數(shù)字虛擬人體平臺增強大學(xué)生創(chuàng)新能力

孟凡潔 張國榮

摘 要 數(shù)字虛擬人體平臺為人體解剖學(xué)的學(xué)習(xí)和研究提供了一種新的模式。該模式能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)動手能力、自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力，推動人體解剖學(xué)教學(xué)改革。

關(guān)鍵詞 數(shù)字虛擬人體平臺；創(chuàng)新能力；大學(xué)生

中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2016）04-0025-02

Digitized Virtual Human Platform Enhance College Students Creativity//MENG Fanjie， ZHANG Guorong

Abstract Digitized virtual human platform provides a new model for the study and research of human anatomy. This mode can fully mobilize the students interest in learning， train practical ability， self-learning ability and creativity， and promote the human anatomy teaching reform.

Key words digitized virtual human platform； creativity； college stu-dents

在過去的幾十年里，我國的本科教育取得一定成績，但與不斷發(fā)展的社會需求相比，還存在較大差距[1]。尤其是學(xué)生大多以被動接受的學(xué)習(xí)方式為主，缺乏自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力，可持續(xù)發(fā)展的動力不足。解剖學(xué)是重要的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程之一，屬于形態(tài)學(xué)范疇。其知識點之間內(nèi)在的邏輯和聯(lián)系較差，學(xué)生需要死記硬背的內(nèi)容很多。解剖學(xué)教學(xué)實踐往往以傳授和繼承知識為主體形式，忽視了對學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。這顯然與當前的教育要求不相適應(yīng)，不利于培養(yǎng)高素質(zhì)人才。

2010年，長春中醫(yī)藥大學(xué)通過引進美國三維數(shù)字化人體軟件，建立虛擬人體實驗平臺，該平臺的應(yīng)用直接推動解剖學(xué)的教學(xué)改革。數(shù)字化虛擬人體是應(yīng)用數(shù)字圖像、圖形以及計算機技術(shù)，采用影像學(xué)方法獲取人體解剖立體結(jié)構(gòu)，在計算機上構(gòu)建數(shù)字化、可視化的虛擬人體模型[2-3]。其結(jié)構(gòu)逼真，能清晰顯示人體的形態(tài)，為人體解剖學(xué)的學(xué)習(xí)和研究提供了一種新的模式。基于此平臺的多年實踐，長春中醫(yī)藥大學(xué)在臨床醫(yī)學(xué)、中醫(yī)學(xué)、針灸推拿學(xué)等專業(yè)進行解剖學(xué)教學(xué)改革，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、動手能力、自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。

1 數(shù)字虛擬人體平臺激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

在傳統(tǒng)人體解剖學(xué)教學(xué)中，教師使用實物標本、教學(xué)模具、多媒體課件等幫助學(xué)生理解人體的形態(tài)結(jié)構(gòu)[4]。但教學(xué)模具和實物標本數(shù)量有限，后排學(xué)生觀察的效果不佳。多媒體課件上展示的是平面圖像，缺乏人體的立體層次關(guān)系。數(shù)字化虛擬人體平臺可使學(xué)生從任意角度、方向觀察人體結(jié)構(gòu)，器官能夠進行旋轉(zhuǎn)、放大、縮小顯示。利用透明功能，還可以清晰顯示各個器官結(jié)構(gòu)之間的毗鄰關(guān)系[5]。數(shù)字化虛擬人體平臺把形態(tài)學(xué)枯燥繁瑣的知識生動地展現(xiàn)給學(xué)生，有效刺激了學(xué)生的視覺、聽覺感官，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣。利用可視化數(shù)字人體平臺，課堂教學(xué)形式靈活多樣，使知識變得容易理解和記憶，極大地增強了教學(xué)效果。

2 數(shù)字虛擬人體平臺鍛煉學(xué)生動手能力

數(shù)字虛擬人體平臺通過在計算機上建立三維人體模型，能更好地展現(xiàn)人體空間的準確結(jié)構(gòu)和層次關(guān)系。其界面清晰，操作簡單，可視性強，學(xué)生只需將鼠標移到某一解剖結(jié)構(gòu)上，該結(jié)構(gòu)的詳細說明便會顯示出來。這使學(xué)生能夠反復(fù)多次觀察人體復(fù)雜多樣的組織器官，便于理解和記憶其形態(tài)、位置和毗鄰關(guān)系。利用計算機操作，學(xué)生還可以對虛擬人進行體位旋轉(zhuǎn)、局部拆分。通過模擬手術(shù)模式，學(xué)生可以進行虛擬解剖操作，通過點擊、選擇即可完成逐層解剖、構(gòu)建組織與器官等，極大地增加了學(xué)生的操作機會，鍛煉了動手能力，同時啟發(fā)臨床思維。當然，數(shù)字虛擬人體平臺不能完全替代尸體標本，但可以作為尸體解剖的輔助訓(xùn)練和前期練習(xí)，大大緩解尸體來源不足和學(xué)生的畏懼心理。

