傅敏生，曹文元，林艷紅

(閩西職業(yè)技術學院醫(yī)學護理學院，福建 龍巖 364000)

近來，3D技術在解剖教學中的應用越來越多，形式也多種多樣，初步研究發(fā)現(xiàn)其對提高學生學習興趣、效率和成績可能有一定幫助，但確切結論和內(nèi)在機制仍在探討之中[1]。前期研究表明解剖知識的理解和記憶掌握與學生個人的視覺空間能力密切相關，視覺空間能力越強，學習成績越好；而視覺空間能力通常又存在性別差異，一般而言男性比女性的視覺空間能力更強[2-3]。最近，又有學者發(fā)現(xiàn)3D技術輔助解剖教學對視覺空間能力較低學生的幫助作用更大[4]。鑒于護理學生幾乎全部為女性，其視覺空間能力整體水平較低，理論上可能更適用于3D教學模式，但目前尚缺乏相關研究。本研究旨在評估3D影像模型輔助解剖教學對護理學生知識掌握、視覺空間能力和滿意度的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料

前瞻性隨機選取2019年新學期開始《人體解剖學》課程的同年級2個班級的高職護理學生共90名，每個班級45名，均為女性，年齡(20.5±0.8) 歲，最高學歷均為高中；文科生32名，理科生58名；居住農(nóng)村27名，城鎮(zhèn)63名；現(xiàn)專業(yè)均為三年全日制高職護理學。根據(jù)解剖教學方法不同隨機分為3D教學組和傳統(tǒng)教學組，每組45名，分別采用三維重建技術建立的多層螺旋CT 3D立體影像模型輔助教學方法和傳統(tǒng)教學方法。兩組學生一般資料比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，具有可比性。

1.2 教學方法

兩組《人體解剖學》均包括理論和實驗課程，且章節(jié)設置、總課時、理論和實驗課時安排相同，并均由同一名高年資講師授課。傳統(tǒng)教學組理論教學采用傳統(tǒng)教學模式，以Power Point 2D平面多媒體形式為主。3D教學組理論教學以三維重建技術建立的多層螺旋CT 3D立體影像模型輔助教學，結合3D解剖圖像、3D動畫視頻等形式，通過多媒體綜合展示正常和異常解剖結構。3D立體影像模型可360°旋轉展示，并可放大或縮小控制。授課語言講解內(nèi)容與傳統(tǒng)教學組基本一致。以頸部動脈部分為例，通過3D立體影像模型形象地展示了頸部動脈的走行分布，包括主動脈弓、頭臂干、鎖骨下動脈、頸總動脈、椎動脈、頸內(nèi)動脈、頸外動脈，全方位、多角度、立體式的展示可幫助學生學習和記憶各動脈走行、毗鄰的空間結構及位置關系。兩組實驗教學均以標本、模型為主。

1.3 觀察指標

解剖專業(yè)知識成績：全部課程結束后，兩組學生使用相同考卷進行解剖學專業(yè)理論知識測試，考題均為客觀選擇題，重點考察學生對各個系統(tǒng)和器官形態(tài)、結構、位置和毗鄰關系的掌握程度。視覺空間能力：通過心理旋轉(MRT)測試評估兩組學生解剖課程開始前(授課前)和結束后(授課后)的視覺空間能力變化。MRT測試是目前國際通用的心理旋轉能力圖形測試，最早由Vandenberg和Kuse于1978年編制，并于1995年由Peters修訂，具有較好的信效度，Cronbach α系數(shù)0.87，內(nèi)部一致性系數(shù)為0.80。該測試共24題，分為4頁，每頁6題，前兩頁限時4 min，后兩頁限時4 min，中間短暫休息時間為30 s。每題有5個三維Shepard和Metzler物體，最左邊為目標物體，右邊4個為測試物體(分別編號為A，B，C，D)，要求被試者從右邊4個物體中選出2個與最左邊目標物體完全相同的物體，只有將兩個正確選項全部選出時，才能得1分；答錯、多答、少答或不作答均不得分，最大限度地避免了猜測得分情況的出現(xiàn)。該測試最高分為24分，得分越高表示視覺空間能力越強。該測試采用計算機網(wǎng)頁版，每次測試中每道題的4個選項均為隨機排列，得分由后臺實時生成，且不對學生公布正確答案[4]。滿意度：通過問卷調(diào)查兩組學生對教學方法的滿意度，從對授課形式的興趣性、理解記憶的難易性、考前復習耗費時間長短、是否愿意其他課程的講授采用相同形式等方面進行評估，按照非常滿意、滿意、一般、不滿意、非常不滿意5個等級進行評定。

