3D虚拟解剖模型在解剖学教学中的应用探析
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3D虚拟解剖模型在解剖学教学中的应用探析 作者：李玉彬，牛倩 来源：《成才之路》 2020年第3期 李玉彬，牛 倩 （无锡卫生高等职业技术学校，江苏 无锡 214028） 摘 要：在康复治疗技术专业解剖学教学中应用3D虚拟解剖模型和学生手机APP进行学习，能很好地解决标本短缺的问题，取得较好的教学效果。文章介绍3D虚拟解剖模型概况，探讨3D虚拟解剖模型的应用优势，并指出3D虚拟解剖模型的不足和改进办法，以激发学生的学习兴趣，使教师的教与学生的学都变得更加轻松。 关键词：3D虚拟解剖模型；康复治疗技术；解剖教学；学习效果 中图分类号：G642；G804.4 文献标志码：A 文章编号：1008-3561（2020）03-0012-02 按照高职康复治疗技术专业的教学计划要求，人体解剖学是在入学的第一个学期就开设的专业基础课。而教师所教授的学生是初中毕业生，他们年龄小、活泼好动、思维敏捷、接受信息快，但自控能力差，对智能手机十分依赖，对互联网信息的良莠不能区分，严重影响了正常的教学秩序。面对此类问题，教师在解剖学教学中应积极进行改革，加大力度应用3D虚拟解剖模型辅助教学，并指导学生在手机上下载安装3D body辅助学习。经过实践，不仅能解决学校尸源标本数量不足的实际问题，而且能大大提高学生学习解剖课的积极性，取得较好的教学效果。 一、3D虚拟解剖模型概况 3D虚拟解剖模型主要是基于计算机虚拟三维成像技术，能真实、直观地再现人体结构。本校引进的3D body软件虚拟仿真解剖教学平台，配备了3D body仿真触控解剖台和3D投影仪，能够将教学素材以多媒体形式展现出来，达到全方位、多角度、精细化展现各器官、系统的目的，实现了三维立体显示模式。3D body仿真触控解剖台运用三维解剖切片整合技术来实现任意角度人体断层和解剖结构的展示与学习，并利用医学影像的三维重建技术实现立体全方位的影像解剖学习。它采用了较大的桌面式设计，可以允许多名师生同时进行观察和讨论，从而更深入、全面地了解人体的解剖结构及功能状态。作为教学的必要补充，其要求学生在智能手机或平板电脑等移动终端下载3D body手机APP，以更好地配合3D body仿真触控解剖台的学习。 二、3D虚拟解剖模型的应用优势 1.贴近教学，符合专业需要 人体解剖学是高职康复治疗技术专业非常重要的一门医学基础课，隶属形态学范畴。学好这门课重要的手段是理论联系实际，而标本实验课则是完成这一目标的有效途径。随着医学院校的扩招和尸源短缺，使得教学标本不能满足学生动手实践的需要，严重影响了学生的学习效果。3D虚拟解剖教学三维模拟解剖系统提供了真人比例的男、女全身解剖模型，每套5 000多个人体结构，数据来源于断层影像成像技术，通过重建处理，把平面图转变成真实感极强的3D图形，配合3D投影仪和3D眼镜可以做到三维立体显示模式，使人体结构的教学摆脱了对尸体标本的依赖。 平台具有简单直观、立体生动、灵活开放和可重复操作等优点，能够最大限度地提升学生掌握人体结构中各系统各器官的位置、形态、结构及毗邻关系的能力。同时，也解决了一些学生抵触尸体，不敢仔细观察和触摸标本的问题，大大提高了教学过程中的有效性。平台充分还原了人体各系统精密细节，涵盖了人体所有的器官系统，其内容包括系统解剖、局部解剖、断层解剖、中医针灸穴位等模块，并提供了详细的注释信息。更重要的是包含了康复治疗临床实践的知识内容，完全符合高职康复治疗技术专业学生的学习和将来职业发展的需要。 2.手机APP是教学的必要补充 3D body手机APP为免费版手机教学软件，无须上网就可使用，其信息内容、操作方式几乎和3D body仿真触控解剖台一致，便于学生课下应用学习。APP所展示的画面逼真、贴图精细，3D真实还原，可以360°任意旋转观察，将不易理解的三维空间真实呈现出来，使解剖结构更易理解和记忆。所呈现的解剖模型教师可以根据教学需要进行设置，如在教学骨骼肌肉时可选用任意角度的旋转和拆解拆分功能，为看清细小结构可选用任意比率放大功能，肌肉可以一键分层从深层肌到浅层肌分步显示，还有平移、隐藏、透明和检索查询等功能。学生通过对3D解剖模型进行任意组合显示、透明、放大、缩小、旋转等操作，可以做到有的放矢，重点显示个人的困惑之处，激发学习兴趣，增强学习能力，有效促进对人体结构知识的理解和掌握。 3.3D虚拟解剖模型在教学中的应用 对于康复治疗技术专业的学生来说，在解剖学中最重要的学习部分莫过于运动系统。下面，笔者就以运动系统为例，说明3D虚拟解剖模型在教学中的应用。例如教学“骨学”时，在标本不足的条件下，教师要更多地利用模型来补充，并让学生通过触摸来真实感受一些体表标志。而使用3D虚拟解剖模型，应用其缩放功能，能够让学生观察到骨的形态和特殊部位。