利用數(shù)字人系統(tǒng)提高解剖學實驗教學效果的探討

秦萬生

【摘要】解剖學是醫(yī)學的基礎(chǔ)課，隨著數(shù)字醫(yī)學的快速發(fā)展，數(shù)字人系統(tǒng)在高校解剖實驗室得到廣泛應用和推廣使用。數(shù)字人系統(tǒng)是解剖學發(fā)展的一項現(xiàn)代化科技技術(shù)。本文就我院解剖實驗室利用中國數(shù)字人系統(tǒng)，提高解剖學實驗效果進行經(jīng)驗總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】解剖學;數(shù)字人系統(tǒng);實驗;教學效果

【中圖分類號】 R322-4

【文獻標識碼】A

【文章編號】2095-6851（2020）06-081-02

在解剖學與數(shù)字化相融合的背景下，數(shù)字解剖學這幾年在國內(nèi)高校解剖實驗室得到廣泛推廣使用。特別是近幾年數(shù)字人解剖系統(tǒng)的推廣使用，得到師生廣泛好評。我院自2017年從山東數(shù)字人科技股份有限公司引進數(shù)字人解剖系統(tǒng)設(shè)備七臺，分為教師端一臺和學生端六臺。在整個解剖學實驗教學過程中，利用數(shù)字人系統(tǒng)的高清三維解剖圖像和系統(tǒng)模塊，極大地提高了解剖學的實驗教學效果。現(xiàn)簡單介紹如下，以供同仁參考學習。

一、解剖學實驗教學實現(xiàn)了數(shù)字立體化

在解剖學數(shù)字人虛擬實驗室中，教師在講解每節(jié)解剖課實驗內(nèi)容時。利用數(shù)字人系統(tǒng)安裝的解剖學教學軟件，可以實現(xiàn)師生互動和數(shù)字化教學。利用數(shù)字人系統(tǒng)上面各個解剖圖型的三維圖像。可以對每個系統(tǒng)的解剖對象進行360度高清旋轉(zhuǎn)觀察。還可以對每個解剖結(jié)構(gòu)進行放大、染色、拆分等多種操作觀察。學生可以在數(shù)字人系統(tǒng)上，根據(jù)每節(jié)課實驗內(nèi)容的要求，采取解剖實物標本和數(shù)字人系統(tǒng)虛實結(jié)合。在數(shù)字人系統(tǒng)上親自動手操作觀察各個解剖圖像的人體構(gòu)造的空間位置關(guān)系，啟發(fā)他們的抽象思維能力和創(chuàng)新思維能力。也培養(yǎng)他們動手操作能力。再結(jié)合實驗室的實物標本、模型及掛圖。可以明顯提高每節(jié)實驗課的教學效果，提高學生學習解剖學的興趣。

二、可以實現(xiàn)師生互動、學生之間互動

數(shù)字人系統(tǒng)實驗教學模塊里面包含解剖學內(nèi)容非常廣泛，有系統(tǒng)解剖學，局部解剖學，斷層解剖學，病案分析、解剖學微課等。可以滿足不同專業(yè)同學在上實驗課時候，選擇性的使用學習。在整個實驗課中，老師可以作為主要控制使用方，選擇性的根據(jù)實驗教學需求，讓學生們在學生使用端上，練習熟悉觀察實驗內(nèi)容。從參與者老師和學生之間，學生和學生之間實現(xiàn)交互互動。學生通過和老師互動，學生之間互動交流。使學生們對理論課老師講的解剖學內(nèi)容，有更多的感性認識。激發(fā)他們學習解剖學這么課興趣，實現(xiàn)課堂教學的最優(yōu)化。

三、節(jié)約實驗成本

這幾年由于我校新辦醫(yī)學專業(yè)的不斷增加，在校生規(guī)模不斷增加。實驗教學資源相對減少。這樣造成實驗課標本相對不足，同時由于專業(yè)實驗課時減少等原因。造成學生實際動手操作時間減少。而數(shù)字人系統(tǒng)的引進使用，解決了實驗室對人才培養(yǎng)和資金矛盾的關(guān)鍵。在實驗中以虛代實。學生可以在數(shù)字人人系統(tǒng)上反復操作練習觀察。解決了實際標本在重復使用過程中，容易造成的解剖結(jié)構(gòu)觀察不清，結(jié)構(gòu)損壞的矛盾。同時可以依靠數(shù)字人解剖系統(tǒng)，多個班學生可以反復實驗使用，節(jié)約了整個實驗室實驗成本和經(jīng)費。增加了實驗室的開出率。

