3D數(shù)字教育平臺(tái)在解剖學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究

蔡宏宇

【摘要】解剖學(xué)是一門重要的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科，它為臨床相關(guān)學(xué)科提供了必要的形態(tài)學(xué)知識(shí)。在傳統(tǒng)教學(xué)過程中，需要借助掛圖、板書，甚至利用多媒體等教學(xué)技術(shù)，只能對(duì)一些器官的名稱，概念及作用更好的描述，對(duì)于解剖學(xué)所講解的器官，組織的形態(tài)和位置、比鄰關(guān)系等。很難在短時(shí)間內(nèi)掌握相應(yīng)的構(gòu)造知識(shí)。本文從研究3D數(shù)字教育平臺(tái)軟件教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方法存在著優(yōu)勢(shì)入手。想要研究在課堂教學(xué)中真正實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)與3D數(shù)字教學(xué)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，必須首先研究和總結(jié)傳統(tǒng)教學(xué)與3D數(shù)字教學(xué)各自有哪些優(yōu)勢(shì)，有哪些不足，然后才談得上揚(yáng)長(zhǎng)避短，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

【關(guān)鍵詞】解剖學(xué) 課堂教學(xué) 3D數(shù)字教育 人體解剖軟件 應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】G420 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）34-0243-01

隨著全國(guó)中職教育的課程及教材改革的全面推進(jìn)，對(duì)于中職教育的教學(xué)手段，隨著數(shù)字技術(shù)的迅速發(fā)展，3D數(shù)字化技術(shù)在當(dāng)前社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，將其應(yīng)用在醫(yī)學(xué)教學(xué)中，直接推動(dòng)了醫(yī)學(xué)行業(yè)的發(fā)展。通過應(yīng)用3D數(shù)字化技術(shù)，能夠改變傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)教學(xué)模式，提升教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)出更多的高素質(zhì)醫(yī)學(xué)人才。本次應(yīng)用3Dbody數(shù)字解剖軟件教學(xué)，與傳統(tǒng)教學(xué)相互比較研究。

1.傳統(tǒng)解剖學(xué)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)和不足

傳統(tǒng)的解剖學(xué)教學(xué)中，主要以課堂教學(xué)為主，教師通過應(yīng)用掛圖、模型、PPT、錄像等工具輔助教學(xué)。

傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)在于操作靈活自如，可以隨機(jī)應(yīng)變，對(duì)相關(guān)概念性的和總結(jié)性的知識(shí)點(diǎn)，講解得比較透徹和容易掌握。在課堂教學(xué)中，傳統(tǒng)教學(xué)手段的使用非常方便、非常靈活，拿起粉筆就能板書，不受教學(xué)器材和電力的控制，同時(shí)課堂教學(xué)中，往往會(huì)出現(xiàn)備課時(shí)未曾預(yù)料到的、不在教學(xué)設(shè)計(jì)控制中的突發(fā)情況，教師完全可以隨機(jī)應(yīng)變靈活處置而不影響授課進(jìn)度和授課效率。板書和PPT都可以對(duì)需要掌握的重點(diǎn)知識(shí)起到回顧性的記憶。

傳統(tǒng)教學(xué)的不足在于講授內(nèi)容受到時(shí)空限制，不能展現(xiàn)三維空間圖，傳統(tǒng)教學(xué)中的掛圖、PPT多媒體使用的是二維平面圖對(duì)于位置，空間變化，組織和器官的比鄰講授時(shí)，難以將人體的立體形式結(jié)構(gòu)展示出來。學(xué)生也很難掌握器官結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，人體的整體器官情況[1]。

傳統(tǒng)教學(xué)的解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)中優(yōu)勢(shì)在于尸體標(biāo)本比較真實(shí)，對(duì)于臨床醫(yī)學(xué)生，能夠很生動(dòng)的，很直觀的，去接觸器官、組織和觀察相互比鄰關(guān)系。為外科醫(yī)學(xué)生奠定了良好的局部解剖基礎(chǔ)。但近些年由于尸體標(biāo)本的缺乏，無法確保每個(gè)專業(yè)在講授各章節(jié)時(shí)可以得到尸體供應(yīng)。同時(shí)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的模型仿真度不高，解剖種類不健全，無法完全替代人體的內(nèi)的器官結(jié)構(gòu)，并且很容易在教學(xué)中誤導(dǎo)學(xué)生[2]。

同時(shí)在傳統(tǒng)解剖學(xué)教學(xué)中，應(yīng)用到的尸體標(biāo)本全部是具有揮發(fā)性、致癌性的甲醛處理過的物品，這類實(shí)體標(biāo)本伴隨著刺鼻性的氣味，教師與學(xué)生若是長(zhǎng)期吸入，會(huì)影響自身的身體健康。學(xué)生在解剖、觀察尸體標(biāo)本階段，由于無法忍受其難聞的氣味，會(huì)產(chǎn)生畏懼心理，進(jìn)而不愿意接觸尸體標(biāo)本。正是由于這些因素，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣下降，進(jìn)而影響其教學(xué)質(zhì)量。

2.解剖學(xué)教學(xué)中3D數(shù)字教育平臺(tái)軟件的應(yīng)用

通過應(yīng)用3D數(shù)字教育平臺(tái)軟件，在其教學(xué)中可以構(gòu)建信息化、數(shù)字化的人體，通過采取人體解剖學(xué)、現(xiàn)代影像相結(jié)合的形式，獲取人體解剖結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)信息。在計(jì)算機(jī)上建立起的數(shù)字化人體真實(shí)結(jié)構(gòu)單位模型，可以將人體結(jié)構(gòu)、功能數(shù)字化、可視化展現(xiàn)出來，進(jìn)而為計(jì)算機(jī)的處理提供教學(xué)模型。

