董平 王勇 朱亞文 韓曉冬
摘要:按照學(xué)校教學(xué)計(jì)劃安排,《人體解剖和組織胚胎學(xué)》確定為南京大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課和必修專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,由于該專(zhuān)業(yè)與醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的背景知識(shí)的不同和關(guān)注焦點(diǎn)的不同,其教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式有其自身要求與特點(diǎn)。本文根據(jù)三年來(lái)從事該課程的教學(xué)實(shí)踐,從教學(xué)內(nèi)容、存在問(wèn)題和相應(yīng)解決方法幾方面探討教學(xué)改革和創(chuàng)新,更加完善適用于生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的《人體解剖和組織胚胎學(xué)》教學(xué)實(shí)踐,撰此文提供給全國(guó)各高?;A(chǔ)醫(yī)學(xué)同仁討論、爭(zhēng)鳴和參考。
關(guān)鍵詞:人體解剖學(xué);組織胚胎學(xué);生物醫(yī)學(xué)工程;教學(xué)改革
中圖分類(lèi)號(hào):G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2018)37-0153-03
一、前言
隨著生物科學(xué)與醫(yī)學(xué)的發(fā)展,許多的研究成果需要工程化,越來(lái)越多的大學(xué)學(xué)院開(kāi)設(shè)了生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè),我校電子學(xué)院和現(xiàn)代工學(xué)院也于近年分別開(kāi)辦了電子生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)和材料生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)。《人體解剖學(xué)和組織胚胎學(xué)》是該專(zhuān)業(yè)學(xué)生的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程和必修的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。與醫(yī)學(xué)院學(xué)生的形態(tài)學(xué)課程相比,工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)的課程有其自身的特點(diǎn)和教學(xué)規(guī)律。我校解剖學(xué)教研室已承擔(dān)該課程三年,逐步形成了有針對(duì)性的教學(xué)體系?,F(xiàn)對(duì)三年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行總結(jié),以期與同行進(jìn)行交流,提高教學(xué)水平,從而使學(xué)生能夠在較短的教學(xué)時(shí)間內(nèi)掌握人體結(jié)構(gòu)和發(fā)生的基礎(chǔ)知識(shí),啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)生物醫(yī)學(xué)和工程學(xué)的交叉點(diǎn),進(jìn)而在未來(lái)的工作學(xué)習(xí)中進(jìn)行創(chuàng)新性研究和實(shí)踐。
二、生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)現(xiàn)狀和學(xué)生學(xué)習(xí)解剖學(xué)的必要性
生物醫(yī)學(xué)工程(BME)是現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)和工程學(xué)相互結(jié)合相滲透的交叉學(xué)科。自20世紀(jì)80年代至今國(guó)內(nèi)已有70余所高校開(kāi)設(shè)了生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)。[1]這些高校有的屬于醫(yī)學(xué)院校,其生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)具有優(yōu)勢(shì),有的則屬于理工科學(xué)校,其工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)方面具備優(yōu)勢(shì)。我校的電子學(xué)院和工程學(xué)院分別利用其自身的學(xué)科優(yōu)勢(shì)開(kāi)設(shè)了電子生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)和材料生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè),分別在電子和材料方面具有很強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì),可以快速的將生物或醫(yī)學(xué)的成果轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)。而作為一所綜合性的大學(xué),我校還有自己開(kāi)辦的醫(yī)學(xué)院。兩專(zhuān)業(yè)的《人體解剖和組織胚胎學(xué)》課程由醫(yī)學(xué)院人體解剖學(xué)教研室承擔(dān)。