人體3D可視化軟件在人體解剖學教學中的應(yīng)用*

張麗虹 林 清 趙小貞 王 瑋

（福建醫(yī)科大學基礎(chǔ)醫(yī)學院人體解剖學系，福州 350122）

3D為英文“Three Dimensions”的簡稱，中文意為三維，指立體的空間概念。人體3D可視化軟件（以下簡稱“3D APP”）是指通過平面顯示器，展示三維人體解剖結(jié)構(gòu)的學習軟件[1-6]。人體解剖學是研究正常人體形態(tài)結(jié)構(gòu)的科學，而傳統(tǒng)的解剖學教學，除了觀察實物標本和解剖實操外，主要以圖片、視頻等二維形式呈現(xiàn)，在學習效率、直觀性和理解難易程度上都有一定局限性，因此人體3D APP應(yīng)運而生[7-8]。為了探討3D APP在人體解剖學教學中的應(yīng)用現(xiàn)狀、存在問題和解決方案，筆者針對本校2020級臨床醫(yī)學（“5+3”一體化）專業(yè)的120名學生，在大學一年級完成系統(tǒng)解剖學課程后開展問卷調(diào)查并進行結(jié)果統(tǒng)計，期望人體3D APP未來能更好地服務(wù)于解剖教學。

1 3D APP在人體解剖學教學中的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 醫(yī)學生安裝并使用3D APP的現(xiàn)狀

根據(jù)調(diào)查問卷結(jié)果，95.8%的學生有安裝一種及一種以上3D APP；在沒有安裝的學生中，60%是因為根本不知道有此類型軟件，另外40%是因為需要付費。安裝3D APP種類主要有“3D Body”（83.4%，供應(yīng)商為上海橋媒信息科技有限公司）、“2020-人體解剖學圖譜”（13.9%，供應(yīng)商為Argosy Publishing股份有限公司）、“Visible Body”（12.2%，供應(yīng)商為Visible Body股份有限公司），“解剖學-三維圖譜”（6.9%，供應(yīng)商為Catfish Animation Studio 有限公司）、“維薩里3D解剖教學”（7.83%，供應(yīng)商為西安維薩里數(shù)字科技有限公司）、“CoolMed”（0.025%，供應(yīng)商為成都智學易數(shù)字科技有限公司）。學生了解3D APP的途徑主要是通過學生介紹（53.9%），其次是自己搜索（16.5%）和教師介紹（8.7%），以上途徑都有的占比20.9%。大部分學生主要是應(yīng)用3D APP進行課后復習（73.0%），其次是課中參照（22.6%）和課前預習（4.4%）。關(guān)于3D APP的使用頻率，58.3%的學生表示上解剖學課的時候才使用，24.3%的學生表示基本每天都使用，17.4%的學生安裝完后基本沒有使用。關(guān)于幫助學習成效方面，48.7%的學生認為很有幫助，47.8%的學生認為一般，3.5%的學生認為基本沒什么幫助。

1.2 課堂教學中3D APP應(yīng)用的現(xiàn)狀

根據(jù)調(diào)查問卷結(jié)果，46.7%的學生表示教師在課堂教學中會使用手機3D APP投屏或解剖實驗室配備的“ECDH中國數(shù)字人解剖系統(tǒng)”進行教學活動。其中，有52.5%的學生認為在課堂教學中使用3D軟件對學習很有幫助，46.7%的學生認為效果一般，0.8%的學生認為基本沒什么幫助。

2 3D APP在應(yīng)用中的優(yōu)勢和存在的問題

2.1 3D APP在應(yīng)用中的優(yōu)勢

根據(jù)調(diào)查問卷結(jié)果，在學生的學習體驗方面，3D APP的主要優(yōu)勢是更加直觀展示人體三維立體結(jié)構(gòu)以及人體的運動狀態(tài)，其次是使用方便、不受時間和地點的束縛，第三是使生澀難懂的解剖學知識變得生動有趣，使學習不再枯燥。此外，3D APP實現(xiàn)了多角度且無障礙地觀察人體結(jié)構(gòu)，例如3D APP可以清楚且立體地呈現(xiàn)心瓣膜結(jié)構(gòu)，但在實物標本中這一結(jié)構(gòu)卻很難被清楚地觀察到。同時，有60%的學生表示，除了觀察實物標本外，3D APP是最有利于解剖學學習和理解的方式，可見3D APP在解剖學學習中起著重要的輔助學習作用。此外，在56名認為3D APP很有幫助的學生中，47名學生的系統(tǒng)解剖學期末總評成績?yōu)?0分以上。

