“數(shù)字人”解剖系統(tǒng)在解剖學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

黃翠微

（梧州市衛(wèi)生學(xué)校，廣西 梧州 543100）

“數(shù)字人”解剖系統(tǒng)在解剖學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

黃翠微

（梧州市衛(wèi)生學(xué)校，廣西 梧州 543100）

探討數(shù)字人解剖系統(tǒng)在中職衛(wèi)生學(xué)校解剖學(xué)教學(xué)中對(duì)教學(xué)效果的影響。方法藥劑專(zhuān)業(yè)應(yīng)用 “數(shù)字人”解剖系統(tǒng)輔助教學(xué)。采用問(wèn)卷調(diào)查和課堂提問(wèn)、測(cè)驗(yàn)的方法進(jìn)行效果評(píng)價(jià)。結(jié)果提高了教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效率，深受學(xué)生歡迎，現(xiàn)總結(jié)其優(yōu)勢(shì)及存在的不足，并提出實(shí)踐中要注意的問(wèn)題。

數(shù)字人解剖系統(tǒng)；教學(xué)；應(yīng)用

人體解剖學(xué)是研究人體形態(tài)的學(xué)科，是一門(mén)重要的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課，但解剖學(xué)素有專(zhuān)業(yè)名詞多、描述多、記憶量大的特點(diǎn)，所以學(xué)習(xí)起來(lái)相當(dāng)困難，怎樣讓中職衛(wèi)校學(xué)生學(xué)好解剖學(xué)，一直是解剖學(xué)教師探索的課題。學(xué)校建設(shè)了基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)虛擬仿真教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心，引進(jìn)了“數(shù)字人” 解剖系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了人體結(jié)構(gòu)的數(shù)字可視化，為人體解剖學(xué)的教學(xué)研究提供了新的思路和方法。

1 中國(guó)數(shù)字人解剖系統(tǒng)的概述

《中國(guó)數(shù)字人解剖系統(tǒng)》由山東易創(chuàng)電子有限公司研發(fā)，采用第三軍醫(yī)大學(xué)的斷層數(shù)據(jù)（獲2007年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)），通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)和圖像處理技術(shù)，在電腦屏幕上出現(xiàn)一個(gè)看似真實(shí)的模擬人體，是將大量人體斷面數(shù)據(jù)信息在計(jì)算機(jī)里整合重建成人體的三維立體結(jié)構(gòu)圖像，建立了2800多個(gè)人體結(jié)構(gòu)的三維結(jié)構(gòu)模型(男性人體2300個(gè)，女性人體500多個(gè))，是醫(yī)學(xué)與信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的成果。目前的研究?jī)H處于虛擬可視人階段,實(shí)現(xiàn)了人體結(jié)構(gòu)的數(shù)字可視化。數(shù)字人軟件系統(tǒng)從界面上主要分為三個(gè)區(qū)域：斷面顯示區(qū)、3D視圖區(qū)、目錄及結(jié)構(gòu)說(shuō)明區(qū)。本系統(tǒng)既可供解剖學(xué)課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)課使用，也可供從事醫(yī)療事業(yè)的工作人員、解剖學(xué)教師、醫(yī)學(xué)生學(xué)習(xí)使用。2015年1月，梧州市衛(wèi)生學(xué)校建設(shè)了基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心，引進(jìn)了“數(shù)字人”解剖

系統(tǒng)，配置有30臺(tái)電腦。

2 應(yīng)用“數(shù)字人”解剖系統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計(jì)與探索

2.1 教學(xué)設(shè)計(jì)

《緒論》理論學(xué)習(xí)后，實(shí)驗(yàn)班分兩組，到虛擬實(shí)驗(yàn)室操作“數(shù)字人”解剖系統(tǒng)。

2.2 布置任務(wù)

（1）掌握內(nèi)容是人體的組成，系統(tǒng)的劃分及由哪些器官組成；（2）理解人體的切面；（3）預(yù)習(xí)《運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)》。

