淺析虛擬仿真技術在人體解剖實驗教學中的應用

李文明

摘 要：人體解剖學是高等教育階段的重要醫學課程，而實驗教學是該課程的核心環節。為保障人體解剖實驗教學質量，教師將虛擬仿真技術引起實驗課堂中，以此優化學生實驗環境。因此，本文對虛擬仿真技術在人體解剖實驗教學中的應用展開研究，借此明確虛擬仿真技術對人體解剖實驗教學的價值，希望給予相關教育工作建議與參考。

關鍵詞：虛擬仿真 技術 人體解剖 實驗教學

中圖分類號：G62文獻標識碼：A文章編號：1003-9082（2020）03-0-01

引言

人體解剖學知識點多、直觀性較強，需要通過實驗教學確保學生知識體系的完善。虛擬仿真技術在人體解剖實驗教學中的應用，是利用虛擬仿真技術的直觀展示、動態模擬特征，提高學生對實驗課的興趣，降低人體解剖學的教學難度。

一、虛擬仿真技術對人體解剖實驗教學的意義

虛擬仿真技術在實踐中，可利用各類交互設備建立和虛擬環境的聯系，繼而產生更為生動、形象的信息交流。在人體解剖實驗教學中，虛擬仿真技術的多元化應用，已經成為人體檢剖學課程教學改革的基本趨勢[1]。具體來說，虛擬仿真技術對人體解剖實驗教學的意義，主要體現在以下內容中。

第一，優化教學資源。傳統人體解剖實驗教學中，教師多使用觀察模型、掛圖講解、教師演示等教學手段，但由于課堂所呈現的模型，難以完全模擬人體真實器官，并且掛圖立體感不強。使得學生在人體解剖實驗學課堂上，其精細解剖能力難以提升。而高校應用虛擬仿真技術，針對解剖學課程搭建虛擬仿真平臺。可進一步優化教學資源，為學生提供數字化、形象化、自動化學習環境，進而用生動、直觀學習內容，增強學生學習動機。

第二，降低知識難度。人體及動物組成結構較為復雜，其解剖系統在講解時難度較大。教師基于虛擬仿真技術，創新人體解剖實驗教學方式，可深入研究人體生理系統。同時針對人體各器官、系統展開建模工作，使解剖操作流程更為直觀，便于學生內化人體解剖實驗學知識。

第三，強化學生實驗能力。虛擬仿真技術在教學活動中的運用，能夠系統改變學生對實驗原理、方法的感知，使學生直觀了解實驗期間各個指標實況。以此提高實驗成功率，以及人體解剖學實驗教學效果[2]。再者，虛擬仿真式的實驗教學模式，可增加學生學習興趣，提高學生課堂參與感，有利于鍛煉學生操作能力，使學生在人體解剖實驗教學中，逐步形成正確學習觀念。

二、虛擬仿真技術在人體解剖實驗教學中的應用

1.改進人體解剖實驗教學方法

人體解剖實驗教學在具體開展中，要求教師多角度為學生講解人體解剖系統、實驗操作知識。因此，為發揮虛擬仿真技術的教學價值，教師需根據虛擬仿真技術的可視化、生動性特征，及時改進人體解剖學實驗教學方法。

第一，教師可采用直觀式教學。人體解剖實驗課在實際開展前，要求學生全面掌握人體解剖學所包括的解剖結構知識、名詞概念。但解剖學知識點在學習期間，卻存在較大難度。所以在人體解剖實驗教學中，教師可通過虛擬仿真技術，保障教學模型與標本的形象性、直觀性。繼而通過直觀式的實驗教學，使學生從視覺、觸覺感知虛擬模型結構組成，使學生全面掌握解剖結構知識，以及解剖實驗操作方式[3]。例如在“骨學”這節課中，教師借助虛擬仿真設計技術，直觀展示骨的構造，請學生在虛擬模型中，分析骨質、骨膜、骨髓的分布與作用。