美國(guó)率先開展可視人計(jì)劃，并在1994年宣布男性VHP解剖數(shù)據(jù)集成開發(fā)成功，我國(guó)在2001年提出數(shù)字化虛擬人體研究規(guī)劃建議，經(jīng)過各個(gè)院校、研究院的共同協(xié)助與努力，已經(jīng)獲得了高精準(zhǔn)的中國(guó)數(shù)字化人體數(shù)據(jù)集，教學(xué)及可以呈現(xiàn)出數(shù)字化的人體信息，為數(shù)字醫(yī)學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

國(guó)內(nèi)應(yīng)用數(shù)字化人體數(shù)據(jù)，集成開發(fā)了多種應(yīng)用軟件，比如：解剖學(xué)應(yīng)用軟件，直接推動(dòng)了我國(guó)醫(yī)學(xué)行業(yè)的發(fā)展。某校在2013年開始應(yīng)用數(shù)字人解剖系統(tǒng)，在人體解剖學(xué)教學(xué)中得到了全面應(yīng)用，數(shù)字三維可視化人體解剖軟件在計(jì)算機(jī)內(nèi)的應(yīng)用，可以重建人體器官，并以三維立體圖像的方式呈現(xiàn)出來，為醫(yī)學(xué)教學(xué)提供大量的教學(xué)素材。本次研究應(yīng)用3Dbody數(shù)字解剖軟件，本軟件建設(shè)了男、女兩套圖像數(shù)據(jù)，包括人體骨骼，骨連接，心臟，動(dòng)脈，靜脈，中樞神經(jīng)，周圍神經(jīng)，器官，肌肉等解剖學(xué)圖像數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)具備鮮明的中國(guó)人體特征，數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性、完整性較強(qiáng)，軟件操作界面更加簡(jiǎn)潔[3]。

3.3D數(shù)字教育平臺(tái)解剖軟件應(yīng)用效果

3.1畫面性較好，可提升學(xué)生興趣

3Dbody數(shù)字解剖軟件在解剖學(xué)教學(xué)中，可以提升學(xué)生的主動(dòng)性，促使學(xué)生在三維立體圖像內(nèi)開展學(xué)習(xí)。學(xué)生可以使用軟件，在虛擬的三維空間內(nèi)，將學(xué)生感興趣的人體結(jié)構(gòu)進(jìn)行放大、旋轉(zhuǎn)、平移，更好的了解、掌握、觀察器官結(jié)構(gòu)，近距離觀察認(rèn)為內(nèi)部關(guān)系。通過使用3Dbody數(shù)字解剖軟件，可以反復(fù)學(xué)習(xí)、練習(xí)、觀察人體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，每個(gè)解剖結(jié)構(gòu)內(nèi)均標(biāo)注了文字、關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，促使學(xué)生可以轉(zhuǎn)被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)效率的提升[4]。

3.2掌握程度高，擴(kuò)突破教學(xué)難點(diǎn)

通過應(yīng)用3Dbody數(shù)字解剖軟件，學(xué)生可以從不同角度、方向，針對(duì)某一結(jié)構(gòu)進(jìn)行剖切，將結(jié)構(gòu)關(guān)系清晰的顯示出來，確保觀察學(xué)習(xí)的連續(xù)性、動(dòng)態(tài)性，對(duì)局部結(jié)構(gòu)進(jìn)行顯示與改動(dòng)，以任意點(diǎn)為原點(diǎn)，建設(shè)相應(yīng)的坐標(biāo)系，觀察結(jié)構(gòu)內(nèi)的橫斷面、冠狀面、矢狀面等，掌握相應(yīng)的解剖特點(diǎn)。在三個(gè)斷面層內(nèi)，點(diǎn)擊任意一個(gè)解剖結(jié)構(gòu)，就能夠顯示出相應(yīng)的三維結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果的提升，豐富其教學(xué)內(nèi)容。

3.3 3Dbody數(shù)字解剖軟件在解剖學(xué)教學(xué)中不足

雖然3Dbody數(shù)字解剖軟件在解剖教學(xué)中能提高教學(xué)質(zhì)量，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，但由于受教學(xué)設(shè)備的約束。3Dbody數(shù)字解剖軟件的電腦版需要較大的多媒體平臺(tái)給予學(xué)生演示，對(duì)于中職教育對(duì)平臺(tái)的投入需要考慮。3Dbody數(shù)字解剖軟件的手機(jī)版，只適合學(xué)生對(duì)所講知識(shí)的回顧，實(shí)際講授時(shí)操作受限，不便于邊講授，邊操作手機(jī)。3Dbody數(shù)字解剖軟件可以彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足，但在課堂教學(xué)中總結(jié)性比較差，概念相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的描述不如PPT教學(xué)和板書[5]。

綜上所述，通過應(yīng)用3D數(shù)字教育平臺(tái)解剖軟件，借助三維立體化空間設(shè)計(jì)，可以將人體解剖學(xué)教學(xué)的作用凸顯出來，實(shí)現(xiàn)教學(xué)方式的創(chuàng)新，改變其教學(xué)模式，全面激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)激情。豐富教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的增強(qiáng)，提升教師教學(xué)效率。在實(shí)際教學(xué)中不能忽視傳統(tǒng)教學(xué)法的作用，將3D數(shù)字教育平臺(tái)解剖軟件、傳統(tǒng)教學(xué)法、多媒體教學(xué)法、尸體標(biāo)本教學(xué)法結(jié)合成全新的教學(xué)模式，取長(zhǎng)補(bǔ)短，可以更好的服務(wù)于解剖學(xué)教學(xué)工作。

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