淺談第二代“數字人”觸摸屏解剖系統在人體解剖學教學中的應用

房東亮，高 艷，楊 春，王璐璐

（首都醫科大學，北京 100069）

淺談第二代“數字人”觸摸屏解剖系統在人體解剖學教學中的應用

房東亮，高 艷*，楊 春，王璐璐

（首都醫科大學，北京 100069）

當今時代，互聯網、智能手機與人們的日常生活、學習、工作息息相關，密不可分。將當下最先進的數字化技術引入大學教學中，為教師和學生的教與學服務，已成為時代發展的趨勢。首都醫科大學基礎醫學院人體解剖學教研室通過引進目前最先進的“數字人”觸摸屏解剖系統，有效補充和完善了課堂教學內容，實現了以學生為主導的教學方式的轉變，大大提高了學生的自主學習能力。

人體解剖學；“數字人”觸摸屏解剖系統；數字化技術

人體解剖學作為醫學生最重要的基礎醫學課程，其學科性質和特點決定了這門學科的教學過程中需要使用大量教學模型及標本，尤其是人體解剖學實驗教學中，教學模型及標本常常扮演著重要的角色。但近十余年來，隨著我國高校招生規模不斷擴大，教學標本使用量不斷增加，人體解剖學教學所使用的人體標本資源愈發緊張，標本的缺乏嚴重影響了人體解剖學教學質量的提高。將數字化技術應用于人體解剖學教學已成為時代發展的趨勢，而“數字人”觸摸屏解剖系統的出現，對人體解剖學的教學乃至整個醫學教育領域產生了很大的影響[1]。首都醫科大學基礎醫學院人體解剖學教研室引進了目前最先進的第二代“數字人”觸摸屏解剖系統（以下簡稱“數字人”），通過師生互動，運用最先進的數字技術服務于人體解剖學教學，在實際工作中有明顯成效，本文將對先進的“數字人”在人體解剖學教學中運用的體會進行簡要概述。

1 “數字人”的特點

觸摸屏的出現使手機、電腦的發展邁向了一個新的階段，如今已經與我們的生活息息相關?！皵底秩恕苯Y合最先進的觸摸屏技術應運而生，通過計算機三維重建技術，將大量連續的人體斷面數據信息在計算機整合重建成人體三維立體結構圖像，它的出現可以說是醫學與現代信息技術、計算機技術相結合發展的一個飛躍[2]。自從“數字人”出現以來，已經被廣泛應用于醫學界，尤其是人體形態學科，經三維重建的數字人體可以從任意角度、任意方向上進行觀察，使用者通過觸摸屏可以隨意旋轉、拉伸、切割圖像。

2 “數字人”在人體解剖學教學中的應用

我們將2015級長學制4班設為實驗組，將長學制5班設為對照組，在人體解剖學教學中，實驗組使用“數字人”輔助教學，具體過程如下所述；對照組不使用此設備。兩組教學內容、授課教師均相同。

2.1 在系統解剖學教學中的應用

在系統解剖學教學中，一些教學內容利用實驗室標本就可以講明白，例如“骨學”，實驗室有足夠的骨標本供教學使用，但有些內容就很難用標本講清楚，例如“周圍神經”，傳統實驗教學主要靠模型和標本幫助學生觀察周圍神經，但由于標本制作的局限性，不能在一件標本上將所有深、淺層的神經結構完全顯示，而使用“數字人”便能解決這一難題。使用者可以由淺入深，逐層進行觀察，也可以將淺層結構透明化觀察深層結構，可以比較容易地對所要觀察的結構進行整體把握；再比如“中樞神經系統腦干的內部結構”，由于腦干內部結構看不見摸不著，學生理解起來比較困難，“數字人”通過將腦干透明化，學生可以將其自由旋轉，從任意角度進行觀察，從而掌握腦干內部神經的位置、排列。

2.2 在局部解剖學教學中的應用

在局部解剖學教學中，“數字人”的使用提高了課堂教學效率和標本利用率。以前的局部解剖學操作課，教師通常會先給學生播放一遍操作錄像，由于錄像時間較長，當學生自己操作時可能會忘記操作要點和重要結構，從而影響了教學效果。有了“數字人”以后，我們將此設備安裝在解剖臺旁邊，操作過程中，學生可以隨時觀看操作錄像，這樣可以在操作時對局部結構的層次、毗鄰做到心中有數，操作起來更加得心應手，遇到問題時，學生主動討論、回放錄像，而不再過于依賴教師，局部解剖學的學習效果得到了明顯提升。

