浅谈遗体标本捐献不足状况下的解剖教学改革

作者: 罗谢添 谢桢桢

[摘 要] “解剖学”是大一医学生必修的基础课程,学好“解剖学”能够为其他医学学科的学习奠定扎实的基础。然而,当下医学院校学生数量逐年增多、遗体捐献标本长期不足,导致医学生解剖实践操作机会减少,理论难以联系实践,影响教学质量。针对这些情况,提出建设以数字技术为依托的现代解剖学实验室替代真实尸体解剖,开展形态学教学资源的整合共建共享优质资源,虚实结合、碎片化慕课使用进行慕课背景下的“人体解剖学”课程改革,从而培养高质量的医学生。

[关键词] 解剖学;数字技术;虚拟解剖;遗体捐献

[基金项目] 2022年度南昌大学教学改革研究项目“基于‘一融、一线、三动’的《人体解剖学》课程思政教学改革与实践”(NCUJGLX-2022-160-47)

[作者简介] 罗谢添(1992—),男,江西南昌人,硕士,南昌大学江西医学院基础医学院讲师,主要从事人体解剖学研究;谢桢桢(1989—),女,江西瑞昌人,博士,南昌大学江西医学院基础医学院讲师,主要从事基础医学研究。

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2024)38-0073-04 [收稿日期] 2023-04-28

解剖学是医学的基础,学好解剖学对医学生乃至临床医生都非常重要[1]。作为大一医学新生的必修基础课程,医学生进入大学后印象最深的一定是最初接触到的解剖课。因为解剖课普遍需要学生通过亲自动手解剖大体老师(遗体器官捐献者),观察器官形态结构及毗邻关系,课程直观、立体、操作实践性强,过程中所蕴含的生命教育、职业责任感、辩证思维等医学人文精神更是能直击人心。然而,目前我国高等医学院校普遍面临遗体标本捐献不足的困境,相较过去的一个班多位大体老师而言,现在是一个班一位、多个班一位,甚至是某些非临床专业的班级没有大体老师可以解剖的窘境。

一、遗体捐献工作的现状

解剖学科的发展离不开遗体器官捐献者的大爱奉献。正是因为大体老师这群无言的良师,将自己的躯体用于医学教学、研究,才培养了一批又一批医学生,播种了生命研究的希望,让医学熠熠生辉。医学的临床治疗、教学、科研都需要大量的遗体器官捐赠者的参与,这种参与大部分由具有民事行为能力的公民在生前就签订自愿捐献协议来完成[2],少部分由监护人在特殊情况下代为签订捐赠协议。为了更好地获得大体老师,部分有条件的高校在红十字会的指导下建立了遗体捐献接收站,南昌大学江西医学院也和本省红十字会合作成立了专门对接遗体捐献的接收站,具体接收工作由基础医学院人体解剖教研室教师负责,自成立以来,每年接收到来自红十字会分配的大体老师大约30位。根据国外医学院校的教学惯例,医学院需要配备大体老师标本供学生观摩和解剖,大约每4~6名医学生解剖一位大体老师才能基本满足学生学习人体解剖学的需求[3]。相较于我们逐年递增的医学生扩招情况,学校遗体捐献接收站所收集的这些大体老师难以满足医学教学需求,有时甚至为了节约标本,不少被临床班解剖过的大体老师不得不再次在护理、预防医学这类班级作为教学标本。这种标本往往会出现解剖直接破坏结构、皮肤肌肉干燥脱水、长时间放置于解剖台内保存不够好等问题,难以辨别一些重要的形态学结构,有的时候反而容易引起学生对解剖结构理解的困惑,增加了教师的教学负担。

我国遗体捐献工作起步较晚,经过多年的发展,虽然取得了一定的阶段性建设成效,但是仍然存在相关捐献政策不够完善、法律支持力度不够强的困境。在捐献工作中,社会力量对其整体重视程度不足,宣传动员工作不到位,导致许多有意愿捐赠的群众对捐献政策不了解、认为流程复杂、对捐献者及家人的善后问题感到担忧。我国自古推崇“寿终正寝、入土为安”的理念,虽然国家政策一直在倡导大家以火葬、遗体捐献等方式完成人生的最后一程,但民众传统的思想观念难以立即转变,愿意进行遗体器官捐献者占比较低。遗体捐献不足严重限制了“解剖学”教学课程的发展,如何在这种现状下进行有效教学改革以培养高质量的医学生是当下需要考虑的问题。

