3D解剖結構教學模型在人體解剖實驗教學中的研究

夏爽　李松峰　黃娜

3D解剖結構教學模型在人體解剖實驗教學中的研究

夏爽1李松峰2黃娜3

人體解剖學是一門抽象和實踐性較強的醫學基礎學科，目前授課的直觀清晰性和易操作性不足是人體解剖實驗教學中普遍存在的問題。3D解剖結構教學模型教學具有立體，高度仿真等優勢，能很好的再現組織器官的立體結構及三維實體信息。現將3D解剖結構教學模型應用到人體解剖實驗教學中，分析其存在的優勢，不足，提出將3D解剖結構教學模型與傳統真實實體標本教學方法相結合，取其長避其短，實現較為理想的解剖專業實驗教學效果。

3D解剖結構教學模型；人體解剖實驗教學；臨床醫學

人體解剖學（Human Anatomy）是醫學科學中的一門以實驗教學為基礎的形態學科，是非常重要的專業基礎課程，其有著豐富的專業術語和繁雜的專業內容[1]。雖然，目前人體解剖學的教學方法和教學手段繁多，諸如活體標本，多媒體課件，模型模具等，但仍存在學生與老師互動性欠缺，課堂生動性備受限制，不能與臨床緊密聯系等實際問題。在初入醫學領域的醫學生眼里，人體解剖學仍是一門較難的學科。面對枯燥的解剖專業內容，如何提高學生對求知的熱情和學習的主觀能動性，提高醫學生對專業基礎課程的掌握程度和實驗課堂教學質量成為人體解剖實驗教學的棘手問題。隨著現代計算機信息技術的發展，3D虛擬人體模型技術以其生動交互性，真實再現性和自由可塑性等優勢逐漸進入醫學教育領域，怎樣利用先進的教學技術與傳統教學相結合逐漸成為醫學教育界關注的熱點內容[2]。構建3D解剖結構教學模型，引入人體解剖學實驗教學中，取得了良好的教學反饋，同時也發現了一定的不足，現將3D解剖結構教學模型與傳統實體標本教學方法相結合，實現了較為理想的實驗教學效果。

1　3D解剖結構教學模型

3D解剖結構教學模型是基于計算機虛擬三維成像技術，是虛擬與現實教學模型相結合的產物，以其真實性、直觀性等優勢清晰再現真實的人體解剖結構。 3D解剖結構教學模型能在屏幕中根據體感遙控進行縮放、移動、旋轉等，360°全方位地展示人體解剖組織和器官。在3D解剖結構教學模型中，人體解剖結構按照運動、消化、呼吸、泌尿、生殖、脈管、神經、內分泌、感覺器共九大系統進行分類整合，可將分散的器官分離成為獨立模型[3-4]。

2　3D解剖結構教學模型相比傳統解剖教學的優勢

《人體解剖學》是一門研究正常人體組織器官形態結構、位置關系及其相關功能的專業學科。在以往的傳統教學中，課堂教授專業理論知識，隨后在人體標本解剖實驗室進行理論知識的實際觀察和鞏固。但人體標本實驗室因標本細微結構較難觀察、實踐教學時間局限和學生對福爾馬林固定液浸泡的標本的抵觸情緒等，使得人體解剖學專業的教學收效甚微[5]。

與傳統人體標本相比，3D解剖結構教學模型具有逼真的人體解剖結構的血管神經布線和肌肉紋理走行，能顯示出難以在人體標本上展示授教的細微結構，還可以經體感遙控進行任意旋轉、縮放、移動結構模型，在虛擬的三維解剖結構教學模型中觀察人體組織器官的結構、位置和毗鄰關系。有些解剖體表標志或體表投影位置較隱私不便進行真人示范，此時可通過3D解剖結構教學模型示教活體標志詳細位置和毗鄰，避免出現尋找敏感部位的尷尬局面。又例如脈管系統的學習，課堂的理論教學只能基于顯示平面結構或是短暫三維動畫演示，而在實驗教學中人體標本血管、神經和淋巴較難區分，只能依靠書本的位置描述觀察相應的人體標本，對學生的專業知識吸收有很大的阻礙作用。3D解剖結構教學模型可以形象、逼真和生動的展示細微血管、神經和淋巴的外形構造和走向位置，演示肺循環和體循環的血液流動在人體中的循環情況，克服了以往傳統解剖教學中的不足。

3D解剖結構教學模型改變了以口傳身教、從文字到描述的傳統填鴨式教學方法，以先進的高清數字圖像處理和三維成像技術直觀生動的展示出人體整體和局部器官結構的大小、形態、空間位置及其毗鄰關系，給學生提供了一種新穎的身臨其境的學習氛圍，激發了學生學習解剖學專業知識的好奇心和主動性，突破了本專業教學中的重點難點章節。優化了教學過程，增加了學生學習專業基礎知識的深度和廣度，提高了教學效果。

