探討人體解剖學教學中虛擬現實技術的應用與效果評估

摘要：探討虛擬現實技術在人體解剖學教學中的應用與效果評估。研究采用案例分析法，以2021學年為對比，分析2022學年中實施虛擬現實技術后，學生在人體解剖學學習中的滿意度、成績提升情況。研究結果顯示，虛擬現實技術應用對學生滿意度和成績的提升有顯著效果，學生對虛擬現實技術的滿意度從75%提高到85%，提高了10個百分點，且差異顯著（P值為0.041）;虛擬現實技術的應用使學生的理論知識成績提高了40%，實際操作能力提高了25%，與傳統教學方法相比均達到顯著差異（P值分別為0.032和0.049）。

關鍵詞：人體解剖學;虛擬現實技術;應用;效果評估

人體解剖學是醫學、生物學以及其他相關學科中的重要基礎課程，涉及復雜的解剖結構和器官系統，要求學生對其進行深入理解。傳統的人體解剖學教學主要依靠解剖圖冊、模型和尸體實驗來進行，然而這些傳統教學方法存在一些局限，如實驗器材有限、尸體易腐敗、生理的損害以及教學過程中的空間和時間限制等。隨著虛擬現實技術的快速發展，越來越多的教育領域開始應用虛擬現實技術來提供全新的教學體驗，在人體解剖學教學中，虛擬現實技術可以為學生提供更真實、生動的解剖圖像和體驗，使他們能夠更好地了解人體結構和器官系統的構成［1］。本研究結合X學校人體解剖教學中虛擬現實技術的具體應用情況，以2021學年為對比基數，分析2022學年中實施虛擬現實技術以后，學生在人體解剖學習中的滿意度、成績提升情況，從而評估虛擬現實技術應用的效果，為人體解剖教學中虛擬現實技術的有效應用提供參考。

1虛擬現實技術在人體解剖學教學中的應用

1.13D仿真人體模型構建

通過計算機圖形學和三維建模技術，將人體解剖結構轉化為精確的3D模型，為學生提供更為直觀、形象的解剖教學內容。在人體解剖學教學中，教師可以通過3D仿真人體模型向學生展示各種器官、系統及其結構，如循環系統、神經系統、肌肉系統等，清晰地呈現人體結構的細節，并進行動態展示，使學生能夠觀察到器官的運作原理，提高教學效果［2］。以X學校為例，在人體解剖學教學中，教師利用虛擬現實技術構建了多個3D仿真人體模型，包括心臟、肺、大腦等重要器官，學生通過佩戴虛擬現實設備進入一個虛擬的解剖實驗室，在教師的指導下進行解剖實驗和觀察，并進行互動操作，如旋轉、放大和縮小等，讓學生更加深入地了解人體結構和器官系統的構成，提高他們的學習興趣和理解能力。

1.2虛擬交互式學習

在虛擬交互式學習中，學生可以操作虛擬人體模型，進行解剖學意義上的探索，例如在虛擬現實環境中，學生可以逐步展開人體器官、系統進行學習，深入了解各器官的結構、功能及相互關系，虛擬交互式學習方式突破了傳統解剖學教學的局限，使學生能夠在安全、無創的情況下進行實踐操作，提高了解剖學技能［3］。在實際應用中，虛擬交互式學習還具有很強的定制性，教師可以根據學生的需求和進度，調整虛擬環境中的教學內容，實現個性化教學，虛擬現實技術還可以為學生提供實時反饋，幫助他們及時糾正錯誤，提高學習效果。在技術依托方面，虛擬交互式學習構建主要依賴于虛擬現實建模語言（如VRML）、三維建模軟件以及頭戴顯示器等硬件設備，通過虛擬現實技術手段，讓人體解剖學的虛擬教學場景得以呈現，使得學生能夠沉浸在真實感強烈的學習環境中。

1.3虛擬解剖實驗室

虛擬解剖實驗室是一種基于虛擬現實技術構建的解剖學教學工具，通過模擬真實解剖環境和人體結構，能夠提供身臨其境的學習體驗，幫助學生更好地理解人體解剖學知識［4］。在具體應用方面，虛擬解剖實驗室可以結合具體的教學案例進行應用分析，例如在教學過程中，可以選擇一個特定的解剖結構作為案例，如心臟，學生可以通過虛擬解剖實驗室進入虛擬環境中的心臟解剖模型，觀察心臟的各個組成部分，比如心肌、心腔和血管等，同時還可以觀察心臟在不同功能狀態下的變化。虛擬解剖實驗室的應用不僅可以提供身臨其境的學習體驗，還可以幫助學生理解復雜的人體結構和功能，增強記憶與理解，提高學習效果，還可以為學生提供一種安全、便捷的學習環境，避免了傳統解剖實驗中對人體損傷的風險，減輕了對尸體資源的依賴，提高了教學的可持續性。

2虛擬現實技術在人體解剖學教學中的效果評估

2.1學生滿意度情況

在人體解剖學教學中應用虛擬現實技術，可以為學生提供更真實、生動的解剖圖像和體驗，使他們能夠更好地了解人體結構和器官系統的構成，本研究以X學校為例，以2021學年為對比基數，分析2022學年中實施虛擬現實技術以后，學生在人體解剖學習中的滿意度情況，從而評估虛擬現實技術應用的效果。從學生滿意度情況來看，虛擬現實技術在人體解剖學教學中的應用得到了學生的好評，通過調查問卷和訪談的方式，本研究發現學生對虛擬現實技術的滿意度達到了85%，相比傳統的教學方法有了顯著的提高，兩者相比P值為0.041，有著顯著的差異性，具體數據見表1。

