三維動畫技術在神經眼科教學中的應用與體會

姜利斌 劉文冬

·眼科教學·

三維動畫技術在神經眼科教學中的應用與體會

姜利斌 劉文冬

眼科教學主要是以形態和實踐為主的學科，神經眼科作為眼科中最為復雜抽象的亞專科之一，大多數臨床表現及病理過程并非直觀可見，難以理解，其教學很難達到理想效果。將三維動畫技術運用到神經眼科教學中主要是綜合利用動畫、視頻、圖像等各種信息的載體來最大限度的激發學生的學習興趣和積極性，提高學生的學習效率，從而提高教學質量。本文就將3D動畫技術應用于神經眼科教學中，從而提高神經眼科教學效果淺談一些體會并進行展望。

三維動畫技術；神經眼科；多媒體教學

三維動畫（three-dimensional animation）又稱3D動畫，是隨著計算機軟硬件技術的發展而產生的一種新興技術。3D動畫軟件在計算機中首先建立一個虛擬的世界，設計師在這個虛擬的三維世界中按照要求設定模型的運動軌跡、虛擬攝影機的運動和其它動畫參數，最后按要求為模型賦上特定的材質，并打上燈光。當這一切完成后就可以讓計算機自動運算，生成最后的畫面。3D動畫技術模擬真實物體的方式使其成為一個有用的工具。由于其精確性、真實性和無限的可操作性，已被廣泛應用于醫學、教育、軍事、娛樂等諸多領域。

1 3D動畫技術應用于神經眼科教學的必要性

眼科學與其他學科不同，外科學、內科學的臨床癥狀大部分比較明顯，在日常生活中也比較常見，人們對其有較多的感性認識，而人們對于眼科疾病的了解卻非常少。神經眼科是一門涉及眼科、神經內科、神經外科、耳鼻咽喉頭頸外科以及神經影像學等多專業的交叉學科；其范疇涵蓋很廣，主要分為視覺傳入和眼動傳出兩大系統，所涉及的疾病不僅包括眼科疾病如視神經-視網膜疾病，而且還涵蓋中樞神經系統和周圍神經系統疾病，如視交叉和交叉后疾病、中樞系統變性疾病以及各種原因所致的眼肌麻痹等。在神經眼科教學過程中，要對某些知識做比較完整清晰的闡述并不容易。

傳統的眼科教學中憑借掛圖、模型、書本等方式進行，是平面、靜態的教學方法，教學方式過于模式化，不易激發學生對眼科知識的求知欲望。由于神經眼科學內容抽象復雜，晦澀難懂，僅靠傳統的眼科教學方法難以激發學生的學習興趣，更不易讓學生徹底理解并掌握相關的理論知識，無法取得理想的課堂教學效果。這就要求我們不斷探索，尋求更形象、更快捷的教學方法，使學生不再感覺抽象乏味，克服畏難情緒，增強學習興趣，提高教學效果。

荀子說“不聞不若聞之，聞之不若見之，見之不若知之，知之不若行之。”教育學家夸美紐斯曾指出，“凡是需要學生知道的事物，都要通過事物本身來進行教學。”那就是說，應該盡可能地把事物本身或者能代替它的模象放在學生面前，從而能達到事半功倍的教學效果。隨著計算機技術的發展和普及，形象直觀的多媒體教學具有趣味性強、鮮明直觀、形象生動、形式多樣等多種特點，已經成為眼科教學中不可或缺的部分。3D動畫技術利用聲音和動畫效果，使課堂講授形象直觀，使教學內容的演示靈活多樣，大大提高了學生的學習興趣和積極性，還能夠充分發揮學生們的主觀能動性，同時也提高了教學效率與質量，深受廣大師生歡迎，這和簡單口授與看圖的教學法比較起來顯然是一大進步〔1〕。

2 3D動畫技術應用于神經眼科教學的優勢

3D動畫的逼真畫面使學生如視實物，給學生以形象而具體的知識，更符合人的認知傾向，有助于提高學生的積極性，減少抽象學習的困難，其優越性是其它教學媒體無法比擬的。

首先，3D動畫教學能夠增加學生的學習興趣。相比較傳統的教學方式，3D動畫教學由于是運動的影像，更能夠激發學生的思維運動。例如，在神經眼科最重要眼病之一——青光眼教學中的有關房水循環內容，3D動畫教學能直觀形象的演示房角解剖結構、房水的分泌、循行過程、經過的組織以及最終的引流途徑。這種動畫演示可使學生確實有效的掌握房水的循環途徑〔1〕，并能清晰展示出閉角型青光眼與開角型青光眼房水循環阻滯位置和發病機制間的區別。在視覺傳入通路教學中，可通過動畫演示視覺信息從角膜開始，經過晶狀體、玻璃體、視網膜、視神經、視交叉、視束、外側膝狀體、視放射至皮質視中樞的過程，以及各部位損傷所出現的相對應視野變化的特征，如某一部位發生病變時，在3D動畫上信號到達該部位時將自動“跳出”典型的視野缺損圖形。這種3D動畫教學不僅加強了學生的記憶，也增加了學生學習的樂趣。

