劉源劼，龍志敏，曾慶樺，甘勝偉，朱淑娟，汪克建，賀桂瓊

(重慶醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院人體解剖學(xué)教研室， 重慶400016； △通訊作者)

推動(dòng)基礎(chǔ)與臨床融合、鼓勵(lì)探索開展基于器官/系統(tǒng)的整合式教學(xué)，是目前我國(guó)深化院校醫(yī)學(xué)教育改革的重要舉措[1]。我校自2010年展開以器官系統(tǒng)為中心、基礎(chǔ)與臨床課程全線整合的探索，從2017年秋季開始對(duì)臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)五年制本科學(xué)生全面實(shí)施以器官系統(tǒng)為中心的臨床醫(yī)學(xué)整合課程教學(xué)模式，打破以往的以學(xué)科為中心的傳統(tǒng)三段式(基礎(chǔ)課程、臨床課程、臨床實(shí)踐)教學(xué)模式，將基礎(chǔ)學(xué)科與臨床學(xué)科的知識(shí)重新組合，構(gòu)建新的醫(yī)學(xué)課程教育體系，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)教育模式存在的基礎(chǔ)與臨床脫節(jié)、偏離醫(yī)學(xué)工作實(shí)際需要等不足。

人體解剖學(xué)為器官系統(tǒng)整合課程中的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)部分，是研究正常人體器官形態(tài)結(jié)構(gòu)和位置毗鄰關(guān)系的學(xué)科，屬形態(tài)學(xué)范疇[2]。人體解剖學(xué)由于其學(xué)科自身的特點(diǎn)，采用的教學(xué)模式通常為小理論大實(shí)驗(yàn)，理論講解和實(shí)驗(yàn)操作與觀察均在實(shí)驗(yàn)室完成。在器官系統(tǒng)整合課程中，人體解剖學(xué)均安排在每學(xué)期開學(xué)后的前六周。隨著各年級(jí)不同器官系統(tǒng)整合課程的同時(shí)開展，實(shí)驗(yàn)室和授課教師出現(xiàn)周期性、暫時(shí)性緊缺等現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)室存在尸體堆積存放、福爾馬林超標(biāo)等問題。此外，學(xué)生普遍反映內(nèi)容多、專業(yè)術(shù)語多，教學(xué)時(shí)間偏少，記憶和掌握難度較大等情況。因此，如何解決這些問題，幫助和加深學(xué)生對(duì)器官形態(tài)結(jié)構(gòu)的理解迫在眉睫。

1 數(shù)字化解剖操作實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)建和特點(diǎn)

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，醫(yī)學(xué)與信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖像處理技術(shù)相互交叉、滲透、融合后，高校教師和技術(shù)人員利用人體結(jié)構(gòu)信息，通過計(jì)算機(jī)建立可視的、可控的、整合了人體結(jié)構(gòu)的數(shù)字化系統(tǒng)。數(shù)字化虛擬人體將是未來基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究與臨床應(yīng)用的基礎(chǔ)，同時(shí)也為醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)提供了全新的技術(shù)手段[3]。而推進(jìn)信息技術(shù)與醫(yī)學(xué)教育融合也是我國(guó)目前深化院校醫(yī)學(xué)教育改革的方向之一。

我校數(shù)字化解剖操作平臺(tái)硬件構(gòu)成包括87寸多點(diǎn)觸控顯示屏、高清攝像頭、平衡臂式無影燈、多媒體計(jì)算機(jī)、投影儀、冷藏解剖臺(tái)和多抽屜大體標(biāo)本冷藏柜，軟件包括中國(guó)數(shù)字人解剖教學(xué)系統(tǒng)、VH Dissector可視化人體解剖學(xué)系統(tǒng)和高清錄播解剖互動(dòng)系統(tǒng)。中國(guó)數(shù)字人解剖教學(xué)系統(tǒng)由山東數(shù)字人科技股份有限公司開發(fā)完成，選用第三軍醫(yī)大學(xué)人體斷面解剖學(xué)課題組的男、女兩套完整人體斷層圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重建，位置、形態(tài)與原始數(shù)據(jù)一致。VH Dissector可視化人體解剖學(xué)軟件則包含3D男性人體全身模型和女性腹部模型。