1.4 統(tǒng)計學方法

2 結 果

2.1 兩組學生解剖理論知識測試成績比較

全部課程結束后，3D教學組解剖理論知識測試成績分數(shù)顯著高于傳統(tǒng)教學組，成績分布情況也顯著優(yōu)于傳統(tǒng)教學組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)(見表1)。

表1 兩組學生理論測試成績比較

2.2 兩組學生視覺空間能力比較

授課前，兩組MRT得分比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。授課后，兩組MRT得分均較授課前顯著提高，且3D教學組MRT得分顯著高于傳統(tǒng)教學組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)(見表2)。

表2 兩組學生MRT得分比較 分

2.3 兩組學生滿意度比較

3D教學組學生對授課滿意度顯著優(yōu)于傳統(tǒng)教學組，差異均有統(tǒng)計學意義(Z=2.170，P<0.05)(見表3)。

表3 兩組學生滿意度比較 例

3 討 論

人體解剖學知識點繁多，不容易理解和記憶，傳統(tǒng)教學理論授課以教科書和解剖圖譜為主，雖輔以2D平面多媒體模式，但缺乏整體觀和立體感；實驗教學課時和標本極其有限，師生互動少和學生動手能力差，導致很多學生對解剖課興趣不高、理解不準、印象不深、記憶不牢[5]。因此，多年來解剖教學一直面臨較大挑戰(zhàn)。有研究顯示，解剖學掌握程度與個人視覺空間能力密切相關，個人空間能力越強則解剖學成績越好，而個人空間能力的高低存在明顯的性別差異，一般而言女性的視覺空間能力顯著低于男性[6]。護理學生幾乎全部都是女性，個人視覺空間能力較差，更不擅長于解剖學的學習和掌握，因此，加強對這一學生群體的解剖教學研究具有重要意義。近來，3D技術輔助解剖教學已被證實可以更加直觀地展示人體各種復雜解剖結構和毗鄰關系，幫助學生在腦海中留下立體而準確的圖像信息，便于學習理解和長時間記憶[7]。前期有研究顯示3D技術輔助解剖教學可以增強學生個人的視覺空間能力，尤其對視覺空間能力較低學生的作用更明顯，有利于提高其解剖學成績[8]。本研究選取同年級2個班級的高職護理學生(均為女性)進行研究，采用國際上通用的MRT測試評估個人視覺空間能力，通過與傳統(tǒng)教學方法對比，發(fā)現(xiàn)3D模型教學組學生知識成績顯著提高，個人視覺空間能力和滿意度顯著提高。前期研究表明，解剖學的學習與個人的視覺空間能力相互影響，一方面?zhèn)€人視覺空間能力越強則解剖學的成績越好，另一方面解剖學的學習在一定程度上也會促進個人視覺空間能力的提升[9-10]。本研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)教學組學生經(jīng)過一個學期的解剖課程學習，其視覺空間能力較授課前也有顯著提高，但提高幅度顯著低于3D模型教學組。因此，本研究認為3D輔助解剖教學對學生理論成績的提高有賴于個人視覺空間能力的進一步改善。Hoyek等[11]發(fā)現(xiàn)，3D技術輔助解剖教學對學生理論成績的提高主要體現(xiàn)在空間結構和毗鄰關系相關的解剖知識方面，由于這些內(nèi)容是解剖學的主要知識點，也是決定今后臨床實際運用能力的關鍵所在，因此3D技術輔助解剖教學具有重要意義。Nguyen等[12]研究也發(fā)現(xiàn)，個人視覺空間能力越高，其解剖學理論成績越好，在解剖學學習中花費時間也越少，解決解剖學相關實際臨床問題的能力也越強。因此，在今后解剖學教學中，不但要關注學生理論成績的好壞，還要重視對學生個人視覺空間能力的培養(yǎng)，3D立體影像模型輔助解剖教學不僅可以提高學生的學習效率，還能增強臨床操作和實際運用能力。