虛擬現實技術在解剖學實驗教學中的應用分析

陳彥鋒

（漯河醫學高等專科學校，河南 漯河 462000）

伴隨計算機技術與網絡技術的飛速發展，傳統解剖學實驗教學模式受到一定沖擊與挑戰，已無法充分滿足教學的需求。因此，在解剖學實驗教學中，教師要充分發揮虛擬現實技術的作用，為學生更加形象生動、直觀地展示知識內容，激發學生學習興趣，提高學生學習積極性，改善學生學習效果，提高教學的整體水平，有效推動我國醫學教育事業良好發展[1]。

1 虛擬現實技術與解剖學實驗教學的結合

所謂虛擬現實技術主要是一種綜合性技術，其將多種技術集為一體，其中包括網絡技術、仿真技術、多媒體技術與計算機技術等。借助此項技術可以創造出更加科學、有效的解剖學實驗教學環境，能夠充分發揮人工智能、計算機以及多媒體等多項技術的優勢。在計算機中構建三維數字模型，實現對人體三維空間結構的全方位展示。在模型生成以后，學生就可以在學習的過程中從多個不同的空間與層面進行深入觀察與分析[1]。如此一來，學生就可以在視覺上獲得沉浸于虛擬環境的感覺，有效提高其學習效果。要實現上述構想，就必須構建全新的虛擬解剖實驗室，配套相關硬件與軟件。虛擬解剖實驗教學系統具有非常高的仿真性，具有較好的教學優勢與效果。

2 虛擬現實技術在解剖學實驗教學中應用的優勢

2.1 有效節約教學成本

伴隨高校不斷擴招，使醫學院在校生人數不斷增多。然而，解剖學實驗室數量有限，解剖學教學標本存在過度使用、損壞以及老化現象，加之學校又尚未及時補充，從而影響實驗教學工作的順利開展。通過對虛擬解剖實驗教學系統的運用，能夠有效節約人體標本，提高教學質量，充分滿足教學需求。比如，在對標本進行解剖時，教師先借助投影儀以及高清攝像機，將解剖的全過程展示給學生，學生再利用虛擬解剖實驗教學系統自主地對人體的各器官結構進行解剖，還可以反復多次進行實驗操作。實驗教師對學生操作的過程進行巡回觀看，進行及時、科學指導，指出學生在操作中存在的不足，并給予糾正[2]。

2.2 有助于加強學生對立體空間的理解

在傳統解剖學實驗教學中，在對內臟器官的毗鄰關系進行講解時，教師往往只能夠簡單地進行口頭描述，無法完整、全面地展示具體的毗鄰關系。比如，在對肝和腎的毗鄰關系進行講解時，僅能夠描述肝的后壁以及右腎、右腎上腺緊緊相連。然而，由于在解剖標本中的腎臟位置相對很深，所以學生無法清晰地了解其內部結構，了解臟器之間的關系。如此一來，也就影響到學生的學習效果。通過虛擬解剖實驗教學系統，能夠充分發揮三維立體形象的作用，為學生更加清晰、全面地展示人體器官的立體結構。例如，通過虛擬系統可以更加準確、清晰地展示腎和肝的毗鄰關系，將視覺從前面繞至后面，還能夠從肝的下面進行深入觀察與分析[3]，還無須將兩器官進行分離。通過對此系統的科學運用能夠使學生在腦海中形成立體的概念，有效提高學生的空間思維能力，幫助學生更好地了解人體器官的位置關系，提高教學效果。

2.3 有助于提高學生學習積極性

傳統解剖學實驗教學往往借助模型以及標本來完成，然而由于學生數量較多，只有與尸體標本較近的少數學生才能夠看清具體結構。通過虛擬解剖實驗教學系統能夠充分發揮高清顯示設備的作用，使每一位學生都可以清晰地觀看標本，使學生獲得更加深刻的視覺印象。例如，以往對胰腺的產生以及排出途徑等相關內容進行講解時，通常借助掛圖以及模型等，為學生的理解帶來一定難度，導致教學效果不夠理想。而借助虛擬解剖實驗教學系統，可以更加形象生動地為學生展示解剖學內容，將原本靜態的圖片制作成動態的三維立體動畫，有效刺激學生的聽覺以及視覺，使其可以更好地理解標本結構，提高其學習積極性與主動性[4]。

3 優化虛擬人體解剖實驗教學質量的方法

3.1 充分發揮教師的紐帶作用

通過大量調查研究表明，教師在教學中占據重要地位，發揮重要作用。所以，為更好地提升虛擬解剖學實驗教學的整體水平，教師首先要充分重視并認可此教學模式，要積極地尋找能夠開發的課題項目，合理運用虛擬解剖學技術，以提高教學效率與教學質量以及教學水平。同時，可以幫助學生改善學習效果，提高學習效率。為能夠在信息化時代背景下獲得廣泛的應用與發展，就必須努力獲得各級教育部門的認可，使其能夠從資金與政策等方面入手提供大力支持，進而推動虛擬解剖學實驗教學順利開展，努力激發教師在此方面的積極性，充分發揮教師的紐帶作用，使其真正認識到此教學模式的應用價值[5]。

3.2 加強傳統教學模式和虛擬教學模式的結合

由于虛擬解剖學教學無法代替真實的動手解剖以及對標本的觸摸等實踐，影響學生實踐能力的培養以及對醫學知識的理解與掌握。因此，虛擬解剖學實驗教學要與傳統教學模式進行有機結合。例如，在虛擬解剖實驗室中可設立1個教室控制平臺，兩個解剖操作臺，10臺虛擬終端電腦，然后再配備一些立體標本或模型，配備人體血管、肌肉等生物塑化標本等，實現傳統教學手段以及虛擬教學手段的有機結合。另外，還可以在虛擬實驗室的解剖操作臺上安裝兩個高清攝像頭。如此一來，學生就可以放大尸體及標本的細小結構，對其展開深入分析與觀察，這也會使虛擬技術以及學生的動手實踐相互補充，使虛擬解剖學教學體系得到進一步優化，并且能夠實現遠程同步教學，加深學生對相關知識的理解，幫助其獲得更加深刻的記憶，有效提升教學效果。

總而言之，將虛擬現實技術科學地運用在解剖學實驗教學中，可以有效節約人體標本，提高學生的積極性與主動性，可以幫助學生更快更好地理解相關知識，全面提高學生的學習效果，提高教學質量。為能夠更好地提升虛擬人體解剖實驗教學效果，教師要不斷改革與創新，充分發揮自身紐帶作用，實現傳統教學模式與新教學模式有機結合，在此基礎上充分發揮虛擬現實技術在實驗教學中的應用價值，有效推動人體解剖實驗教學高效、順利開展。