計算機仿真技術(shù)骨科教學(xué)研究

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現(xiàn)階段，計算機技術(shù)已經(jīng)滲透到人類社會生活的每個角落，各行各業(yè)發(fā)展皆離不開計算機技術(shù)的支持。其中，計算機仿真技術(shù)是一種仿真系統(tǒng)模型，能夠在一定條件下對教學(xué)模型開展動態(tài)實驗。將此種技術(shù)應(yīng)用在骨科教學(xué)中，同時結(jié)合傳統(tǒng)教育教學(xué)方法，能夠快速拓展學(xué)生知識領(lǐng)域，提高學(xué)生學(xué)習(xí)技能，進而提高教學(xué)工作實效性。

1計算機仿真技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢

1.1參數(shù)靈活數(shù)據(jù)加工效率較高

計算機仿真技術(shù)的相關(guān)參數(shù)具有非常高的靈活性，能夠?qū)强平虒W(xué)課程相關(guān)數(shù)據(jù)進行加工、分析，并對相關(guān)實驗項目轉(zhuǎn)變提供具有針對性的服務(wù)。節(jié)約數(shù)據(jù)加工時間，提高工作效率。

1.2技術(shù)運行穩(wěn)定仿真技術(shù)接近實物

計算機仿真技術(shù)運行過程中得到的數(shù)據(jù)具有較高的準確性，能夠保證運行過程的穩(wěn)定性及可靠性。與實物模型相比，計算機仿真技術(shù)更具應(yīng)用價值，不僅在于仿真技術(shù)更加接近實物，更在于其制作費用較低，能夠重復(fù)使用，且仿真技術(shù)能夠發(fā)揮與實物展示相同的教學(xué)效果。

2計算機仿真技術(shù)在骨科教學(xué)中的應(yīng)用

將計算機仿真技術(shù)應(yīng)用在骨科教學(xué)中，要與傳統(tǒng)教學(xué)方法充分結(jié)合，才能收到更加良好的教學(xué)效果。為此，主張堅持將探究式學(xué)習(xí)作為前提，同時兼具科學(xué)性思維，為解決理論、實踐問題奠定基礎(chǔ)。為進一步探討計算機仿真技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合的教學(xué)效果，選擇某學(xué)院2014年度100名骨科學(xué)生作為觀察對象，將其中50名學(xué)生作為1組，開展計算機仿真技術(shù)教學(xué)+傳統(tǒng)教學(xué)方法，其余50名學(xué)生作為2組，單純采用傳統(tǒng)教學(xué)方法，觀察并比較兩組學(xué)生學(xué)習(xí)效果，進而總結(jié)計算機仿真技術(shù)在骨科教學(xué)中應(yīng)用體會，1組學(xué)生教學(xué)方法如下：

2.1開展教學(xué)活動

2.1.1設(shè)置教學(xué)情境：按照骨科教學(xué)大綱，臨床骨科教學(xué)重點為主要骨折類型、各種骨折類型發(fā)病機理等。如果僅僅遵照傳統(tǒng)教學(xué)方法，這些教學(xué)內(nèi)容只能依靠具有代表性的X線片來進行講解，或根據(jù)課本模式開展課程教授。那么學(xué)生只能簡單了解一些概念性的知識，無法深入掌握骨折發(fā)病機理，且缺乏立體形象的支撐，學(xué)生創(chuàng)造性思維將得到很大程度上的抑制。為此，要求教師負責(zé)設(shè)置計算機仿真教學(xué)情境，并根據(jù)學(xué)生實際學(xué)習(xí)情況開展教學(xué)。2.1.2仿真課件制作：為突破X線片講解的局限性，教師在開展教學(xué)時，要將計算機仿真技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)活動中。具體實施方法為：搜集正常人體不同位置骨骼CT斷層影像圖，采用有限元基本常識和逆向工程，運用骨科醫(yī)學(xué)教學(xué)專用建模軟件對CT斷層影像圖（DICOM格式）進行讀取。同時，采用閾值分割方法對股骨圖像進行詳細分割，并使用面繪制算法對股骨、股骨內(nèi)部髓腔進行三維仿真模擬。隨后，根據(jù)幾何解剖狀態(tài)，采用CAD制圖軟件對股骨假體進行設(shè)計。

2.1.3優(yōu)化教學(xué)設(shè)計：在開展教學(xué)工作時，還要對教學(xué)設(shè)計進行優(yōu)化。例如，“骨折”教學(xué)設(shè)計為例，在仿真課件制作上，不僅綜合有限元基本常識及分析模塊，還通過模擬不同應(yīng)力狀態(tài)下人體骨骼的主要受力情況，進而進行正確計算。同時，采用后不同顏色對其進行定義和分布，進而清晰、直觀的展示出各個位置骨骼受力分布情況，幫助學(xué)生理解骨折好發(fā)位置及其力學(xué)機制，進一步掌握骨折疾病外科診療規(guī)律，為未來臨床實踐工作夯實基礎(chǔ)。另外，教師要適時對階段性學(xué)習(xí)成果進行詳細歸納，并要求學(xué)生將計算機仿真技術(shù)所學(xué)知識及成果在小組中展示。指導(dǎo)教師可組織答辯活動，通過討論、交流等方式使學(xué)生進一步深化抽象的骨科教學(xué)知識。