生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)是綜合了工程學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的理論知識(shí)方法,從不同層次研究人體系統(tǒng)的狀態(tài)變化,并運(yùn)用工程技術(shù)手段解決醫(yī)學(xué)中的相關(guān)問(wèn)題。因此,生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生培養(yǎng)需要生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和工程學(xué)的相關(guān)理論知識(shí)。對(duì)生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)《人體解剖學(xué)和組織胚胎學(xué)》課程,是專(zhuān)業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)的需要,也是后續(xù)學(xué)習(xí)生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理,系統(tǒng)建模及仿真,醫(yī)療儀器等專(zhuān)業(yè)課程的重要醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)。[2]無(wú)論以后學(xué)生的工作和研究方向是在醫(yī)學(xué)信息工程還是生命科學(xué)新材料方面,基礎(chǔ)的人體形態(tài)學(xué)知識(shí)都是必不可少的。[3]
三、教學(xué)內(nèi)容設(shè)置、教材選擇和考核方式
1.解剖學(xué)總論。解剖學(xué)姿勢(shì)和常用術(shù)語(yǔ)的介紹,特別是方位術(shù)語(yǔ)和人體的軸面以及在影像學(xué)中的應(yīng)用。
2.人體9大系統(tǒng)的主要組成和基本結(jié)構(gòu)。重點(diǎn)介紹人體九大系統(tǒng)的主要器官和基本功能。學(xué)習(xí)期間的實(shí)踐課程不僅有模型的教學(xué),更有解剖技術(shù)老師講解標(biāo)本和參觀臨床醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生局部解剖課程中操作的整體標(biāo)本。
3.組織胚胎學(xué)。人體的四大基本組織介紹以及1次顯微鏡下觀察切片的實(shí)踐課程。人體胚胎學(xué)總論以及受精,植入,胚胎的早期發(fā)育以及相對(duì)應(yīng)的人工干預(yù);人體各大系統(tǒng)的發(fā)生綱要。[4]
4.個(gè)性化的教學(xué)部分。以上三部分內(nèi)容在12次課之內(nèi)完成,其余4—6次內(nèi)容按照以下方式安排:兩個(gè)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生共20人左右,以2—3人為單位組成小組,結(jié)合自己感興趣的內(nèi)容或正在進(jìn)行的研究,分別提出一個(gè)和解剖學(xué)相關(guān)聯(lián)的興趣點(diǎn)并提交給老師,全部收集之后老師和同學(xué)同時(shí)準(zhǔn)備教學(xué)內(nèi)容,準(zhǔn)備期間師生互動(dòng)交流課程準(zhǔn)備情況,然后以小組為單位進(jìn)行學(xué)術(shù)報(bào)告形式的教學(xué)并集體討論。
5.最后測(cè)試分為三部分內(nèi)容。平時(shí)小組表現(xiàn)20%,參照自己的興趣點(diǎn)或研究?jī)?nèi)容結(jié)合相關(guān)的解剖學(xué)知識(shí)寫(xiě)出的綜述40%,理論測(cè)試卷40%。突出形成性考察,降低理論記憶內(nèi)容所占比例。
6.教材。本專(zhuān)業(yè)最初所選用教材開(kāi)始是科學(xué)出版社出版的《人體解剖和組織胚胎學(xué)》,現(xiàn)已根據(jù)教學(xué)內(nèi)容需要改為人民衛(wèi)生出版社的內(nèi)容更為簡(jiǎn)潔的版本:《正常人體結(jié)構(gòu)》,后續(xù)我們準(zhǔn)備將近幾年積累的教學(xué)資料匯編成冊(cè),補(bǔ)充到教學(xué)資料中。
四、教學(xué)中存在的主要問(wèn)題
在教學(xué)過(guò)程中,由于電子生物醫(yī)學(xué)工程與材料生物醫(yī)學(xué)工程兩個(gè)專(zhuān)業(yè)學(xué)生合班上課,同學(xué)們的專(zhuān)業(yè)不同,知識(shí)背景不同,加之教師首次接手非醫(yī)學(xué)院學(xué)生的形態(tài)學(xué)教學(xué),我們發(fā)現(xiàn)了許多以往教學(xué)中沒(méi)有出現(xiàn)的問(wèn)題,主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面:
1.學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。本專(zhuān)業(yè)的學(xué)生之前的學(xué)習(xí)內(nèi)容基本不會(huì)涉及到醫(yī)學(xué)的形態(tài)學(xué)方面,對(duì)于解剖學(xué)和組織胚胎學(xué)課程缺乏了解,整體印象是內(nèi)容枯燥乏味,死記硬背的內(nèi)容較多,對(duì)于課程抱著隨便聽(tīng)聽(tīng),了解即可的類(lèi)似選修課的態(tài)度。
