VR技术在解剖学教学中的情景模拟应用对学生综合素质的规范化评价分析
摘要
关键词
解剖学教学;VR技术;情景模拟;学生综合素质;标准化
正文
解剖学是医学的基石,其主要内容建立在人体的三维立体结构上。然而,在当今各种高科技教育技术的影响下,二维挂图和PPT已经不再适应需求。此外,许多教学工作都需要依靠实验进行,但存在着标本采集难度大、设备造价高以及试验过程中的刺鼻气味等问题,这大大削弱了学生对该学科的热情,也不利于培养适应社会发展的医学人才。虚拟现实(VR)是一种通过整合各种信息构建的人机交互状况,它能够通过视觉、听觉、触觉等感官来仿真虚拟环境,给人们一种沉浸式的体验[1]。在医学中,VR技术被称为“仿真医学”,它改变了医学诊疗方式,特别是对医学教学的影响。通过虚拟仿真实验,医学专业的学生可以在安全的环境下进行重复练习,降低了实际操作的危险性和对患者的精神负担,提高了教学的积极性,同时也缩短了教学时间。此外,虚拟现实技术突破了时空和临床病例的局限,有效缓解了临床标本短缺的问题,简化了临床教学。该技术将解剖教学推向了一个新的阶段。本次研究重点分析了解剖学情景模拟教学中,VR技术的作用,现报告如下。
1 资料和方法
1.1一般资料
抽取本校2020级临床医学专业90名学生进行研究,所分观察组男26例,女19例,年龄18~22(20.04±0.17)岁;对照组男27例,女18例,年龄19~22(20.11±0.19)岁。资料对比无差异(P>0.05)。
1.2 方法
1.2.1对照组
对照组传统教学方式,教师通过授课和示范的方式进行教学。如,借助幻灯片展示试验的内容和相关的理论知识。利用墙上的图表,通过演示和示范的方法,让学生直接了解身体构造。通过教学模型,进一步加深对人体的认识。
1.2.2观察组
观察组在常规教学的基础上,借助VR技术开展情景模拟教学。VR技术可以通过动态仿真实验场景、过程、现象等参数,实现动态化模拟。借助相关软件,可以创建三维模型场景和人机交互等功能,从而更好地开展情景模拟教学,如模拟神经系统损伤,动态化展示解剖学神经结构和查体,帮助学生更好地理解相关至少。在操作过程中,学生可以通过进入课程设置页面选择实训项目,并通过五个按键(问诊、查体、辅助检查、诊断、病因分析)进行相关个案的标准化培训。根据试验程序的要求,学生可以通过鼠标拖动虚拟仪器来完成临床试验的实际操作培训。如果实验顺利进行,将继续进行下一个步骤;如果发生错误,则需要重新进行。通过反复练习正确的动作,学生可以熟练地进行身体检查。同时,在系统中设置互动问答,回答正确会弹出正确的答案,回答错误会有一个新的屏幕,让学生重新回顾所学的知识,从而不断提升临床思考和自主学习能力。最后,系统会将每次交互问题的第一道题目以测试结果的方式发送到后台,提供给教师,这样教师能根据学生的学习情况进行重点知识讲解。
1.3 指标观察
(1)授课结束后,采取标准化的理论考试和实践考核方法,依据解剖学教学大纲进行命题,从而对两组统一考核,理论部分占比为60%,采取标准化题型,而实践考核占比为40%。(2)借助评判性思维能力测量表(CTDI-CV),主要涉及7个方面,得分越高越好。(3)课程结束后,本院教师以专业的特点、课程的情况等,自制设计调查问卷,对教学效果进行评价,主要从8个方面(学习兴趣、自学能力、互动、合作、解决问题等)入手,合理的评价。每一个方面包括4分、3分、2分、1分,统一发卷,当场回答及收回,分数越高,效果越好。
1.4 统计学分析
SPSS 21.0处理数据,(±s)与(%)表示计量与计数资料,t值与x2 检验,P<0.05有统计学意义。
2 结果
2.1对比两组考试成绩
观察组以下考试成绩与对照组差异显著(P<0.05),见表1:
表 1比较考核成绩(±s,分)
组别 | 例数 | 理论考试 | 实践考核 |
对照组 | 45 | 86.32±4.83 | 85.97±4.15 |
观察组 | 45 | 90.25±3.11 | 91.12±3.08 |
t | 4.589 | 6.685 | |
P | 0.000 | 0.000 |
2.2对比两组评判性思维能力
观察组的CTDI-CV评分更高(P<0.05),见表2:
表 2比较CTDI-CV评分(±s,分)
组别 | 例数 | 寻找真相 | 开放思想 | 分析能力 | 系统化能力 | 评判思维自信心 | 求知欲 | 认知成熟度 |
对照组 | 45 | 45.49± 1.05 | 41.87±1.71 | 32.12± 2.22 | 33.25± 3.41 | 31.48± 2.84 | 32.06± 1.24 | 40.74± 4.93 |
观察组 | 45 | 46.18± 1.11 | 42.69±1.29 | 40.17± 2.19 | 40.11± 3.73 | 41.32± 3.09 | 32.64± 1.35 | 48.62± 3.25 |
