高穎娜,陳世彩,王 偉,朱乘婧,鄭宏良,郭俊逸,張國平,唐海紅*
(1.海軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科,上海 200433;2.海軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院信息科,上海 200433)
耳鼻咽喉頭頸外科是專業(yè)性很強的臨床學(xué)科,其解剖結(jié)構(gòu)位置隱蔽且關(guān)系錯綜復(fù)雜[1],涉及神經(jīng)科、口腔科、眼科等交叉學(xué)科,教學(xué)內(nèi)容繁多且相對抽象,而教學(xué)時間相對較少,學(xué)生實踐機會少,造成教學(xué)難度大、學(xué)生理解困難等問題[2]。僅借助模型進行有限的理論與實踐教學(xué)與培養(yǎng)一個臨床功底扎實、手術(shù)技術(shù)合格的耳鼻咽喉頭頸外科醫(yī)生之間形成矛盾。 三維虛擬解剖具有具象性、交互性和自主性等特點,通過包括立體頭盔、數(shù)據(jù)手套等傳感設(shè)備構(gòu)建一個可交互的逼真的虛擬解剖環(huán)境,給學(xué)生提供一個直觀且實時的交互手段[3],將耳鼻咽喉頭頸的解剖教學(xué)可視化,提升學(xué)生對耳鼻咽喉頭頸外科解剖結(jié)構(gòu)的理解程度,提高教學(xué)效果,以達到在課堂教學(xué)中增加解剖實踐的目的。
1.1 具像性三維虛擬解剖技術(shù)為耳鼻咽喉頭頸外科的教學(xué)提供了一種非侵入性的解剖教學(xué)途徑,可客觀且直觀地反映解剖結(jié)構(gòu)及與交叉學(xué)科之間的解剖關(guān)系。虛擬解剖系統(tǒng)通過呈現(xiàn)與真人比列完全一致的各部位的詳細解剖圖像,實現(xiàn)對耳鼻咽喉頭頸部結(jié)構(gòu)的觀察和解剖操作,實現(xiàn)對器官、組織、神經(jīng)、血液系統(tǒng)、淋巴系統(tǒng)及骨骼的反復(fù)解剖,讓醫(yī)學(xué)生在實際解剖前先在虛擬環(huán)境下進行演練,從而更深入、直觀地認識人體各組織間的空間關(guān)系[4]。
1.2 交互性交互式教學(xué)是主體教學(xué)思想的核心內(nèi)容, 也是西方發(fā)達國家普遍采用的教學(xué)方法。與傳統(tǒng)教學(xué)方法相比,三維虛擬解剖系統(tǒng)增加了更多的教師、學(xué)生及課程資料之間的交互性,從而增加課程的吸引力,便于學(xué)生接受和吸收,同時也將醫(yī)學(xué)生從抄寫、整理上解放出來,將更多精力放在思考、交流和理解上[5],顯著提升醫(yī)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性和批判意識,提升學(xué)習(xí)的激情,增強對耳鼻咽喉頭頸解剖的探究和創(chuàng)新能力[5]。
1.3 可回溯性教師與學(xué)生可將耳鼻咽喉頭頸課程中的重點、難點以及虛擬解剖中的學(xué)習(xí)收獲,在課前、課中及課后各個階段在三維虛擬解剖系統(tǒng)中添加標(biāo)簽[6],以供課后復(fù)習(xí)及反復(fù)解剖實踐操作使用,從而加深理解。而傳統(tǒng)尸體解剖完之后無法對過程及結(jié)果進行記錄和復(fù)習(xí)。
1.4 可測量性通過對每個解剖課程設(shè)置有針對性的隨堂測試,并根據(jù)測試的實時統(tǒng)計結(jié)果了解學(xué)生對該結(jié)構(gòu)的理解和掌握程度,從而有針對性地補充教學(xué)內(nèi)容,以鞏固強化學(xué)生對于耳鼻咽喉頭頸部解剖結(jié)構(gòu)知識的掌握。
目前,國內(nèi)耳鼻咽喉頭頸外科的教學(xué)還停留在文字、圖片和視頻的傳統(tǒng)單向灌輸方式上,對于快速提升醫(yī)學(xué)生的水平有較大限制。解剖學(xué)是耳鼻咽喉科本科生的學(xué)習(xí)重點和難點,又是必經(jīng)之路。由于傳統(tǒng)文化和習(xí)慣等原因,獲得尸頭或標(biāo)本難度較大,前期準(zhǔn)備也極為繁瑣,無法滿足需求,國內(nèi)各單位本科生教育中對解剖學(xué)的理解欠佳,因此,我國耳鼻咽喉頭頸外科醫(yī)生的成長過程較為緩慢。