四、在系統(tǒng)解剖學中實訓的應用

我校引進的數(shù)字人系統(tǒng)是由山東數(shù)字人公司研發(fā)的解剖學最新教學軟件，是將大量的成人斷層數(shù)據(jù)信息進行計算機斷層掃瞄以后，重建成人體的三維立體圖像。系統(tǒng)解剖學里面，分為運動系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、脈管系統(tǒng)等九大系統(tǒng)、可顯示4000多個解剖學結(jié)構(gòu)和三維立體圖像。每個系統(tǒng)內(nèi)容全面完整。里面顯示的解剖學器官，可以放大、縮小、自動分離、染色手動等功能。斷層解剖系統(tǒng)里面，可以滿足影像專業(yè)的實驗教學使用。局部解剖系統(tǒng)里面又可以滿足臨床專業(yè)的實驗教學需求。系統(tǒng)里面配套的解剖學微課可以滿足不同專業(yè)的學生的實訓教學學習。

五、實驗室開放共享

解剖數(shù)字人系統(tǒng)突破傳統(tǒng)實驗室的弊端，在時間地點有更大的選擇。學生只要有手機可以連上網(wǎng)絡，就可以誰是隨地進入實驗室學習。拓寬了學生們實驗教學的時間利用。由于網(wǎng)絡的共享性和普遍性，學生可以在不同終端數(shù)對相同實驗內(nèi)容進行觀察學習，啟發(fā)他們互動學習，共同提高學習的目的和興趣。

六、改善解剖學實驗教學環(huán)境

傳統(tǒng)的解剖學實驗教學過程中，實驗教學環(huán)境福爾馬林氣味大，環(huán)境污染嚴重。甲醛的揮發(fā)刺激性對師生的身體健康都造成影響。加上學生對觀察觸摸尸體標本的畏懼，使學生在實驗課中動手能力減輕，影響實驗效果。而數(shù)字人解剖系統(tǒng)是在虛擬設(shè)備上觀察操作，操作技術(shù)簡單方便。加上三維立體圖像的視覺沖擊。增加了學生動手觀察解剖結(jié)構(gòu)的能力興趣。

七、實驗考核考試系統(tǒng)增加了學生主動觀察標本能力

在數(shù)字人系統(tǒng)里面有解剖學實驗考試內(nèi)容，從運動系統(tǒng)到神經(jīng)系統(tǒng)每個章節(jié)都有標本考核內(nèi)容。在解剖實驗考核內(nèi)容中有許多是要求學生在解剖圖中寫出解剖結(jié)構(gòu)或者填圖解剖結(jié)構(gòu)。這樣就可以掌握學生在實際使用數(shù)字人系統(tǒng)中實際掌握了多少解剖學學習內(nèi)容。同時也促進學生在數(shù)字人系統(tǒng)上反復練習使用考核內(nèi)容，提高他們的觀察能力。

八、操作簡單、虛實結(jié)合、容易使用

數(shù)字人解剖系統(tǒng)使用起來操作簡單，使用方便。就像類似操作智能手機，顯示屏均為高清觸摸屏。學生在實際操作運用中。可以結(jié)合實物解剖標本進行觀察對比，虛實結(jié)合對照觀察，加深記憶理解。同時數(shù)字人解剖系統(tǒng)上有染色、分離、放大、發(fā)音等功能。可以讓學生在實訓中在三維人體系統(tǒng)中漫游。增加學生在三維空間的觀察動手能力。

九、數(shù)字人系統(tǒng)在實驗教學中的欠缺和不足

雖然數(shù)字人系統(tǒng)在解剖學教學過程有許多優(yōu)點和使用方便。但是畢竟是虛擬的教學系統(tǒng)。比起真實觀察解剖標本還有一定差距。特別是在觀察各系統(tǒng)大體解剖標本時候，學生需要親自動手觸摸實物標本，這樣才能加深記憶效果。所以在解剖學實驗教學過程中，根據(jù)各自實驗條件。讓學生虛實結(jié)合，對照實物標本觀察和操作。這樣才能提高學生的臨床實際操作能力。為以后他們學習臨床課打下堅實基礎(chǔ)。

十、總結(jié)

數(shù)字人系統(tǒng)解剖實驗教學有這廣闊的發(fā)展使用前景，是對傳統(tǒng)解剖學教學延伸和提高。是解剖學實驗教學發(fā)展的重要方向。雖然它不能完全代替實物標本。但是它的高清三維數(shù)字顯示系統(tǒng)，結(jié)合多媒體系統(tǒng)和虛實結(jié)合等技術(shù)的應用。會明顯提高解剖學教學的應用性和實效性。對解剖學的實驗和理論教學，會有極大的輔助提高作用。

參考文獻：

[1] 柏樹苓，應大君.系統(tǒng)解剖學第8版：人民衛(wèi)生出版社.2013

[2] 賈書花.張旭東：組織學數(shù)字化實驗教學的實踐與效果評價：解剖科學進展;