第二，教師應將問題作為實驗教學指導，運用小組合作式的教學方法。為調動學生對人體解剖實驗教學的積極性，教師可利用虛擬仿真技術，設計與教學知識相關的實驗案例。從而在理論與實踐的深入聯系中，以及虛擬仿真、臨床案例的有效融合中，激發學生求知欲。并且通過實踐小組合作教學模式，引導學生在直觀、虛擬實驗教學過程中，主動參與實驗操作。例如在“顱骨”教學的驗證型實驗中，學生需要掌握顱底內外面的形態結構，熟悉腦顱骨、面顱骨組成特點。教師在提供全身骨掛圖、人體骨架標本、顱骨標本等實驗儀器設備后，借助虛擬解剖學實驗室，為學生展示動態、可旋轉的顱骨標本。組織學生分組討論、觀察分離顱骨的分布。案例中，教師應用虛擬仿真技術，優化實驗課中的標本資源，使學生在可視化、動態化標本模型中，對顱骨實驗產生興趣。同時小組合作中，思考實驗教學重點，緊跟教師教學思路。有利于明確學生實驗主體地位，強化學生學習動機。

第三，教師可使用虛擬仿真軟件，協助學生構建人體解剖學知識體系。信息技術發展中，虛擬仿真軟件，已經運用在人體解剖實驗教學中。學生通過虛擬軟件，多角度旋轉、放大、拆分人體解剖模型。并且利用軟件操作功能，逐層剝離模型中的人體皮膚、血管或肌肉，繼而實現人體解剖的空間操作[4]。教師在人體實驗教學中，引入虛擬仿真軟件，協助學生深入掌握解剖學知識點，為學生知識體系的完善打好基礎。例如某高校所設計的虛擬仿真解剖軟件，包括系統解剖、局部解剖、斷層解剖、解剖學微課、自主學習等模塊。對人體解剖實驗教學內容展開科學的安排，便于教師在課堂實踐中，及時調出人體解剖模型。同時運用斷層影像、微課視頻等要素，為學生提供大量優質學校資源。

2.建設虛擬仿真實驗平臺

現階段，各高校對虛擬仿真技術的應用，是通過建設虛擬仿真實驗平臺，優化內部教學資源。同時利用該平臺對教學內容拓展的高效性、開放性、交互性特點，確保課程教學效果。具體來說，虛擬仿真實驗平臺是虛擬仿真技術在人體解剖實驗教學中的實踐載體，對傳統實體解剖有著明顯的補充、改善作用。因此，在人體解剖實驗教學活動中，教師需借助該平臺，促進實驗教學、實驗操作的結合，使學生實驗操作前期，使用虛擬仿真平臺聯系解剖實驗。進而提高人體解剖實驗效果，增強學生解剖實驗技能。此外，在虛擬仿真實驗平臺設計、建設期間，院校需根據人體解剖學課程特征，以及學生專業學習需求，系統規劃解剖實驗知識點的分布。但由于院校內部人員，其軟件開發、平臺建設基礎能力較為薄弱，難以在平臺資源開發期間，更為專業的建設虛擬仿真實驗品平臺。所以應用在人體解剖實驗教學中的虛擬平臺，需由教師、專業的軟件平臺開發人員完成。

三、結語

總而言之，人體解剖學作為臨床及基礎醫學的橋梁課程，其實驗教學質量影響著學生醫學知識體系構成效果。虛擬仿真技術在人體解剖實驗教學中的應用，是為提高解剖實驗教學質量，保障學生對解剖知識的全面掌握。因此，各高校應綜合分析虛擬仿真技術特征，積極建設虛擬仿真解剖實驗平臺，創新人體解剖實驗教學方式。

參考文獻

[1]蔡洪濤，王巧玲，黃和.基于虛擬現實技術的解剖學實驗仿真教學軟件的研制[J].科技傳播， 2019（7）：1-2.

[2]何雨晨，謝似平，羅雄等.虛擬仿真實驗教學在臨床思維訓練中的應用[J].高校醫學教學研究（電子版），2019（3）：66-67.

[3]張剛.虛擬仿真技術在實驗課程教學中的應用[J].新校園（閱讀），2018（5）：23-25.

[4]滕樹成，劉洪喜.加強人體解剖實驗室建設及管理，提高實驗教學效果[J].現代職業教育， 2018（1）：17-18.