探討虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用研究

劉洪濤

大慶醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)部解剖教研室，黑龍江 大慶 163312

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)即VR技術(shù)，其最早誕生于上世紀(jì)80年代的美國，是一種將計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、數(shù)字圖像處理技術(shù)和多媒體技術(shù)結(jié)合于一體的綜合性信息技術(shù)[1]。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷發(fā)展和普及，其已經(jīng)被應(yīng)用于醫(yī)學(xué)各個(gè)領(lǐng)域，無論是合成藥物的建模，還是外科手術(shù)的教學(xué)，甚至是解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，都可以通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。特別是解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用可以避免傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式標(biāo)本缺乏、學(xué)生參與性低、標(biāo)本氣味大令人難以忍受等缺點(diǎn)，因此可以大大推進(jìn)解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的進(jìn)步。

1 如何將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以為解剖學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供可重復(fù)使用的教學(xué)環(huán)境，其利用仿真技術(shù)所營(yíng)造的教學(xué)環(huán)境非常生動(dòng)、形象，但卻不具有傳統(tǒng)教學(xué)方式氣味大、展示不完全、標(biāo)本數(shù)量少等缺點(diǎn)；虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以利用三維數(shù)字技術(shù)建立立體模型，學(xué)生可以通過模型從各個(gè)層面深入觀察人體三維空間結(jié)構(gòu)。就視覺效果而言，學(xué)生可以更容易沉浸進(jìn)去。

2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所具有的優(yōu)勢(shì)

2.1 使學(xué)生學(xué)習(xí)更加積極主動(dòng) 既往解剖學(xué)通常是借助標(biāo)本或模型來完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)的，但是教室空間較小、學(xué)生數(shù)量多但標(biāo)本體積小、數(shù)量少，這使得只有靠近標(biāo)本、模型的小部分學(xué)生才能看清解剖的教學(xué)過程，離得遠(yuǎn)的大部分學(xué)生都只能大概地了解，而無法充分了解教學(xué)的內(nèi)容。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以借助先進(jìn)的軟件和硬件建立清晰可見的教學(xué)環(huán)境，每一位學(xué)生都能清晰觀察標(biāo)本模型，其視覺印象更加深刻。以膽汁的分泌和排出為例，傳統(tǒng)教學(xué)方式是懸掛示意圖，或放置膽囊、膽管模型，學(xué)生僅觀察屏幕圖像，很難理解膽汁的分泌和排出途徑，教學(xué)效果不夠理想，而在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的支持下，靜態(tài)的圖片轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)的三維動(dòng)畫，學(xué)生在視覺和聽覺的刺激下可以直觀形象地了解膽汁的分泌過程及排出途徑，從而更加積極主動(dòng)地投入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中去[2]。

2.2 加深對(duì)立體空間的了解 在解剖學(xué)的傳統(tǒng)教學(xué)方式中，內(nèi)臟器官之間的毗鄰關(guān)系只能通過教師的口頭描述和平面圖像展示給學(xué)生，學(xué)生依靠自身的想象能力很難全面、完整地了解毗鄰臟器的解剖關(guān)系。例如，肝、腎之間的毗鄰關(guān)系，在口頭講解中僅能令人了解到肝后壁緊緊連接右腎及右腎上腺，但在實(shí)際的解剖結(jié)構(gòu)中，腎臟位置比較深，學(xué)生很難了解腎臟內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其與周邊臟器的關(guān)系，學(xué)生很難切實(shí)了解二者之間的實(shí)際解剖關(guān)系，學(xué)習(xí)效果大受影響[3]。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立的三維立體圖像可以使學(xué)生更全面地了解到人體各個(gè)器官的立體結(jié)構(gòu)與空間關(guān)系，只需要將視角進(jìn)行調(diào)節(jié)即可，而不必分離各器官，學(xué)生從圖像中可以形成各臟器的立體圖像，從而構(gòu)建出良好的空間思維能力。

2.3 節(jié)約教學(xué)成本 近年來，各大高校不斷擴(kuò)招，這使得醫(yī)學(xué)生數(shù)量也明顯增多，但大部分高校在實(shí)驗(yàn)室配置上卻沒有隨著醫(yī)學(xué)生數(shù)量的增多而有明顯的改進(jìn)，教學(xué)標(biāo)本依然存在使用過度、老化損壞等問題[4]。少部分高校雖然及時(shí)更新了實(shí)驗(yàn)室配置，但標(biāo)本、模型的頻繁使用又會(huì)使教學(xué)成本不斷提高。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所營(yíng)造的教學(xué)環(huán)境也不會(huì)發(fā)生損耗，每次實(shí)驗(yàn)教學(xué)都可以提供可用的教學(xué)標(biāo)本，這無疑大大節(jié)省了教學(xué)成本。并且教師可以在示范過程中不斷巡回展示，這又避免了實(shí)物標(biāo)本的損耗。

3 結(jié)語

解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般難以取得理想的教學(xué)效果，這與其復(fù)雜的教學(xué)內(nèi)容、有限的教學(xué)條件有關(guān)，但虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用可以彌補(bǔ)解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的以上不足之處，其所具有的優(yōu)勢(shì)使其可以切實(shí)提高解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)效果，使醫(yī)學(xué)生獲得更好的學(xué)習(xí)成績(jī)。