xué)方法和教學(xué)手段，并在2010年12月建立了“解剖數(shù)碼互動教學(xué)系統(tǒng)”。這個系統(tǒng)通過每個實驗臺上的數(shù)碼裝置，將古老的人體解剖學(xué)和前沿性的信息技術(shù)相結(jié)合，把醫(yī)學(xué)和計算機信息技術(shù)相結(jié)合，具有媒體融合性、交互智能性和信息擴張性等多種特征。［2］在實踐教學(xué)中，收到了非常好的教學(xué)效果。

一、解剖數(shù)碼互動教學(xué)系統(tǒng)的建立

遼寧醫(yī)學(xué)院解剖數(shù)碼互動系統(tǒng)購自山東易創(chuàng)公司。

1.安裝系統(tǒng)。該系統(tǒng)由圖像采集系統(tǒng)、管理和控制系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)以及集成輔助設(shè)備組成。解剖學(xué)實驗室內(nèi)的系統(tǒng)主要由圖像采集設(shè)備、教師和學(xué)生操作臺組成，各個實驗室之間則通過網(wǎng)線連接起來，可以實現(xiàn)多間教室同時進行的廣播教學(xué)。

2.工作原理。圖像采集設(shè)備采用一體化球型攝像機，音頻和視頻信號通過電纜傳送到教師操作臺、學(xué)生操作臺和投影儀。

教師操作臺由操作系統(tǒng)、搖桿鍵盤、顯示器、視頻分配器和切換器、信號處理器、音響系統(tǒng)組成，通過教師的操作來采集前端信號，實現(xiàn)對音、視頻信號的切換和控制，并通過信號處理器對圖像及聲音信號進行處理。

學(xué)生操作臺由學(xué)生手持遙控器、液晶電視、音頻放大器、有線麥克風(fēng)組成，主要是控制自身的圖像采集設(shè)備，發(fā)送學(xué)生音頻信號，也可顯示教師操作臺顯示器所顯示的內(nèi)容。

3.各操作臺的功能。數(shù)碼解剖互動教學(xué)系統(tǒng)由學(xué)生操作系統(tǒng)、教師操作系統(tǒng)和師生互動系統(tǒng)構(gòu)成。［3－4］

第一，學(xué)生操作系統(tǒng)具有的功能。一是同步學(xué)習(xí):學(xué)生可以通過液晶電視顯示教師操作平臺顯示的所有教學(xué)內(nèi)容，進而進行同步教學(xué)。由于各個實驗室的操作系統(tǒng)都進行了網(wǎng)線聯(lián)網(wǎng)，因而還能夠同時進行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。二是圖像監(jiān)控:學(xué)生可以通過手持遙控器控制自身的攝像頭，進行解剖標(biāo)本圖像的距離和角度的調(diào)整、拍照和錄像等。還可以利用手持攝像機探尋解剖過程中一些微小結(jié)構(gòu)，比如，顱底內(nèi)面觀的各個孔、前庭蝸器等，還可以觀察一些肉眼無法達到的隱蔽的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)。三是預(yù)置攝像頭位置:比如，有些解剖學(xué)標(biāo)本的結(jié)構(gòu)在某一個角度和距離才能看得最為清晰，此時學(xué)生可以通過預(yù)置攝像頭功能將其設(shè)置在該位置并儲存于遙控器內(nèi)，下次在觀察時只需調(diào)出預(yù)置的數(shù)字鍵即可，方便快捷，免去每次都要重新調(diào)焦的麻煩。而且此種預(yù)置可以預(yù)置多個位置，便于多標(biāo)本的同時預(yù)置。四是即時提問:學(xué)生可以通過遙控器上的呼叫鍵及有線麥克風(fēng)實現(xiàn)與教師間的即時提問，實現(xiàn)教學(xué)互動。五是網(wǎng)絡(luò)考試:利用系統(tǒng)自帶或教師加載的題庫進行同步考試，此時學(xué)生利用遙控器上的按鍵就可完成答題，實現(xiàn)解剖學(xué)網(wǎng)絡(luò)化電子考試，系統(tǒng)自動評分。

第二，教師操作系統(tǒng)具有的功能。一是監(jiān)控圖像:教師可以在自己的顯示器上監(jiān)視所有學(xué)生端的解剖標(biāo)本圖像，并能控制所有學(xué)生端攝像頭的距離角度調(diào)整、預(yù)置攝像頭位置、拍攝、回放等操作。二是處理圖像:可以對拍攝到的解剖標(biāo)本圖像進行后期圖像處理，進而達到教學(xué)目的的圖像要求。三是支持絕大多數(shù)醫(yī)學(xué)圖像的輸入輸出:支持符合DICOM3.0國際標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù) (CT、MRI、DR、DSA)的輸入、分析、示教和輸出，如虛擬人軟件，為解剖畫面與醫(yī)學(xué)圖像的結(jié)合對比提供先進的教學(xué)方法。四是錄制圖像:教師可以根據(jù)教學(xué)需求錄制任意解剖標(biāo)本圖像或回放錄制好的圖像，并制作高質(zhì)量的解剖教學(xué)DVD或VCD光盤。

