數字化人體圖像和三維模型對解剖教學質量的影響觀察

葉德興

廣東省新興中藥學校，廣東省新興縣 527400

人體解剖學是對人體正常的構造以及形態進行研究的一門學科，在醫學中是一門較為基礎的課程，也是臨床醫學以及基礎醫學等課程的基礎，在中西醫的學習中均是一門必修的課程[1]。在解剖教學中較為傳統的方式就是以教學工具，例如人體模型、二維圖譜和器官標本等為基礎進行課堂教學，情況允許時還可以進行尸體解剖，但我國尸源近年來越來越少，不利于解剖教學的進一步發展[2]。計算機技術近年來得到了突飛猛進的發展，在醫學領域中的應用也越來越廣泛，現代醫學逐漸呈現出虛擬化、數字化的發展趨勢，三維模型和數字化人體圖像的發展趨于成熟，為解剖教學提供了新的方式和手段[3]。為探究在解剖教學中應用三維模型及數字化人體圖像對教學質量的影響，本研究以2016年1月—2018年6月在本專業進行解剖學習的醫學生120名作為研究對象，取得研究結果如下并進行報道。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2016年1月—2018年6月在本專業進行解剖學習的醫學生120名，將之隨機均分為研究組和對照組，每組60名。研究組包含男39名，女21名；年齡17～20歲，平均年齡(18.25±1.02)歲；獲得獎學金人數24名。對照組包含男40名，女20名；年齡17～21歲，平均年齡(18.83±1.13)歲；獲得獎學金人數26名。兩組學生均知情并同意本研究，且兩組學生的年齡、性別、獎學金獲得情況等一般資料比較差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。

1.2 方法

1.2.1 對照組方法[4]。對照組通過常規方式進行解剖教學，教師通過課件、教材等進行口授教學，情況需要時可借助教學工具，包括人體模型、二維圖譜和器官標本等進行教學，器官標本中以心臟、大腦、骨骼等最為常用。

1.2.2 研究組方法[5]。研究組通過三維模型和數字化人體圖像進行解剖教學，課堂教學主要在電教室進行，可以對骨骼、呼吸、皮膚、肌肉以及消化系統等進行解剖展示，同時利用三維模型技術進行對部分重要的器官進行三維模型的制作。以骨盆解剖結構作為示例，能夠通過三維模型技術直接進行建模，選取健康人群或典型患者通過三維模型技術利用多螺旋CT進行圖像重建，利用Mimics軟件、Geomagic studio軟件并按照教學需求進行分析處理，最后連接3D打印機將模型進行打印。

1.3 觀察指標 (1)測評結果。比較兩組學生的測評結果，包括期中測評、期末測評和教師評價三項內容，總分均為100分。(2)教學評價系統優秀率。兩組學生通過計算機系統對解剖教學情況進行評價，包括堂活躍度、理解難易度、師生互動度以及總體評價四方面內容，各項評分均為100分，超過80分即為優秀，對兩組學生評價解剖教學的優秀來進行比較。

2 結果

2.1 兩組測評結果的比較 研究組學生的期中、期末及教師評價成績均顯著高于對照組學生(P<0.05)，見表1。

表1 兩組測評結果的比較分)

2.2 兩組教學評價系統優秀率的比較 研究組學生對解剖教學課堂活躍度、理解難易度、師生互動度及總體評價方面的優秀率方面明顯高于對照組學生(P<0.05)，見表2。

表2 兩組教學評價系統優秀率的比較[n(%)]

3 討論

在解剖教學中，最主要的兩種實訓方式就是尸體解剖以及標本觀察，在科技不斷發展和進步的過程中，醫學教學模式也隨之出現了改變，因為尸源的不足及庫存的不斷減少，學生通過尸體解剖和尸體標本觀察進行學習的機會也在不斷減少。所以，在現代的解剖教學中如何利用高科技技術解決教學過程中的矛盾成為需要重點關注的問題。

近年來，計算機硬件、軟件技術的發展十分迅速，計算機模擬識別技術以及人機交互技術等方面的發展也較為成熟，三維模型和數字化人體圖像在醫學解剖學中的應用也越來越普遍[6-8]。二者聯合應用是解剖教學中的重大變革，對于學生的熱情、教學的效率以及解剖實驗的準確度等都有明顯的提升，在師生中受到廣泛的歡迎。在醫學課程的學習中，解剖學是各門課程的基礎，在傳統的解剖教學中以教師口授的方式為主，通過計算機進行閱片時大都是閱讀平面照片，教學過程中缺少必要的趣味性和互動性[9-10]。還有部分學校依然通過圖譜或尸體解剖實踐的方式進行教學，存在很多不足和弊端[11]。三維模型和數字化人體圖像的出現為解剖教學提供的新的方式，本文結果表明，研究組學生的期中、期末以及教師評價成績均顯著高于對照組學生，且對解剖教學課堂活躍度、理解難易度、師生互動度以及總體評價方面的優秀率方面明顯高于對照組學生(P均<0.05)。三維模型以及數字化人體圖像能夠對整個人體的結構進行展示，同時通過人機交互的技術是學生具有更多自主學習的時間和空間，對學生學習的主動性、趣味性都有一定的提高，圖片信息與傳統的文字信息相比較能夠使學生形成更深刻的印象，有助于其長久記憶。另外，這種解剖教學技術在資源方面不會出現不足的情況，現階段我國人體解剖的數字資源充足且豐富，對于目前醫學生的學習需求可以良好地滿足。

綜上所述，通過三維模型和數字化人體圖像的方式對解剖進行教學，能夠顯著提高學生的測評成績，具有良好的教學質量，可以進行廣泛的推廣和應用。