淺析虛擬仿真技術(shù)在人體解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

李文明

摘 要：人體解剖學(xué)是高等教育階段的重要醫(yī)學(xué)課程，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)是該課程的核心環(huán)節(jié)。為保障人體解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，教師將虛擬仿真技術(shù)引起實(shí)驗(yàn)課堂中，以此優(yōu)化學(xué)生實(shí)驗(yàn)環(huán)境。因此，本文對(duì)虛擬仿真技術(shù)在人體解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用展開研究，借此明確虛擬仿真技術(shù)對(duì)人體解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)的價(jià)值，希望給予相關(guān)教育工作建議與參考。

關(guān)鍵詞：虛擬仿真 技術(shù) 人體解剖 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類號(hào)：G62文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-9082（2020）03-0-01

引言

人體解剖學(xué)知識(shí)點(diǎn)多、直觀性較強(qiáng)，需要通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)確保學(xué)生知識(shí)體系的完善。虛擬仿真技術(shù)在人體解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，是利用虛擬仿真技術(shù)的直觀展示、動(dòng)態(tài)模擬特征，提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的興趣，降低人體解剖學(xué)的教學(xué)難度。

一、虛擬仿真技術(shù)對(duì)人體解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義

虛擬仿真技術(shù)在實(shí)踐中，可利用各類交互設(shè)備建立和虛擬環(huán)境的聯(lián)系，繼而產(chǎn)生更為生動(dòng)、形象的信息交流。在人體解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，虛擬仿真技術(shù)的多元化應(yīng)用，已經(jīng)成為人體檢剖學(xué)課程教學(xué)改革的基本趨勢(shì)[1]。具體來說，虛擬仿真技術(shù)對(duì)人體解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義，主要體現(xiàn)在以下內(nèi)容中。

第一，優(yōu)化教學(xué)資源。傳統(tǒng)人體解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師多使用觀察模型、掛圖講解、教師演示等教學(xué)手段，但由于課堂所呈現(xiàn)的模型，難以完全模擬人體真實(shí)器官，并且掛圖立體感不強(qiáng)。使得學(xué)生在人體解剖實(shí)驗(yàn)學(xué)課堂上，其精細(xì)解剖能力難以提升。而高校應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)，針對(duì)解剖學(xué)課程搭建虛擬仿真平臺(tái)?？蛇M(jìn)一步優(yōu)化教學(xué)資源，為學(xué)生提供數(shù)字化、形象化、自動(dòng)化學(xué)習(xí)環(huán)境，進(jìn)而用生動(dòng)、直觀學(xué)習(xí)內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。

第二，降低知識(shí)難度。人體及動(dòng)物組成結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，其解剖系統(tǒng)在講解時(shí)難度較大。教師基于虛擬仿真技術(shù)，創(chuàng)新人體解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，可深入研究人體生理系統(tǒng)。同時(shí)針對(duì)人體各器官、系統(tǒng)展開建模工作，使解剖操作流程更為直觀，便于學(xué)生內(nèi)化人體解剖實(shí)驗(yàn)學(xué)知識(shí)。

第三，強(qiáng)化學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。虛擬仿真技術(shù)在教學(xué)活動(dòng)中的運(yùn)用，能夠系統(tǒng)改變學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、方法的感知，使學(xué)生直觀了解實(shí)驗(yàn)期間各個(gè)指標(biāo)實(shí)況。以此提高實(shí)驗(yàn)成功率，以及人體解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果[2]。再者，虛擬仿真式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，可增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生課堂參與感，有利于鍛煉學(xué)生操作能力，使學(xué)生在人體解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，逐步形成正確學(xué)習(xí)觀念。

二、虛擬仿真技術(shù)在人體解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

1.改進(jìn)人體解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

人體解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)在具體開展中，要求教師多角度為學(xué)生講解人體解剖系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)操作知識(shí)。因此，為發(fā)揮虛擬仿真技術(shù)的教學(xué)價(jià)值，教師需根據(jù)虛擬仿真技術(shù)的可視化、生動(dòng)性特征，及時(shí)改進(jìn)人體解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。

第一，教師可采用直觀式教學(xué)。人體解剖實(shí)驗(yàn)課在實(shí)際開展前，要求學(xué)生全面掌握人體解剖學(xué)所包括的解剖結(jié)構(gòu)知識(shí)、名詞概念。但解剖學(xué)知識(shí)點(diǎn)在學(xué)習(xí)期間，卻存在較大難度。所以在人體解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可通過虛擬仿真技術(shù)，保障教學(xué)模型與標(biāo)本的形象性、直觀性。繼而通過直觀式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生從視覺、觸覺感知虛擬模型結(jié)構(gòu)組成，使學(xué)生全面掌握解剖結(jié)構(gòu)知識(shí)，以及解剖實(shí)驗(yàn)操作方式[3]。例如在“骨學(xué)”這節(jié)課中，教師借助虛擬仿真設(shè)計(jì)技術(shù)，直觀展示骨的構(gòu)造，請(qǐng)學(xué)生在虛擬模型中，分析骨質(zhì)、骨膜、骨髓的分布與作用。

