3D动画在妇产科多媒体教学中的应用初探

张群锋　黄余良　刘珏

[摘 要]目的：利用3D动画多媒体立体和动态的演示，取代传统的多媒体课件，吸引学生的兴趣，提高课堂教学效率。方法：在我校医学本科生妇产科教学中引入3D动画多媒体技术，在部分多媒体课件中加入3D动画，逐步开展妇产科教研室的3D动画多媒体教学，并对教学效果进行对比和评估。结果：开展3D教学的4个班的理论成绩和课堂授课学生满意度调查较2011-2012学年均有不同程度的提高。结论：利用3D动画多媒体立体和动态的演示解决了传统多媒体课件教学中存在的问题，提高了教学质量。

[关键词]3D动画 妇产科教学 应用

[中图分类号] R-4 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2014）18-0163-02

3D动画技术作为模拟真实物体的一个有用的工具，被广泛应用于娱乐、军事、医学、教育等诸多领域。这项新技术能够给人耳目一新的感觉，因此受到了大众的欢迎。我们在2012至2013学年医学本科生妇产科教学中引入3D动画多媒体技术，开展3D动画多媒体教学，进行临床医学本科生的课堂授课教学改革，并对教学效果进行对比和评估。

一、对象与方法

（一）培训对象

选择2012-2013学年由我教研室授课妇产科学的临床班级，其中麻醉班54人，五官班49人，预防班52人，临床医学班60人。

（二）培训师资

选择具有丰富临床经验及教学经验的临床骨干组成培训组，由我院微机中心人员进行培训，针对我们的需求进行3D动画的演示操作，让教师们熟练掌握3DsMAX使用技术。

（三）实施方法

参照不同班级的教学大纲和教学任务，以妇产科学第八版教材为基础，由教研室集体备课，选择确立需要引入3D动画多媒体技术的章节和内容，进行3D动画的制作。教研室集体审阅后进行修改和完善，预讲成功后进行课堂授课教学，并对教学效果进行对比和评估。

二、结果

开展3D教学的4个班的理论成绩和课堂授课学生满意度调查较2011-2012学年有6%-13%的提高（见图1）。

三、讨论

（一）二维动画的局限性

随着计算机技术的发展，在网络信息越来越多元化的今天，以往那种传统的单纯利用文本加简单多媒体素材的二维动画形式呈现的课件越来越不能满足教学的需要。首先，这种多媒体课件的内容多是摘抄课文中的重点文字，有时虽然也加入了图片、影像等素材，但课件表现形式相对单调，不能吸引学生的兴趣，直接导致了学生被动接受知识点，缺乏主动参与性、互动性，教师在课堂上展示的内容无法被学生有效地吸收与接受。其次，用平面的图像来诠释立体结构，缺乏直观性和立体感，学生难以接受和理解；课件用单帧静态图像或通过图片交替出现的方式来讲解医学动态演变过程时，因为缺乏连续性，教师难以讲明讲透，学生也只能通过想象把每幅画面联系起来，难以掌握整个变化过程，直接影响教学效果。传统的二维多媒体课件的简单性、静止性、平面性，已经制约了现代医学教学的发展。如何克服二维多媒体教学的缺点，突破其局限性，成为我们亟待解决的课题。

（二）3D动画的优势

3D动画又称三维动画，是近年来基于计算机技术发展而产生的新兴影视制作技术。三维动画是从纵、横、深三个方向来控制图像而产生的动画。[1]3D动画模拟具有精确性、真实性和无限的可操作性，适用于需要模拟仿真客观存在的现实三维立体状态，目前被广泛应用于各个领域，国内也有教师尝试着将3D动画运用于医学教学并取得了较好的效果。[2] [3] [4]相对传统多媒体课件而言，3D动画多媒体可以进行立体和动态的演示，有些在传统的教学方法中难以阐明的难点内容，3D动画能快速、清晰、逼真地予以显示。3D技术还具有一个二维显示无法比拟的优势，即通过拖动3D作品改换视角，能够随心所欲观看任一角度的空间结构和层次，直观准确。课堂中教师可以根据学生要求改变3D作品视角，或者学生自己动手操控，增加教学过程中的趣味性、互动性，活跃课堂气氛，从而提高医学教学质量。

