夏爽　李松峰　黃娜

3D解剖結(jié)構(gòu)教學(xué)模型在人體解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的研究

夏爽1李松峰2黃娜3

人體解剖學(xué)是一門抽象和實(shí)踐性較強(qiáng)的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科，目前授課的直觀清晰性和易操作性不足是人體解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)中普遍存在的問題。3D解剖結(jié)構(gòu)教學(xué)模型教學(xué)具有立體，高度仿真等優(yōu)勢(shì)，能很好的再現(xiàn)組織器官的立體結(jié)構(gòu)及三維實(shí)體信息?，F(xiàn)將3D解剖結(jié)構(gòu)教學(xué)模型應(yīng)用到人體解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，分析其存在的優(yōu)勢(shì)，不足，提出將3D解剖結(jié)構(gòu)教學(xué)模型與傳統(tǒng)真實(shí)實(shí)體標(biāo)本教學(xué)方法相結(jié)合，取其長(zhǎng)避其短，實(shí)現(xiàn)較為理想的解剖專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

3D解剖結(jié)構(gòu)教學(xué)模型；人體解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)；臨床醫(yī)學(xué)

人體解剖學(xué)（Human Anatomy）是醫(yī)學(xué)科學(xué)中的一門以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為基礎(chǔ)的形態(tài)學(xué)科，是非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，其有著豐富的專業(yè)術(shù)語和繁雜的專業(yè)內(nèi)容[1]。雖然，目前人體解剖學(xué)的教學(xué)方法和教學(xué)手段繁多，諸如活體標(biāo)本，多媒體課件，模型模具等，但仍存在學(xué)生與老師互動(dòng)性欠缺，課堂生動(dòng)性備受限制，不能與臨床緊密聯(lián)系等實(shí)際問題。在初入醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的醫(yī)學(xué)生眼里，人體解剖學(xué)仍是一門較難的學(xué)科。面對(duì)枯燥的解剖專業(yè)內(nèi)容，如何提高學(xué)生對(duì)求知的熱情和學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，提高醫(yī)學(xué)生對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)課程的掌握程度和實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)質(zhì)量成為人體解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)的棘手問題。隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展，3D虛擬人體模型技術(shù)以其生動(dòng)交互性，真實(shí)再現(xiàn)性和自由可塑性等優(yōu)勢(shì)逐漸進(jìn)入醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域，怎樣利用先進(jìn)的教學(xué)技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合逐漸成為醫(yī)學(xué)教育界關(guān)注的熱點(diǎn)內(nèi)容[2]。構(gòu)建3D解剖結(jié)構(gòu)教學(xué)模型，引入人體解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，取得了良好的教學(xué)反饋，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了一定的不足，現(xiàn)將3D解剖結(jié)構(gòu)教學(xué)模型與傳統(tǒng)實(shí)體標(biāo)本教學(xué)方法相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了較為理想的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

1　3D解剖結(jié)構(gòu)教學(xué)模型

3D解剖結(jié)構(gòu)教學(xué)模型是基于計(jì)算機(jī)虛擬三維成像技術(shù)，是虛擬與現(xiàn)實(shí)教學(xué)模型相結(jié)合的產(chǎn)物，以其真實(shí)性、直觀性等優(yōu)勢(shì)清晰再現(xiàn)真實(shí)的人體解剖結(jié)構(gòu)。 3D解剖結(jié)構(gòu)教學(xué)模型能在屏幕中根據(jù)體感遙控進(jìn)行縮放、移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)等，360°全方位地展示人體解剖組織和器官。在3D解剖結(jié)構(gòu)教學(xué)模型中，人體解剖結(jié)構(gòu)按照運(yùn)動(dòng)、消化、呼吸、泌尿、生殖、脈管、神經(jīng)、內(nèi)分泌、感覺器共九大系統(tǒng)進(jìn)行分類整合，可將分散的器官分離成為獨(dú)立模型[3-4]。

2　3D解剖結(jié)構(gòu)教學(xué)模型相比傳統(tǒng)解剖教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

《人體解剖學(xué)》是一門研究正常人體組織器官形態(tài)結(jié)構(gòu)、位置關(guān)系及其相關(guān)功能的專業(yè)學(xué)科。在以往的傳統(tǒng)教學(xué)中，課堂教授專業(yè)理論知識(shí)，隨后在人體標(biāo)本解剖實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行理論知識(shí)的實(shí)際觀察和鞏固。但人體標(biāo)本實(shí)驗(yàn)室因標(biāo)本細(xì)微結(jié)構(gòu)較難觀察、實(shí)踐教學(xué)時(shí)間局限和學(xué)生對(duì)福爾馬林固定液浸泡的標(biāo)本的抵觸情緒等，使得人體解剖學(xué)專業(yè)的教學(xué)收效甚微[5]。

