探讨人体解剖学教学中虚拟现实技术的应用与效果评估

摘要：探讨虚拟现实技术在人体解剖学教学中的应用与效果评估。研究采用案例分析法，以2021学年为对比，分析2022学年中实施虚拟现实技术后，学生在人体解剖学学习中的满意度、成绩提升情况。研究结果显示，虚拟现实技术应用对学生满意度和成绩的提升有显著效果，学生对虚拟现实技术的满意度从75%提高到85%，提高了10个百分点，且差异显著（P值为0.041）;虚拟现实技术的应用使学生的理论知识成绩提高了40%，实际操作能力提高了25%，与传统教学方法相比均达到显著差异（P值分别为0.032和0.049）。

关键词：人体解剖学;虚拟现实技术;应用;效果评估

人体解剖学是医学、生物学以及其他相关学科中的重要基础课程，涉及复杂的解剖结构和器官系统，要求学生对其进行深入理解。传统的人体解剖学教学主要依靠解剖图册、模型和尸体实验来进行，然而这些传统教学方法存在一些局限，如实验器材有限、尸体易腐败、生理的损害以及教学过程中的空间和时间限制等。随着虚拟现实技术的快速发展，越来越多的教育领域开始应用虚拟现实技术来提供全新的教学体验，在人体解剖学教学中，虚拟现实技术可以为学生提供更真实、生动的解剖图像和体验，使他们能够更好地了解人体结构和器官系统的构成［1］。本研究结合X学校人体解剖教学中虚拟现实技术的具体应用情况，以2021学年为对比基数，分析2022学年中实施虚拟现实技术以后，学生在人体解剖学习中的满意度、成绩提升情况，从而评估虚拟现实技术应用的效果，为人体解剖教学中虚拟现实技术的有效应用提供参考。

1虚拟现实技术在人体解剖学教学中的应用

1.13D仿真人体模型构建

通过计算机图形学和三维建模技术，将人体解剖结构转化为精确的3D模型，为学生提供更为直观、形象的解剖教学内容。在人体解剖学教学中，教师可以通过3D仿真人体模型向学生展示各种器官、系统及其结构，如循环系统、神经系统、肌肉系统等，清晰地呈现人体结构的细节，并进行动态展示，使学生能够观察到器官的运作原理，提高教学效果［2］。以X学校为例，在人体解剖学教学中，教师利用虚拟现实技术构建了多个3D仿真人体模型，包括心脏、肺、大脑等重要器官，学生通过佩戴虚拟现实设备进入一个虚拟的解剖实验室，在教师的指导下进行解剖实验和观察，并进行互动操作，如旋转、放大和缩小等，让学生更加深入地了解人体结构和器官系统的构成，提高他们的学习兴趣和理解能力。

1.2虚拟交互式学习

在虚拟交互式学习中，学生可以操作虚拟人体模型，进行解剖学意义上的探索，例如在虚拟现实环境中，学生可以逐步展开人体器官、系统进行学习，深入了解各器官的结构、功能及相互关系，虚拟交互式学习方式突破了传统解剖学教学的局限，使学生能够在安全、无创的情况下进行实践操作，提高了解剖学技能［3］。在实际应用中，虚拟交互式学习还具有很强的定制性，教师可以根据学生的需求和进度，调整虚拟环境中的教学内容，实现个性化教学，虚拟现实技术还可以为学生提供实时反馈，帮助他们及时纠正错误，提高学习效果。在技术依托方面，虚拟交互式学习构建主要依赖于虚拟现实建模语言（如VRML）、三维建模软件以及头戴显示器等硬件设备，通过虚拟现实技术手段，让人体解剖学的虚拟教学场景得以呈现，使得学生能够沉浸在真实感强烈的学习环境中。

1.3虚拟解剖实验室

虚拟解剖实验室是一种基于虚拟现实技术构建的解剖学教学工具，通过模拟真实解剖环境和人体结构，能够提供身临其境的学习体验，帮助学生更好地理解人体解剖学知识［4］。在具体应用方面，虚拟解剖实验室可以结合具体的教学案例进行应用分析，例如在教学过程中，可以选择一个特定的解剖结构作为案例，如心脏，学生可以通过虚拟解剖实验室进入虚拟环境中的心脏解剖模型，观察心脏的各个组成部分，比如心肌、心腔和血管等，同时还可以观察心脏在不同功能状态下的变化。虚拟解剖实验室的应用不仅可以提供身临其境的学习体验，还可以帮助学生理解复杂的人体结构和功能，增强记忆与理解，提高学习效果，还可以为学生提供一种安全、便捷的学习环境，避免了传统解剖实验中对人体损伤的风险，减轻了对尸体资源的依赖，提高了教学的可持续性。

2虚拟现实技术在人体解剖学教学中的效果评估

2.1学生满意度情况

在人体解剖学教学中应用虚拟现实技术，可以为学生提供更真实、生动的解剖图像和体验，使他们能够更好地了解人体结构和器官系统的构成，本研究以X学校为例，以2021学年为对比基数，分析2022学年中实施虚拟现实技术以后，学生在人体解剖学习中的满意度情况，从而评估虚拟现实技术应用的效果。从学生满意度情况来看，虚拟现实技术在人体解剖学教学中的应用得到了学生的好评，通过调查问卷和访谈的方式，本研究发现学生对虚拟现实技术的满意度达到了85%，相比传统的教学方法有了显著的提高，两者相比P值为0.041，有着显著的差异性，具体数据见表1。