在傳統的實體實驗教學中，需要為學生準備和提供大量的實驗實體標本和耗材，學生在實際的標本操作中會不同程度的損傷標本，現在尸源較難收集，這無疑在無形中增加了教學成本和后續的教學難度[6]。而3D解剖結構教學模型不需要對實物進行操作，可以在設計好的虛擬環境中做各種體感試驗，這不但節省了教學成本，也可以讓同學們獲取更多試驗次數和機會，加深了學生對知識的理解程度[7]。

3　3D解剖結構教學模型應用于人體解剖實驗教學中的不足

3D解剖結構教學模型雖然授教方式新穎，整體和局部切換學習實踐操作性強，但仍存在一定的不足。在傳統的教學模式中，實體標本是實驗課的主要示教模型，在理論學習基礎上，經過觸碰真實的人體標本，自發尋找和與同學進行解剖專業器官組織的討論，得到一種直觀的體驗和信息的反饋。3D解剖結構教學模型雖與真實實體標本相近，但仍存在根本實質性差距，不能進行實質性的實驗操作環節，只是體感虛擬操作，且并不能滿足所有的學生同時進行操作學習，繼而造成部分學生的倦怠情緒和注意力分散，不利于學生的集中學習，具有較大的時間、空間局限性[8]。另外，3D解剖結構教學模型價格較為昂貴，對現代設施依賴性較強，存在不穩定性。

4　3D解剖結構教學模型與傳統真實實體標本教學方法相結合

3D解剖結構教學模型具有傳統教學方法難以替代的如逼真直觀，激發學生好奇心等優點，是未來臨床醫學實踐教學發展的必然趨勢，具有廣闊的應用前景，但缺乏真實操作性，對學習群體也有較大的局限性。將3D解剖結構教學與傳統的實驗實體標本教學進行虛實模式相結合，解決了在本專業課教學過程中存在的諸多困難，各自發揮優勢，有效的克服傳統實驗教學和3D解剖結構教學模型的不足，極大地調動了學生的主觀能動性，使學生更易掌握繁雜的人體解剖學知識，實現了自主學習、交互式學習、虛實結合學習、研究性學習和探索性學習相結合的開放式教學方式[9]。

[1]王巍煒，李高峰，蔣永新．腫瘤專業本科生導師制的應用及其帶 教體會[J]．當代醫學，2013，19（6）：163-164．

[2]周瑤，徐子魁．人體解剖結構數字3D互動教學模型制作技術初探[J]．中國醫學教育技術，2016，30（4）：405-407．

[3]M Kaspar，F Dech，NM Parsad，et al．Web-based stereoscopic visualization for the global anatomy classroom[J]．Studies in Health Technology and Informatics，2011，163（163）：264-270．

[4]方杰，晏廷亮，何文淵．虛擬仿真技術在解剖學教學中的應用探討[J]．中國保健營養，2015，25（13）：301-302．

[5]郭海旺．解剖教學中的傳統教學模式與多媒體技術應用[J]．中國醫學創新，2012，9（17）：120-121．

[6]王建中．解剖實驗教學中活體教學法的應用研究[J]．中國中醫藥現代遠程教育，2016，14（14）：18-19．

[7]劉明．3D多媒體在人體解剖學教學中的應用[J]．解剖學研究，2012，34（2）：147-150．

[8]張晨，李苗．3D打印模型引入PBL教學在骨科見習課中的應用[J]．臨床醫學研究與實踐，2014，1（6）：115-116．

[9]李欣，徐智，典榮．多元化教學方法在八年制醫學生外科總論教學中的應用研究[J]．中國高等醫學教育，2015，28（4）：1016-1018．

Research on Teaching Model of 3 D Anatom ical Structu re in Hum an Anatomy Experim ent Teaching

XIA Shuang1LI Songfeng2HUANG Na31 Basic Medical College, Guangxi Medical University, Nanning Guangxi 530021, China, 2 Dean's Office, Guangxi Medical University, Nanning Guangxi 530021,China, 3 Personnel Section, Affiliated Tumor Hospital of Guangxi Medical University, Nanning Guangxi 530021, China

The human anatomy is an abstract and practical medical basic subject, the present teaching of intuitive clarity and ease of operation is the problem of human anatomy experimental teaching. 3D anatomy teaching model teaching has the advantages of three-dimensional, highly simulation, can be a good representation of the three-dimensional structure of tissue and organs and three-dimensional information. The 3D anatomical structure teaching model is applied to the human anatomy experiment teaching, analyzes the existing advantages and deficiencies, put forward 3D anatom ical structure model for teaching and traditional teaching methods combined with real physical samples, take it long to avoid its short, the anatomy experimental teaching ideal effect.

3D anatom ical structure teaching model, Experimental teaching of human anatomy, Clinical medicine

G 642

A

1674-9308（2016）31-0016-02

10．3969/j．issn．1674-9308．2016．31．009

1 廣西醫科大學基礎醫學院，廣西 南寧 530021；2廣西醫科大學教務處，廣西 南寧 530021；3 廣西醫科大學附屬腫瘤醫院人事科，廣西 南寧530021

黃娜，E-mail：xiassxia@163．com