2.3 課后采用問(wèn)卷調(diào)查

問(wèn)題是：（1）是否學(xué)會(huì)操作“數(shù)字人”解剖系統(tǒng)；（2）是否能激發(fā)你對(duì)解剖學(xué)的學(xué)習(xí)興趣；（3）是否對(duì)人體結(jié)構(gòu)的組成有較深刻的理解；（4）是否已理解掌握人體的切面；（5）是否希望有更多機(jī)會(huì)到虛擬實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)。問(wèn)卷調(diào)查統(tǒng)計(jì)，全班86人，收回問(wèn)卷86份，結(jié)果以百分?jǐn)?shù)表示：100%的學(xué)生學(xué)會(huì)操作“數(shù)字人”解剖系統(tǒng)；91.86%認(rèn)為能激發(fā)對(duì)解剖學(xué)的學(xué)習(xí)興趣；84.88%認(rèn)為對(duì)人體結(jié)構(gòu)的組成有較深刻的理解；87.21%認(rèn)為已理解掌握人體的切面；93.02%希望有更多機(jī)會(huì)到虛擬實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)。

2.4 學(xué)習(xí)《運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)》課前測(cè)試

寫(xiě)出20個(gè)骨或骨骼肌的名稱(chēng)，每個(gè)5分。對(duì)照班只布置用課本預(yù)習(xí)《運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)》，對(duì)照班平均成績(jī)60.81分，實(shí)驗(yàn)班平均成績(jī) 79.06分，兩者有顯著性差異（P＜0.05）。

總之, “數(shù)字人”解剖系統(tǒng)應(yīng)用于解剖學(xué)輔助教學(xué),是學(xué)生易于掌握的操作，是學(xué)生感興趣的學(xué)習(xí)方法，能有效提高其學(xué)習(xí)效率，從而提高教學(xué)質(zhì)量,值得推廣應(yīng)用。

3 討論

3.1 應(yīng)用“數(shù)字人” 的優(yōu)勢(shì)及意義

（1）具有完整性特點(diǎn)，利于引導(dǎo)學(xué)生入門(mén)。解剖學(xué)《緒論》部分，理論概念多，較抽象，學(xué)生感覺(jué)解剖學(xué)深?yuàn)W難學(xué)?！皵?shù)字人”解剖系統(tǒng)有完整性的特點(diǎn)，通過(guò)操作“數(shù)字人”解剖系統(tǒng)，一打開(kāi)目錄就直觀展示了人體的系統(tǒng)組成，了解人體的整體結(jié)構(gòu)；數(shù)字人解剖系統(tǒng)圖像的清晰度和飽和度均優(yōu)于普通圖譜，而且圖文并茂，畫(huà)面生動(dòng)形象，將原本枯燥難懂的解剖學(xué)知識(shí)非常生動(dòng)形象地展示給學(xué)生，三維圖片清晰展現(xiàn)器官位置、形態(tài)，從而揭開(kāi)解剖學(xué)神秘的面紗，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)理解，讓學(xué)生心中有數(shù)，知道解剖學(xué)學(xué)習(xí)的內(nèi)容范圍，明確學(xué)習(xí)的目標(biāo)，消除學(xué)習(xí)的恐懼心理，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的信心。

（2）易于操作，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情。“數(shù)字人”解剖系統(tǒng)有界面簡(jiǎn)潔，易于使用，斷層精準(zhǔn)，建模真實(shí)的特點(diǎn)。學(xué)生都能熟練的操作電腦，比較感興趣。解剖結(jié)構(gòu)可以任意角度旋轉(zhuǎn)，便于轉(zhuǎn)變視角、多方位觀察，每個(gè)解剖結(jié)構(gòu)都加注了文字說(shuō)明和關(guān)鍵結(jié)構(gòu)標(biāo)注，將數(shù)字化人體圖像和三維模型融入其中,直觀性強(qiáng)，能有效提高學(xué)生對(duì)人體結(jié)構(gòu)的理解和記憶,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。教學(xué)效能的提高就在學(xué)生的實(shí)踐操作中實(shí)現(xiàn)，具有強(qiáng)烈的“行動(dòng)研究”的色彩，學(xué)生對(duì)研究?jī)?nèi)容有了濃厚的興趣，就會(huì)樂(lè)于探索，在獲得知識(shí)后又能充分體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，從而激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情。