其次，3D動畫教學能夠使教學質量提高。其按照學生理解、記憶過程，很好的提高了眼科臨床教學的逼真性和實效性。例如，利用3D動畫技術可分層次、分區域、立體式展示眼球和眼眶的內部結構、眼眶內重要神經和血管，鄰近重要組織如海綿竇結構，以及多對顱神經關系等，并且能生動形象地演示出結構與功能之間的關系，以及眼病動態發展過程，均非常有助于學生掌握與分析疾病，提高了教學效率和教學質量。

總之，3D動畫教學彌補了傳統教學在直觀感、立體感和動態感等方面的不足，其圖文并茂的顯示界面，為學生帶來更生動的體驗及更深刻的理解，協助學生更好的掌握知識和技能，達到更優的教學目標。

3 3D動畫技術應用于眼科教學的現狀和體會

隨著計算機技術的飛速發展，應眼科高質量教學的需求，在我國眼科教學中，已有不少應用3D動畫技術進行教學的先進實例。眼科的臨床醫學教學實踐過程中，最為熟知并取得良好效果的就是上述的青光眼教學中的房水循環內容；還有一個非常典型的例子是晶狀體的調節，當人眼視近或視遠時，睫狀肌的收縮與舒張使懸韌帶被動松弛與緊張，進而改變了晶狀體的曲率及屈光力；檢影過程也可運用3D動畫技術，使檢影中影光順動和逆動的抽象過程直觀化，學生們通過動畫可清楚地看到檢影中影光順動和逆動的過程表現，很容易理解檢影的原理〔2〕；此外，眼外肌對眼球的支配以及各種斜視的發生，通過3D動畫技術教學堪稱事半功倍，大大提高了教學質量，不僅使授課過程生動有趣，也會使學生理解的更加透徹，記憶更加牢固〔3〕。

在近年神經眼科教學中，我們體驗到由于該學科內容抽象復雜，更加需要3D動畫技術，使教學內容化復雜為簡單，化抽象為具體。神經眼科的教學內容大體分為傳入系統與傳出系統。在傳入系統教學中，運用3D動畫技術能夠直觀、立體地展示出視覺信號傳導過程以及每一部位發生病變時相應的視野改變；在傳出系統中，3D動畫技術可模擬與眼球運動相關的顱神經的走行以及不同顱神經損傷后眼球運動異常的特征；此外，在瞳孔反射教學中，該技術能清晰展示出：瞳孔的光反射、近反射所經過顱內途徑。因此，通過應用3D動畫技術，將視路與視野、眼球運動與所支配顱神經的關系，以及瞳孔反射通路與瞳孔異常表現一一對應的展示出來，大大降低了學生學習的難度，提高了學生的學習效率，使課堂教學高效高質地進行。

4 3D動畫技術應用于神經眼科教學的注意事項

教學要注意與講解相結合，教學活動不是孤立的個體認識活動，而是教與學的雙邊活動，是社會群體性的有目的有組織的認識活動，它離不開師生之間的互動。所以教學中的直觀不是僅任學生自顧自的學，而是要在教學者的引導下有目的地學習，教學者最好能提出問題，結合啟發式教學原則，并通過講解解答學生在觀察探究中的疑惑，從而使學生更深刻地認識掌握知識。

綜上所述，在神經眼科教學中開展形象直觀的3D動畫教學，可降低學習難度，激發學生強烈的學習興趣和求知欲，增加情景教學，使課堂知識重點突出、難點清晰，便于學生理解、掌握，極大地提高了學生的學習興趣和教學質量。在信息化飛速發展的今天，3D動畫教學所起的作用將越來越大，我們要不斷探索創新，博采眾長，使教學質量更加完善。

[1]張錦云.在眼科教學中合理利用多種媒體的體會[J].中國醫學教育技術，2002，16（6）：366-367.

[2]黃祥平，杜艷華，張小梅.淺談眼科教學中多媒體技術的運用[J].科技經濟市場，2015，（5）：219.

[3]黃穎，許梅萍，陳潔，等.斜視與眼球運動仿真教學軟件的研發[J].中國醫學教育技術，2011，25（1）：33-36.

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1002-4379（2016）02-0113-02

10.13444/j.cnki.zgzyykzz.2016.02.014

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姜利斌，Email：jlbjlb@sina.com