虚拟仿真技术在高职人体解剖学教学中的应用研究

刘 哲

（北京卫生职业学院 北京 102425）

人体解剖学是医学生所学医学基础课程中的第一门课程，也是很重要的一门医学基础课程。恩格斯曾经说过：“没有解剖学，就没有医学”，充分说明人体解剖学在医学课程中的重要地位，它是基础医学课程和临床医学课程之间的桥梁[1]。医学高等职业院校在培养方式、结构功能和职业岗位需求等方面与本科院校不同，人体解剖学教学以讲授系统解剖学为主，有些专业还会根据人才培养方案的设置在授课中与其他学科进行整合，如《人体解剖与组织胚胎学》《人体解剖生理学》等，把解剖学与生理学、组织学等相融合。系统解剖学是按人体器官功能系统阐述正常人体器官的形态结构、位置毗邻及其发生发展的科学。随着“数字化”“信息化”等高级科学技术不断被应用于人体的研究，人体解剖学教学也进入一个不断更新发展的时期，不同教学模式的探索应用不断出现。虚拟仿真技术的出现在一定程度上解决了人体解剖学教学过程中知识点难以立体呈现、实验资源缺乏、趣味性低等难点，通过其辅助教学，有利于提高人体解剖学实验教学效果，更好地实现培养应用型、操作型人才目标[2]。

1 高等职业院校人体解剖学教学现状

我国高等职业教育的培养目标是培养生产、建设、管理、服务第一线需要的，德、智、体、美等方面全面发展的高等技术应用性专门人才[2-3]。如何成为全面发展的技术应用型专门人才，那就要有足够的知识保障。想要获得足够知识首先就要掌握好基础医学相关课程。人体解剖学作为基础医学学科中最重要的一门，是医学生的必修课程，也是学习其他基础医学课程和临床医学课程必不可少的基石[4]。因此高等职业院校人体解剖学的教学对学生未来发展有至关重要的作用。

人体解剖学作为基础课程，在医学教育中具有重要地位。但是对于没有医学基础的学生来说，人体结构复杂，解剖学医学术语较多，内容抽象且晦涩难懂，学习起来需要耗费大量时间与精力[2，5-7]。尤其是一些器官的位置毗邻和层次结构，需要学生充分发挥空间想象力。而高职院校学生特点是动手能力强，逻辑想象能力较差，此时，教师教学模式选择对于学生就至关重要。之前最为传统的授课模式是运用板书讲解理论知识的课堂，随着教学和教具资源的丰富，逐渐形成结合动图、模型和尸体标本等教具的授课模式，但模型和尸体标本教具资源有限且损耗大，学生积极性不高[2，8-9]。近几年以培养学生解决实际问题为目标，出现了一系列以学生为主体的教学改革，如“引导式教学法”“案例教学法”和“翻转课堂教学法”等教学模式。这些教学模式注重引导学生自主学习，培养学生创新思维，能运用所学知识去分析和解决实际问题。但是这些方法对于人体解剖学中抽象的器官结构还是缺乏三维立体印象，不利于以后工作岗位能力培养[8-10]。学好人体形态结构的标志是学生要在脑子里建立起人体结构的立体形象，只有这样才能记忆准确，能够为以后疾病学习打下基础。在教学模式中融入现代信息技术，将数字化的仿真人体三维模型与尸体标本相结合应用于人体解剖学教学中，必将会提高我们的教学质量和教学水平。

2 虚拟仿真技术的特点

虚拟仿真技术，其实就是人们常说的VR技术，它又被称为虚拟现实技术，是一种对现实环境的高度重现式还原[11]。虚拟仿真技术最大一个特点就是它的生动形象性，它不仅能建立人体三维立体模式图，还能让学生有身临其境的感觉。同时，一些教学当中的重难点可以通过虚拟仿真技术方式形象的展示出来。虚拟仿真技术软件中还有不同难度的闯关游戏，能够提高学生的课堂兴趣，激发他们的探索欲，提高课堂质量[11-13]。虚拟仿真技术的另一个特点是有督促作用。学生可以利用课后习题检测自己掌握知识点程度，也可以运用软件进行课前预习和课下复习。同时，学生可以不限时间和地点使用3D Body软件，自己动手分离和组装人体器官结构，学生亲自动手参与其中，会更容易理解组织或器官的层次结构。

3 虚拟仿真技术在人体解剖学教学中的应用

随着科学技术水平的提高，虚拟仿真技术发展迅速，涉及领域广泛，如今在医学方面也已经得到广泛的应用。虚拟技术运用于人体解剖学教学过程中，不仅可呈现出三维立体结构，而且给学生提供动手操作的机会。学生自己动手操作，可从各角度调整结构，便于学生理解，增加学习主动性。虚拟仿真技术作为辅助教学手段，能明显增加课程的趣味性和新颖性，增加师生互动次数，加深学生对理论知识的理解。国内不少高校已建设虚拟仿真实验室，借助开发的解剖学系统软件可实时、动态、全方位地观察人体解剖结构的三维形态及其空间毗邻关系，学生可在课前、课中和课后不同时间段学习，显著降低教学成本，解决了标本缺乏难题[11，14]。

在人体解剖学中，不同切面呈现出不同结构，虚拟仿真技术与传统教学方式不同，它能够将复杂人体结构简单直接的三维呈现出来，例如颅骨组成、骨连结、眼的三层结构等。在人体解剖学讲授过程中，借助虚拟仿真技术，能够将复杂结构直观呈现在学生视野中，易于理解。虚拟仿真技术系统软件也可用于平时测试或者考试，比如找结构和看图识结构。肖世维[11]总结了国内外高校虚拟仿真技术应用现状，不难发现虚拟仿真技术应用于人体解剖学教学具有明显优势，能显著提高学生学习兴趣和积极性，目前，国内出现很多专门开发虚拟仿真技术的研发机构，虚拟仿真技术在各类高校实验教学中已应用广泛。在人体解剖学实验教学中引进虚拟仿真系统可弥补实体教学的缺点，更重要的是能解决人体解剖学实验教学面临的标本缺乏困难。虚拟仿真技术应用于解剖实验课堂，不仅能提高学生的课堂兴趣，增强学生自主学习和创新能力，而且也能提升教学质量，拓展教学空间，最终提高学生综合素质。

4 总结

人体解剖学是生理学、病理学以及临床医学等其他医学学科发展的基础学科，高等职业院校学生对这门学科的掌握程度在很大程度上影响着他们专业课和岗位能力的学习。随着网络技术的发展，3D模型、基于虚拟现实的软件、生物打印等新技术在医学发展中作用具有广阔的应用前景。目前国内许多学校都引进了虚拟仿真技术如：数字人解剖教学系统、3D Body教学软件等，来完成人体解剖学的教学。虚拟仿真技术可以弥补传统人体解剖学课程的不足，我们用虚拟仿真技术去观察标本中不好展示的重要内容和细微结构，吸引学生兴趣，能更好指导人体解剖学的学习。虚拟仿真技术在人体解剖学教学中运用，是数字信息化发展的必然趋势，也是教学改革发展的一次重要机遇。高等职业院校应抓住机遇，培养教师虚拟仿真技术相关技能操作，使教师在教学中能够熟练运用虚拟仿真技术，为社会培养更多技术型、实用型和应用型人才。