虛擬現(xiàn)實技術(shù)在解剖學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用分析

陳彥鋒

（漯河醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校，河南 漯河 462000）

伴隨計算機技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)解剖學(xué)實驗教學(xué)模式受到一定沖擊與挑戰(zhàn)，已無法充分滿足教學(xué)的需求。因此，在解剖學(xué)實驗教學(xué)中，教師要充分發(fā)揮虛擬現(xiàn)實技術(shù)的作用，為學(xué)生更加形象生動、直觀地展示知識內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，改善學(xué)生學(xué)習(xí)效果，提高教學(xué)的整體水平，有效推動我國醫(yī)學(xué)教育事業(yè)良好發(fā)展[1]。

1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)與解剖學(xué)實驗教學(xué)的結(jié)合

所謂虛擬現(xiàn)實技術(shù)主要是一種綜合性技術(shù)，其將多種技術(shù)集為一體，其中包括網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)與計算機技術(shù)等。借助此項技術(shù)可以創(chuàng)造出更加科學(xué)、有效的解剖學(xué)實驗教學(xué)環(huán)境，能夠充分發(fā)揮人工智能、計算機以及多媒體等多項技術(shù)的優(yōu)勢。在計算機中構(gòu)建三維數(shù)字模型，實現(xiàn)對人體三維空間結(jié)構(gòu)的全方位展示。在模型生成以后，學(xué)生就可以在學(xué)習(xí)的過程中從多個不同的空間與層面進行深入觀察與分析[1]。如此一來，學(xué)生就可以在視覺上獲得沉浸于虛擬環(huán)境的感覺，有效提高其學(xué)習(xí)效果。要實現(xiàn)上述構(gòu)想，就必須構(gòu)建全新的虛擬解剖實驗室，配套相關(guān)硬件與軟件。虛擬解剖實驗教學(xué)系統(tǒng)具有非常高的仿真性，具有較好的教學(xué)優(yōu)勢與效果。

2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在解剖學(xué)實驗教學(xué)中應(yīng)用的優(yōu)勢

2.1 有效節(jié)約教學(xué)成本

伴隨高校不斷擴招，使醫(yī)學(xué)院在校生人數(shù)不斷增多。然而，解剖學(xué)實驗室數(shù)量有限，解剖學(xué)教學(xué)標本存在過度使用、損壞以及老化現(xiàn)象，加之學(xué)校又尚未及時補充，從而影響實驗教學(xué)工作的順利開展。通過對虛擬解剖實驗教學(xué)系統(tǒng)的運用，能夠有效節(jié)約人體標本，提高教學(xué)質(zhì)量，充分滿足教學(xué)需求。比如，在對標本進行解剖時，教師先借助投影儀以及高清攝像機，將解剖的全過程展示給學(xué)生，學(xué)生再利用虛擬解剖實驗教學(xué)系統(tǒng)自主地對人體的各器官結(jié)構(gòu)進行解剖，還可以反復(fù)多次進行實驗操作。實驗教師對學(xué)生操作的過程進行巡回觀看，進行及時、科學(xué)指導(dǎo)，指出學(xué)生在操作中存在的不足，并給予糾正[2]。

2.2 有助于加強學(xué)生對立體空間的理解

在傳統(tǒng)解剖學(xué)實驗教學(xué)中，在對內(nèi)臟器官的毗鄰關(guān)系進行講解時，教師往往只能夠簡單地進行口頭描述，無法完整、全面地展示具體的毗鄰關(guān)系。比如，在對肝和腎的毗鄰關(guān)系進行講解時，僅能夠描述肝的后壁以及右腎、右腎上腺緊緊相連。然而，由于在解剖標本中的腎臟位置相對很深，所以學(xué)生無法清晰地了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，了解臟器之間的關(guān)系。如此一來，也就影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。通過虛擬解剖實驗教學(xué)系統(tǒng)，能夠充分發(fā)揮三維立體形象的作用，為學(xué)生更加清晰、全面地展示人體器官的立體結(jié)構(gòu)。例如，通過虛擬系統(tǒng)可以更加準確、清晰地展示腎和肝的毗鄰關(guān)系，將視覺從前面繞至后面，還能夠從肝的下面進行深入觀察與分析[3]，還無須將兩器官進行分離。通過對此系統(tǒng)的科學(xué)運用能夠使學(xué)生在腦海中形成立體的概念，有效提高學(xué)生的空間思維能力，幫助學(xué)生更好地了解人體器官的位置關(guān)系，提高教學(xué)效果。

