虛擬仿真系統在?？茖W校解剖學實驗教學中的應用

李姍珊

【摘要】虛擬仿真數字人系統是信息技術和醫學科學相結合的立體可視化產物，對高職高專醫學教育人體解剖學課程產生重要影響，本學期在?？圃盒ＥR床專業的系統解剖學實驗課程當中使用虛擬仿真數字人系統，本文探討這套系統的應用對于實驗教學所產生的積極影響以及不足。

【關鍵詞】數字人 虛擬仿真 實驗教學

【中圖分類號】R47-4；G712 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）02-0222-02

在解剖學課程當中，實驗課占到非常重要的比例，根據《高職高專院校人體解剖學教學大綱》，人體解剖課程實驗課教學的目的在令學生科學有效地學習人體各系統，器官形態與結構特點，為之后學習其他基礎課程和臨床課程打下的基礎。在課程改革完善當中，利用新興技術提高教學效率成為新的趨勢。本校引進虛擬仿真數字人系統并應用于部分章節的系統解剖學實驗課教學。

一、虛擬仿真數字人系統概述

虛擬仿真數字人系統是醫學學科與計算機技術相結合的產物[1]，本校引進的數字人為易創虛擬仿真系統，根據男女真實人體斷層數據合成立體三維結構圖像，男性2110層，精確度0.1mm至1mm，女性3640層，精度0.1mm至0.5mm，最大程度還原重建了人體5000多個解剖結構[2]。數字人系統應用于虛擬仿真實驗室的建立，按照系統解剖學相關詞條展示各個解剖結構，分層次，分系統，解剖結構可以分細微結構單獨展示，也可以組合展示，并且能夠360度旋轉，用于全方位觀察，操作界面設置逐層剝離功能[3]，便于理解各結構立體空間結構。

二、本校學情與教情分析

對參與到虛擬仿真實驗室的教學的2017級課程教學目標相同的康復和影像專業六個班級308名學生開展調查問卷顯示，80%為理科生，20%為文科生，從以往的知識基礎來講，理科生對解剖結構空間位置理解能力較好，文科生對解剖學詞條背誦效率較高。約16%的學生為春季高考生，之前接觸過解剖學相關專業內容，剩余學生在大學之前沒有接觸過解剖學課程。除理論課及實驗課課堂以外，60%左右的同學表示晚自習會復習近期學習的內容，12%的同學表示課外文體活動較多，課下從來不復習。

從學習計劃來看，實驗課程在《人體解剖學》課程當中占比重大，所授內容包含人體各系統各器官知識，內容繁多，需要大量記憶知識點，普遍存在學生容易疲勞，記憶效率低下，學生與教師均需要更多的互動來提升課堂教學和學習的效率。

三、教學實施

（一）前期調查及可行性分析

調差問卷顯示，在隨機選取的308名臨床專業學生當中，約80%學生表示期待虛擬仿真實驗室的實驗課程，5%的同學更期望進行傳統人體標本的解剖，認為仿真數字人系統不能與實際解剖操作相比。15%的同學表示對實驗課上課方式無所謂。

（二）觀察樣本的選取

因為學校仿真數字人配備數量的限制，不能滿足所有人應用數字人系統的需求。影像專業和康復專業是在解剖學這門課程當中課程目標與考核要求都一致的專業，在本學期的實驗課進行當中，影像專業應用數字人仿真系統，康復專業應用傳統的標本解剖和模型教具授課模式。選取特定幾個章節的課程內容，隨機選取影像專業三個班共155人，康復專業三個班共153人進行追蹤調查，統計分析學生課后習題正確率，調查學生對虛擬數字人系統應用的反饋

（三）統計數據

數據使用SPSS20.0軟件進行處理，使用t檢驗，X2檢驗等多種方法進行分析。

1.兩組學生課后作業正確率比較實驗組155人，對照組153人。結果顯示，虛擬仿真數字人實驗組課后作業正確率為75.9±7.44%，高于傳統教學對照組72.60±7.50%，P<0.05，具有統計學意義。此結果說明虛擬仿真數字人實驗組對知識點具有更好的掌握。

2.課后調查問卷結果評價項目給予學生的問題是：你是否贊同虛擬仿真數字人系統對實驗課教學的促進作用。給予贊同、不確定、不贊同三個選項，調查問卷顯示76%的同學選擇贊同，6%的同學選擇不贊同。虛擬仿真數字人系統受到大部分學生的贊同，對數字人輔助教學持反對意見的同學占比較小。

四、討論與思考

在本次調查研究當中，虛擬仿真數字人系統的應用受到大部分學生的認可。

對于解剖實驗課教學來講，解剖標本實操一直是實驗課教學的重要手段，但是近年來可用于操作的標本來源逐漸減少，學校資源配置也不能滿足專科實驗課教學的基本需求。從最早的學生數量少，到現在學校生源擴招，標本源減少，人均標本使用數大幅下降，對于本校而言，解剖實驗課由分組解剖標本，逐漸過渡到標本回收利用分組觀察，再到現在實體標本與教學模型混用的實驗課教學模式。解剖實驗課的最大矛盾，是人均稀少的標本源與實操所需解剖結構標本需求量大的矛盾[4]。學?；诮馄蕦嶒炚n標本源逐漸減少的趨勢，及學生培養標本升級的需求，嘗試引進了虛擬仿真數字人系統用于解剖學實驗教學。

與傳統實驗課實體標本與教具教學方法相比，數字人系統緩解了標本源不足的情況，并且系統根據真實斷層人體數據建模，三維重建5000多個解剖結構，解剖結構的展示更為細致清晰[5]。

數字人系統用戶操作系統界面友好，易于學生與系統操作互動，調動學生的主觀能動性，對解剖學實驗教學起到促進作用。但也有部分學生反映，數字電子模擬系統在實際操作手感上不能完全替代傳統的解剖標本操作。所以在今后的教學進行當中，我們需要不斷探索和完善在現有的設備資源條件下最有效的可操作性的解剖實驗課教學模式。

參考文獻：

[1]孔祥照等，PBL教學法應用于人體解剖學第二課堂教學的探索.基礎醫學教育，2017（01）：第1-3頁.

[2]郭燕君等，基于“數字人系統”三段序貫式教學模式在人體解剖學實驗教學中的設計與探索.科技創新導報，2016（02）：第155-156頁.

[3]房東亮等，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.衛生職業教育，2017（04）：第31-32頁.

[4]謝瑋銘，ZSpace虛擬全息3D一體機在人體解剖學教學中的應用.衛生職業教育，2018（01）：第44-45頁.

[5]王曉靜與馬小根，“以人為本”的高職人體解剖學課程設計——以“腎”為例.衛生職業教育，2018（01）：第51-52頁.