二、建设以数字技术为依托的现代解剖学实验室

(一)数字化解剖实验室建设的必要性

随着计算机技术的飞速发展,以计算机技术为基础,人机交互技术、传感技术等多学科的交叉融合形成的数字技术也在不断发展。数字技术与医学教学相结合形成的数字化解剖被广泛应用到高等医学院校的教学实践中[4]。通过收集大量的人体断面解剖,再利用计算机三维重建技术生成逼真的三维人体解剖结构,高度还原人体外在形体和内在器官之间的空间位置、大小、形态、毗邻关系。操作者还可以通过适当装置对数字技术形成的三维虚拟大体老师进行局部逐层解剖,身临其境,生动便捷地认识复杂的人体解剖结构,提高课堂教学效率[5]。尤其是对于非临床专业的学生来说,大部分学生未来可能从事药学、基础医学、护理等专业工作,工作所需要掌握的技能与人体内部整体结构没有太多关联,较为排斥经福尔马林浸泡的大体老师作为教学标本模型进行示教。数字化解剖技术在这类教学中可以代替大体老师,学生自主反复地操作数字化虚拟解剖,实现对复杂解剖结构的润物无声的记忆,节约遗体标本。因此,建设以数字技术为依托的现代解剖实验室刻不容缓,通过硬件、软件的更新升级真正帮助学生掌握解剖结构。

(二)数字化解剖实验室

目前,数字化技术的运用以虚拟仿真实验室和虚拟解剖实验室的建设最为流行,当下大部分高等院校的人体解剖实验教学以虚拟仿真实验室建设为主,借助公司设定好的系统软件进行教学解剖结构演示,已经配置了完整的人体三维重建结构,辅助、补充传统大体老师解剖教学。我校通过校企合作在传统解剖实验室的基础上改建了两个虚拟仿真实验室,每个实验室内含6台虚拟仿真设备,能够实现3D高清教学和VR观看体验,立体展现解剖器官的位置和形态结构,这两个实验室同时是国家级虚拟仿真实验教育中心的重要组成。相较于以往,解剖环境得到大大改善的同时,实验室的升级也让教师授课方法的选择也变得丰富起来,一些教学改革实践工作在这里开展,学生解剖成绩获得提高。另外一种虚拟解剖实验室在人体解剖教学中运用不多,更多的是在法医进行死亡原因和死亡方式鉴定时使用,它借助计算机技术及现代医学影像学,结合解剖学原理及技术要求,在不破坏或者少破坏遗体完整性的前提下获取遗体内外信息[6],其最大的特点在于无创性(或者微创性),遗体标本可重复使用。对于开设有断层影像解剖课程的学校,这类虚拟解剖实验室的建设成功对断层影像课程教学实践操作的意义深远,相较于传统断层影像解剖授课主要通过断层影像图片、断层标本的讲解观看教学模式,这种实验室可以更好地以学生为中心,实现课程断层虚拟解剖实践操作性和趣味性,且标本经扫描后获得的真实人体断层影像数据又可以通过三维重建实现永久性的保存,进一步可以用于人体数据归纳总结,支撑医学数据库研究。

三、开展形态学教学资源的整合

新医科理念赋予医学院校更深层的使命,需要培养知识面广、动手能力强、具有创新精神的新型医学人才。因此,高等医学教育涉及的学科范围更加广泛,内容更新加快,理论水平更高,研究更加详细。一些生物学科、人工智能等领域被划入新医学领域,精准医学、转化医学、智能医学方兴未艾。与之相反,传统的形态学学科如解剖学、法医学、病理学等受到冲击,如何打破传统单一学科教学观念,冲破学科界限,适应学科间的交叉融合,实现资源、知识的贯通整合,提高学生的整体素质能力是形态学未来发展的方向之一。

事实上形态学之间存在相互贯通、互相融合、共同发展的基础,以解剖学、法医学二者为例,解剖学的教学需要对大体老师进行解剖,法医学对不明死因的个体需要做死亡原因解剖鉴定,二者都涉及人体解剖学实践操作,都是注重形态学观察结构。不同的是二者的解剖目的不同,人体解剖学解剖操作是为了培养出合格的医学生,法医学解剖是为了服务社会为司法公正提供证据科学。法医的解剖有其特殊性,针对不同死亡原因的死者,有多种专业解剖程序比如颈部致命伤选择“Y”形解剖方法绕过颈部,常规解剖则常采用“一”字形解剖,可以说需要了解一定的医学知识的基础才能看懂法医的解剖,或者参与其中进行实践解剖。两个学科之间都存在自身发展限制问题,高等院校的法医学受制于人员编制问题,解剖操作人员普遍不足,具备解剖学和法医学的高等院校完全可以求同存异,把二者有机结合在一起,在法医学司法鉴定服务中为医学生提供解剖操作实践,观摩临床常见的硬膜外血肿、胸腔积液、冠心病等疾病损伤形成的真实特点,以弥补解剖教学标本、法医鉴定辅助人手不足的现状,解剖过程中紧密联系临床基本技能,锻炼医学生外科缝皮、打结基本本领,实现学科互补。

