淺析VR技術(shù)在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物解剖教學(xué)中的應(yīng)用前景

馮旭飛 劉爵

摘? 要：動(dòng)物解剖學(xué)是研究動(dòng)物體形態(tài)組成、結(jié)構(gòu)分布和功能闡釋的一門(mén)非常重要的獸醫(yī)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。傳統(tǒng)的教學(xué)模式以理論學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主，然而理論教學(xué)枯燥乏味，實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要較強(qiáng)的臨床經(jīng)驗(yàn)儲(chǔ)備，制約了該課程教學(xué)質(zhì)量的進(jìn)一步提升。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展讓從事臨床動(dòng)物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教師看到了希望。將虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)引入動(dòng)物解剖教學(xué)，可以使學(xué)生對(duì)畜禽形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行更加直觀、形象的認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)了相關(guān)理論知識(shí)的理解和掌握程度，有效了提高動(dòng)物解剖實(shí)驗(yàn)的教學(xué)成果，有利于培養(yǎng)高素質(zhì)的實(shí)踐型獸醫(yī)專(zhuān)業(yè)人才。但高額的經(jīng)費(fèi)投入限制了該技術(shù)在動(dòng)物解剖教學(xué)中的大量推廣和應(yīng)用，因此，是否應(yīng)該將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)引入實(shí)驗(yàn)動(dòng)物解剖課程教學(xué)中，有待于進(jìn)一步的評(píng)估和分析。該研究立足于近年來(lái)日益突出的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物解剖教學(xué)中的一些問(wèn)題，從多方面全面分析了VR技術(shù)引入實(shí)驗(yàn)動(dòng)物解剖教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)，可為擬考慮將VR技術(shù)引入實(shí)驗(yàn)動(dòng)物解剖教學(xué)的高校提供參考信息。

關(guān)鍵詞：動(dòng)物解剖;虛擬現(xiàn)實(shí);教學(xué)成果;動(dòng)物實(shí)驗(yàn);標(biāo)本模型;應(yīng)用前景

中圖分類(lèi)號(hào)：G642? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-000X（2021）09-0088-04

Abstract： Animal anatomy is a very important basic course for veterinary medicine. It focuses on studying animal morphology， structure， tissue and organ distributions and their functions. Traditional teaching of this course consists of theoretical and experimental teaching. In general， theoretical teaching is boring and experimental teaching is dependent on experienced clinical teachers. These two factors restrict the improvement of teaching quality of the course. Development of virtual reality technology has given the teachers a new way to clinical experimental teaching. After entry of the virtual reality system into animal anatomy teaching， students can better understand the morphological structure， tissue and organ distributions and their functions of experimental animals， whereby strengthening the understanding and mastering of theoretical knowledge. It helps teachers improve animal experimental teaching. This will be beneficial to cultivating high-quality practical veterinary professionals. However， high fund limits a large-scale demonstration of this technology in animal anatomy teaching. Therefore， the application prospect of virtual reality technology in the experimental teaching of animal anatomy needs further evaluation and analysis. Based on some of the problems in traditional experimental teaching of animal anatomy that have become increasingly prominent in recent years， this research comprehensively analyzes the advantages and disadvantages of introduction of VR technology into experimental teaching of animal anatomy. The results can provide reference information for universities which considering of introduction VR into experiment teaching of animal anatomy.

Keywords： animal anatomy; virtual reality; teaching achievements; animal experiment; specimen model; application prospect

動(dòng)物解剖學(xué)是農(nóng)林院校動(dòng)物醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生課程學(xué)習(xí)中非常重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程之一。學(xué)生通過(guò)對(duì)各種動(dòng)物的大體標(biāo)本和模型進(jìn)行觀察，同時(shí)結(jié)合對(duì)實(shí)體動(dòng)物的剖解，來(lái)獲得各種動(dòng)物組織形態(tài)、結(jié)構(gòu)組成和位置、功能等信息，從而驗(yàn)證理論課程所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)[1]。該課程的熟練掌握可為后續(xù)其他專(zhuān)業(yè)課程知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。只有熟練掌握正常狀態(tài)下動(dòng)物的形態(tài)結(jié)構(gòu)，才能進(jìn)一步了解和掌握動(dòng)物在生理異常和病理情況下產(chǎn)生的變化。動(dòng)物醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后從事的工作與經(jīng)濟(jì)動(dòng)物密切關(guān)聯(lián)。因此，要求必須掌握牢固的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)技能。對(duì)于動(dòng)物解剖學(xué)這門(mén)課程而言，學(xué)生必須牢牢記住機(jī)體骨骼、肌肉和內(nèi)臟的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和位置。這些內(nèi)容涉及的知識(shí)點(diǎn)多，內(nèi)容復(fù)雜，學(xué)習(xí)起來(lái)比較枯燥乏味[2]。傳統(tǒng)的被動(dòng)灌輸式實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式已經(jīng)出現(xiàn)了一些問(wèn)題，有必要探索適合該專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的最佳教學(xué)模式。

虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，VR），是借助計(jì)算機(jī)模擬三維空間產(chǎn)生的一個(gè)虛擬世界，同時(shí)利用最新的傳感器技術(shù)，創(chuàng)造出的一種人機(jī)交互系統(tǒng)。可以給使用者提供視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等方面的感官模擬，讓使用者如同身臨其境，觀察和體驗(yàn)三維空間內(nèi)事物的變化情況[3]。該技術(shù)所提供的虛擬仿真環(huán)境給臨床教學(xué)，尤其是實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的解剖和病例的模擬教學(xué)提供了廣闊的前景。克服了傳統(tǒng)單一的理論教學(xué)給學(xué)生產(chǎn)生的枯燥感，也彌補(bǔ)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)中新教師所需較強(qiáng)臨床教學(xué)經(jīng)驗(yàn)積累的不足，同時(shí)可增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)其自主學(xué)習(xí)能力的提升。但是前期購(gòu)置設(shè)備和軟件開(kāi)發(fā)需要投入高額的費(fèi)用，以及后期需要持續(xù)支付的系統(tǒng)調(diào)試和維護(hù)費(fèi)用，嚴(yán)重限制了該技術(shù)的推廣和普及。

一、目前動(dòng)物解剖教學(xué)的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

動(dòng)物醫(yī)學(xué)是一個(gè)主要致力于培養(yǎng)動(dòng)物疾病預(yù)防、診斷和治療專(zhuān)業(yè)技能人才的專(zhuān)業(yè)，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物教學(xué)尤其是動(dòng)物解剖教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生專(zhuān)業(yè)實(shí)踐能力上發(fā)揮著不可替代的作用。因此動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)置的方式、內(nèi)容以及涉及的操作，直接影響著學(xué)生動(dòng)手能力提升的高低。動(dòng)物解剖學(xué)是動(dòng)物醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生課程學(xué)習(xí)中非常重要的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，目前主要的教學(xué)方式為理論講解、模型認(rèn)識(shí)結(jié)合實(shí)體動(dòng)物解剖。這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式取得了較好的成果，培養(yǎng)了很多優(yōu)秀的獸醫(yī)人才。然而也存在以下幾方面的問(wèn)題。

（一）教師臨床動(dòng)物實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)存在一定的差異

參與實(shí)驗(yàn)動(dòng)物相關(guān)內(nèi)容教學(xué)的教師，均是通過(guò)了學(xué)校專(zhuān)業(yè)遴選和考核的教職工，具備了實(shí)驗(yàn)動(dòng)物課程教學(xué)所要求的基本教學(xué)能力和動(dòng)手操作技能。但是由于不同專(zhuān)業(yè)方向的側(cè)重點(diǎn)存在差異，加之這些教師在學(xué)生時(shí)代接受教育時(shí)，受不同的指導(dǎo)教師的影響，導(dǎo)致其所掌握的臨床操作技巧也會(huì)存在一定的差異[3]。此外，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中最常見(jiàn)的教學(xué)模式為，教師示范一遍，然后讓學(xué)生對(duì)實(shí)體動(dòng)物自己動(dòng)手進(jìn)行解剖操作。由于不同學(xué)生對(duì)同一個(gè)問(wèn)題的理解和領(lǐng)悟能力存在差異，加之操作技巧掌握的熟練度不夠，當(dāng)他們自己動(dòng)手進(jìn)行剖解或手術(shù)操作時(shí)，會(huì)出現(xiàn)各種意想不到的操作問(wèn)題，產(chǎn)生的連鎖反應(yīng)可能導(dǎo)致結(jié)果偏離正常可控的范圍。雖然實(shí)驗(yàn)動(dòng)物指導(dǎo)教師對(duì)于學(xué)生自己操作過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題和應(yīng)對(duì)策略做了預(yù)案，然而臨床動(dòng)物實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)存在差異的教師，所展現(xiàn)的處理方式和對(duì)學(xué)生情感的掌控能力也會(huì)存在較大的差異，可能會(huì)直接影響學(xué)生對(duì)這門(mén)課程的心里接受程度。