尤其对于有些体表标志的位置不方便进行活体示范，教师通过3D虚拟解剖模型示教该标志的详细位置和毗邻，能更好地帮助学生在课后进行触摸寻找。又如教学“关节和肌肉”时，3D虚拟解剖模型能够体现出其不可替代的作用。传统的关节标本因为反复运动，使用周期较短，并且显示内部结构需要把一些韧带和关节囊都要切开，这也缩短了使用寿命。利用3D虚拟解剖模型既可以全方位地展示关节周围的结构，又可以使用“手术刀”功能，用手代替解剖刀具，根据需要进行“解剖”。而且教师在屏幕上选择图像切面、旋转、缩放来显示关节腔内结构，立体化展示效果非常好。肌肉的收缩能使关节呈现运动功能，但要使肌肉动起来，却是标本和模型做不到的。教师借助3D虚拟解剖模型，充分利用其功能模块，显示某一关节和附着的肌肉，循环动画展示肌肉收缩与关节运动方式的关系，能使学生在视觉体验中强化和掌握运动系统的解剖学知识。 三、3D虚拟解剖模型的不足和改进 与传统的教学模式相比，3D body手机APP图文并茂、动静结合，能让学生真正实现随时随地进行学习，提升学习效率。但虚拟毕竟不比真实，虚拟呈现的3D结构体验无法替代用手触摸标本的真实体验和感受，在心理上也无法满足学生对解剖课要触摸标本的期待。所以，教师在教学中要认识到3D body软件的优势和不足，不能过分依赖虚拟软件，否则将会淡化学生对人体真实器官结构的认识。因此，在“人体结构”教学中引入3D body软件，需要进行准确的定位，使其与传统教学进行科学整合，做到虚实结合、互相依托，才能起到良好的教学效果。将3D body手机APP应用于教学时还要注意使用频率不能过高，过高容易导致学生的视觉新鲜感弱化。在课堂教学中教师也不能过度依赖3D body软件，否则会丧失教师教学的主导性。 总之，在高职康复治疗技术专业解剖学教学中，教师适当加入3D虚拟解剖模型辅助教学，能使枯燥的学习过程变得生动。尤其学生在智能手机上利用APP完成某些章节的学习后，能够激发他们的学习兴趣，使他们的学习变得更加轻松。但如何加强教学管理，限制学生使用学习APP以外的手机功能，把注意力放在辅助学习软件上，将是教师努力的方向。 参考文献： [1]涂腊根,廖丙修,杨荫,等.三维虚拟人体展示平台在高职检验医学技术专业解剖学教学中的应用[J].国际检验医学杂志,2017(02). [2]闻永,汤华军,李俊,等.3D解剖模拟技术结合PBL教学模式在肛肠解剖教学中的应用探析[J].解剖学研究,2016(05). [3]夏爽,李松峰,黄娜.3D解剖结构教学模型在人体解剖实验教学中的研究[J].中国继续医学教育,2016(31). [4]连辉,宋海岩.3D body软件在解剖教学中应用的体会[J].科技视界,2018(07). Exploration of the Application of 3D Virtual Anatomy Model in Anatomy Teaching Li Yubin, Niu Qian (Wuxi Higher Health Vocational Technology School, Wuxi 214028, China) Abstract: The 3D virtual anatomy model and students' mobile APP are applied in the anatomy teaching for the major of rehabilitation technology, which can well solve the problem of specimen shortage and achieve good teaching effect. This paper analyzes the general situation of 3D virtual anatomy model, discusses the advantages of 3D virtual anatomy model, and points out the shortcomings and improvement methods of 3D virtual anatomy model so as to stimulate students' interest in learning and realize more relaxed teaching for teachers and more relaxed learning for students. Key words: 3D virtual anatomy model; rehabilitation technology; anatomy teaching; learning effect 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/122c11cb094c2e3f5727a5e9856a561253d32160.html