（3）自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。讓學(xué)生運(yùn)用該軟件進(jìn)行學(xué)習(xí)，了解解剖學(xué)研究的前沿成果。教學(xué)方法上，立足于引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主性學(xué)習(xí)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，學(xué)生也可以根據(jù)自己的實(shí)際情況調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容，把握學(xué)習(xí)的進(jìn)度，使原本枯燥的學(xué)習(xí)變得輕松隨意；學(xué)法以學(xué)生主動(dòng)探索為主，既能學(xué)到新知識(shí)，又能培養(yǎng)自我學(xué)習(xí)及獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力，學(xué)會(huì)不斷探索未知的領(lǐng)域，為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)鋪墊基礎(chǔ)。

（4）為教學(xué)創(chuàng)新，提供了素材和保障。軟件為了更好的服務(wù)于解剖教學(xué)，設(shè)計(jì)了很多快捷方便的數(shù)字化特效功能，包括分離顯示功能、輪廓示意（透明化）功能、染色功能、逐層剝離功能、隨手畫(huà)功能等。還為醫(yī)學(xué)教學(xué)提供大量斷層解剖學(xué)、系統(tǒng)解剖學(xué)、局部解剖學(xué)的教學(xué)素材?？蓮牟煌姆较蛴^察同一器官,具有很強(qiáng)的直觀性，軟件使用簡(jiǎn)單，豐富了教學(xué)資源，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)效果。也可有效地緩解當(dāng)前人體解剖標(biāo)本來(lái)源緊缺的現(xiàn)狀。該系統(tǒng)也是一個(gè)動(dòng)態(tài)的管理系統(tǒng)，可以隨時(shí)修正添加最新的圖片和資料。 也為人體解剖學(xué)的教學(xué)研究提供了新的思路和方法。

3.2 “數(shù)字人”解剖系統(tǒng)存在的不足

（1）數(shù)字人虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室，場(chǎng)地不足，電腦數(shù)量有限。而招生逐年增長(zhǎng)，班級(jí)人數(shù)較多，使教學(xué)的開(kāi)展，學(xué)生的自學(xué)受約束。仿真實(shí)驗(yàn)室如能做好管理和安排，課余開(kāi)放給學(xué)生，讓有需要的學(xué)生用于復(fù)習(xí)或預(yù)習(xí)；或者把該軟件放到校園網(wǎng)內(nèi)，更方便課堂教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)。

（2）“數(shù)字人”解剖系統(tǒng)畢竟是較新的科學(xué)成果，存在有不足的地方，還需要不斷完善。對(duì)于一些細(xì)致致密結(jié)構(gòu)的位置關(guān)系，例如筋膜的結(jié)構(gòu)、胸膜及胸膜腔的結(jié)構(gòu)，目前的數(shù)字人系統(tǒng)尚無(wú)法充分展現(xiàn)。聲音方面，只有名詞的英文讀音，若能增加中文解說(shuō)功能，讓學(xué)生在視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)有效結(jié)合，學(xué)習(xí)效果會(huì)更佳。若能設(shè)置反饋的裝置，更適于教、學(xué)同步，老師和學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)圖像、語(yǔ)音互動(dòng)。如能在數(shù)字人系統(tǒng)的教學(xué)平臺(tái)增加實(shí)驗(yàn)考試系統(tǒng)，使實(shí)驗(yàn)考試不再局限于實(shí)驗(yàn)室，教師自行出題，利用系統(tǒng)圖片的優(yōu)越性，可任意角度去考察學(xué)生對(duì)于人體結(jié)構(gòu)的掌握情況，將為實(shí)驗(yàn)考核提供了方便，更能科學(xué)地評(píng)定學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)。

