數字模擬人解剖輔助教學軟件在系統解剖學教學中的應用

李曉 楊璞

【摘要】數字模擬人解剖輔助教學軟件應用在系統解剖教學中具有動畫可模擬性、三維演示等立體教學捷徑，學生理解起來會比較容易。本文認為數字模擬人解剖輔助教學軟件應該結合學生具體的解剖學學情在理論課和實驗課上進行創新應用，提高學生的觀察能力，同時也要應用在學生課下的自主學習中，提高學習效率。

【關鍵詞】數字模擬;在系統解剖;應用

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】ISSN.2095.6681.2020.9..02

近年來，3D+醫學影像可視化技術在人體結構的三維重建上獲得了極大的進步，醫生可以通過三維的圖像觀察提高疾病的診治能力，糾正了很多可能出現的錯誤，大大提高了手術的成功率，是傳統醫學影像技術的重大突破。隨著我國醫療技術的不斷發展，系統解刨學在臨床醫學教學中的比重也越來越大。作為一門醫學基礎課程，系統解剖學是醫學類學生必須掌握的課程，與生理學等課程有著直接的連續，同時與臨床專業的課程也密切相關，應該貫穿在醫學教學的整個過程之中。在系統解剖學教學中如何做好學生的教學工作，如何提高解剖理論和實踐結合的方法一直是解剖教學的難點。當前，隨著解剖學教學手段的不斷提高，系統解剖學教學已經由傳統的課堂講授、掛圖講授變為了以多媒體和實物錄像教學為主，在一定程度上提升了教學效果。近些年隨著數字教學技術的發展，3D body等三維輔助教學軟件隨著出現，創新了系統解剖學的教學路徑。本文以在系統解剖學中逐漸得到應用的數字模擬人解剖輔助教學軟件為例，介紹其具體的應用途徑，希望對醫學教學提供幫助。

1 數字模擬人解剖輔助教學軟件理論課上的應用

1.1? 建立器官的三維結構

系統解剖學是一門形態學課程，而且人體各個器官的形態結構也是三維立體結構，傳統的多媒體課件教學或者掛圖教學采用的方法一般都是利用圖片、視頻等還原器官圖片，展示的器官結構都是二維平面圖像，只能顯示二維結構，不能全面的展示器官立體構造，造成學生的理解比較困難，不能清晰的熟悉器官結構層次和方位關系。而數字模式人解剖輔助教學軟件不需要教師詳細的介紹器官的三維結構，立體化的圖像和動畫讓學生很容易熟悉器官結構和層次關系，同時教師可以利用軟件自身的截圖功能隨時截取一定的三維圖片，將這些三維圖片制作成PPT，更直觀的在課堂上講授給學生，也可以將學生理解困難的地方做成微視頻，解決學生學習中的遇到的困難，結構清晰的圖片和動畫讓教師提高了教學效率，學生對器官的抽象理解也轉變成了具體的形象理解。

1.2? 提高內部結構的顯示

數字模擬人解剖輔助教學軟件具有強大的數字化功能，可以利用軟件的剝離、隱藏和透明功能重點顯示學生想要看到的器官局部組織。采用方法、縮小等功能對器官結構進行細致的觀察，避免了在平面教學中只是單獨的顯示內部結構，沒有對于重點區域進行標識和剝離講解的缺點。比如在講解顱骨時，由于篩骨被其他骨骼包繞，形態結構比較復雜，并且骨結構比較疏松，很難獲得獨立的股標本，如果在課堂上只給予學生進行二維平面講解，雖然學生能夠大體了解顱骨的位置以及結構基本形態，但是對于顱骨與周圍骨骼的連接關系，具體的組織形態掌握不好。這種教學難題在數字模擬人解剖輔助教學上可以很好的解決，比如教師可以先整體的現實顱骨，然后利用剝離功能，將額骨、顳骨及枕骨進行剝離，采用旋轉功能，從各個不同角度觀察各種骨骼結構，同時截取篩骨和蝶骨各個部分的結構圖片，在授課過程中教師可以按照剝離和截取的次序進行講解，這樣學生就會很容易的建立起顱骨中各層骨骼的具體結構形態，熟悉了各種骨骼的連接關系，降低了學習難度，提高了教學質量，學生學習時的積極性也提高了很多。