我校于前两年开始尝试将研究生“人体解剖学”课程与法医病理学和司法鉴定解剖实践相结合。医学研究生已经具备了一定的医学知识基础,对解剖也不陌生、害怕,同时研究生所在大楼与我校法医司法解剖位置在同一大楼,可以较好地观摩并参与法医解剖。研究生“人体解剖学”课程总课时为32课时,学习的是较为复杂、深奥的神经解剖知识,以理论授课为主,经过讨论,我们进行了适当的课时安排调整,将一部分课时安排与法医司法鉴定时间同步,带领学生观摩和参与法医尸体解剖实践工作,与之前枯燥的纯理论讲解相比,这种授课改变在研究生教学中获得学生一致喜爱。2021年,教育部高等教育司发布了《关于开展虚拟教研室试点建设工作的通知》,从另一方面给了形态学发展的新机遇,以实体教研室为基础构建虚拟教研室,通过线上线下多形式模式,打破时间空间的限制,整合校内、区域、全国的形态学资源,有利于包括解剖学在内的形态学科创新教研形态、加强教学研究、共建共享优质资源,真正实现学科共同进步,培养优秀医学生。

四、进行慕课背景下的“人体解剖学”课程改革

(一)改革举措

多媒体技术的成熟让慕课应运而生,结合网络慕课和课堂教学优势的线上线下混合教学模式越来越受到大家重视,全国大部分高校都在进行此类教学改革工作[7]。我校“人体解剖学”慕课的建设对教学内容进行了重构,课程内容突出了重点和难点知识,便于学生学习。配套慕课学习的资料包括奈特解剖图谱、解剖练习题库、实物图片、尸体解剖视频等丰富的教学资源。结合学习通、雨课堂等互联网平台,教学方式也从早期单一的板书、多媒体PPT授课到现在的诸如TBL、CBL等多形式课堂。我们采用线上线下相互融合,虚拟解剖操作与实地解剖操作相互融合,课堂启发与学生讨论相互融合,理论与实践相互融合,培养学生解决复杂问题的综合能力。课程还融入思政教育元素,将遗体捐献故事穿插在教学中讲解,课堂教学过程中开展解剖大体老师操作前的遗体默哀活动,尊重生命、敬畏大体老师,并告诫学生在解剖的全过程中不允许出现拍照上传网络、嬉笑打闹等行为,课后组织清明祭扫为遗体器官捐献者献花,组织诗朗诵教育活动,以自己的行动表达医学生对大体老师奉献精神的敬佩,树立高尚的医德。经过多年的探索,课程建立了一套完整的成绩评价,包含线上学习成绩、解剖操作成绩、期末考试成绩、思政活动参与成绩,根据培养目标实行多元化综合性的学生成绩评价体系。

(二)改革重点

新医科建设对“人体解剖学”教学不断提出挑战,在改革的过程中,我们发现学生大多只注重对解剖结构表层化的记忆和理解,对解剖结构与临床疾病、外科手术关系的理解不深,更缺乏临床思维和实践操作能力。对此,在课程改革中我们注重对现代信息技术的合理运用,促进学生理解解剖结构与临床疾病的关系,培养学生的早期临床手术思维是改革的重点。

1.“虚实结合”以“实”为主体。线上慕课教学要与线下教学紧密联系、互相互补,不能脱离线下教学的基础。充分利用虚拟现实技术开展虚拟解剖教学,与实地解剖同步进行,真正实现“虚实结合”,还原器官结构形态位置毗邻关系。例如,讲解淋巴系统知识时,胸导管解剖结构寻找受尸体保存条件、位置、自身颜色与小血管类似等原因的影响,是解剖实践操作寻找认识的难点,学生前期可通过慕课学习了解胸导管的起止、行程、注入部位等基本知识,观看线上胸导管尸体解剖视频,随后学生通过虚拟仿真实验室操作虚拟人分离、辨别胸导管周围结构[8],反复操作强化结构认识,最后实地解剖观摩大体老师具体的胸导管位置形态,实现虚实结合强化学生对胸导管知识的掌握。

2.碎片化的慕课使用串联解剖与临床。由于拍摄的慕课时间有限制,慕课内的知识点一般都比较凝练,学生在自主学习时可能看不懂所涉及的知识点,导致有些学生不愿意看。对此,我们对慕课的利用也不能只局限于课前、课后,在课堂中讲到某些重要知识点时可以随时调取慕课相关内容,强化学生的理解,在讲到某个器官结构、某种疾病时,可以同时调取多个学科的相关知识点,不局限于解剖学。例如,讲解阑尾的解剖结构时,课前让学生学习线上阑尾位置形态的知识,课上播放讲解病理学阑尾炎疾病发病机制、异常形态以及外科学阑尾手术治疗路径慕课视频,引导学生对比观察正常和异常阑尾解剖结构,分析讨论疾病外科解剖手术路径,巩固和掌握解剖学知识。慕课的蓬勃发展,让“人体解剖学”这门课程讲解不再局限于书本解剖知识的讲解,而是以临床疾病为导向,从碎片化慕课利用这一方面实现线上医学资源的整合利用。借助优质慕课围绕所讲知识点,对涉及的人体结构与诸如内科学、外科学、病理学、影像学等学科的关系进行串联式讲解,实现辨识人体正常解剖结构、分析疾病发生的解剖学基础、理解疾病发生发展过程的教学目标,培养学生的早期临床思维。

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