3D多媒體技術在解剖學教學中應用探討

王星等

摘 要：解剖學是一門基礎學科，是醫學領域的必修課，但因受到標本數量、解剖名詞繁雜、缺乏立體教學等諸多因素的制約，我們往往只能依靠傳統的教學模式，即板書、教材、掛圖、少量標本和模型相結合的模式，這樣無形之中給初學者筑構了許多學習障礙，使教學效果不能取得良好的效果。3D多媒體技術利用其三維立體空間結構圖，具有很強的直觀性，能夠提高解剖教學質量，拓展教學思路，增加學生學習的興趣。

關鍵詞：人體解剖學 教學方法 3D技術

中圖分類號：G623 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098x（2014）01（a）-0163-02

隨著計算機及互聯網的應用與普及、科學技術的不斷進步與發展，人類社會已經逐漸進入了一個數字化的全新時代，數字化技術被廣泛應用到各種領域中。作為新型產業—— 數字醫學，已融入醫學教育、手術等諸多領域，不僅體現在基礎醫學中，也越來越廣泛應用于臨床及生物材料的制作中，大大地改變了現代醫學的風貌。3Dbody解剖學軟件，也稱之為3D多媒體。其主要特點是以人體的CT＼MRI掃描數據為基礎，利用三維重技術重建人體各器官和系統使之成為一個完整整體，形成高精度三維動態互動式解剖模型，然后利用這種軟件制作成3D多媒體技術進行教學，在課堂教學中慢慢引入數字化技術，以便能使解剖學的教學模式變得更加合理化、科學化、精準化[1]。該文中筆者結合自身教學，依托教研室3D多媒體技術，探討其在解剖學教學中的作用和教學效果。

1 3D多媒體技術在人體解剖學教學中應用的可行性探究

人體解剖學是醫學科學中一門重要的基礎課程，它按人體器官功能系統闡述形態結構及其發生發展的科學，屬生物學科中的形態學范疇[2]。人體解剖學的主要任務是探討和闡明人體器官組織的形態特征、發生與發展及位置毗鄰。因目前受到標本數量、解剖名詞繁雜、缺乏立體教學等諸多因素的制約，我們往往只能依靠傳統的教學模式，即板書、教材、掛圖、少量標本和模型相結合的模式，這種教學方法的缺陷是只能顯示二維平面結構的器官位置和結構，無立體感，以至學生們常感覺這門課程抽象難以理解。

2 3D多媒體技術在理論教學中的優勢

隨著數字醫學的興起，數字人制作的完成，3D多媒體軟件利用其制作的數字化虛擬人體數據集提供了完整、連續、精細的人體二維解剖圖像，并可已經建立了三維可視化模型和虛擬人體解剖模型。老師和學生不但可以從任意角度、任何剖面觀察人體結構，還可以在三維空間內對要觀察的結構進行旋轉、放大和平移等操作，通過仔細地觀察，清楚地了解人體內各器官組織的空間關系，并對人體的各結構在腦海中形成一個整體的印象。這樣學生在初學過程中先對人體結構有了基本認識，然后再去探究真實的人體會大大提高學習效率，從而減少了資源浪費。

與傳統的教學模式相比，建立數字化教學資源平臺可以讓學生自由地通過上網獲取學習資源，不需要教師當面授課，學生可自主安排學習時間、地點、學習內容及進度來進行自學，這不但有利于培養學生的自學能力，也非常有利于進行自我測驗和復習課堂講授過的知識；數字圖像附有詳實的文字說明，學生很容易看懂而且可以對照圖片與說明加深理解和記憶；數字技術同時整合了圖像、動畫、視頻、音頻及文字內容等多種教學素材，多樣化的表現形式更能夠刺激學生的學習興趣和熱情，學生在遇到自己感興趣的知識可以下載保存，有不理解的知識可以隨時向老師請教。[3]