2.3 在學生自主學習中的應用

“數字人”設置了自主學習模塊，有大量根據教材內容設計制作的學習視頻和教學課件，能全面輔助學生進行自主學習。課前預習：系統帶有按教材章節編寫的練習題，每個解剖結構都加注了文字說明和英文名稱及發音。學生可以系統進行課前預習，便于初步了解各解剖結構的基本位置、功能特點等，上課更有針對性；課后復習：系統帶有大量實景解剖資料，其中的解剖結構可以觸控操作，任意旋轉、放大或縮小，便于多方位多角度觀察，鞏固課堂學習效果。

3 “數字人”在人體解剖學教學中應用效果的評價方法

為客觀評價“數字人”在人體解剖學教學中的應用效果，我們采用了閉卷筆試和問卷調查兩種方法。

3.1 閉卷筆試

人體解剖學教學結束后，對兩組學生進行閉卷筆試。采用雙盲法集體流水閱卷，考試成績滿分為100分。使用SPSS21.0軟件對成績進行統計學處理，P＜0.05表示差異有統計學意義。

3.2 問卷調查

對實驗組學生進行無記名問卷調查，以了解學生對“數字人”在人體解剖學教學中應用效果的評價。

4 結果

實驗組人體解剖學考試成績為（83.62±5.93)分，對照組人體解剖學考試成績為（77.49±7.26)分，實驗組考試成績高于對照組，兩組比較，差異有統計學意義（P＜0.05)。這提示，“數字人”作為教學輔助工具，對人體解剖學考試成績的提升有促進作用。此外，問卷調查顯示，97%以上的實驗組學生認為“數字人”在人體解剖學教學中應用激發了學習興趣，調動了學習積極性，加深了對知識的理解和記憶。

5 “數字人”在人體解剖學教學中應用的優勢

與傳統教學模型、掛圖相比，“數字人”在人體解剖學教學中應用具有一定優勢，主要體現在：（1）圖像清晰、結構精準、表面紋理真實，特別對一些細小的結構能夠清晰顯示。（2）在點擊某個器官時，該器官各個結構能顯示不同顏色，便于教師教學和學生自學。（3）可以幫助學生深刻認識、理解一些實體標本上不容易看到的結構，例如血管、神經等。（4）在點擊某個器官或名詞時，屏幕的一角可顯示該器官或名詞的中、英文名稱對照并帶有發音，有利于學生專業外語的學習。

6 結語

“數字人”在人體解剖學教學中應用尚處于起步階段，未來隨著數字化技術的發展，“數字人”將在人體解剖學教學中發揮更大的作用。教師在人體解剖學教學中應更加積極地運用“數字人”，構建更多人機互動模塊[3]，以便于學生獲得更加真實的感受。

將“數字人”應用于人體解剖學教學中，近年來收到了教師和學生的一致好評。當然，數字化技術有其優勢，也有劣勢，人體解剖學是一門研究正常人體形態和構造的科學，是一門重要的基礎課程，其任務是揭示人體各系統和器官的形態和結構特征，各器官、結構間的毗鄰和聯屬關系，為進一步學習后續的醫學基礎課程和臨床醫學課程奠定基礎，要求學生不僅掌握正常人體的形態結構，還應具備動手操作能力。因此，教師在教學中要結合教學內容、學情等靈活應用“數字人”，利用現代數字化技術為人體解剖學課堂注入新的活力。

[1]任銀祥，王德貴，宋焱峰，等.數字化技術在人體解剖學教學中的應用[J]．當代醫學，2012（31）：162-163．

[2]程昊，周波，李宏偉，等．計算機三維數字人體模型在人體解剖學中的應用[J]．現代醫藥衛生，2009，25（22）：3519.

[3]管吉，楊樹欣，管葉，等.3D打印技術在醫療領域的研究進展[J].中國醫療設備，2014，29（4）：71-72.

（*通訊作者：高艷）

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