第二，教師應(yīng)將問題作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)，運(yùn)用小組合作式的教學(xué)方法。為調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)人體解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)的積極性，教師可利用虛擬仿真技術(shù)，設(shè)計(jì)與教學(xué)知識(shí)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)案例。從而在理論與實(shí)踐的深入聯(lián)系中，以及虛擬仿真、臨床案例的有效融合中，激發(fā)學(xué)生求知欲。并且通過實(shí)踐小組合作教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生在直觀、虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)操作。例如在“顱骨”教學(xué)的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生需要掌握顱底內(nèi)外面的形態(tài)結(jié)構(gòu)，熟悉腦顱骨、面顱骨組成特點(diǎn)。教師在提供全身骨掛圖、人體骨架標(biāo)本、顱骨標(biāo)本等實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備后，借助虛擬解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生展示動(dòng)態(tài)、可旋轉(zhuǎn)的顱骨標(biāo)本。組織學(xué)生分組討論、觀察分離顱骨的分布。案例中，教師應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)課中的標(biāo)本資源，使學(xué)生在可視化、動(dòng)態(tài)化標(biāo)本模型中，對(duì)顱骨實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生興趣。同時(shí)小組合作中，思考實(shí)驗(yàn)教學(xué)重點(diǎn)，緊跟教師教學(xué)思路。有利于明確學(xué)生實(shí)驗(yàn)主體地位，強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。

第三，教師可使用虛擬仿真軟件，協(xié)助學(xué)生構(gòu)建人體解剖學(xué)知識(shí)體系。信息技術(shù)發(fā)展中，虛擬仿真軟件，已經(jīng)運(yùn)用在人體解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。學(xué)生通過虛擬軟件，多角度旋轉(zhuǎn)、放大、拆分人體解剖模型。并且利用軟件操作功能，逐層剝離模型中的人體皮膚、血管或肌肉，繼而實(shí)現(xiàn)人體解剖的空間操作[4]。教師在人體實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，引入虛擬仿真軟件，協(xié)助學(xué)生深入掌握解剖學(xué)知識(shí)點(diǎn)，為學(xué)生知識(shí)體系的完善打好基礎(chǔ)。例如某高校所設(shè)計(jì)的虛擬仿真解剖軟件，包括系統(tǒng)解剖、局部解剖、斷層解剖、解剖學(xué)微課、自主學(xué)習(xí)等模塊。對(duì)人體解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容展開科學(xué)的安排，便于教師在課堂實(shí)踐中，及時(shí)調(diào)出人體解剖模型。同時(shí)運(yùn)用斷層影像、微課視頻等要素，為學(xué)生提供大量?jī)?yōu)質(zhì)學(xué)校資源。

2.建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

現(xiàn)階段，各高校對(duì)虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用，是通過建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，優(yōu)化內(nèi)部教學(xué)資源。同時(shí)利用該平臺(tái)對(duì)教學(xué)內(nèi)容拓展的高效性、開放性、交互性特點(diǎn)，確保課程教學(xué)效果。具體來說，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是虛擬仿真技術(shù)在人體解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)踐載體，對(duì)傳統(tǒng)實(shí)體解剖有著明顯的補(bǔ)充、改善作用。因此，在人體解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中，教師需借助該平臺(tái)，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)操作的結(jié)合，使學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作前期，使用虛擬仿真平臺(tái)聯(lián)系解剖實(shí)驗(yàn)。進(jìn)而提高人體解剖實(shí)驗(yàn)效果，增強(qiáng)學(xué)生解剖實(shí)驗(yàn)技能。此外，在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)、建設(shè)期間，院校需根據(jù)人體解剖學(xué)課程特征，以及學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)需求，系統(tǒng)規(guī)劃解剖實(shí)驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)的分布。但由于院校內(nèi)部人員，其軟件開發(fā)、平臺(tái)建設(shè)基礎(chǔ)能力較為薄弱，難以在平臺(tái)資源開發(fā)期間，更為專業(yè)的建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)品平臺(tái)。所以應(yīng)用在人體解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的虛擬平臺(tái)，需由教師、專業(yè)的軟件平臺(tái)開發(fā)人員完成。

三、結(jié)語

總而言之，人體解剖學(xué)作為臨床及基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的橋梁課程，其實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量影響著學(xué)生醫(yī)學(xué)知識(shí)體系構(gòu)成效果。虛擬仿真技術(shù)在人體解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，是為提高解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，保障學(xué)生對(duì)解剖知識(shí)的全面掌握。因此，各高校應(yīng)綜合分析虛擬仿真技術(shù)特征，積極建設(shè)虛擬仿真解剖實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，創(chuàng)新人體解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式。

參考文獻(xiàn)

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