3 3D多媒體技術在實驗教學中的應用

解剖學有著其他學科無可替代的優勢，并且在教學中往往要求理論與實踐操作相結合教學模式，但在實際中有很多問題阻礙了實驗教學的正常進行，例如各院校均面臨著尸源緊缺、標本數量不能得到及時補充、模型仿真度不高等問題。在傳統實驗教學方法中，一般都是由教師在講臺上面拿著標本或模型進行講解和演示，學生只能在下面觀察，幾乎沒有機會親自進行實驗。運用3D多媒體則可以多角度多層次立體地顯示某一器官的內部結構；其次，在解剖學實驗過程中，也存在一些不利的因素，在一定程度上影響了學生學習這門課的積極性。例如，傳統解剖學教學中使用的尸體標本都是經過甲醛處理過的，而甲醛具有較強揮發性和刺激性。所以如果教師和學生在實際操作過程中，長時間吸入甲醛，就會嚴重的影響身心健康；最后，學生在學習初期可能對人體結構的整體認識不足，在實驗過程中有一些切割錯誤，嚴重破壞了標本現象。同時，不可再生資源遭到了嚴重的浪費，如果能通過數字資源使學生對解剖結構有個整體認識將大大緩解這一現象。

實驗室的標本陳列室在教學過程中有著重要的作用，陳列室一般都是存放著一些珍貴的和典型的教學標本，因此限制了陳列室開放的時間，學生在課余時間很少有機會去仔細學習和觀察，我們將實驗室的這些珍貴標本也制作成圖片上傳共享，供同學們隨時瀏覽。實驗室所用的教學課件、教學錄像等資源，我們也共享到平臺，這樣可以讓學生隨時隨處都能夠進行學習，不但可以節約課堂時間，還增強了學習的自主性和積極性。

4 結語

目前，信息技術的發展越來越快，傳統的信息處理方式和表現手段已經不能滿足當前社會的需要。作為現代科學技術發展的最新成就，多媒體技術為媒體的集成和信息傳播提供了豐富的手段[4]，解剖學教學上要充分利用新科技以彌補以往在教學上的不足。利用3D多媒體教學對理論課和實驗課的教學效果有著顯著的提高。不僅可以激發學生對解剖學課程的興趣，還可以加深對其所學知識的理解，從而提高了學習的主動性[5]；3D多媒體教學在提高教學質量有著無可比擬的優勢，但其也存在一些不足之處：首先前期工作量非常大，三維重建技術的掌握與分割工作的仔細程度直接決定后期三維圖像的質量，因此在進行三維重建的過程中必須要求熟練掌握計算機與三維重建軟件的應用。其次，對圖像收集的要求也比較高，因為清晰的原始資料對后期的三維重建有著決定性的作用。但CT圖像對于軟組織的顯示分界并不清晰，在重建過程中很難清楚分割，因此對于肌肉、筋膜等軟組織的重建效果不好，尤其要分割肌與肌群難度很大，分割出來的三維圖形易失真。MR則可以清晰顯示軟組織的結構，將CT和MR圖像利用三維重建技術有機結合起來則可清晰顯示各結構，但此操作要求對計算機和三維重建軟件有著較高的要求，普通操作者難以完成。所以，目前三維重建技術在解剖學教學過程中只能起到輔助作用，而不能完全代替人體標本與實物圖譜同樣不能忽略傳統教學的作用[6]。因此，在教學中只有將3D多媒體教學模式與傳統教學方法、手段相互結合，取長補短，才能達到理想的教學效果。

參考文獻

[1] 馬合木提·買買提明，劉海，王濤.淺談開發網絡教學資源的理論依據和教學模式[J].中國高等醫學教育，2012（2）：73-74.

[2] 李志強.人體解剖學[M].北京：中國科學技術出版社，2007.

[3] 王劍華，周庭勇.三維重建資料在解剖學教學中的應用[J].四川解剖學雜志，2010，18（4）：53-57.

[4] 高鷹，程安運.計算機應用初級教程[M].廣州：中山大學出版社，2008：23-23.

[5] 郝木峰，賀振泉，王家有，等.護理學專業解剖學教學的體會[J].解剖學研究，2009，31（5）：149-150.

[6] 劉軍，李佳林.開設解剖動物器官實驗的嘗試[J].衛生職業教育，2006（22）：118.endprint