3.3 推廣應(yīng)用“數(shù)字人”解剖系統(tǒng)應(yīng)注意的問(wèn)題

（1）打開(kāi)“數(shù)字人”解剖系統(tǒng)，信息量巨大，學(xué)生短時(shí)間內(nèi)難以接受，不知從何看起，對(duì)初學(xué)者有反應(yīng)“看不懂”。學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)，解決信息量與記憶的關(guān)系是至關(guān)重要的，老師要注意引導(dǎo)，布置適量的任務(wù)，讓學(xué)生循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)；還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出問(wèn)題，解決問(wèn)題，從而不斷掌握新知識(shí)，提高理解記憶能力的同時(shí)，培養(yǎng)自己解決問(wèn)題的能力。

（2）“數(shù)字人”解剖系統(tǒng)缺乏真實(shí)的實(shí)驗(yàn)操作情景，無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生臨床操作技能。“數(shù)字人”解剖系統(tǒng)可以應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，但不能完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的就是將理論和圖片知識(shí)以真實(shí)的標(biāo)本展現(xiàn)出來(lái)，在實(shí)驗(yàn)中印證理論，為將來(lái)走上臨床工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是人體解剖學(xué)課程的重要環(huán)節(jié)，采用尸體標(biāo)本實(shí)驗(yàn)操作的同時(shí)，融入高科技數(shù)字人解剖實(shí)驗(yàn)元素，因?yàn)閿?shù)字人圖片層次分明和條理清晰甚至優(yōu)于實(shí)物標(biāo)本，為解剖教學(xué)提供豐富的素材，兩者有機(jī)結(jié)合，取長(zhǎng)補(bǔ)短，才能達(dá)到更好的教學(xué)效果。

4 展望

“數(shù)字人”解剖系統(tǒng)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息技術(shù)與醫(yī)學(xué)等學(xué)科相互整合的產(chǎn)物，人體的可視化、虛擬化和可控化，是生命科學(xué)與信息科學(xué)相結(jié)合的前沿性科技領(lǐng)域，其深?yuàn)W的理論有待探索，廣泛的用途有待開(kāi)發(fā)，它的出現(xiàn)必將對(duì)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)及醫(yī)學(xué)教育的發(fā)展產(chǎn)生重大影響。但傳統(tǒng)的教學(xué)方法也有著難以代替的優(yōu)勢(shì)，要繼承發(fā)揚(yáng)傳統(tǒng)教學(xué)方法的合理內(nèi)核，更新教學(xué)理念，合理運(yùn)用先進(jìn)的教學(xué)資源，從而不斷地豐富和創(chuàng)新教學(xué)。期待著“數(shù)字人”對(duì)中國(guó)數(shù)字醫(yī)學(xué)的發(fā)展做出它應(yīng)用的貢獻(xiàn)。

[1] 王金玉，宋焱峰.人體解剖學(xué)教學(xué)實(shí)踐及體會(huì)[J].衛(wèi)生職業(yè)教育,2015,33(10)∶63,649.

[2] 張慶金,陳金緒,李佳成,等.數(shù)字人解剖系統(tǒng)在人體解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用體會(huì)[J].右江民族醫(yī)學(xué)學(xué)報(bào),2015,(4)∶649.

The appliance of Digital Human Anatomy System in anatomy teaching

The “Digital Human” Anatomy System has great impact on the effect of anatomy teaching in Secondary Health School. One way to apply the “Digital Human” anatomy system is use it to assist the teaching in pharmaceutical preparations. Adopting investigation methods like questionnaire, classroom questioning and quiz to evaluate the result. And result indicates that this system is improving the quality of teaching and learning efficiency. Thus, it is widely welcomed among students. Here is the summary of its advantages and defect. Also this essay will bring up problems that need to be noticed in the practice.

The “Digital Human” Anatomy System; teaching; appliance

G42

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1008-1151(2016)10-0080-02

2016-09-11

2015年度廣西職業(yè)教育教學(xué)改革項(xiàng)目立項(xiàng)重點(diǎn)項(xiàng)目“基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)虛擬仿真教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心的建設(shè)與應(yīng)用研究?！保℅XZZJG2015A031）。

黃翠微（1969－），女，廣西藤縣人，梧州市衛(wèi)生學(xué)校高級(jí)講師，從事人體解剖學(xué)、生理學(xué)教學(xué)工作。