3D多媒體技術(shù)在解剖學(xué)教學(xué)中應(yīng)用探討

王星等

摘 要：解剖學(xué)是一門基礎(chǔ)學(xué)科，是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的必修課，但因受到標(biāo)本數(shù)量、解剖名詞繁雜、缺乏立體教學(xué)等諸多因素的制約，我們往往只能依靠傳統(tǒng)的教學(xué)模式，即板書、教材、掛圖、少量標(biāo)本和模型相結(jié)合的模式，這樣無形之中給初學(xué)者筑構(gòu)了許多學(xué)習(xí)障礙，使教學(xué)效果不能取得良好的效果。3D多媒體技術(shù)利用其三維立體空間結(jié)構(gòu)圖，具有很強(qiáng)的直觀性，能夠提高解剖教學(xué)質(zhì)量，拓展教學(xué)思路，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

關(guān)鍵詞：人體解剖學(xué) 教學(xué)方法 3D技術(shù)

中圖分類號：G623 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098x（2014）01（a）-0163-02

隨著計算機(jī)及互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用與普及、科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，人類社會已經(jīng)逐漸進(jìn)入了一個數(shù)字化的全新時代，數(shù)字化技術(shù)被廣泛應(yīng)用到各種領(lǐng)域中。作為新型產(chǎn)業(yè)—— 數(shù)字醫(yī)學(xué)，已融入醫(yī)學(xué)教育、手術(shù)等諸多領(lǐng)域，不僅體現(xiàn)在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)中，也越來越廣泛應(yīng)用于臨床及生物材料的制作中，大大地改變了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的風(fēng)貌。3Dbody解剖學(xué)軟件，也稱之為3D多媒體。其主要特點(diǎn)是以人體的CT＼MRI掃描數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用三維重技術(shù)重建人體各器官和系統(tǒng)使之成為一個完整整體，形成高精度三維動態(tài)互動式解剖模型，然后利用這種軟件制作成3D多媒體技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，在課堂教學(xué)中慢慢引入數(shù)字化技術(shù)，以便能使解剖學(xué)的教學(xué)模式變得更加合理化、科學(xué)化、精準(zhǔn)化[1]。該文中筆者結(jié)合自身教學(xué)，依托教研室3D多媒體技術(shù)，探討其在解剖學(xué)教學(xué)中的作用和教學(xué)效果。

1 3D多媒體技術(shù)在人體解剖學(xué)教學(xué)中應(yīng)用的可行性探究

人體解剖學(xué)是醫(yī)學(xué)科學(xué)中一門重要的基礎(chǔ)課程，它按人體器官功能系統(tǒng)闡述形態(tài)結(jié)構(gòu)及其發(fā)生發(fā)展的科學(xué)，屬生物學(xué)科中的形態(tài)學(xué)范疇[2]。人體解剖學(xué)的主要任務(wù)是探討和闡明人體器官組織的形態(tài)特征、發(fā)生與發(fā)展及位置毗鄰。因目前受到標(biāo)本數(shù)量、解剖名詞繁雜、缺乏立體教學(xué)等諸多因素的制約，我們往往只能依靠傳統(tǒng)的教學(xué)模式，即板書、教材、掛圖、少量標(biāo)本和模型相結(jié)合的模式，這種教學(xué)方法的缺陷是只能顯示二維平面結(jié)構(gòu)的器官位置和結(jié)構(gòu)，無立體感，以至學(xué)生們常感覺這門課程抽象難以理解。

2 3D多媒體技術(shù)在理論教學(xué)中的優(yōu)勢

隨著數(shù)字醫(yī)學(xué)的興起，數(shù)字人制作的完成，3D多媒體軟件利用其制作的數(shù)字化虛擬人體數(shù)據(jù)集提供了完整、連續(xù)、精細(xì)的人體二維解剖圖像，并可已經(jīng)建立了三維可視化模型和虛擬人體解剖模型。老師和學(xué)生不但可以從任意角度、任何剖面觀察人體結(jié)構(gòu)，還可以在三維空間內(nèi)對要觀察的結(jié)構(gòu)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、放大和平移等操作，通過仔細(xì)地觀察，清楚地了解人體內(nèi)各器官組織的空間關(guān)系，并對人體的各結(jié)構(gòu)在腦海中形成一個整體的印象。這樣學(xué)生在初學(xué)過程中先對人體結(jié)構(gòu)有了基本認(rèn)識，然后再去探究真實(shí)的人體會大大提高學(xué)習(xí)效率，從而減少了資源浪費(fèi)。

與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比，建立數(shù)字化教學(xué)資源平臺可以讓學(xué)生自由地通過上網(wǎng)獲取學(xué)習(xí)資源，不需要教師當(dāng)面授課，學(xué)生可自主安排學(xué)習(xí)時間、地點(diǎn)、學(xué)習(xí)內(nèi)容及進(jìn)度來進(jìn)行自學(xué)，這不但有利于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，也非常有利于進(jìn)行自我測驗(yàn)和復(fù)習(xí)課堂講授過的知識；數(shù)字圖像附有詳實(shí)的文字說明，學(xué)生很容易看懂而且可以對照圖片與說明加深理解和記憶；數(shù)字技術(shù)同時整合了圖像、動畫、視頻、音頻及文字內(nèi)容等多種教學(xué)素材，多樣化的表現(xiàn)形式更能夠刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，學(xué)生在遇到自己感興趣的知識可以下載保存，有不理解的知識可以隨時向老師請教。[3]