第三，師生互動系統(tǒng)具有的功能。利用建好的網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)多教室、多系統(tǒng)、多平臺同步教學(xué);利用投影儀或液晶電視進行大屏幕轉(zhuǎn)播教學(xué);利用系統(tǒng)自帶或教師加載的題庫進行學(xué)生同步網(wǎng)絡(luò)化電子考試;利用麥克風(fēng)和遙控器進行互動教學(xué)和輔導(dǎo);可以利用網(wǎng)絡(luò)進行教學(xué)視頻的同步放映或手術(shù)操作的現(xiàn)場直播。

二、傳統(tǒng)解剖學(xué)教學(xué)方法的劣勢和不足

1.教師教學(xué)方面存在的劣勢和不足。一是教師難以全面而及時地指導(dǎo)學(xué)生上解剖實驗課。上解剖實驗課的時候，教師在長1.8米，寬0.8米的不銹鋼解剖臺上操作，操作部位范圍最大不超過0.1平方米。對一些典型的結(jié)構(gòu)，細微的結(jié)構(gòu) (如顱骨底面的內(nèi)面觀的孔裂等結(jié)構(gòu))，不能及時地面向全體學(xué)生展示。而學(xué)生們都圍著老師來觀察，這樣不僅影響了課堂嚴(yán)肅的氛圍，還降低了課堂的教學(xué)質(zhì)量。二是教師工作量大，工作環(huán)境惡劣。由于解剖學(xué)涉及大量的標(biāo)本結(jié)構(gòu)，很多都是細微結(jié)構(gòu)，老師授課不得不分組進行講解，很多都是重復(fù)的講解，為此耗費了大量的人力和時間，再加上福爾馬林的刺鼻氣味，老師的上課難度可想而知。三是解剖過程無記錄，給日后的回顧及錯誤的糾正帶來困難。而且很多經(jīng)典的結(jié)構(gòu)不能得到及時有效的影像學(xué)保存，造成了教學(xué)資源的極大浪費。

2.學(xué)生學(xué)習(xí)方面存在的劣勢和不足。在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，只是老師的“一言堂”，一方面老師講得口干舌燥，另一方面學(xué)生聽得云里霧里，教與學(xué)之間缺少互動環(huán)節(jié)，使得學(xué)生只是被動的學(xué)習(xí)，因而學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性下降。俗話說得好“興趣是最好的老師”，沒有興趣的學(xué)習(xí)往往使得學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性下降。在沒有現(xiàn)代化設(shè)備的傳統(tǒng)教學(xué)模式下，很多細微的解剖結(jié)構(gòu)只適合一個或幾個學(xué)生才能看見，而即使是30個人的小班授課也很難實現(xiàn)面向全體學(xué)生的教學(xué)效果。往往是示教時里三層外三層，結(jié)果大部分學(xué)生還是一頭霧水，不知所云。教師在課間指導(dǎo)學(xué)生過程中，經(jīng)常會遇到很多學(xué)生詢問同一問題的情況，使真正解決的問題數(shù)量非常有限，浪費了很多的時間和精力。［5］

三、數(shù)碼互動教學(xué)系統(tǒng)的特點和優(yōu)勢

1.提高學(xué)習(xí)興趣。數(shù)碼互動教學(xué)系統(tǒng)利用文字、圖像、動畫、視頻和多媒體網(wǎng)絡(luò)將傳統(tǒng)枯燥繁雜的解剖學(xué)知識多角度呈現(xiàn)出來，使其形象生動、一目了然地展現(xiàn)在學(xué)生面前，增強了學(xué)生的感性認識。學(xué)生還可以主動地根據(jù)需要重復(fù)播放之前的教學(xué)資源，使同學(xué)更好地溫故知新，掌握教學(xué)知識點。

2.教學(xué)相長，師生互動。老師只需通過教師操作系統(tǒng)就能觀察并控制所有解剖臺的攝像圖面，及時地指導(dǎo)學(xué)生解剖操作中存在的錯誤;同時學(xué)生通過學(xué)生操作系統(tǒng)的一體化攝像機和有線麥克風(fēng)等即時發(fā)問，使得問題在第一時間得到解決，并且?guī)熒g可以直接進行相關(guān)問題的探討。在減輕教師工作強度的同時，大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，使得師生間的交流更加輕松、高效。

3.經(jīng)典定格，“昨日重現(xiàn)”。利用所有的攝像頭可以對整個教學(xué)過程進行全程錄制，如果有完美經(jīng)典的結(jié)構(gòu)標(biāo)本，可以隨時進行攝錄，以便日后教學(xué)的需要。