與傳統(tǒng)人體標(biāo)本相比，3D解剖結(jié)構(gòu)教學(xué)模型具有逼真的人體解剖結(jié)構(gòu)的血管神經(jīng)布線和肌肉紋理走行，能顯示出難以在人體標(biāo)本上展示授教的細(xì)微結(jié)構(gòu)，還可以經(jīng)體感遙控進(jìn)行任意旋轉(zhuǎn)、縮放、移動(dòng)結(jié)構(gòu)模型，在虛擬的三維解剖結(jié)構(gòu)教學(xué)模型中觀察人體組織器官的結(jié)構(gòu)、位置和毗鄰關(guān)系。有些解剖體表標(biāo)志或體表投影位置較隱私不便進(jìn)行真人示范，此時(shí)可通過3D解剖結(jié)構(gòu)教學(xué)模型示教活體標(biāo)志詳細(xì)位置和毗鄰，避免出現(xiàn)尋找敏感部位的尷尬局面。又例如脈管系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，課堂的理論教學(xué)只能基于顯示平面結(jié)構(gòu)或是短暫三維動(dòng)畫演示，而在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中人體標(biāo)本血管、神經(jīng)和淋巴較難區(qū)分，只能依靠書本的位置描述觀察相應(yīng)的人體標(biāo)本，對(duì)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)吸收有很大的阻礙作用。3D解剖結(jié)構(gòu)教學(xué)模型可以形象、逼真和生動(dòng)的展示細(xì)微血管、神經(jīng)和淋巴的外形構(gòu)造和走向位置，演示肺循環(huán)和體循環(huán)的血液流動(dòng)在人體中的循環(huán)情況，克服了以往傳統(tǒng)解剖教學(xué)中的不足。

3D解剖結(jié)構(gòu)教學(xué)模型改變了以口傳身教、從文字到描述的傳統(tǒng)填鴨式教學(xué)方法，以先進(jìn)的高清數(shù)字圖像處理和三維成像技術(shù)直觀生動(dòng)的展示出人體整體和局部器官結(jié)構(gòu)的大小、形態(tài)、空間位置及其毗鄰關(guān)系，給學(xué)生提供了一種新穎的身臨其境的學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)解剖學(xué)專業(yè)知識(shí)的好奇心和主動(dòng)性，突破了本專業(yè)教學(xué)中的重點(diǎn)難點(diǎn)章節(jié)。優(yōu)化了教學(xué)過程，增加了學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的深度和廣度，提高了教學(xué)效果。

在傳統(tǒng)的實(shí)體實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，需要為學(xué)生準(zhǔn)備和提供大量的實(shí)驗(yàn)實(shí)體標(biāo)本和耗材，學(xué)生在實(shí)際的標(biāo)本操作中會(huì)不同程度的損傷標(biāo)本，現(xiàn)在尸源較難收集，這無疑在無形中增加了教學(xué)成本和后續(xù)的教學(xué)難度[6]。而3D解剖結(jié)構(gòu)教學(xué)模型不需要對(duì)實(shí)物進(jìn)行操作，可以在設(shè)計(jì)好的虛擬環(huán)境中做各種體感試驗(yàn)，這不但節(jié)省了教學(xué)成本，也可以讓同學(xué)們獲取更多試驗(yàn)次數(shù)和機(jī)會(huì)，加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解程度[7]。

3　3D解剖結(jié)構(gòu)教學(xué)模型應(yīng)用于人體解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的不足

3D解剖結(jié)構(gòu)教學(xué)模型雖然授教方式新穎，整體和局部切換學(xué)習(xí)實(shí)踐操作性強(qiáng)，但仍存在一定的不足。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，實(shí)體標(biāo)本是實(shí)驗(yàn)課的主要示教模型，在理論學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上，經(jīng)過觸碰真實(shí)的人體標(biāo)本，自發(fā)尋找和與同學(xué)進(jìn)行解剖專業(yè)器官組織的討論，得到一種直觀的體驗(yàn)和信息的反饋。3D解剖結(jié)構(gòu)教學(xué)模型雖與真實(shí)實(shí)體標(biāo)本相近，但仍存在根本實(shí)質(zhì)性差距，不能進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，只是體感虛擬操作，且并不能滿足所有的學(xué)生同時(shí)進(jìn)行操作學(xué)習(xí)，繼而造成部分學(xué)生的倦怠情緒和注意力分散，不利于學(xué)生的集中學(xué)習(xí)，具有較大的時(shí)間、空間局限性[8]。另外，3D解剖結(jié)構(gòu)教學(xué)模型價(jià)格較為昂貴，對(duì)現(xiàn)代設(shè)施依賴性較強(qiáng)，存在不穩(wěn)定性。