x2 | 3.029 | 2.568 | 17.317 | 9.106 | 15.728 | 2.123 | 8.952 | |
P | 0.003 | 0.012 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.037 | 0.000 |
2.3对比两组不同教学方法的效果
观察组以下各项评分更高(P<0.05),见表3:
表 3比较教学整体效果(±s,分)
组别 | 观察组(n=45) | 对照组(n=45) | t | P |
激发学习兴趣 | 2.46±0.53 | 2.11±0.74 | 2.579 | 0.012 |
是一种实用有效的教学手段 | 2.45±0.63 | 2.09±0.71 | 2.544 | 0.013 |
提高自学能力 | 2.47±0.59 | 2.06±0.68 | 3.055 | 0.003 |
培养解决问题能力 | 2.43±0.61 | 2.05±0.64 | 2.883 | 0.005 |
发展临床思维 | 2.38±0.75 | 1.93±0.61 | 3.123 | 0.002 |
提高团队合作能力 | 2.42±0.58 | 2.06±0.49 | 3.181 | 0.002 |
师生交流互动 | 2.49±0.51 | 2.07±0.69 | 3.284 | 0.002 |
促进对知识的掌握和利用 | 2.31±0.62 | 1.75±0.67 | 4.115 | 0.000 |
3 讨论
解剖学是医学专业的基础课程,它为学生提供了必要的生理和心理支持。然而,由于人体解剖的知识范围广泛且内容繁琐,实验操作也具有一定的难度,给学生带来了很大的困扰。在传统的课堂教学中,教师只是单一地进行讲解[2],而在实验室中则采用小组合作的方式。然而,在理论教学中,学生很难通过图像、语言等方式对各种结构的尺寸、位置和相互关系进行有效的认知。在实验课上,由于小组人数较多,无法进行多次人体解剖实验,因此难以得到有效辅助教学的作用。
VR技术是一种融合了虚拟现实技术和仿真技术的新兴技术。它基于计算机技术,通过高清晰的三维立体图像,形象地展现人体的解剖结构。以人体骨架为例,可以详细地观察人体的截迹、关节突、结节等结构,更好地理解人体的关节与运动模式,以及韧带、肌肉和骨骼之间的连接点与功能。通过多个视角观看三维虚拟图像,加深对人体各部位的认识。例如,纵膈腔的构造复杂,采用三维图像技术可以清晰地展示其结构。此外,虚拟现实还可以帮助同学们了解各个器官的协同工作方式。通过三维立体图像,同学们可以看到整个身体的构造,例如通过观察人体内的动脉支与血流来理解血液供应。在人体解剖学的实验教学中,利用VR技术可以模拟人体的各种生理机能,让同学们持续地学习和掌握人体的生理特点和解剖结构。VR技术具有真实感、立体感、多媒体和多通道性等特点,使得在没有实际实验的情况下,学生能够身临其境地感受到实验的效果。通过反复模拟操作,可以增强学习积极性,加深对知识的理解,使学学生能够更好地掌握基础的作业技巧和应用知识。同时,VR技术还能节省实验材料、节约时间,突破实验条件的限制,防止实验室污染[3]。本研究结果显示,虚拟仿真教学组的理论、实践成绩,CTDI-CV评分比对照组高(P<0.05)。在解剖学中应用VR技术,能够有效整合多种专业知识,培养和提高学生的素质。虚拟现实将书籍中的知识转化为三维形式,使学生能够参考其他科目的相关内容,完善知识系统。虚拟现实技术突破了时空的限制,为学生提供更多学习机会。传统教学方式中,由于人数众多且教材有限,很难有足够时间进行观察。通过VR技术,学生可以通过携带的虚拟现实装置亲身体验人体解剖课中观察标本和尸体的感觉。此外,利用VR进行课堂教学时,只需借助VR设备,即可实现无损的实际操作,节约大量教学资源。
综上所述,在解剖学中引入VR技术,突破了传统教学的限制,能呈现出一种逼真的情景,有助于激发兴趣,提高学生的综合素质。
参考文献
[1]刘圆,任力杰,王洋,章能华,郑妍,吴小红,胡祎.虚拟现实技术在神经系统解剖学教学中的应用研究[J].中国卒中杂志,2022,17(9):1027-1030.
[2]徐方丽.线上线下混合式教学法在健康评估教学中的应用研究[J].中国标准化,2021,(18):121-124.
[3]杨少龙,王运登,王鹏飞,吴阳,巩治华,孙永武.VR技术在解剖学教学中的应用[J].郑州铁路职业技术学院学报,2021,33(1):82-84.
吴雅璠 女 山西1981.04汉族 大学本科 甘肃卫生职业学院,基础医学院 讲师(研究方向)教学改革 730000
课题:甘肃省教育科技创新项目(2022B-344)基于VR技术平台及情境模拟的解剖学教学模式对学生综合素质的影响研究。
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