2.3 有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

傳統(tǒng)解剖學(xué)實驗教學(xué)往往借助模型以及標本來完成，然而由于學(xué)生數(shù)量較多，只有與尸體標本較近的少數(shù)學(xué)生才能夠看清具體結(jié)構(gòu)。通過虛擬解剖實驗教學(xué)系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮高清顯示設(shè)備的作用，使每一位學(xué)生都可以清晰地觀看標本，使學(xué)生獲得更加深刻的視覺印象。例如，以往對胰腺的產(chǎn)生以及排出途徑等相關(guān)內(nèi)容進行講解時，通常借助掛圖以及模型等，為學(xué)生的理解帶來一定難度，導(dǎo)致教學(xué)效果不夠理想。而借助虛擬解剖實驗教學(xué)系統(tǒng)，可以更加形象生動地為學(xué)生展示解剖學(xué)內(nèi)容，將原本靜態(tài)的圖片制作成動態(tài)的三維立體動畫，有效刺激學(xué)生的聽覺以及視覺，使其可以更好地理解標本結(jié)構(gòu)，提高其學(xué)習(xí)積極性與主動性[4]。

3 優(yōu)化虛擬人體解剖實驗教學(xué)質(zhì)量的方法

3.1 充分發(fā)揮教師的紐帶作用

通過大量調(diào)查研究表明，教師在教學(xué)中占據(jù)重要地位，發(fā)揮重要作用。所以，為更好地提升虛擬解剖學(xué)實驗教學(xué)的整體水平，教師首先要充分重視并認可此教學(xué)模式，要積極地尋找能夠開發(fā)的課題項目，合理運用虛擬解剖學(xué)技術(shù)，以提高教學(xué)效率與教學(xué)質(zhì)量以及教學(xué)水平。同時，可以幫助學(xué)生改善學(xué)習(xí)效果，提高學(xué)習(xí)效率。為能夠在信息化時代背景下獲得廣泛的應(yīng)用與發(fā)展，就必須努力獲得各級教育部門的認可，使其能夠從資金與政策等方面入手提供大力支持，進而推動虛擬解剖學(xué)實驗教學(xué)順利開展，努力激發(fā)教師在此方面的積極性，充分發(fā)揮教師的紐帶作用，使其真正認識到此教學(xué)模式的應(yīng)用價值[5]。

3.2 加強傳統(tǒng)教學(xué)模式和虛擬教學(xué)模式的結(jié)合

由于虛擬解剖學(xué)教學(xué)無法代替真實的動手解剖以及對標本的觸摸等實踐，影響學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)以及對醫(yī)學(xué)知識的理解與掌握。因此，虛擬解剖學(xué)實驗教學(xué)要與傳統(tǒng)教學(xué)模式進行有機結(jié)合。例如，在虛擬解剖實驗室中可設(shè)立1個教室控制平臺，兩個解剖操作臺，10臺虛擬終端電腦，然后再配備一些立體標本或模型，配備人體血管、肌肉等生物塑化標本等，實現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)手段以及虛擬教學(xué)手段的有機結(jié)合。另外，還可以在虛擬實驗室的解剖操作臺上安裝兩個高清攝像頭。如此一來，學(xué)生就可以放大尸體及標本的細小結(jié)構(gòu)，對其展開深入分析與觀察，這也會使虛擬技術(shù)以及學(xué)生的動手實踐相互補充，使虛擬解剖學(xué)教學(xué)體系得到進一步優(yōu)化，并且能夠?qū)崿F(xiàn)遠程同步教學(xué)，加深學(xué)生對相關(guān)知識的理解，幫助其獲得更加深刻的記憶，有效提升教學(xué)效果。

總而言之，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)科學(xué)地運用在解剖學(xué)實驗教學(xué)中，可以有效節(jié)約人體標本，提高學(xué)生的積極性與主動性，可以幫助學(xué)生更快更好地理解相關(guān)知識，全面提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，提高教學(xué)質(zhì)量。為能夠更好地提升虛擬人體解剖實驗教學(xué)效果，教師要不斷改革與創(chuàng)新，充分發(fā)揮自身紐帶作用，實現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)模式與新教學(xué)模式有機結(jié)合，在此基礎(chǔ)上充分發(fā)揮虛擬現(xiàn)實技術(shù)在實驗教學(xué)中的應(yīng)用價值，有效推動人體解剖實驗教學(xué)高效、順利開展。