中國(guó)數(shù)字人和VH Dissector配合多點(diǎn)觸控顯示屏可實(shí)現(xiàn)對(duì)三維模型任意角度拖動(dòng)、360°旋轉(zhuǎn)、平移、縮放、透明度調(diào)節(jié)、結(jié)構(gòu)隱藏、顯示、分離及著色，能夠?qū)崿F(xiàn)仰視、俯視等觀察效果。VH Dissector還可通過一水平拋面對(duì)人體斷面進(jìn)行劃分，拉動(dòng)拋面選取觀察對(duì)應(yīng)的斷面[4]。高清錄播解剖互動(dòng)系統(tǒng)結(jié)合平衡臂式無影燈的使用，可實(shí)現(xiàn)教師在高清攝像頭下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)講解或帶一組學(xué)生對(duì)某一局部進(jìn)行解剖操作時(shí)，通過高清錄播解剖互動(dòng)系統(tǒng)以直播的方式將講解內(nèi)容同步傳輸?shù)綄?shí)驗(yàn)室多點(diǎn)觸控顯示屏上，使同時(shí)上課的其他學(xué)生直觀細(xì)致地觀察標(biāo)本結(jié)構(gòu)或全部操作過程，還可將視頻錄制成教學(xué)影片，供后期學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)使用。

為防止人體標(biāo)本腐敗和霉變，標(biāo)本常采用10%的福爾馬林進(jìn)行防腐處理。福爾馬林揮發(fā)性很強(qiáng)，對(duì)皮膚和黏膜具有強(qiáng)刺激性和傷害性，長(zhǎng)期接觸福爾馬林可導(dǎo)致癌癥的發(fā)生，世界衛(wèi)生組織已將其列為1類致癌物質(zhì)[5]。冷藏解剖臺(tái)具有數(shù)字控溫(可在-20 ℃-4 ℃范圍內(nèi)任意設(shè)定)、自動(dòng)升降、兼有實(shí)驗(yàn)操作和低溫儲(chǔ)存等功能。福爾馬林在4 ℃左右揮發(fā)較慢，冷藏解剖臺(tái)的使用較好地改善了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的環(huán)境，減少了福爾馬林對(duì)師生健康的影響，保護(hù)師生健康。而多抽屜大體標(biāo)本冷藏柜主要用于教學(xué)過程中的標(biāo)本存放，可有效緩解我校器官系統(tǒng)整合醫(yī)學(xué)教學(xué)改革后存在的標(biāo)本堆積問題。

2 數(shù)字化解剖操作實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的應(yīng)用體會(huì)和思考

