探讨虚拟现实技术在解剖学实验教学中的应用研究

刘洪涛

大庆医学高等专科学校基础医学部解剖教研室，黑龙江 大庆 163312

虚拟现实技术即VR技术，其最早诞生于上世纪80年代的美国，是一种将计算机图形学、数字图像处理技术和多媒体技术结合于一体的综合性信息技术[1]。随着虚拟现实技术的不断发展和普及，其已经被应用于医学各个领域，无论是合成药物的建模，还是外科手术的教学，甚至是解剖学实验教学，都可以通过虚拟现实技术来实现。特别是解剖学实验教学，虚拟现实技术的应用可以避免传统实验教学方式标本缺乏、学生参与性低、标本气味大令人难以忍受等缺点，因此可以大大推进解剖学实验教学的进步。

1 如何将虚拟现实技术结合解剖学实验教学

虚拟现实技术可以为解剖学的实验教学提供可重复使用的教学环境，其利用仿真技术所营造的教学环境非常生动、形象，但却不具有传统教学方式气味大、展示不完全、标本数量少等缺点；虚拟现实技术可以利用三维数字技术建立立体模型，学生可以通过模型从各个层面深入观察人体三维空间结构。就视觉效果而言，学生可以更容易沉浸进去。

2 虚拟现实技术所具有的优势

2.1 使学生学习更加积极主动 既往解剖学通常是借助标本或模型来完成实验教学的，但是教室空间较小、学生数量多但标本体积小、数量少，这使得只有靠近标本、模型的小部分学生才能看清解剖的教学过程，离得远的大部分学生都只能大概地了解，而无法充分了解教学的内容。而虚拟现实技术可以借助先进的软件和硬件建立清晰可见的教学环境，每一位学生都能清晰观察标本模型，其视觉印象更加深刻。以胆汁的分泌和排出为例，传统教学方式是悬挂示意图，或放置胆囊、胆管模型，学生仅观察屏幕图像，很难理解胆汁的分泌和排出途径，教学效果不够理想，而在虚拟现实技术的支持下，静态的图片转变为动态的三维动画，学生在视觉和听觉的刺激下可以直观形象地了解胆汁的分泌过程及排出途径，从而更加积极主动地投入到实验教学中去[2]。

2.2 加深对立体空间的了解 在解剖学的传统教学方式中，内脏器官之间的毗邻关系只能通过教师的口头描述和平面图像展示给学生，学生依靠自身的想象能力很难全面、完整地了解毗邻脏器的解剖关系。例如，肝、肾之间的毗邻关系，在口头讲解中仅能令人了解到肝后壁紧紧连接右肾及右肾上腺，但在实际的解剖结构中，肾脏位置比较深，学生很难了解肾脏内部结构及其与周边脏器的关系，学生很难切实了解二者之间的实际解剖关系，学习效果大受影响[3]。而虚拟现实技术建立的三维立体图像可以使学生更全面地了解到人体各个器官的立体结构与空间关系，只需要将视角进行调节即可，而不必分离各器官，学生从图像中可以形成各脏器的立体图像，从而构建出良好的空间思维能力。

2.3 节约教学成本 近年来，各大高校不断扩招，这使得医学生数量也明显增多，但大部分高校在实验室配置上却没有随着医学生数量的增多而有明显的改进，教学标本依然存在使用过度、老化损坏等问题[4]。少部分高校虽然及时更新了实验室配置，但标本、模型的频繁使用又会使教学成本不断提高。而虚拟现实技术所营造的教学环境也不会发生损耗，每次实验教学都可以提供可用的教学标本，这无疑大大节省了教学成本。并且教师可以在示范过程中不断巡回展示，这又避免了实物标本的损耗。

3 结语

解剖学实验教学一般难以取得理想的教学效果，这与其复杂的教学内容、有限的教学条件有关，但虚拟现实技术的应用可以弥补解剖学实验教学的以上不足之处，其所具有的优势使其可以切实提高解剖学实验教学的教学效果，使医学生获得更好的学习成绩。