2.教師跨學(xué)科知識(shí)儲(chǔ)備不足。本專(zhuān)業(yè)的學(xué)生需要了解的不僅是解剖學(xué)和組織學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí),更需要了解工程學(xué)和生命科學(xué)的交叉內(nèi)容,而授課教師由于長(zhǎng)年在醫(yī)學(xué)院教學(xué),最初講授的內(nèi)容結(jié)合重點(diǎn)難免出現(xiàn)內(nèi)容繁雜,容易偏重結(jié)合臨床疾病而不是生物工程的情況。例如在講解闌尾炎為何會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)移性右下腹痛時(shí),教師對(duì)于內(nèi)臟痛和軀體痛的區(qū)別以及疼痛與疾病進(jìn)展的關(guān)系進(jìn)行了詳細(xì)的講解,這部分內(nèi)容對(duì)于醫(yī)學(xué)生來(lái)講是非常有興趣的內(nèi)容,但對(duì)于并非從事臨床工作的理工科學(xué)生來(lái)講就興趣不大了,這是教學(xué)過(guò)程中始料未及的情況。教師對(duì)理工科的知識(shí)儲(chǔ)備不足,對(duì)于交叉學(xué)科的了解也不夠,因此在教學(xué)中就會(huì)出現(xiàn)和學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)及需求脫節(jié)的情況。[5]例如在講解心臟這部分內(nèi)容時(shí),解剖學(xué)老師通常的教學(xué)重點(diǎn)在于心臟內(nèi)部的結(jié)構(gòu),對(duì)于和學(xué)生專(zhuān)業(yè)結(jié)合緊密的內(nèi)容比如心電圖、瓣膜材料、心臟超聲原理等的講解就會(huì)力不從心。
3.教學(xué)內(nèi)容側(cè)重點(diǎn)問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題和第二個(gè)問(wèn)題有相關(guān)性。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,我們期望達(dá)到兩個(gè)目的:一是通過(guò)不多的課時(shí),使學(xué)生對(duì)于宏觀和微觀的形態(tài)學(xué)以及人體發(fā)生有一個(gè)全面和概括的了解,二是希望能與學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)的工程學(xué)方面知識(shí)相結(jié)合,對(duì)他們的工作研究給予一定程度的幫助。但由于教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的不足和知識(shí)儲(chǔ)備的原因,對(duì)于教學(xué)內(nèi)容的把握最初是不理想的:例如第一年教學(xué)的時(shí)候花費(fèi)了大量的時(shí)間進(jìn)行肌肉名稱(chēng)位置和起止點(diǎn)的介紹,而這些內(nèi)容既增加了學(xué)生的負(fù)擔(dān),又對(duì)于學(xué)生的學(xué)科交叉學(xué)習(xí)沒(méi)有什么幫助。
4.學(xué)生實(shí)踐課程機(jī)會(huì)少,實(shí)驗(yàn)課所占比例小。形態(tài)學(xué)學(xué)習(xí)必須要有大量的實(shí)驗(yàn)課程,不僅要有大量看模型和標(biāo)本的課程,最好還要有接觸人體整體標(biāo)本的機(jī)會(huì),到醫(yī)院臨床科室以及影像科、檢驗(yàn)科等去實(shí)踐的機(jī)會(huì)。而由于時(shí)間和經(jīng)費(fèi)的原因以及教學(xué)內(nèi)容和人員的難以協(xié)調(diào),實(shí)踐課程的安排較少,教學(xué)效果難以得到保障。最初的兩年我們實(shí)踐內(nèi)容占比很小,只有解剖標(biāo)本觀摩和切片觀察兩次,學(xué)期末組織的學(xué)生反饋意見(jiàn)中表達(dá)了對(duì)于實(shí)踐課教學(xué)效果的肯定和增加實(shí)踐課時(shí)的迫切愿望。
五、解剖學(xué)教學(xué)的改進(jìn)經(jīng)驗(yàn)
針對(duì)以上的各項(xiàng)問(wèn)題,教學(xué)團(tuán)隊(duì)逐年進(jìn)行改進(jìn),我們做了以下的工作:
1.解決學(xué)習(xí)動(dòng)力問(wèn)題。首先教師在開(kāi)課之初就和學(xué)生加強(qiáng)交流,了解學(xué)生的顧慮和需求,采取靈活多變的授課形式。例如:我們要求學(xué)生開(kāi)課第一節(jié)課將自己的照片、姓名和個(gè)人簡(jiǎn)介交給老師,老師承諾在學(xué)期結(jié)束時(shí)能記住每個(gè)同學(xué)的名字,很好的潤(rùn)滑了師生關(guān)系,增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。其次,在授課過(guò)程中結(jié)合老師自己的經(jīng)歷和生活經(jīng)驗(yàn),增加和日常生活相關(guān)的例子,避免使用過(guò)于專(zhuān)業(yè)的解剖學(xué)名詞。當(dāng)學(xué)生對(duì)課程產(chǎn)生了濃厚的興趣時(shí),教學(xué)效果自然事半功倍。
