數字人解剖系統在民辦高校人體解剖教學中的應用研究

黎七雄，李 道，吳 際，余 游，尤玉珍

(武漢科技大學城市學院醫學部，湖北 武漢 430083)

人體解剖學是一門研究正常人體形態和構造的科學，隸屬于生物科學的形態學范疇。在醫學領域，是一門重要的基礎課程，任務是揭示人體各系統器官的形態和結構特征，各器官、結構間的毗鄰和聯屬，為進一步學習后續醫學基礎課程和臨床醫學課程奠定基礎。

數字人解剖系統是由山東A公司研發的教學軟件，是應用數字化虛擬人體技術，將大量真實人體斷面數據信息通過計算整合而建成的人體三維立體結構圖像，是醫學與信息技術、計算機技術相結合的成果[1-2]。本系統可以為醫學教學提供大量斷層解剖學、系統解剖學、局部解剖學的教學素材，并可以解決教學中“尸體標本難以獲取、三維細節難以展示、學生自主學習難以進行”等問題，是目前人體解剖學教學的最新的、最方便的教學輔助工具[3]。

美國在1989年提出了數字化可視人體計劃，并于1994年制作完成了“數字人”(Digital Human)數據集[4-5]，現已應用于各大領域。我國于2008年山東A公司開始研發中國“數字人解剖系統”，于2010年已完成男性和女性中國數字人產品。目前，我省使用該產品的一本學校有華科大同濟醫學院、華中師范大學生科院，省外使用該產品的一本和二本學校有30多所如復旦大學醫學院、上海交通大學醫學院、首都醫科大學、中南大學湘雅醫學院、山東大學醫學院等。而三本民辦高校還未見有引進中國“數字人解剖系統” 用于教學的報道。 2013年我院引進了中國“數字人解系統”，將數字人解剖系統應用于人體解剖學教學實踐中，并收到了良好的教學效果。

一、對象與方法

(一) 教學對象。

選取我校15級本科護理醫學專業學生240人，分8個班。將其隨機分為對照組及實驗組，每組兩個班(n=60)，由同一授課教師對兩組進行授課。

(二)研究方法。

1.原始圖像獲取與教學平臺。中國“數字人解剖系統” (男1號和女1 號)購自山東A公司。男性2110層，精度0.1mm-1mm；女性3640層，精度0.1mm-0.5mm。教學平臺：醫學部數字解剖實驗室(5個實驗室)。

2.分組。對照組：采用傳統的教學方法，即實物標本、掛圖、模型。實驗組：采用“數字人”解剖系統進行主要教學，以實物標本、掛圖、模型輔助教學。

3.教學效果評估。(1) 學生問卷調查：為了獲取學生對于不同教學方法的評價，課程學習結束后發放調查問卷，調查主要包括學習興趣、吸引力、知識易接受性3項內容，每項最高分60分，采用不記名打分，共發放問卷240份，回收240份，回收率100%；(2)隨堂測試：隨機選定人體解剖教學大綱中具有代表性的10個問題(每題10分，共計100分)，分別考察學生對位置、結構、功能的掌握程度；(3)期末考試：按照人體解剖教學大綱的要求，制訂統一的考試內容，題型包括選擇題(單項、多項選擇)、填空題、名詞解釋、簡答題、論述題(每題10分，共計100分)。

二、研究結果

(一) 中國數字人對學生學習興趣、吸引力、知識易接受性的影響。

學生問卷調查結果顯示，學生對人體解剖學習的興趣、吸引力和知識易接受的程度方面實驗組與對照組比較具有非常顯著差異(P<0.01)(見表1)。

(二) 隨堂測試檢驗學生通過中國數字人的學習對知識掌握的程度。

隨堂測試結果表明，實驗組與對照組比較，從人體器官的功能方面學生的理解和記憶沒有什么差別，但從人體器官的位置和結構以及總成績與對照組比較具有顯著和非常顯著差異(P<0.05，P<0.01)(見表2)。

表1 中國數字人對學生學習興趣、吸引力、知識易接受性的影響

注：與對照組比較，**P<0.01

表2 隨堂測試檢驗學生通過中國數字人的學習對知識掌握的程度

注：與對照組比較，*P<0.05，**P<0.01

(三)期末考試檢驗學生通過中國數字人教學學習對知識掌握的程度。

結果顯示，名詞解釋實驗組與對照組比較沒有明顯差異，但選擇題、填空題、簡答題、論述題以及總成績與對照組比較具有顯著和非常顯著差異(P<0.05，P<0.01)(見表3)。

表3 期末考試檢驗學生通過中國數字人教學學習對知識掌握的程度

注：與對照組比較，*P<0.05，**P<0.01

三、討 論

人體解剖學課程是醫學最基礎、最重要的課程。人體解剖學所面對的群體為低年級初入校的新生，對醫學領域完全陌生，特別是對人體尸體的恐懼。如何在教學中增加學習的興趣，降低對解剖學科接受程度上的難度系數。因此，應用“中國數字人解剖系統”對調動剛剛入校的大學生對解剖學的興趣至關重要。本研究結果表明，通過“中國數字人系統”教學，學生對人體解剖學習的興趣、吸引力和知識易接受的程度方面有了顯著提高；隨堂測試和期末考試均表明，通過“中國數字人”教學，學生對人體解剖知識掌握的程度也有明顯的改變。“中國數字人解剖系統”展示了全新的人體立體空間和逼真的“虛擬人體”，是人體解剖學教學中最新的、最方便的教學工具，將中國“數字人解剖系統” 應用于獨立學院人體解剖學教學可大大提高教學效果和質量，為進一步學習后續醫學基礎課程和臨床醫學課程奠定了良好的基礎。

“中國數字人解剖系統”在教學中體現的優勢主要為：(1)圖像清晰、結構精準、表面紋理真實，特別對一些細小的結構能夠清晰顯示；(2)斷層精準，建模真實；(3)自主編輯，動態課件；(4)特效功能，方便教學。因此，“中國數字人系統”應用到解剖學教學中，使學生在學習人體解剖學中少走彎路，節省時間，并且學到更多的解剖學知識，提高了系統解剖學的教學質量和學生掌握知識的能力，特別是在民辦高校無尸體的情況下，這套系統的應用能有效地幫助學生掌握人體解剖知識起到了非常重要的作用。

[參考文獻]

[1]Ackerman MJ.The Visible Human Project[J].J Biocommun,1991,18(2):14-20.

[2]Chung MS，Kim SY．Three-Dimesional image and Virtual dissection program of the brain made of Korean cadaver[J]．Yomei Med J,2000,41(3):299-303.

[3]鐘世鎮.從數字人到數字醫學[J].醫學研究雜志,2009,8(8):1-2.

[4]李安安.中國數字人[J]．科學通報，2011,53(10):1189-1195．

[5]方世兵,楊 波.數字人研究現狀及展望[J].廣東醫學,2013,34(16):2585-2587.