3.1 三維虛擬解剖系統(tǒng)課程設(shè)計在教學(xué)大綱基礎(chǔ)上,結(jié)合各部位解剖結(jié)構(gòu),根據(jù)重點、難點,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計基于三維虛擬解剖的教學(xué)課程,提前對課堂上可能提出的問題和答案進行準(zhǔn)備并細化教案[7]。同時,結(jié)合臨床實際及大綱要求,指定課程對應(yīng)的隨堂測試,以測評學(xué)生對授課內(nèi)容的掌握程度。
3.2 三維虛擬解剖實戰(zhàn)教學(xué)
3.2.1 課前自習(xí) 學(xué)生提前登錄三維虛擬解剖系統(tǒng)對相應(yīng)的教學(xué)課程進行學(xué)習(xí),根據(jù)課程重點提出相應(yīng)的學(xué)習(xí)目標(biāo),引導(dǎo)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力[5]。
3.2.2 課堂教學(xué) 采用三維虛擬解剖系統(tǒng)進行授課,學(xué)生通過虛擬現(xiàn)實眼鏡、電腦、智能終端連接到該系統(tǒng),教師通過該系統(tǒng)教學(xué)實現(xiàn)區(qū)域解剖和分層解剖的效果,理論結(jié)合虛擬解剖過程對解剖結(jié)構(gòu)的特征和細節(jié)以及相互之間的空間關(guān)系進行講解[1],促使學(xué)生觀察和理解。并通過隨堂測試了解學(xué)生對知識的掌握程度。同時學(xué)生可通過虛擬解剖對某個結(jié)構(gòu)進行針對性的深入解剖和標(biāo)注,反復(fù)練習(xí)解剖操作能力,為實體解剖和外科臨床積累經(jīng)驗。
4.1 隨堂測試采用該方式結(jié)合當(dāng)堂的教學(xué)內(nèi)容針對性地設(shè)計隨堂測試題目,以對學(xué)生的掌握程度進行考核,并通過該軟件的統(tǒng)計功能實時統(tǒng)計隨堂測試結(jié)果,從而有針對性地對薄弱環(huán)節(jié)進行加強并補充相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容。
4.2 單元測試從歷年試題庫中隨機抽取單元測試題目,實驗組與對照組的學(xué)生采用相同的試題,以評估對耳鼻咽喉頭頸外科理論知識的掌握程度,并采用t檢驗對兩組學(xué)生的考試成績進行統(tǒng)計學(xué)分析。
4.3 問卷調(diào)查采用無記名方式進行問卷調(diào)查,以了解學(xué)生對于教學(xué)方式、教學(xué)效果的滿意度,以及對學(xué)習(xí)能力及知識掌握程度的自我評估。主要從學(xué)習(xí)效率提升、自學(xué)能力提升、學(xué)習(xí)興趣激發(fā)、理論知識理解加深、臨床思維培養(yǎng)、分析能力提高、協(xié)作能力增強、課堂氣氛活躍八個方面進行問卷調(diào)查,并通過卡方檢驗將兩組學(xué)生的問卷調(diào)查結(jié)果進行統(tǒng)計學(xué)分析。根據(jù)教學(xué)效果考核結(jié)果得出,三維虛擬解剖系統(tǒng)能有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)主觀能動性并顯著提升學(xué)生理論知識掌握程度,以及其他方面的軟能力。
三維虛擬解剖系統(tǒng)具有具象性、交互性、可回溯性及可測量性,可顯著提高課堂效率,提升教學(xué)效果,增強解剖學(xué)水平,縮短培養(yǎng)周期,為醫(yī)學(xué)院培養(yǎng)臨床功底扎實、手術(shù)技術(shù)合格的耳鼻咽喉科本科生提供新的教學(xué)方法[3]。此外,該系統(tǒng)可隨時隨地實現(xiàn)虛擬解剖,節(jié)省大量的尸頭或尸體標(biāo)本[6]。 隨堂測試、單元測試及問卷調(diào)查可對三維虛擬解剖系統(tǒng)的教學(xué)效果進行評估,以證實該系統(tǒng)能有效提升學(xué)生對耳鼻咽喉頭頸外科專業(yè)知識和解剖結(jié)構(gòu)的理解,同時顯著培養(yǎng)學(xué)生的臨床實踐能力。