4　3D解剖結(jié)構(gòu)教學(xué)模型與傳統(tǒng)真實(shí)實(shí)體標(biāo)本教學(xué)方法相結(jié)合

3D解剖結(jié)構(gòu)教學(xué)模型具有傳統(tǒng)教學(xué)方法難以替代的如逼真直觀，激發(fā)學(xué)生好奇心等優(yōu)點(diǎn)，是未來臨床醫(yī)學(xué)實(shí)踐教學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)，具有廣闊的應(yīng)用前景，但缺乏真實(shí)操作性，對(duì)學(xué)習(xí)群體也有較大的局限性。將3D解剖結(jié)構(gòu)教學(xué)與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)實(shí)體標(biāo)本教學(xué)進(jìn)行虛實(shí)模式相結(jié)合，解決了在本專業(yè)課教學(xué)過程中存在的諸多困難，各自發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，有效的克服傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和3D解剖結(jié)構(gòu)教學(xué)模型的不足，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，使學(xué)生更易掌握繁雜的人體解剖學(xué)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)了自主學(xué)習(xí)、交互式學(xué)習(xí)、虛實(shí)結(jié)合學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)和探索性學(xué)習(xí)相結(jié)合的開放式教學(xué)方式[9]。

[1]王巍煒，李高峰，蔣永新．腫瘤專業(yè)本科生導(dǎo)師制的應(yīng)用及其帶 教體會(huì)[J]．當(dāng)代醫(yī)學(xué)，2013，19（6）：163-164．

[2]周瑤，徐子魁．人體解剖結(jié)構(gòu)數(shù)字3D互動(dòng)教學(xué)模型制作技術(shù)初探[J]．中國醫(yī)學(xué)教育技術(shù)，2016，30（4）：405-407．

[3]M Kaspar，F(xiàn) Dech，NM Parsad，et al．Web-based stereoscopic visualization for the global anatomy classroom[J]．Studies in Health Technology and Informatics，2011，163（163）：264-270．

[4]方杰，晏廷亮，何文淵．虛擬仿真技術(shù)在解剖學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用探討[J]．中國保健營養(yǎng)，2015，25（13）：301-302．

[5]郭海旺．解剖教學(xué)中的傳統(tǒng)教學(xué)模式與多媒體技術(shù)應(yīng)用[J]．中國醫(yī)學(xué)創(chuàng)新，2012，9（17）：120-121．

[6]王建中．解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)中活體教學(xué)法的應(yīng)用研究[J]．中國中醫(yī)藥現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育，2016，14（14）：18-19．

[7]劉明．3D多媒體在人體解剖學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J]．解剖學(xué)研究，2012，34（2）：147-150．

[8]張晨，李苗．3D打印模型引入PBL教學(xué)在骨科見習(xí)課中的應(yīng)用[J]．臨床醫(yī)學(xué)研究與實(shí)踐，2014，1（6）：115-116．

[9]李欣，徐智，典榮．多元化教學(xué)方法在八年制醫(yī)學(xué)生外科總論教學(xué)中的應(yīng)用研究[J]．中國高等醫(yī)學(xué)教育，2015，28（4）：1016-1018．

Research on Teaching Model of 3 D Anatom ical Structu re in Hum an Anatomy Experim ent Teaching

XIA Shuang1LI Songfeng2HUANG Na31 Basic Medical College, Guangxi Medical University, Nanning Guangxi 530021, China, 2 Dean's Office, Guangxi Medical University, Nanning Guangxi 530021,China, 3 Personnel Section, Affiliated Tumor Hospital of Guangxi Medical University, Nanning Guangxi 530021, China

The human anatomy is an abstract and practical medical basic subject, the present teaching of intuitive clarity and ease of operation is the problem of human anatomy experimental teaching. 3D anatomy teaching model teaching has the advantages of three-dimensional, highly simulation, can be a good representation of the three-dimensional structure of tissue and organs and three-dimensional information. The 3D anatomical structure teaching model is applied to the human anatomy experiment teaching, analyzes the existing advantages and deficiencies, put forward 3D anatom ical structure model for teaching and traditional teaching methods combined with real physical samples, take it long to avoid its short, the anatomy experimental teaching ideal effect.

3D anatom ical structure teaching model, Experimental teaching of human anatomy, Clinical medicine

G 642

A

1674-9308（2016）31-0016-02

10．3969/j．issn．1674-9308．2016．31．009

1 廣西醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，廣西 南寧 530021；2廣西醫(yī)科大學(xué)教務(wù)處，廣西 南寧 530021；3 廣西醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院人事科，廣西 南寧530021

黃娜，E-mail：xiassxia@163．com