虛擬仿真技術在《人體解剖學》教學中的應用研究

楊鵬飛1 牟韶嬌2 孫秀玲1 張彩霞1 姜鷹1 李麗1 孟繁偉1

（1 山東中醫藥高等專科學校，山東 煙臺 264100；2濱州醫學院煙臺附屬醫院，山東 濱州 264033）

2010年，中共中央、國務院印發《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010－2020年)》，綱要里明確提出要加快教育信息化進程的建設。信息技術對教育發展具有革命性影響，必須予以高度重視。把教育信息化納入國家信息化發展整體戰略，超前部署教育信息網絡。到2020年，基本建成覆蓋城鄉各級各類學校的教育信息化體系，促進教育內容、教學手段和方法現代化。充分利用優質資源和先進技術，創新運行機制和管理模式，整合現有資源，構建先進、高效、實用的數字化教育基礎設施。加快終端設施普及，推進數字化校園建設，實現多種方式接入互聯網。綱要里還指出要強化信息技術應用。提高教師應用信息技術水平，更新教學觀念，改進教學方法，提高教學效果。鼓勵學生利用信息手段主動學習、自主學習，增強運用信息技術分析解決問題能力。

2016年，教育部發布的《教育信息化“十三五”規劃》中明確提到：到2020年，基本建成“人人皆學、處處能學、時時可學”、與國家教育現代化發展目標相適應的教育信息化體系；基本實現教育信息化對學生全面發展的促進作用、對深化教育領域綜合改革的支撐作用和對教育創新發展、均衡發展、優質發展的提升作用；基本形成具有國際先進水平、信息技術與教育融合創新發展的中國特色教育信息化發展路子。

隨著高等教育改革的不斷深化，傳統的教學模式受到場地、設備、師資等眾多因素的限制，極大地制約著學生創新意識和創新能力的培養。新興的虛擬仿真技術在高等學校教學、實驗中向著網絡化、智能化以及互動化等方向發展，可以發展現代教育思想、提高教學水平、改善實驗環境以及優化教學過程，從而增強學生的實驗動手能力。尤其是在人體解剖學的教學、實訓中，虛擬仿真技術的深入應用勢在必行。

人體解剖學是研究正常人體結構、形態、功能的科學，是醫學生的基礎課，它為其它基礎醫學和臨床醫學等各門學科奠定了人體形態結構的最基本知識。本學科的特點是內容多，名詞術語多，描述性語言多，形態描述復雜難懂，是應用性和實踐性都較強的學科。但本學科所教授的內容大多數是看不見摸不著的，不易于觀察。而傳統的人體解剖學教學中，課堂上，常常采用直觀教學形式，利用ppt等多媒體等形式教學。但是這種傳統的灌輸式教學方法，由老師在講臺上講授，學生在座位上被動接受知識，枯燥乏味，無法引起學生對該學科的學習興趣，學生會上課走神、睡覺或做其他感興趣的事情；實訓課上，通過觀察各器官模型、標本、尸體結構鞏固課堂所學內容，加深對人體結構、形態的認識。但由于逐年來學校的擴招，學生人數不斷增加，而掛圖、人體標本、模型等教學工具數量少、質量差，教學輔助設備缺乏，學生往往走馬觀花，心不在焉；對尸體標本進行解剖是傳統人體解剖學教學必不可少的條件，但近年來，尸體來源匱乏，無法做到帶領學生解剖尸體，長期保存的尸體器官形態、位置毗鄰發生嚴重變化，無法滿足教學需要，況且保存液氣味難以忍受，學生往往避而遠之，因此實訓課對課堂內容的幫助作用有限。由此可見，人體解剖學傳統的教學方式已經嚴重影響教學質量的提高，與學生學習的矛盾日益突出。并且，作為基礎課的解剖教學不僅是向學生傳授系統的解剖學知識，而更重要的是應承擔起培養學生能力的重要任務，學生在這種教學模式下，根本無法提高自主學習能力。如何改進教學方法，讓學生對所授專業課程感興趣，是所有從事解剖學教學的教師必須正視，積極去研究和解決的問題。依托互聯網資源共享的醫學仿真教學系統應用而生，勢在必行。醫學仿真教學系統不僅能夠提高學生學習興趣、提高學生學習自主能動性，還能節省醫學實驗成本、解放出實驗準備與帶教勞動力、實驗成功率，是未來醫學教育的發展趨勢。

心理學家瑞特拉研究表明，同樣的知識采用不同的教學方式呈現時其效果有著顯著的差異采取對不同感官進行多方面的刺激所達到的記憶效果會有所不同。因此，現代教育技術有必要把多媒體技術、虛擬仿真技術、網絡技術以及控制技術等進行綜合運用并引入課堂，虛擬實訓環境；充分發揮現代信息技術的集成性、交互性和控制性、生動形象地展示教學內容，綜合處理超文本、圖形、圖像、動畫、視頻、聲音等多媒體信息，展現那些在傳統的教學模式中無法實現的教學過程。現代醫學教育也是如此，虛擬仿真教學平臺正是在現代教育思想的指導下，使用新技術改進教學方法的嘗試。在《人體解剖學》的現代醫學教育課程體系中，醫學生只有通過足夠的實驗室訓練操作才能獲得必要的綜合技能，并初步具備一定的臨床實際工作能力。在虛擬仿真技術平臺中，教師能夠采用“做中學”的教學模式，多種媒介的信息同時作用于學生的各個感官，有助于提高學生的理解能力和實踐能力，直到形成合適的行為模式以及行為系統。同時，循序漸進的教學過程也符合學生的認知規律。

三維虛擬仿真教學平臺的引入，可對現代醫學教育起到很大的促進和推動作用。虛擬仿真教學平臺和虛擬課堂系統相結合，能夠突破課堂實驗教學的制約打破時間和空間的局限性充分發揮學生的自覺性，利用其各自適合的時間在本地計算機上完成實驗過程為學生提供真正“開放性”的教學環境。

讓學生既能掌握充分的基礎知識又能養成科學的思維方式，這是我們這些從事解剖學教學的工作者們孜孜不倦的追求，所以每一位教學工作者不能夠只拘于某一種教學手段，而應該精心的進行每一堂課的教學設計，讓各種教學資源合理的搭配、取長補短，才能更好的完成教學任務，收到完美的教學效果。

孟繁偉是本文通訊作者。