三維動畫技術在神經(jīng)眼科教學中的應用與體會

姜利斌 劉文冬

·眼科教學·

三維動畫技術在神經(jīng)眼科教學中的應用與體會

姜利斌 劉文冬

眼科教學主要是以形態(tài)和實踐為主的學科，神經(jīng)眼科作為眼科中最為復雜抽象的亞?？浦?，大多數(shù)臨床表現(xiàn)及病理過程并非直觀可見，難以理解，其教學很難達到理想效果。將三維動畫技術運用到神經(jīng)眼科教學中主要是綜合利用動畫、視頻、圖像等各種信息的載體來最大限度的激發(fā)學生的學習興趣和積極性，提高學生的學習效率，從而提高教學質量。本文就將3D動畫技術應用于神經(jīng)眼科教學中，從而提高神經(jīng)眼科教學效果淺談一些體會并進行展望。

三維動畫技術；神經(jīng)眼科；多媒體教學

三維動畫（three-dimensional animation）又稱3D動畫，是隨著計算機軟硬件技術的發(fā)展而產(chǎn)生的一種新興技術。3D動畫軟件在計算機中首先建立一個虛擬的世界，設計師在這個虛擬的三維世界中按照要求設定模型的運動軌跡、虛擬攝影機的運動和其它動畫參數(shù)，最后按要求為模型賦上特定的材質，并打上燈光。當這一切完成后就可以讓計算機自動運算，生成最后的畫面。3D動畫技術模擬真實物體的方式使其成為一個有用的工具。由于其精確性、真實性和無限的可操作性，已被廣泛應用于醫(yī)學、教育、軍事、娛樂等諸多領域。

1 3D動畫技術應用于神經(jīng)眼科教學的必要性

眼科學與其他學科不同，外科學、內(nèi)科學的臨床癥狀大部分比較明顯，在日常生活中也比較常見，人們對其有較多的感性認識，而人們對于眼科疾病的了解卻非常少。神經(jīng)眼科是一門涉及眼科、神經(jīng)內(nèi)科、神經(jīng)外科、耳鼻咽喉頭頸外科以及神經(jīng)影像學等多專業(yè)的交叉學科；其范疇涵蓋很廣，主要分為視覺傳入和眼動傳出兩大系統(tǒng)，所涉及的疾病不僅包括眼科疾病如視神經(jīng)-視網(wǎng)膜疾病，而且還涵蓋中樞神經(jīng)系統(tǒng)和周圍神經(jīng)系統(tǒng)疾病，如視交叉和交叉后疾病、中樞系統(tǒng)變性疾病以及各種原因所致的眼肌麻痹等。在神經(jīng)眼科教學過程中，要對某些知識做比較完整清晰的闡述并不容易。

傳統(tǒng)的眼科教學中憑借掛圖、模型、書本等方式進行，是平面、靜態(tài)的教學方法，教學方式過于模式化，不易激發(fā)學生對眼科知識的求知欲望。由于神經(jīng)眼科學內(nèi)容抽象復雜，晦澀難懂，僅靠傳統(tǒng)的眼科教學方法難以激發(fā)學生的學習興趣，更不易讓學生徹底理解并掌握相關的理論知識，無法取得理想的課堂教學效果。這就要求我們不斷探索，尋求更形象、更快捷的教學方法，使學生不再感覺抽象乏味，克服畏難情緒，增強學習興趣，提高教學效果。

荀子說“不聞不若聞之，聞之不若見之，見之不若知之，知之不若行之?！苯逃龑W家夸美紐斯曾指出，“凡是需要學生知道的事物，都要通過事物本身來進行教學?！蹦蔷褪钦f，應該盡可能地把事物本身或者能代替它的模象放在學生面前，從而能達到事半功倍的教學效果。隨著計算機技術的發(fā)展和普及，形象直觀的多媒體教學具有趣味性強、鮮明直觀、形象生動、形式多樣等多種特點，已經(jīng)成為眼科教學中不可或缺的部分。3D動畫技術利用聲音和動畫效果，使課堂講授形象直觀，使教學內(nèi)容的演示靈活多樣，大大提高了學生的學習興趣和積極性，還能夠充分發(fā)揮學生們的主觀能動性，同時也提高了教學效率與質量，深受廣大師生歡迎，這和簡單口授與看圖的教學法比較起來顯然是一大進步〔1〕。

2 3D動畫技術應用于神經(jīng)眼科教學的優(yōu)勢

3D動畫的逼真畫面使學生如視實物，給學生以形象而具體的知識，更符合人的認知傾向，有助于提高學生的積極性，減少抽象學習的困難，其優(yōu)越性是其它教學媒體無法比擬的。

首先，3D動畫教學能夠增加學生的學習興趣。相比較傳統(tǒng)的教學方式，3D動畫教學由于是運動的影像，更能夠激發(fā)學生的思維運動。例如，在神經(jīng)眼科最重要眼病之一——青光眼教學中的有關房水循環(huán)內(nèi)容，3D動畫教學能直觀形象的演示房角解剖結構、房水的分泌、循行過程、經(jīng)過的組織以及最終的引流途徑。這種動畫演示可使學生確實有效的掌握房水的循環(huán)途徑〔1〕，并能清晰展示出閉角型青光眼與開角型青光眼房水循環(huán)阻滯位置和發(fā)病機制間的區(qū)別。在視覺傳入通路教學中，可通過動畫演示視覺信息從角膜開始，經(jīng)過晶狀體、玻璃體、視網(wǎng)膜、視神經(jīng)、視交叉、視束、外側膝狀體、視放射至皮質視中樞的過程，以及各部位損傷所出現(xiàn)的相對應視野變化的特征，如某一部位發(fā)生病變時，在3D動畫上信號到達該部位時將自動“跳出”典型的視野缺損圖形。這種3D動畫教學不僅加強了學生的記憶，也增加了學生學習的樂趣。