2.教師加強(qiáng)自身的素養(yǎng)。這是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程,教師作為終身學(xué)習(xí)者,要有勇氣挑戰(zhàn)新的領(lǐng)域,避免出現(xiàn)知識(shí)老化,對(duì)于不同專(zhuān)業(yè)和知識(shí)背景的學(xué)生,教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)不同,教學(xué)內(nèi)容的選擇有差別,上課的方式和考核的手段也要有所區(qū)分。[5]在幾年的教學(xué)過(guò)程中我們不僅閱讀了大量工程學(xué)相關(guān)的文獻(xiàn)資料,更為重要的是和相關(guān)領(lǐng)域的老師們進(jìn)行了交流合作,這對(duì)于我們自身的研究領(lǐng)域也是一種拓展和提升。比如:我們和電子學(xué)院研究光信號(hào)的老師合作探討了如何通過(guò)皮膚光信號(hào)檢測(cè)黃疸的問(wèn)題。
3.教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整需要有所取舍,給醫(yī)學(xué)生上課時(shí)過(guò)于細(xì)節(jié)和偏重臨床的問(wèn)題需要減少,而對(duì)于工作研究有幫助的內(nèi)容則需要精講細(xì)講。為解決學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)生需求脫節(jié)的問(wèn)題我們采取了以下措施:新學(xué)期學(xué)生入學(xué)前我們就對(duì)學(xué)生進(jìn)行了分組,2—3人一組的學(xué)習(xí)小組,分組的依據(jù)是相似的專(zhuān)業(yè)背景和興趣。分組的目的有兩個(gè):一是開(kāi)課前了解每一組同學(xué)想達(dá)到的學(xué)習(xí)目標(biāo),最感興趣的人體結(jié)構(gòu)知識(shí)并將這些信息反饋給授課教師,二是在全部基礎(chǔ)課結(jié)束之后的個(gè)性化教學(xué)中,每組同學(xué)結(jié)合自己的專(zhuān)業(yè)方向或者興趣點(diǎn)提供學(xué)習(xí)的素材并以學(xué)術(shù)報(bào)告的形式進(jìn)行類(lèi)似PBL的教學(xué)。具有代表意義的教學(xué)內(nèi)容例如:血管支架、心臟起搏器、成分輸血、人工瓣膜和血液透析等。[6]在教學(xué)實(shí)踐中,學(xué)生們也提出了很多自己感興趣的問(wèn)題,比如:有同學(xué)對(duì)采用功能性磁共振對(duì)大腦進(jìn)行研究有興趣,所以需要了解大腦皮層的Brodmann分區(qū),我們鼓勵(lì)該同學(xué)進(jìn)行相關(guān)的文獻(xiàn)資料查閱和整理,為全班同學(xué)進(jìn)行了大腦皮層分區(qū)的報(bào)告。此外,我們?cè)诤蛢蓪?zhuān)業(yè)相關(guān)課程的老師交流過(guò)程中也參考了其他老師的意見(jiàn),對(duì)于教學(xué)內(nèi)容和側(cè)重點(diǎn)進(jìn)行了進(jìn)一步的調(diào)整。
4.在增加學(xué)生的實(shí)踐機(jī)會(huì)方面我們做了大量的工作。首先,醫(yī)學(xué)院的標(biāo)本陳列室和模型室以及進(jìn)行組織切片觀察的數(shù)字實(shí)驗(yàn)室對(duì)于本專(zhuān)業(yè)學(xué)生是開(kāi)放的。我們還利用了醫(yī)學(xué)院自身優(yōu)勢(shì):與醫(yī)學(xué)院同期開(kāi)課的大三學(xué)生互動(dòng),利用局部解剖教學(xué)所使用的整體標(biāo)本對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué),學(xué)生表現(xiàn)出了極大地學(xué)習(xí)熱情并參與了小部分的解剖操作。其次,我們每學(xué)年組織學(xué)生到附屬口腔醫(yī)院參觀牙模的制作,到其他附屬醫(yī)院的影像科和檢驗(yàn)科參觀學(xué)習(xí)醫(yī)療儀器的運(yùn)轉(zhuǎn)和原理,使學(xué)生對(duì)于部分生物材料和醫(yī)用的電子設(shè)備有了直觀的認(rèn)識(shí)。另外我們還和3D打印設(shè)備制造商以及VR設(shè)備提供商合作,為學(xué)生爭(zhēng)取到親自制作3D打印建模并進(jìn)行打印的操作機(jī)會(huì)。這些實(shí)踐都明顯提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和參與的積極性。
六、形態(tài)學(xué)教學(xué)的展望
在三年的教學(xué)實(shí)踐中,我們逐漸摸索出了一套個(gè)性化的形態(tài)學(xué)課程教學(xué)方法:包括改進(jìn)提高學(xué)生對(duì)學(xué)科的了解和學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力,調(diào)整和完善教學(xué)內(nèi)容,注重教學(xué)和研究的結(jié)合,重視實(shí)驗(yàn)教學(xué),增加形成性測(cè)試在考核中所占的比例等。學(xué)生上課的積極性有了明顯的提高,對(duì)于課程教學(xué)效果的評(píng)價(jià)也逐年提高。雖然有了一些經(jīng)驗(yàn),但也應(yīng)該看到很多不足之處:教師的知識(shí)體系更新和擴(kuò)充需要逐年積累,教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)還需要每年調(diào)整,還沒(méi)有編寫(xiě)針對(duì)性強(qiáng)的教材,另外就是由于資金、時(shí)間和課程協(xié)調(diào)的原因,每年的實(shí)踐課程并不能保證穩(wěn)定。這些不利因素都需要進(jìn)一步的化解和改進(jìn)。
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