我校實(shí)施以器官系統(tǒng)為中心、基礎(chǔ)與臨床全線整合的教學(xué)模式改革，將傳統(tǒng)教學(xué)模式中系統(tǒng)解剖學(xué)和局部解剖學(xué)的知識(shí)點(diǎn)糅合并分配到器官系統(tǒng)整合醫(yī)學(xué)課程(人體概述(一)、呼吸系統(tǒng)疾病、循環(huán)系統(tǒng)疾病、泌尿生殖系統(tǒng)疾病、消化系統(tǒng)疾病、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)疾病、神經(jīng)精神系統(tǒng)疾病等)中。學(xué)生通過三年時(shí)間完成這些課程的學(xué)習(xí)。系統(tǒng)解剖學(xué)和局部解剖學(xué)這兩門課程原本的系統(tǒng)性和完整性被打破，對(duì)學(xué)生的知識(shí)歸納總結(jié)能力提出了更高的要求。中國(guó)數(shù)字人包括系統(tǒng)解剖學(xué)、局部解剖學(xué)、斷層解剖學(xué)、臨床病例、解剖學(xué)微課和自主學(xué)習(xí)六個(gè)模塊，可為學(xué)生提供以學(xué)習(xí)者為中心的課堂教學(xué)形式，便于學(xué)生對(duì)解剖學(xué)知識(shí)回顧復(fù)習(xí)和歸納總結(jié)。而VH Dissector除了在實(shí)驗(yàn)室使用外，還可在校園各處通過網(wǎng)絡(luò)登錄使用，方便學(xué)生在課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)時(shí)查詢和學(xué)習(xí)，從而拓寬形態(tài)學(xué)實(shí)踐教學(xué)的學(xué)習(xí)路徑，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看節(jié)省了教學(xué)資源，極大提高了教學(xué)效率，改善傳統(tǒng)的教學(xué)弊病，提升教學(xué)質(zhì)量，進(jìn)一步滿足21世紀(jì)醫(yī)學(xué)教育對(duì)復(fù)合性人才、高素質(zhì)人才培養(yǎng)的要求。

數(shù)字化解剖操作實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)充分利用現(xiàn)有場(chǎng)地，添加優(yōu)質(zhì)資源和先進(jìn)技術(shù)，將傳統(tǒng)的解剖實(shí)驗(yàn)課和先進(jìn)的計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)相結(jié)合，促進(jìn)解剖教育內(nèi)容、教學(xué)手段和方法現(xiàn)代化。解剖學(xué)理論教學(xué)通常采用PPT以圖片和文字的方式來進(jìn)行。然而圖片是二維平面結(jié)構(gòu)，初學(xué)者難以通過二維平面結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為三維的人體立體形態(tài)結(jié)構(gòu)，對(duì)結(jié)構(gòu)的理解和掌握存在一定困難。將傳統(tǒng)解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)升級(jí)為數(shù)字化解剖操作實(shí)驗(yàn)室后，教師在上課時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的器官可在多點(diǎn)觸控顯示屏上，通過中國(guó)數(shù)字人和VH Dissector直接呈現(xiàn)三維人體立體形態(tài)結(jié)構(gòu)，幫助和加深學(xué)生對(duì)器官形態(tài)結(jié)構(gòu)的理解。學(xué)生在標(biāo)本觀察時(shí)亦可自行使用數(shù)字化解剖操作實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，將三維結(jié)構(gòu)、斷層數(shù)據(jù)、關(guān)鍵點(diǎn)注釋及英文發(fā)音緊密關(guān)聯(lián)起來，增強(qiáng)了師生間、學(xué)生間的互動(dòng)能力，提升學(xué)生利用現(xiàn)代技術(shù)自學(xué)能力，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，解決尸源不足、直觀性差的傳統(tǒng)問題，形成虛實(shí)結(jié)合、各自發(fā)揮優(yōu)勢(shì)的解剖教學(xué)新模式。