3 數(shù)字虛擬人體平臺增強學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

傳統(tǒng)的解剖學(xué)教學(xué)，學(xué)生只有在實驗課才能接觸尸體標本，而且由于標本資源匱乏，親自動手操作機會較少。數(shù)字虛擬人體平臺將人體結(jié)構(gòu)數(shù)字化，學(xué)生運用電腦就可以通過可視化軟件觀看人體的三維結(jié)構(gòu)。學(xué)生上實驗課之前可以先進行自學(xué)，了解本次課要學(xué)習(xí)的解剖結(jié)構(gòu)，做到有的放矢，課上再對有問題的地方積極提問；還可以通過課后的開放實驗室進行自主學(xué)習(xí)和教師答疑。數(shù)字化虛擬人體平臺能夠使學(xué)生充分利用課外時間進行自主學(xué)習(xí)，打破傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式的時空限制，開辟第二課堂，增強教學(xué)效果。可視化虛擬人體平臺推動了計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用，必將加快我國基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育的素質(zhì)化和現(xiàn)代化。

4 數(shù)字虛擬人體平臺增強學(xué)生創(chuàng)新能力

人體解剖學(xué)的教學(xué)目的除了要求學(xué)生掌握基本的理論知識，增強實踐能力以外，還要注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[6]。學(xué)生利用數(shù)字虛擬人體平臺，可以按照自己的想法進行任意操作，充分發(fā)揮想象力，從不同角度、不同層面認識人體，甚至可以模擬臨床手術(shù)，對虛擬人體進行層層剝離和分解。學(xué)生應(yīng)用這個平臺的過程，也是創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力逐漸形成的過程。在教學(xué)中還增設(shè)了一些綜合性、創(chuàng)新性實驗項目，收到較好的教學(xué)效果。

數(shù)字虛擬人體平臺有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生由被動學(xué)習(xí)變?yōu)榉e極、主動、靈活地學(xué)習(xí)。教師也可以利用這個平臺制作教學(xué)課件，利用先進的設(shè)備和技術(shù)改革教學(xué)模式，對緩解尸體標本來源不足，提高高等醫(yī)學(xué)院校的教學(xué)質(zhì)量具有重要意義[4]。當然，在教學(xué)過程中也發(fā)現(xiàn)一些需要注意的問題。比如：學(xué)生長時間使用可視化數(shù)字人體，容易造成視覺疲勞，所以教師在授課過程中應(yīng)與其他教學(xué)方法、教學(xué)工具相互結(jié)合，從而增強教學(xué)效果。另外，可視化數(shù)字人體畢竟是計算機模擬的虛擬人體，缺乏真實的質(zhì)感，不能完全取代尸體標本。在人體解剖學(xué)教學(xué)過程中必須堅持在使用數(shù)字虛擬人體平臺的同時運用尸體標本等實物，將二者相互結(jié)合，取長補短，更好地為解剖學(xué)教學(xué)服務(wù)[2]。

總之，數(shù)字虛擬人體平臺為人體解剖學(xué)教學(xué)改革提供了新的契機。它改革了教學(xué)模式，創(chuàng)新了教學(xué)方法，豐富了教學(xué)資源，增強了教學(xué)效果。學(xué)生在應(yīng)用數(shù)字虛擬人體平臺的同時，學(xué)習(xí)興趣、動手能力、自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力都大大提高。由數(shù)字化解剖實驗教學(xué)平臺產(chǎn)生的一種全新的教學(xué)模式，必將推進解剖學(xué)教學(xué)及其實驗課程改革，推進基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)改革，成為推動數(shù)字醫(yī)學(xué)及數(shù)字醫(yī)療技術(shù)發(fā)展強有力的工具。

參考文獻

[1]吳一帆.數(shù)字電子技術(shù)教改促進學(xué)生創(chuàng)新能力的研究[J].南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2012，12（2）：80-84.

[2]張少杰，高尚，王星，等.數(shù)字三維可視化人體解剖軟件在解剖學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用探討[J].內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)學(xué)報，

2014（36）：815-818.

[3]孫大中，張志剛，孫振山.可視化人體（Visible Body 3D）軟件在解剖學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].解剖科學(xué)進展，2014，

20（6）：598-600.

[4]胡亨伍，張俊蘭，李敏.解剖學(xué)的數(shù)字化實驗教學(xué)平臺的構(gòu)建探索[J].電腦與信息技術(shù)2012，20（3）：66-68.

[5]寧云峰，李一帆，楊茂有，等.數(shù)字可視化人體平臺在解剖學(xué)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用[J].當代醫(yī)學(xué) 2012，18（30）：163.

[6]孟凡潔，楊茂有，李一帆.解剖學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力探討[J].基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育，2012，14（6）：409-410.