（二）動(dòng)物實(shí)驗(yàn)開(kāi)展的時(shí)空限制

1. 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物經(jīng)費(fèi)問(wèn)題。為了讓學(xué)生對(duì)各種動(dòng)物的組織形態(tài)、生理、病理變化了解的更加深入，動(dòng)物解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展需要使用數(shù)量較多、種類(lèi)各異的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。為此需要投入大量的經(jīng)費(fèi)購(gòu)置實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、修建實(shí)驗(yàn)剖解平臺(tái)和動(dòng)物臨時(shí)飼養(yǎng)場(chǎng)所[4]。這些因素極大地限制了動(dòng)物解剖實(shí)驗(yàn)課開(kāi)設(shè)的形式、次數(shù)和深度。有時(shí)，由于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物數(shù)量的限制，學(xué)生們只能幾人甚至十幾人組成一個(gè)小組，共同剖解一只實(shí)體動(dòng)物。這樣就會(huì)導(dǎo)致實(shí)際動(dòng)手操作的人數(shù)被嚴(yán)重限制，無(wú)法使每個(gè)學(xué)生都有親自動(dòng)手練習(xí)的機(jī)會(huì)，降低了學(xué)生的參與度、積極性和主動(dòng)性，極大地影響了實(shí)驗(yàn)動(dòng)物教學(xué)的效果。2. 符合實(shí)驗(yàn)要求的健康畜禽來(lái)源較難找。通常可以購(gòu)買(mǎi)到，用于開(kāi)展實(shí)驗(yàn)的動(dòng)物，或多或少存在一定的問(wèn)題和差異，因此導(dǎo)致學(xué)生對(duì)某種生理和病理狀態(tài)的正常認(rèn)知也會(huì)出現(xiàn)一些的差異。尤其是初學(xué)者，往往會(huì)把一些非正常的生理和病理狀態(tài)誤認(rèn)為是正常的，極大地影響了教學(xué)的效果[5]。3. 涉及動(dòng)物倫理的問(wèn)題。高校涉及動(dòng)物解剖的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程，開(kāi)展的整個(gè)過(guò)程都要遵守動(dòng)物倫理管理委員會(huì)關(guān)于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物處理的有關(guān)規(guī)定，確保實(shí)驗(yàn)動(dòng)物所享受的相關(guān)福利[6]。因此，不管從是動(dòng)物福利方面，還是從人道主義的角度出發(fā)，均需要盡量減少和避開(kāi)一些較復(fù)雜且對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物傷害較大的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，如構(gòu)建骨折模型，腹腔或胸腔內(nèi)臟處理手術(shù)，開(kāi)顱手術(shù)等。對(duì)于這些實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展形式，往往會(huì)選擇集體觀看視頻影像資料，或者多人一組，共同對(duì)一只實(shí)體動(dòng)物進(jìn)行相關(guān)處理。這些情況同樣無(wú)法保證每個(gè)學(xué)生都能親自體驗(yàn)動(dòng)手操作的過(guò)程。此外，班級(jí)授課時(shí)間是固定的，很多實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目無(wú)法深入安排和開(kāi)展，不同學(xué)生在操作過(guò)程中碰到的個(gè)別問(wèn)題無(wú)法得到及時(shí)的解答。

（三）存在一定的安全性隱患

在開(kāi)展實(shí)體動(dòng)物解剖實(shí)驗(yàn)課程時(shí)，為了得到較好的組織形態(tài)識(shí)別度，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作的教師通常會(huì)提前用多聚甲醛對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物整體或某個(gè)器官進(jìn)行固定，然后再讓學(xué)生進(jìn)行解剖和觀察，以驗(yàn)證和鞏固理論知識(shí)。而多聚甲醛會(huì)對(duì)身體多個(gè)器官均可以產(chǎn)生嚴(yán)重的損害，如：多聚甲醛對(duì)呼吸道有強(qiáng)烈的刺激性，嚴(yán)重者可引起鼻炎、咽喉炎、肺炎等。同樣也可以對(duì)眼睛產(chǎn)生灼傷。此外，當(dāng)皮膚與多聚甲醛接觸時(shí)，可刺激皮膚產(chǎn)生皮膚干燥、皸裂、脫屑，甚至紅腫等臨床癥狀嚴(yán)重威脅教師和學(xué)生的身體健康[7]。加之，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)實(shí)施前學(xué)生缺乏實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，僅靠教師所做的理論講解及臨時(shí)演示過(guò)程難以防范意外事件的發(fā)生。如：當(dāng)對(duì)動(dòng)物進(jìn)行綁定或麻醉時(shí)，動(dòng)物會(huì)對(duì)周?chē)鷮?shí)驗(yàn)者表現(xiàn)出撕咬、沖撞、踢人等一系列反抗動(dòng)作;動(dòng)物體內(nèi)攜帶的人獸共患病原可通過(guò)剖解過(guò)程傳染給實(shí)驗(yàn)者;實(shí)驗(yàn)者對(duì)手術(shù)刀、手術(shù)剪、縫針等銳利器械掌握不牢會(huì)造成劃傷或刺傷等，這些不確定因素均存在威脅操作者人身安全的隱患[8]。雖然教師及實(shí)驗(yàn)管理人員會(huì)再三叮囑學(xué)生并做一些防范措施，但仍存在潛在的風(fēng)險(xiǎn)。

