人体解剖学基于三维数字化人体平台的课程设计与实践

孙振山 李一帆 杨茂有

人体解剖学是研究人体形态和构造的科学，是临床医学课程的桥梁。医学生对人体解剖学知识掌握得如何，对后续的其他基础医学和临床医学课程的学习有着举足轻重的影响[1]。然而尸体标本来源匮乏，学生动手参与操作尸体解剖的机会逐渐减少，不利于学生理解和掌握人体的空间结构，更加影响了学生实践操作能力的培养和锻炼，严重影响教学效果。如何调动学生学习的积极性、主动性，培养学生的创新能力和动手操作能力成为现代解剖教学过程中的一个急需解决的问题。三维数字虚拟人体解剖软件的应用，是医学与信息技术、计算机技术相结合的成果。为医学、生命科学等的研究和应用提供了基础与技术支撑，为人体解剖学的教学课程设计提供了新的思路[2]。

1 基于三维数字化人体平台的课程设计

1.1 三维人体数字化平台的功能特点 可视化虚拟人体解剖软件，收集了2000 多个解剖学结构，通过鼠标的点击、选择即可完成逐层解剖、添加某结构、器官及系统组建；3 D模型可360°旋转，实现从不同角度看统一结构，并通过拉动显示尺度放大或缩小图像；通过皮肤透明度调节，可选择透视察看内部结构，学生可以从三维水平更好地理解器官的结构和生理功能。

1.2 三维人体数字化平台的优势 三维人体数字化平台融合了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技术等多个信息技术分支。具有以下优势：直观立体的为学生创建人体器官的空间结构，将教学中某些抽象、复杂难于讲述的宏观与微观的内容，从三维水平生动地展现给学生，帮助学生在头脑中构建复杂的人体结构。可重复对标本进行解剖操作，节省了大量的资源。利用该软件进行人体解剖实验教学时，学生可反复进行操作和训练。通过鼠标的点击、选择即可完成逐层解剖、构建结构、器官等[3]。学生在上实验课之前可利用软件反复的虚拟练习。在头脑中形成人体各系统器官的形态和结构特征以及各器官、结构间的空间概念之后，在动手对标本进行实际操作，不仅让学生感觉到实验教学的轻松同时可大大提高了实验的效果，起到了事半功倍的作用。整合了断层、局部、系统解剖学解剖学的课程，将独立的课程有机的集合起来。作为解剖学的教学平台，软件通过透明度的处理将断层解剖学、局部解剖学、系统解剖学等有机结合起来[4]，使学习更具连贯性和关联性，为学生进一步学习后续的医学基础课和临床医学课程奠定基础。另外软件还提供中英文对照，并伴有英文发音，为解剖学的双语教学、学生专业词汇学习提供了可能。

1.3 课程设计的理念与思路 人体解剖学实一门实践性很强的课程，医学生对人体构造认识理解和记忆都是来源于尸体解剖和模型观察。为使学生能够正确掌握人体各系统主要器官的位置、形态、组织结构特点及毗邻关系，为后续课程及临床实践打好基础，课程的内容和形式都要以培养学生观察能力、动手能力、创新能力和形象记忆能力为目标。人体解剖学课程设计的表现形式和教学方法是理论和实践教学同步与三维数字化人体平台相结合的教学模式。理论课在充分利用多媒体教学课件、实物标本、模型等教学素材的基础上，同时应用三维数字化人体平台。对一些直观、易于理解的系统，如运动系统直接在实验室授课，充分利用骨骼、尸体等实物标本；对一些复杂、抽象的系统，如神经系统、循环系统、内分泌系统，直接在三维数字化人体平台多媒体室授课，学生在听课的同时通过操作鼠标，选择某一系统、器官、结构，从不同角度观看人体器官的空间结构，使复杂、抽象的内容易于理解、掌握[5]。实验课充分发挥解剖实验室和三维数字化人体平台的优势，在提供有限的尸体标本供学生解剖操作的同时，开放三维数字化人体平台多媒体室；学生可以分组，分别在实验室和多媒体室轮换进行。通过实验室和三维数字化人体平台多媒体室同时开放，学生可充分利用尸体解剖操作，实物标本和三维数字化人体平台，使学生对人体各系统器官的位置、形态及毗邻关系等知识点有了立体感和透视感，同时也培养了学生实践动手操作能力、创新能力和现代化仪器应用的能力。

2 人体解剖学基于三维数字化人体平台课程设计的实践反思

三维数字化人体平台在解剖教学中的应用是我国医学高等教育改革的一项重要模式，该平台将教材中抽象、复杂的内容直观、立体地表现出来，学生可以从三维水平更好地理解器官的形态、结构、位置和毗邻关系，激发了学生学习的主观能动性，提高了尸体解剖实践操作的准确性，受到了教师和学生的欢迎[4]。三维数字化人体平台呈现出的三维立体空间结构虽然直观，但毕竟不是实物，学生亲自动手解剖操作、亲身感受是解剖教学的必须要求，所以在加强三维数字化人体平台建设的同时，还要加大投入，多方筹措尸源，保证学生有亲自动手解剖操作的机会，为提高学生实践动手能力和进入临床打下基础。成功的将三维数字化人体平台与传统教学相互结合，取长补短，相辅相成，共同发展。

[1]秦向征，李光照，李良昌.局部解剖学教学所面临的问题及解决方法[J].解剖学科学进展，2010，16（1）：95-96.

[2]邱明国，张绍祥，刘正津，等.数字化可视人体在解剖学教学中的初步应用[J].四川解剖学杂志，2004，12（10）：41-42.

[3]刘光久，张绍祥.数字化人体图像和三维模型在解剖教学中的应用[J].局解手术学杂志，2011，20（2）：2.

[4]邓长弓.数字化可视人体在解剖教学中的应用趋势初探[J].川北医学院学报，2010，25（5）：67.

[5]程昊，周波.计算机三维数字人体模型在人体解剖学中的应用[J].现代医药卫生，2009，4（24）：3519.