其次，3D動畫教學能夠使教學質量提高。其按照學生理解、記憶過程，很好的提高了眼科臨床教學的逼真性和實效性。例如，利用3D動畫技術可分層次、分區(qū)域、立體式展示眼球和眼眶的內(nèi)部結構、眼眶內(nèi)重要神經(jīng)和血管，鄰近重要組織如海綿竇結構，以及多對顱神經(jīng)關系等，并且能生動形象地演示出結構與功能之間的關系，以及眼病動態(tài)發(fā)展過程，均非常有助于學生掌握與分析疾病，提高了教學效率和教學質量。

總之，3D動畫教學彌補了傳統(tǒng)教學在直觀感、立體感和動態(tài)感等方面的不足，其圖文并茂的顯示界面，為學生帶來更生動的體驗及更深刻的理解，協(xié)助學生更好的掌握知識和技能，達到更優(yōu)的教學目標。

3 3D動畫技術應用于眼科教學的現(xiàn)狀和體會

隨著計算機技術的飛速發(fā)展，應眼科高質量教學的需求，在我國眼科教學中，已有不少應用3D動畫技術進行教學的先進實例。眼科的臨床醫(yī)學教學實踐過程中，最為熟知并取得良好效果的就是上述的青光眼教學中的房水循環(huán)內(nèi)容；還有一個非常典型的例子是晶狀體的調(diào)節(jié)，當人眼視近或視遠時，睫狀肌的收縮與舒張使懸韌帶被動松弛與緊張，進而改變了晶狀體的曲率及屈光力；檢影過程也可運用3D動畫技術，使檢影中影光順動和逆動的抽象過程直觀化，學生們通過動畫可清楚地看到檢影中影光順動和逆動的過程表現(xiàn)，很容易理解檢影的原理〔2〕；此外，眼外肌對眼球的支配以及各種斜視的發(fā)生，通過3D動畫技術教學堪稱事半功倍，大大提高了教學質量，不僅使授課過程生動有趣，也會使學生理解的更加透徹，記憶更加牢固〔3〕。

在近年神經(jīng)眼科教學中，我們體驗到由于該學科內(nèi)容抽象復雜，更加需要3D動畫技術，使教學內(nèi)容化復雜為簡單，化抽象為具體。神經(jīng)眼科的教學內(nèi)容大體分為傳入系統(tǒng)與傳出系統(tǒng)。在傳入系統(tǒng)教學中，運用3D動畫技術能夠直觀、立體地展示出視覺信號傳導過程以及每一部位發(fā)生病變時相應的視野改變；在傳出系統(tǒng)中，3D動畫技術可模擬與眼球運動相關的顱神經(jīng)的走行以及不同顱神經(jīng)損傷后眼球運動異常的特征；此外，在瞳孔反射教學中，該技術能清晰展示出：瞳孔的光反射、近反射所經(jīng)過顱內(nèi)途徑。因此，通過應用3D動畫技術，將視路與視野、眼球運動與所支配顱神經(jīng)的關系，以及瞳孔反射通路與瞳孔異常表現(xiàn)一一對應的展示出來，大大降低了學生學習的難度，提高了學生的學習效率，使課堂教學高效高質地進行。

4 3D動畫技術應用于神經(jīng)眼科教學的注意事項

教學要注意與講解相結合，教學活動不是孤立的個體認識活動，而是教與學的雙邊活動，是社會群體性的有目的有組織的認識活動，它離不開師生之間的互動。所以教學中的直觀不是僅任學生自顧自的學，而是要在教學者的引導下有目的地學習，教學者最好能提出問題，結合啟發(fā)式教學原則，并通過講解解答學生在觀察探究中的疑惑，從而使學生更深刻地認識掌握知識。

綜上所述，在神經(jīng)眼科教學中開展形象直觀的3D動畫教學，可降低學習難度，激發(fā)學生強烈的學習興趣和求知欲，增加情景教學，使課堂知識重點突出、難點清晰，便于學生理解、掌握，極大地提高了學生的學習興趣和教學質量。在信息化飛速發(fā)展的今天，3D動畫教學所起的作用將越來越大，我們要不斷探索創(chuàng)新，博采眾長，使教學質量更加完善。

[1]張錦云.在眼科教學中合理利用多種媒體的體會[J].中國醫(yī)學教育技術，2002，16（6）：366-367.

[2]黃祥平，杜艷華，張小梅.淺談眼科教學中多媒體技術的運用[J].科技經(jīng)濟市場，2015，（5）：219.

[3]黃穎，許梅萍，陳潔，等.斜視與眼球運動仿真教學軟件的研發(fā)[J].中國醫(yī)學教育技術，2011，25（1）：33-36.

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1002-4379（2016）02-0113-02

10.13444/j.cnki.zgzyykzz.2016.02.014

首都醫(yī)科大學附屬北京同仁醫(yī)院，北京100730

姜利斌，Email：jlbjlb@sina.com