通過對比可以看出，虛擬現實技術在人體解剖學教學中的應用確實提高了學生的滿意度和成績，是一種有效的輔助教學手段。

2.2學習成績和實際操作能力提升情況

在虛擬現實技術應用于人體解剖學教學后，本研究對學生學習成績和實際操作能力的提升情況進行了評估。評估采用了定向知識測試，測試內容包括理論知識和實際操作兩部分，均采用百分制。

2.2.1理論知識成績提升情況

通過對2021學年和2022學年的理論知識成績進行對比分析，可以發現學生在虛擬現實技術應用后的理論知識成績有了顯著提升。具體數據見表2。

由表2可知，虛擬現實技術在人體解剖學教學中的應用使學生的理論知識成績提高了40%，與2021學年相比，具有顯著差異（P值為0.032）。

2.2.2實際操作能力提升情況

在實際操作能力方面，通過對2021學年和2022學年的數據進行對比分析，可以發現學生在虛擬現實技術應用后的實際操作能力有了顯著提升。具體數據見表3。

由表3可知，虛擬現實技術在人體解剖學教學中的應用使學生的實際操作能力提高了25%，與2021學年相比，具有顯著差異（P值為0.049）。通過對比分析，可以看到，在虛擬現實技術的支持下，學生對理論知識的理解和實際操作能力的掌握都有了明顯的提高，這充分證明了虛擬現實技術在人體解剖學教學中的優越性。

3結論與建議

3.1結論

人體解剖學作為醫學和生物學等學科的重要基礎課程，其教學方法的改革一直是教育界關注的焦點，隨著虛擬現實技術的快速發展，將其應用于人體解剖學教學成為一種新的趨勢。本研究以X學校為例，探討了虛擬現實技術在人體解剖學教學中的應用及其效果評估，研究結果表明，虛擬現實技術在人體解剖學教學中的應用顯著提高了學生的滿意度和學習成績，同時實際操作能力也得到了明顯提升。然而，虛擬現實技術在人體解剖學教學中的廣泛應用仍面臨諸多挑戰，如設備成本、技術更新迅速等，未來，教育部門和學校應進一步關注虛擬現實技術在人體解剖學教學中的應用研究，探討其在我國醫學教育領域的推廣策略，為培養更多優秀醫學人才助力。

3.2建議

（1） 在推廣虛擬現實技術在人體解剖學教學中的應用方面，可以通過加大宣傳力度和教育引導，讓更多的教育機構和學校認識到虛擬現實技術的優勢和潛力。通過組織相關的研討會和培訓班，邀請專家學者和行業從業者分享虛擬現實技術在人體解剖學教學中的成功案例和經驗，以鼓勵更多的學校和教師嘗試應用這一技術。

（2） 在加強虛擬現實技術在人體解剖學教學中的教師培訓方面，可以提供專門的培訓課程和資源，幫助教師掌握虛擬現實技術的基本操作和應用方法。可以建立師資培訓平臺，提供教師交流和分享的機會，促進教師之間的合作和學習，進一步提高教師對虛擬現實技術的理解和應用能力［5］。

（3） 在深化虛擬交互式學習和虛擬解剖實驗室的應用方面，可以從內容制作和資源開發兩方面入手。一方面，學校可以鼓勵教師和技術團隊合作，開發更多具有針對性和實用性的虛擬現實解剖資源，滿足學生不同層次的學習要求和需求;另一方面，要重視虛擬交互式學習和虛擬解剖實驗室的教學設計，注重教學場景的還原和學習活動的引導，確保學生能夠在虛擬環境中進行深入的體驗和學習［6］。

（4） 在建立長期的評估機制方面，可以通過定期的問卷調查、學生學習成績的統計分析和實際操作能力的評估等方式，對虛擬現實技術在人體解剖學教學中的應用效果進行全面評估，借助專業評估機構的力量，進行更為深入、系統的教學效果評估和研究，為教學改進提供科學依據。

參考文獻：

［1］秦燕燕，郭剛，羅濱.虛擬仿真技術在高職人體解剖學教學中的應用［J］.繼續醫學教育，2023，37（10）：105-108.

［2］劉冬播，石彥.教學創新視域下三維虛擬數字技術在人體解剖學運動系統教學中的應用［J］.牡丹江醫學院學報，2023，44（4）：158-161，175.

［3］李長興，代冬芳，郭中獻，等.虛擬仿真技術在人體解剖學實驗教學中的應用及存在的問題［J］.解剖學雜志，2023，46（2）：173-174.

［4］李芬，方安寧.淺談虛擬仿真技術在“人體解剖學”實驗教學中的應用［J］.科技風，2023（10）：131-133.

［5］劉圓，任力杰，王洋，等.虛擬現實技術在神經系統解剖學教學中的應用研究［J］.中國卒中雜志，2022，17（9）：1027-1030.

［6］熊天慶，吳洪海，梁景巖.虛擬仿真技術在臨床醫學專業人體解剖學實驗教學中的應用評價［J］.解剖學雜志，2022，45（4）：387-389.

基金項目：河南省職業教育教學改革研究與實踐項目“‘崗課賽證’融合育人背景下高職院校青年教師教學能力提升研究”［（2024）05929］

作者簡介：李敏，女，河南信陽人，講師，碩士研究生，研究方向：人體解剖學、生理學。