2 數字模擬人解剖輔助教學軟件在實驗教學中的應用

2.1? 改善了標本教學弊端

作為一門形態學課程，實驗課人體標本觀察是系統解剖學教學的重點，傳統人體解剖實驗教學一般是教師讓學生先自主的觀察標本，教師再對標本進行細致的講解，最后學生根據教師講解再細致觀察標本，根據教師提問的問題對標本構造進行系統性的掌握。人體標本的制作需要最大化的體現真實標本的研究價值，對于人體結構全方位的演示，這樣學生才能在實驗課中真正學到臨床知識。但是在實際教學中，由于人體標本短缺，不能滿足每個學生人守一個標本，通常是多個學生觀察一個標本后進行討論交流，同時對于標本的保護性不足，標本的完整性不強，學生在觀察標本中得不到整體性的認識。同時大部分人體標本都是通過福爾馬林溶液進行浸泡處理的，實驗室具有刺激性氣味，如果通風裝置不良容易對學生的身體造成影響，學生對于標本觀察的興趣不高。但是數字模擬人解剖輔助教學可以改變目前實驗課教學的弊端，教師利用鼠標在現實器上逐層剝離人體結構，形象的再現人體結構解剖的過程，雖然學生不能真實的接觸標本，但是通過老師形象的講解以及三維的動畫解剖演示，學生可以從不同的角度對解剖過程進行清晰的了解，這些過程都是傳統系統解剖教學所不具備的，彌補了標本實驗課學生觀察不力的缺點，學生學習起來更加直觀。

2.2? 標本教學與軟件教學相結合

前面敘述了傳統標本教學的弊端，為了更好的讓學生實現對標本各個組織的真實認識，可以在標本教學過程中融入數字模擬教學，將數字模擬人解剖輔助教學搬入標本講解實驗室中。教師可以先將學生分成不同的小組，每個小組給予一具人體標本，先讓他們仔細觀察，找出器官在人體結構中的布局以及器官之間的連接，讓學生對器官建立基礎性的認識。在學生觀察一段時間后，教師提出問題“通過標本你觀察到哪些器官？他們的結構是怎樣的？”由于學生只是通過標本觀察了解到了人體標本基礎結構，對于具體的分部結構并不清楚，這個時候教師可以結合學生出現的認知困難，通過數字模擬人解剖輔助教學軟件對于學生的問題進行現場的解決，立體感的展示學生看到的器官結構，讓學生對人體的運動系統、消化系統、脈管系統、神經系統等有全面的認識，分清顱骨、軀干骨、四肢骨的具體結構，能夠形象的知道關節軟骨、關節囊、骨膜以及骨髓的樣子。

3 數字模擬人解剖輔助教學軟件在學生自主學習中應用

傳統的系統解剖學注重教師的講解，學生自主去標本實驗室進行學習的機會很少，不利于學生解剖學知識的提升。數字模擬人解剖輔助教學軟件的興起，最大化的還原了人體解剖過程，對于具體組織器官的介紹非常全面，學生在自主學習中，只需要在電腦上下載該類軟件，就能無障礙的學習，同時利用Add/Remove Structure等功能按照自己的理解去除或者添加各層結構，學習的方位感和層次感比較強，大大的降低了學習的難度，提高了學習的效率，在學生遇到不會的問題時，教師也能夠在線與學生就軟件的使用過程進行溝通，使得系統解剖學習脫離了傳統的標本和掛圖教學模式，創新了軟件的應用層次。因此，教師要鼓勵學生利用軟件進行自主學習，同時將一些課堂解剖重點內容制作成微視頻，發送給學生，讓他們在課下能夠針對自己的不足進行專門練習，提高學生的系統解剖學知識。

4 結 語

綜上所述，系統解剖學的傳統教學模式在很大程度上限制了學生的觀察能力，掛圖和實驗室標本講解由于只是平面性的教學，學生在解剖思維和形象想象力上并不能完全發揮出他們的優勢。在數字模擬人解剖輔助教學軟件的應用中，教師要本著以學生理解為基礎進行循序漸進的教學，盡量給學生展示人體解剖三維動畫，同時對各個器官通過軟件剝離等功能，讓學生加深印象。

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