通过对比可以看出，虚拟现实技术在人体解剖学教学中的应用确实提高了学生的满意度和成绩，是一种有效的辅助教学手段。

2.2学习成绩和实际操作能力提升情况

在虚拟现实技术应用于人体解剖学教学后，本研究对学生学习成绩和实际操作能力的提升情况进行了评估。评估采用了定向知识测试，测试内容包括理论知识和实际操作两部分，均采用百分制。

2.2.1理论知识成绩提升情况

通过对2021学年和2022学年的理论知识成绩进行对比分析，可以发现学生在虚拟现实技术应用后的理论知识成绩有了显著提升。具体数据见表2。

由表2可知，虚拟现实技术在人体解剖学教学中的应用使学生的理论知识成绩提高了40%，与2021学年相比，具有显著差异（P值为0.032）。

2.2.2实际操作能力提升情况

在实际操作能力方面，通过对2021学年和2022学年的数据进行对比分析，可以发现学生在虚拟现实技术应用后的实际操作能力有了显著提升。具体数据见表3。

由表3可知，虚拟现实技术在人体解剖学教学中的应用使学生的实际操作能力提高了25%，与2021学年相比，具有显著差异（P值为0.049）。通过对比分析，可以看到，在虚拟现实技术的支持下，学生对理论知识的理解和实际操作能力的掌握都有了明显的提高，这充分证明了虚拟现实技术在人体解剖学教学中的优越性。

3结论与建议

3.1结论

人体解剖学作为医学和生物学等学科的重要基础课程，其教学方法的改革一直是教育界关注的焦点，随着虚拟现实技术的快速发展，将其应用于人体解剖学教学成为一种新的趋势。本研究以X学校为例，探讨了虚拟现实技术在人体解剖学教学中的应用及其效果评估，研究结果表明，虚拟现实技术在人体解剖学教学中的应用显著提高了学生的满意度和学习成绩，同时实际操作能力也得到了明显提升。然而，虚拟现实技术在人体解剖学教学中的广泛应用仍面临诸多挑战，如设备成本、技术更新迅速等，未来，教育部门和学校应进一步关注虚拟现实技术在人体解剖学教学中的应用研究，探讨其在我国医学教育领域的推广策略，为培养更多优秀医学人才助力。

3.2建议

（1） 在推广虚拟现实技术在人体解剖学教学中的应用方面，可以通过加大宣传力度和教育引导，让更多的教育机构和学校认识到虚拟现实技术的优势和潜力。通过组织相关的研讨会和培训班，邀请专家学者和行业从业者分享虚拟现实技术在人体解剖学教学中的成功案例和经验，以鼓励更多的学校和教师尝试应用这一技术。

（2） 在加强虚拟现实技术在人体解剖学教学中的教师培训方面，可以提供专门的培训课程和资源，帮助教师掌握虚拟现实技术的基本操作和应用方法。可以建立师资培训平台，提供教师交流和分享的机会，促进教师之间的合作和学习，进一步提高教师对虚拟现实技术的理解和应用能力［5］。

（3） 在深化虚拟交互式学习和虚拟解剖实验室的应用方面，可以从内容制作和资源开发两方面入手。一方面，学校可以鼓励教师和技术团队合作，开发更多具有针对性和实用性的虚拟现实解剖资源，满足学生不同层次的学习要求和需求;另一方面，要重视虚拟交互式学习和虚拟解剖实验室的教学设计，注重教学场景的还原和学习活动的引导，确保学生能够在虚拟环境中进行深入的体验和学习［6］。

（4） 在建立长期的评估机制方面，可以通过定期的问卷调查、学生学习成绩的统计分析和实际操作能力的评估等方式，对虚拟现实技术在人体解剖学教学中的应用效果进行全面评估，借助专业评估机构的力量，进行更为深入、系统的教学效果评估和研究，为教学改进提供科学依据。

参考文献：

［1］秦燕燕，郭刚，罗滨.虚拟仿真技术在高职人体解剖学教学中的应用［J］.继续医学教育，2023，37（10）：105-108.

［2］刘冬播，石彦.教学创新视域下三维虚拟数字技术在人体解剖学运动系统教学中的应用［J］.牡丹江医学院学报，2023，44（4）：158-161，175.

［3］李长兴，代冬芳，郭中献，等.虚拟仿真技术在人体解剖学实验教学中的应用及存在的问题［J］.解剖学杂志，2023，46（2）：173-174.

［4］李芬，方安宁.浅谈虚拟仿真技术在“人体解剖学”实验教学中的应用［J］.科技风，2023（10）：131-133.

［5］刘圆，任力杰，王洋，等.虚拟现实技术在神经系统解剖学教学中的应用研究［J］.中国卒中杂志，2022，17（9）：1027-1030.

［6］熊天庆，吴洪海，梁景岩.虚拟仿真技术在临床医学专业人体解剖学实验教学中的应用评价［J］.解剖学杂志，2022，45（4）：387-389.

基金项目：河南省职业教育教学改革研究与实践项目“‘岗课赛证’融合育人背景下高职院校青年教师教学能力提升研究”［（2024）05929］

作者简介：李敏，女，河南信阳人，讲师，硕士研究生，研究方向：人体解剖学、生理学。