3 3D多媒體技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

解剖學(xué)有著其他學(xué)科無可替代的優(yōu)勢，并且在教學(xué)中往往要求理論與實(shí)踐操作相結(jié)合教學(xué)模式，但在實(shí)際中有很多問題阻礙了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的正常進(jìn)行，例如各院校均面臨著尸源緊缺、標(biāo)本數(shù)量不能得到及時補(bǔ)充、模型仿真度不高等問題。在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法中，一般都是由教師在講臺上面拿著標(biāo)本或模型進(jìn)行講解和演示，學(xué)生只能在下面觀察，幾乎沒有機(jī)會親自進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。運(yùn)用3D多媒體則可以多角度多層次立體地顯示某一器官的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；其次，在解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，也存在一些不利的因素，在一定程度上影響了學(xué)生學(xué)習(xí)這門課的積極性。例如，傳統(tǒng)解剖學(xué)教學(xué)中使用的尸體標(biāo)本都是經(jīng)過甲醛處理過的，而甲醛具有較強(qiáng)揮發(fā)性和刺激性。所以如果教師和學(xué)生在實(shí)際操作過程中，長時間吸入甲醛，就會嚴(yán)重的影響身心健康；最后，學(xué)生在學(xué)習(xí)初期可能對人體結(jié)構(gòu)的整體認(rèn)識不足，在實(shí)驗(yàn)過程中有一些切割錯誤，嚴(yán)重破壞了標(biāo)本現(xiàn)象。同時，不可再生資源遭到了嚴(yán)重的浪費(fèi)，如果能通過數(shù)字資源使學(xué)生對解剖結(jié)構(gòu)有個整體認(rèn)識將大大緩解這一現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)本陳列室在教學(xué)過程中有著重要的作用，陳列室一般都是存放著一些珍貴的和典型的教學(xué)標(biāo)本，因此限制了陳列室開放的時間，學(xué)生在課余時間很少有機(jī)會去仔細(xì)學(xué)習(xí)和觀察，我們將實(shí)驗(yàn)室的這些珍貴標(biāo)本也制作成圖片上傳共享，供同學(xué)們隨時瀏覽。實(shí)驗(yàn)室所用的教學(xué)課件、教學(xué)錄像等資源，我們也共享到平臺，這樣可以讓學(xué)生隨時隨處都能夠進(jìn)行學(xué)習(xí)，不但可以節(jié)約課堂時間，還增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的自主性和積極性。

4 結(jié)語

目前，信息技術(shù)的發(fā)展越來越快，傳統(tǒng)的信息處理方式和表現(xiàn)手段已經(jīng)不能滿足當(dāng)前社會的需要。作為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的最新成就，多媒體技術(shù)為媒體的集成和信息傳播提供了豐富的手段[4]，解剖學(xué)教學(xué)上要充分利用新科技以彌補(bǔ)以往在教學(xué)上的不足。利用3D多媒體教學(xué)對理論課和實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效果有著顯著的提高。不僅可以激發(fā)學(xué)生對解剖學(xué)課程的興趣，還可以加深對其所學(xué)知識的理解，從而提高了學(xué)習(xí)的主動性[5]；3D多媒體教學(xué)在提高教學(xué)質(zhì)量有著無可比擬的優(yōu)勢，但其也存在一些不足之處：首先前期工作量非常大，三維重建技術(shù)的掌握與分割工作的仔細(xì)程度直接決定后期三維圖像的質(zhì)量，因此在進(jìn)行三維重建的過程中必須要求熟練掌握計算機(jī)與三維重建軟件的應(yīng)用。其次，對圖像收集的要求也比較高，因?yàn)榍逦脑假Y料對后期的三維重建有著決定性的作用。但CT圖像對于軟組織的顯示分界并不清晰，在重建過程中很難清楚分割，因此對于肌肉、筋膜等軟組織的重建效果不好，尤其要分割肌與肌群難度很大，分割出來的三維圖形易失真。MR則可以清晰顯示軟組織的結(jié)構(gòu)，將CT和MR圖像利用三維重建技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來則可清晰顯示各結(jié)構(gòu)，但此操作要求對計算機(jī)和三維重建軟件有著較高的要求，普通操作者難以完成。所以，目前三維重建技術(shù)在解剖學(xué)教學(xué)過程中只能起到輔助作用，而不能完全代替人體標(biāo)本與實(shí)物圖譜同樣不能忽略傳統(tǒng)教學(xué)的作用[6]。因此，在教學(xué)中只有將3D多媒體教學(xué)模式與傳統(tǒng)教學(xué)方法、手段相互結(jié)合，取長補(bǔ)短，才能達(dá)到理想的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

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