计算机技术的发展，为医学数据的数字化创造了条件。女性盆底三维重建和数据处理技术，不但可以用于盆底疾病的诊断和治疗，也可以用于改善妇产科多媒体教学。例如，在女性生殖系统解剖的授课中，大多数学生反映传统多媒体教学记忆不深，只有平面图像和文字描述，很难对肌肉、神经、血管、淋巴的分布形成立体印象，不能充分理解，只能死记硬背。运用三维重建和数据处理技术，可清晰地显示盆腔内各器官、肌肉、神经、淋巴的立体位置及毗邻结构，不同的器官、组织可采用不同的颜色及不同的虚实组合标记，立体感强，显示细致入微，并且可以根据需要变换观察角度。将其制作为3D动画应用于教学课件，直观、逼真、立体地显示了盆腔复杂的解剖结构，同学们容易理解接受，普遍反应教学效果好。

同样，正常分娩是教学的重点，也是难点。对于分娩机转中胎儿在孕妇腹中的转动机制，很难凭传统多媒体中的图片和二维动画说明，虽有模型辅助讲解，但因模型本身的局限性、老师手动转动模型演示的不连贯性及不同座位的学生看讲台的角度因素，教学效果并不理想，很多学生仍然很难理解胎儿先露部在骨盆之中的旋转动作。利用3DsMAX这款常用且功能强大的3D动画制作软件，制作出逼真的3D分娩机转动画，可以从不同的方向、角度，连续动态显示分娩过程中胎头与母体骨盆的位置变化及胎头下降过程。在疑难的地方还可以通过慢放、倒退等功能重点学习，从而更好的让学生理解分娩过程。

妊娠生理教学中，受精及受精卵发育、输送及着床章节是教学重点，知识点多且杂乱，内容抽象，枯燥乏味，采用传统的多媒体教学方法，教师讲得口干舌燥，学生听得昏昏欲睡，教学效果差，学生不满意。我们制作3D动画进行教学，将精子和卵子改变成卡通形象，从精子获能到精子与卵子结合，到受精卵的发育、输送和着床，动态连续，画面精美，配合音乐，整个过程犹如一部大片，令人耳目一新，印象深刻，教学深受同学们的好评。

总之，利用3D动画多媒体的立体和动态的演示，可以多角度、细致入微、直观形象地呈现以往教学的重点难点，增加了教学的趣味与互动，使枯燥的学习内容变得生动有趣，利于学生理解和记忆，克服传统多媒体课件的缺点，从而提高课堂教学效率。我们的研究结果也证明，3D动画多媒体教学是提高课堂教学质量和教学效果的重要方式。

（三）值得探索的问题

3D动画多媒体教学能够使抽象的医学知识直观化、形象化、立体化，调动了学生的求学、求知的欲望，促进学生学习的积极性。但是，与传统的二维多媒体课件比较而言，3D动画课件的制作极为复杂。虽然3DsMAX是最常用的3D动画制作软件，但是要熟练掌握和精通，这对于我们这些平时与计算机制作声像媒体领域接触较少的教师而言仍然比较困难。如果教师在教学中大量应用3D动画，课件制作往往会占据我们大量的精力和时间，备课、熟悉教学内容的时间相对减少。有时，即使我们花费了时间和精力，还是无法制作出精美、声形俱佳的3D动画多媒体，必须求助于计算机技术专业人士，同时需要花费一笔不小的3D动画制作费用。其次，部分章节和内容如果过多的引入3D动画，同学们可能只是被精美的画面吸引了眼球，而忽视需要真正掌握的教学重点，忽视了思考。这也是我们在教学中应该注意的问题。

所以，在教学中，不是3D动画运用越多、制作越精美、计算机技术难度越高，教学效果就越好，而是应根据授课对象的基础和条件，授课内容的特点和需要来决定。一般而言，简单的、容易理解的内容可以用文本和图片呈现，抽象的、难以理解的内容采用3D动画教学。多媒体课件的制作，应该简单明了，重点突出，以教学实用性为准绳，不但要了解和关注多媒体的最新理论和研究成果，而且要在教学实践中不断反思和总结，及时获取同学们对教学效果的反馈意见，根据教学效果不断调整，从而制作出更适用、更优秀的多媒体课件。

[ 注 释 ]

[1] 容旺乔.动画概论[M].南京：江苏美术出版社，2006.

[2] 刘明.D多媒体在人体解剖教学中的应用[J].解剖学研究，2012（2）：147-150.

[3] 张伟.Web3D技术在多媒体教学中的应用[J].长春师范学院学报，2010（1）：60-62.

[4] 于哲，马保安，周永，等.计算机三维动画技术在创伤骨科教学课件中的应用及优势[J].中国医学教育技术，2012（1）：32-34.

[责任编辑：钟 岚]