4.網(wǎng)絡(luò)共享。由于各個實驗室除了有一套獨立的數(shù)碼互動系統(tǒng)之外，還配備了網(wǎng)絡(luò)連接功能，每一個解剖實驗室的教師都可以實現(xiàn)跨實驗室的音、視頻共享，以及跨實驗室的圖像采集設(shè)備的選擇和控制，達到教師和全體學(xué)生在教學(xué)過程中的互動。［6］

四、數(shù)碼互動教學(xué)系統(tǒng)帶來的經(jīng)濟及社會效益

當(dāng)前中國醫(yī)學(xué)教學(xué)中的尸體來源少之又少，而且價格昂貴，為此學(xué)校每年投入了大量的資金用于尸體的購買，因此高效的利用尸體才能最大限度的節(jié)約成本，本系統(tǒng)的多實驗臺同步視頻直播的方式就可解決這個問題，為此減少了對過多尸體的破壞。

由于解剖學(xué)是一門形態(tài)學(xué)，涉及大量的標(biāo)本結(jié)構(gòu)，很多都是細微結(jié)構(gòu)，老師授課不得不分組進行講解，而且由于學(xué)生的角度不同，接收學(xué)習(xí)效果也不盡相同，為此耗費了大量的人力和時間，現(xiàn)在可以利用360度智能高速球型攝像機對標(biāo)本進行全方位的展示，并且通過多臺大屏幕電視展示給同學(xué)，同時手持式攝像機還可深入到一些結(jié)構(gòu)內(nèi)部看到一些結(jié)構(gòu)的“死角”，同時還可進行視頻的錄像以備其他班級利用。為此可以節(jié)省大量的教學(xué)時間和教學(xué)資源，同時提高了教學(xué)效率和效果。

在此系統(tǒng)下培養(yǎng)出來的學(xué)生，必將對解剖學(xué)的學(xué)習(xí)更加感興趣，了解的更加徹底清晰，打下堅實的解剖學(xué)基礎(chǔ)，為將來的臨床課程學(xué)習(xí)帶來方便，由此培養(yǎng)出來的醫(yī)學(xué)生也必將為社會帶來更大的貢獻。與傳統(tǒng)的教學(xué)方法相比，“解剖數(shù)碼互動教學(xué)系統(tǒng)”在解剖學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用具有顯著的教學(xué)優(yōu)勢。它形象生動，科技含量高，可以開拓學(xué)生的視野、鍛煉學(xué)生的思維、極大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)解剖學(xué)的興趣和熱情。同時，它還可以進行師生互動和教學(xué)相長，極大地提高了教學(xué)效率，既減輕了教師的授課強度，也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。此外，即時錄制、視頻回放及網(wǎng)絡(luò)共享等功能都是傳統(tǒng)教學(xué)手段不可匹敵的特點。以上特點都是對傳統(tǒng)解剖學(xué)教學(xué)的一種創(chuàng)新。

同時，“解剖數(shù)碼互動系統(tǒng)”在解剖教學(xué)中還是一個嶄新的課題，還有許多問題需要完善和解決，這也對教師提出了更高的要求。教師除了要掌握本學(xué)科的專業(yè)知識以外，還必須有一定的電腦、互聯(lián)網(wǎng)及數(shù)碼互動系統(tǒng)的操作技術(shù)，這樣才能更好地將傳統(tǒng)的教學(xué)方法與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)有機的結(jié)合起來。此外，教師應(yīng)該轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，充分利用數(shù)碼互動系統(tǒng)進行教學(xué)設(shè)計，優(yōu)化教學(xué)過程，做到真正意義上的教學(xué)互動，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高形態(tài)學(xué)教學(xué)效果［2］。

［1］席煥久.人體解剖學(xué)［M］.北京:人民衛(wèi)生出版社，2007.1.

［2］杜趙康，王勇，楊開明，等.“解剖數(shù)碼互動系統(tǒng)”在實驗教學(xué)中的應(yīng)用與展望［J］.四川解剖學(xué)雜志，2009，17(2):77～78.

［3］王金平，齊安東.數(shù)碼互動在解剖學(xué)教學(xué)中的作用［J］.醫(yī)藥教育，2006，16(7):111 ～112.

［4］許家軍，楊向群，龔杰，等.基于解剖數(shù)碼互動系統(tǒng)的教學(xué)改革與實踐體會［J］.解剖學(xué)研究，2011，33(5):385～387.

［5］陳立東.淺談數(shù)碼互動系統(tǒng)在局部解剖學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用［J］.衛(wèi)生職業(yè)教育，2010，28(23):53 ～54.

［6］姜華東，任國良.數(shù)碼互動系統(tǒng)在人體解剖實驗室的應(yīng)用［J］.中國臨床解剖學(xué)雜志，2007，25(3):131.