2.2 3D APP在應(yīng)用中存在的問題

根據(jù)調(diào)查問卷結(jié)果，在學生的主觀使用體驗方面，3D APP主要存在的問題有：展示的人體結(jié)構(gòu)不夠精細，例如不能清楚地展示筋膜等結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)不真實，與實物標本相差大；與教材和課堂知識沒有辦法很好的銜接以及需要付費等。在集體備課環(huán)節(jié)中，據(jù)教師反饋，在課堂教學中使用3D軟件，有時會由于軟件、硬件、網(wǎng)絡(luò)等客觀因素，以及自身對軟件操作不夠熟練等主觀因素，影響正常的教學進度和課堂效果。筆者也查閱了市面上的3D APP，確實存在良莠不齊的現(xiàn)象，且大部分需要付費才能使用，主要存在問題有：①目前沒有針對某個專業(yè)、課程或教材配套使用的3D APP，間接增加了學生在選擇和使用上的難度；②部分3D APP對細節(jié)呈現(xiàn)不夠，與實物標本差別較大，甚至會存在一些錯誤；③大部分3D APP內(nèi)容過于模式化，功能單一，僅僅是展示人體三維立體結(jié)構(gòu)，不能融合其他相關(guān)學科及臨床知識，沒有配套的音頻或視頻講解；④不夠智能化，不能針對不同需求提供個性化服務(wù)；⑤缺少互動模塊，趣味性偏低。

3 基于3D APP在應(yīng)用中存在問題的解決方案設(shè)想

3.1 3D APP開發(fā)運用商層面

筆者認為一款好的3D APP不應(yīng)該僅僅局限于精細且真實地呈現(xiàn)人體立體結(jié)構(gòu)，還可以作為一個移動掌上課堂，例如添加短視頻講解等功能，滿足使用者隨時隨地以及使用碎片時間學習的需求；一個學習醫(yī)學知識的互動平臺，使用者間可以互相答疑解惑，暢所欲言，發(fā)表自己的觀點；一個分享前沿醫(yī)學知識和臨床知識的終身學習平臺，讓醫(yī)學生將來在工作崗位上也能不間斷地學習和鞏固解剖學知識；一個寓教于樂的“游戲”學習平臺，可以巧妙地將生澀難懂的解剖學知識轉(zhuǎn)化為生動有趣的互動游戲；一個趣味化的大眾醫(yī)學科普平臺，為非醫(yī)學專業(yè)的人們提供學習解剖學和醫(yī)學知識的窗口?？偠灾?，軟件的開發(fā)運營商應(yīng)該充分了解并滿足使用者，尤其是青年學生的需求，從多方面不斷去完善和提升軟件性能。

3.2 學生層面

首先，由于部分學生在安裝后并沒有常態(tài)化地使用3D APP，因此學生們應(yīng)該積極地尋找和使用適合自己的3D APP；其次，要充分發(fā)揮自身的學習主觀能動性，銜接好教材、課堂及3D APP的知識內(nèi)容，建立適合自己的學習方法，使3D APP在解剖學習中的作用能最大程度地發(fā)揮；第三，切不可本末倒置，因為3D APP的使用，而忽視了觀察實物標本。值得慶幸的是有93.9%的學生認為3D APP不能代替實物標本觀察，僅僅是起到了錦上添花的作用。

3.3 教師、學校和國家層面

首先，由于學生從教師途徑了解3D APP的占比并不高，因此教師應(yīng)該在學生中大力宣傳、鼓勵以及正確地引導學生使用3D軟件；其次，教師應(yīng)該熟練掌握3D軟件的操作，并付出足夠的時間和精力在教學實踐中思考怎樣科學地運用3D 軟件提升教學質(zhì)量；第三，增加3D軟件的使用頻率，打破教學常規(guī)，大膽嘗試和創(chuàng)新，切實推動教學改革。學校層面應(yīng)該加強軟件和硬件設(shè)施的投入，最大程度上保障師生在課前、課中和課后順利地使用3D軟件。國家層面應(yīng)該努力推進3D APP的開發(fā)和完善工作，例如，定制與現(xiàn)階段教材配套的3D APP，免費提供給師生使用。

雖然現(xiàn)今3D APP在人體解剖學教學中扮演越來越重要的角色，但要清楚地認識到，各種虛擬現(xiàn)實技術(shù)永遠不可能取代觀察實物標本和解剖實操，需要通過自上而下的多方面努力，在教學實踐中不斷地探索融合多種教學手段的最佳模式，勇于打破常規(guī)，大膽創(chuàng)新，讓科技創(chuàng)新成果與教學有機結(jié)合，以實際行動切實推動人體解剖教學的發(fā)展和改革，為社會主義事業(yè)培養(yǎng)更為優(yōu)秀的醫(yī)務(wù)工作者。