虛擬仿真技術在高職人體解剖學教學中的應用研究

劉 哲

（北京衛生職業學院 北京 102425）

人體解剖學是醫學生所學醫學基礎課程中的第一門課程，也是很重要的一門醫學基礎課程。恩格斯曾經說過：“沒有解剖學，就沒有醫學”，充分說明人體解剖學在醫學課程中的重要地位，它是基礎醫學課程和臨床醫學課程之間的橋梁[1]。醫學高等職業院校在培養方式、結構功能和職業崗位需求等方面與本科院校不同，人體解剖學教學以講授系統解剖學為主，有些專業還會根據人才培養方案的設置在授課中與其他學科進行整合，如《人體解剖與組織胚胎學》《人體解剖生理學》等，把解剖學與生理學、組織學等相融合。系統解剖學是按人體器官功能系統闡述正常人體器官的形態結構、位置毗鄰及其發生發展的科學。隨著“數字化”“信息化”等高級科學技術不斷被應用于人體的研究，人體解剖學教學也進入一個不斷更新發展的時期，不同教學模式的探索應用不斷出現。虛擬仿真技術的出現在一定程度上解決了人體解剖學教學過程中知識點難以立體呈現、實驗資源缺乏、趣味性低等難點，通過其輔助教學，有利于提高人體解剖學實驗教學效果，更好地實現培養應用型、操作型人才目標[2]。

1 高等職業院校人體解剖學教學現狀

我國高等職業教育的培養目標是培養生產、建設、管理、服務第一線需要的，德、智、體、美等方面全面發展的高等技術應用性專門人才[2-3]。如何成為全面發展的技術應用型專門人才，那就要有足夠的知識保障。想要獲得足夠知識首先就要掌握好基礎醫學相關課程。人體解剖學作為基礎醫學學科中最重要的一門，是醫學生的必修課程，也是學習其他基礎醫學課程和臨床醫學課程必不可少的基石[4]。因此高等職業院校人體解剖學的教學對學生未來發展有至關重要的作用。

人體解剖學作為基礎課程，在醫學教育中具有重要地位。但是對于沒有醫學基礎的學生來說，人體結構復雜，解剖學醫學術語較多，內容抽象且晦澀難懂，學習起來需要耗費大量時間與精力[2，5-7]。尤其是一些器官的位置毗鄰和層次結構，需要學生充分發揮空間想象力。而高職院校學生特點是動手能力強，邏輯想象能力較差，此時，教師教學模式選擇對于學生就至關重要。之前最為傳統的授課模式是運用板書講解理論知識的課堂，隨著教學和教具資源的豐富，逐漸形成結合動圖、模型和尸體標本等教具的授課模式，但模型和尸體標本教具資源有限且損耗大，學生積極性不高[2，8-9]。近幾年以培養學生解決實際問題為目標，出現了一系列以學生為主體的教學改革，如“引導式教學法”“案例教學法”和“翻轉課堂教學法”等教學模式。這些教學模式注重引導學生自主學習，培養學生創新思維，能運用所學知識去分析和解決實際問題。但是這些方法對于人體解剖學中抽象的器官結構還是缺乏三維立體印象，不利于以后工作崗位能力培養[8-10]。學好人體形態結構的標志是學生要在腦子里建立起人體結構的立體形象，只有這樣才能記憶準確，能夠為以后疾病學習打下基礎。在教學模式中融入現代信息技術，將數字化的仿真人體三維模型與尸體標本相結合應用于人體解剖學教學中，必將會提高我們的教學質量和教學水平。

2 虛擬仿真技術的特點

虛擬仿真技術，其實就是人們常說的VR技術，它又被稱為虛擬現實技術，是一種對現實環境的高度重現式還原[11]。虛擬仿真技術最大一個特點就是它的生動形象性，它不僅能建立人體三維立體模式圖，還能讓學生有身臨其境的感覺。同時，一些教學當中的重難點可以通過虛擬仿真技術方式形象的展示出來。虛擬仿真技術軟件中還有不同難度的闖關游戲，能夠提高學生的課堂興趣，激發他們的探索欲，提高課堂質量[11-13]。虛擬仿真技術的另一個特點是有督促作用。學生可以利用課后習題檢測自己掌握知識點程度，也可以運用軟件進行課前預習和課下復習。同時，學生可以不限時間和地點使用3D Body軟件，自己動手分離和組裝人體器官結構，學生親自動手參與其中，會更容易理解組織或器官的層次結構。

3 虛擬仿真技術在人體解剖學教學中的應用

隨著科學技術水平的提高，虛擬仿真技術發展迅速，涉及領域廣泛，如今在醫學方面也已經得到廣泛的應用。虛擬技術運用于人體解剖學教學過程中，不僅可呈現出三維立體結構，而且給學生提供動手操作的機會。學生自己動手操作，可從各角度調整結構，便于學生理解，增加學習主動性。虛擬仿真技術作為輔助教學手段，能明顯增加課程的趣味性和新穎性，增加師生互動次數，加深學生對理論知識的理解。國內不少高校已建設虛擬仿真實驗室，借助開發的解剖學系統軟件可實時、動態、全方位地觀察人體解剖結構的三維形態及其空間毗鄰關系，學生可在課前、課中和課后不同時間段學習，顯著降低教學成本，解決了標本缺乏難題[11，14]。

在人體解剖學中，不同切面呈現出不同結構，虛擬仿真技術與傳統教學方式不同，它能夠將復雜人體結構簡單直接的三維呈現出來，例如顱骨組成、骨連結、眼的三層結構等。在人體解剖學講授過程中，借助虛擬仿真技術，能夠將復雜結構直觀呈現在學生視野中，易于理解。虛擬仿真技術系統軟件也可用于平時測試或者考試，比如找結構和看圖識結構。肖世維[11]總結了國內外高校虛擬仿真技術應用現狀，不難發現虛擬仿真技術應用于人體解剖學教學具有明顯優勢，能顯著提高學生學習興趣和積極性，目前，國內出現很多專門開發虛擬仿真技術的研發機構，虛擬仿真技術在各類高校實驗教學中已應用廣泛。在人體解剖學實驗教學中引進虛擬仿真系統可彌補實體教學的缺點，更重要的是能解決人體解剖學實驗教學面臨的標本缺乏困難。虛擬仿真技術應用于解剖實驗課堂，不僅能提高學生的課堂興趣，增強學生自主學習和創新能力，而且也能提升教學質量，拓展教學空間，最終提高學生綜合素質。

4 總結

人體解剖學是生理學、病理學以及臨床醫學等其他醫學學科發展的基礎學科，高等職業院校學生對這門學科的掌握程度在很大程度上影響著他們專業課和崗位能力的學習。隨著網絡技術的發展，3D模型、基于虛擬現實的軟件、生物打印等新技術在醫學發展中作用具有廣闊的應用前景。目前國內許多學校都引進了虛擬仿真技術如：數字人解剖教學系統、3D Body教學軟件等，來完成人體解剖學的教學。虛擬仿真技術可以彌補傳統人體解剖學課程的不足，我們用虛擬仿真技術去觀察標本中不好展示的重要內容和細微結構，吸引學生興趣，能更好指導人體解剖學的學習。虛擬仿真技術在人體解剖學教學中運用，是數字信息化發展的必然趨勢，也是教學改革發展的一次重要機遇。高等職業院校應抓住機遇，培養教師虛擬仿真技術相關技能操作，使教師在教學中能夠熟練運用虛擬仿真技術，為社會培養更多技術型、實用型和應用型人才。