數(shù)字化解剖操作實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)畢竟不是真實(shí)的，無法讓學(xué)生體會(huì)人體結(jié)構(gòu)的真實(shí)感，亦無法充分展現(xiàn)一些細(xì)微結(jié)構(gòu)的位置關(guān)系[6]，因而不能完全取代真實(shí)的人體標(biāo)本觀察和解剖操作過程，故教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中仍需要結(jié)合一定的尸體標(biāo)本進(jìn)行教學(xué)。我校人體解剖學(xué)通常采用小班授課的教學(xué)方式，每個(gè)小班約30名學(xué)生。我校原本五年制臨床醫(yī)學(xué)本科的系統(tǒng)解剖學(xué)為88學(xué)時(shí)，其中24學(xué)時(shí)為理論課(6次課)，64學(xué)時(shí)為實(shí)驗(yàn)課(14次課)；局部解剖學(xué)為80學(xué)時(shí)，其中8學(xué)時(shí)為理論課(2次課)，72學(xué)時(shí)(15次課)為實(shí)驗(yàn)課。實(shí)施以器官系統(tǒng)為中心、基礎(chǔ)與臨床全線整合的教學(xué)模式改革后，以觀察為主的器官系統(tǒng)整合課程(如人體概述(一)、循環(huán)系統(tǒng)疾病、泌尿生殖系統(tǒng)疾病、神經(jīng)精神系統(tǒng)疾病等)中，游離標(biāo)本、瓶裝標(biāo)本、模型等尚能滿足教學(xué)所需，然而以解剖操作為主的器官系統(tǒng)整合課程(如呼吸系統(tǒng)疾病、消化系統(tǒng)疾病和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)疾病等課程)則出現(xiàn)了解剖標(biāo)本與學(xué)生人數(shù)無法匹配的問題。傳統(tǒng)局部解剖學(xué)每個(gè)小班30余人完成一具大體標(biāo)本的解剖操作，在局部解剖學(xué)的15次實(shí)驗(yàn)課中每位學(xué)生至少有1次機(jī)會(huì)作為主刀進(jìn)行解剖操作。然而，在以解剖操作為主的器官系統(tǒng)整合課程中，最少的僅為2次實(shí)驗(yàn)課，最多的也不過為5次實(shí)驗(yàn)課，學(xué)生在上課前自行選課時(shí)所選的各門器官系統(tǒng)課程的小班并不完全一致，因此只能對(duì)每門器官系統(tǒng)整合課程進(jìn)行分組操作。這意味著30余人的小班僅能分成2-5組，存在每次課上多則超過15人圍在一起進(jìn)行某局部的操作，另外15余人圍觀操作過程的情況。怎樣才能在人體標(biāo)本相對(duì)缺乏的情況下，使全班學(xué)生既能完成解剖操作，又能及時(shí)了解和發(fā)現(xiàn)操作過程中的解剖知識(shí)呢？87寸多點(diǎn)觸控顯示屏、高清攝像頭和平衡臂式無影燈的使用可以使4-6位學(xué)生交替操作，同時(shí)上課的其他學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)觀看實(shí)況操作錄像，直觀、細(xì)致地觀察全部操作過程，不僅鍛煉了學(xué)生的實(shí)踐操作能力，而且也提高了教學(xué)質(zhì)量和標(biāo)本利用率，達(dá)到資源共享的目的。

以器官系統(tǒng)為中心、基礎(chǔ)與臨床課程全線整合的教學(xué)模式通過整合與重組，將某個(gè)系統(tǒng)的疾病從形態(tài)、結(jié)構(gòu)、發(fā)生、功能、生理、病理、臨床有機(jī)串聯(lián)起來，使學(xué)生將學(xué)到的知識(shí)融會(huì)貫通，同時(shí)可讓學(xué)生早期、長(zhǎng)期接觸臨床。因此，以器官系統(tǒng)為中心的醫(yī)學(xué)課程改革是一項(xiàng)具有深遠(yuǎn)意義的開創(chuàng)性研究[7，8]。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室是信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的具體應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)，是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室在時(shí)間與空間上的延伸，將虛擬解剖學(xué)與傳統(tǒng)解剖學(xué)教學(xué)結(jié)合，使之相互補(bǔ)充、相輔相成。數(shù)字化解剖操作實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)配合我校以器官系統(tǒng)為中心、基礎(chǔ)與臨床全線整合的教學(xué)模式改革，除了有效地解決了目前存在的問題外，對(duì)全面推進(jìn)教學(xué)改革，尤其是解剖學(xué)教學(xué)模式改革的創(chuàng)新性發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，進(jìn)一步滿足21世紀(jì)醫(yī)學(xué)教育對(duì)復(fù)合性人才、高素質(zhì)人才培養(yǎng)的要求。