2.1.4教學(xué)效果評價：開展實驗操作，進一步加深學(xué)生對計算機仿真技術(shù)下骨科知識的理解。對教學(xué)過程、教學(xué)效果進行歸納和總結(jié)，幫助學(xué)生完善專業(yè)技能，并牢固掌握仿真骨科教學(xué)模式及教學(xué)方法。設(shè)計兩份問卷，分別對1組和2組學(xué)生學(xué)習(xí)成果進行調(diào)查。要在課程開始前發(fā)放自我評定表，主要填寫內(nèi)容為思維習(xí)慣、創(chuàng)造性思維、創(chuàng)新意識等。課程結(jié)束后調(diào)查兩種教學(xué)方法對學(xué)生學(xué)習(xí)的主要影響及學(xué)習(xí)體會。

2.2學(xué)習(xí)效果評價

相關(guān)課程完成后，對1組和2組學(xué)生進行問卷調(diào)查。其中1組50名學(xué)生均參與調(diào)查，有效問卷為50份。2組有1份調(diào)查問卷不符合規(guī)定，予以作廢，有效問卷為49份。從表1中數(shù)據(jù)可以看出，1組學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、協(xié)調(diào)能力、思維習(xí)慣、溝通能力、合作能力等方面均有顯著提升，且優(yōu)于2組學(xué)生。

3計算機仿真技術(shù)在骨科教學(xué)中的應(yīng)用效果

從以上數(shù)據(jù)可以看出，將計算機仿真技術(shù)應(yīng)用在骨科教學(xué)中，能夠顯著提高學(xué)生各方面能力。

3.1充分調(diào)動學(xué)生積極性

興趣是學(xué)生開展主動學(xué)習(xí)的內(nèi)在驅(qū)動力，采用計算機仿真技術(shù)立足于骨科教學(xué)實際，結(jié)合學(xué)生興趣、愛好及性格特點，合理設(shè)置教學(xué)情境。仿真技術(shù)圖文、聲像并茂，在骨科教學(xué)中，能夠使充分調(diào)動起學(xué)生的各種感官，同時組織學(xué)生在小組學(xué)習(xí)中進行合作學(xué)習(xí)，改變以往單調(diào)枯燥的教學(xué)模式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，因此能夠提高學(xué)習(xí)積極性，加深學(xué)生對骨科知識的理解與運用。

3.2完善教學(xué)形式

在計算機仿真技術(shù)教學(xué)下，學(xué)生可根據(jù)自身學(xué)習(xí)實際情況，來選擇適合自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容。通過合理分組確定學(xué)習(xí)目標，能夠不斷完善學(xué)習(xí)方法。教師適當加強指導(dǎo)，明確教學(xué)目標，并控制課堂討論時間，能夠進一步完善教學(xué)形式，進而提高學(xué)習(xí)效率。同時，教師根據(jù)學(xué)生對仿真教學(xué)的理解程度，正確掌握時機，引發(fā)新一輪討論。而后，對課堂學(xué)習(xí)效果做出總結(jié)，指導(dǎo)學(xué)生良性互動，使骨科教學(xué)更具針對性。

3.3教學(xué)更具針對性

計算機仿真手段具有快節(jié)奏、信息重復(fù)性，將其應(yīng)用在骨科教學(xué)中，有利于節(jié)省教學(xué)時間，提高教學(xué)效率。同時，能夠增加師生間交流溝通，教師可及時得到學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的信息反饋，從而了解學(xué)生學(xué)習(xí)效果。在此基礎(chǔ)上，教師可根據(jù)不同層次學(xué)生，采取具有針對性教學(xué)策略，并對教學(xué)方法進行靈活調(diào)整，提高教學(xué)實效性。

4計算機仿真技術(shù)應(yīng)用注意事項

4.1突出教學(xué)難點與傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合

傳統(tǒng)教學(xué)方法更加強調(diào)教師的講授，學(xué)生是被動地接受過程，很難真正融入教學(xué)中。要充分利用計算機仿真教學(xué)的形象性、直觀性，通過鞏固練習(xí)，加深記憶，進而將抽象知識具體化、形象化，淡化知識難點，突出教學(xué)重點，從而達到化難為簡效果，為學(xué)生掌握知識提供方便。計算機仿真技術(shù)雖然能夠改變傳統(tǒng)教學(xué)枯燥無味的弊端，進一步吸引學(xué)生的注意力。但是，若形成依賴，這種“照本宣科”的教學(xué)方法就會逐漸成為另外一種固化教學(xué)模式。因此，教師所準備仿真教學(xué)案例、問題要具備典型性和代表性，利用其在教學(xué)中的優(yōu)勢與傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合。

4.2開發(fā)新型教學(xué)方法

學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，不僅僅要牢固掌握骨科知識，還要結(jié)合其他醫(yī)學(xué)課程所學(xué)內(nèi)容，做到融會貫通。開發(fā)新教學(xué)方法能夠鍛煉學(xué)生交流水平，并不斷提升語言表達能力，且學(xué)生邏輯思維、創(chuàng)造性思維也會潛移默化的得到增強。

5結(jié)束語

骨科是醫(yī)學(xué)臨床重要學(xué)科，為社會培養(yǎng)更多專業(yè)程度高、實踐能力強的復(fù)合型骨科人才具有現(xiàn)實意義，因此要不斷加強對骨科專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)?；谟嬎銠C仿真技術(shù)在骨科教學(xué)中的突出作用，教師應(yīng)充分重視其在實際教學(xué)中的應(yīng)用程度。同時合理規(guī)劃教學(xué)方案，確定完善的教育教學(xué)目標，并逐漸突破原有教學(xué)模式的桎梏，提高骨科學(xué)生學(xué)習(xí)效率及教學(xué)質(zhì)量，實現(xiàn)骨科教學(xué)的專業(yè)化，培養(yǎng)出更多全能型骨科臨床醫(yī)學(xué)人才。

作者：章亞東 單位：解放軍總醫(yī)院第一附屬醫(yī)院骨科