（四）存在一定的就業(yè)負(fù)擔(dān)

對(duì)于四年制本科教學(xué)的動(dòng)物醫(yī)學(xué)和動(dòng)物科學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，每學(xué)期課程任務(wù)較為繁重，加之招生人數(shù)的逐年增加，使得學(xué)校無(wú)法給每個(gè)學(xué)生的外出實(shí)習(xí)，提供一個(gè)穩(wěn)定的實(shí)習(xí)單位和充足的實(shí)習(xí)時(shí)間，從而讓學(xué)生能夠深入養(yǎng)殖企業(yè)基層鍛煉，提前了解并在實(shí)踐中提高養(yǎng)殖企業(yè)需求的基本技能。目前為止，大部分涉及動(dòng)物解剖課程的農(nóng)林高校，教學(xué)單位普遍采用教師課堂描述結(jié)合聯(lián)系當(dāng)?shù)仞B(yǎng)殖企業(yè)并帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行參觀為主，學(xué)生如果想進(jìn)一步了解現(xiàn)代牧業(yè)發(fā)展，需要自己通過(guò)網(wǎng)絡(luò)媒體這個(gè)渠道。由于不同學(xué)校所在地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r存在較大差異，養(yǎng)殖的動(dòng)物種類(lèi)和品種也不盡相同。因此對(duì)于那些農(nóng)林高校處于當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低的地區(qū)，由于自身的局限性，與國(guó)內(nèi)龍頭養(yǎng)殖企業(yè)相比，其發(fā)展速度， 設(shè)備的更新、不同層次和不同梯度人員的配備水平， 導(dǎo)致學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)的認(rèn)知與現(xiàn)代牧業(yè)發(fā)展的認(rèn)識(shí)存在一定的差距。此外，學(xué)生是否愿意利用暑假和寒假的時(shí)間，深入基層養(yǎng)殖企業(yè)進(jìn)行實(shí)習(xí)和鍛煉等主觀因素，影響學(xué)生能力的進(jìn)一步提升。在畢業(yè)尋找工作時(shí)，由于基礎(chǔ)不同，給企業(yè)面試官的印象也存在較大的差異，嚴(yán)重影響學(xué)生的就業(yè)率。企業(yè)招收這類(lèi)新就業(yè)的學(xué)生后，需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的企業(yè)培訓(xùn)才能使剛?cè)肼毜膶W(xué)生適應(yīng)其崗位。不僅增加了企業(yè)的負(fù)擔(dān)，而且也會(huì)讓剛就業(yè)的學(xué)生產(chǎn)生嚴(yán)重的心里負(fù)擔(dān)。

傳統(tǒng)的動(dòng)物醫(yī)學(xué)和動(dòng)物科學(xué)實(shí)踐課程都是以培養(yǎng)技術(shù)型人才為主要目的，缺少動(dòng)手能力，使學(xué)生在就業(yè)時(shí)面對(duì)企業(yè)的需求崗位和崗位技能要求望而生畏，加之金融類(lèi)、計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的高額工資誘惑，導(dǎo)致動(dòng)物醫(yī)學(xué)和動(dòng)物科學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生從心里上抗拒參與到本專(zhuān)業(yè)相關(guān)企業(yè)從事相關(guān)的工作。此外，隨著我國(guó)養(yǎng)殖業(yè)的集約化和擴(kuò)大化程度的提升，一部分本科生在就業(yè)后走上了營(yíng)銷(xiāo)或管理崗位， 這部分人因?yàn)榍捌趯?duì)營(yíng)銷(xiāo)或管理崗位不是非常了解， 在就職后，實(shí)際情況與想象中差距較大時(shí)，容易產(chǎn)生較為嚴(yán)重的心理落差， 對(duì)工作的自信心不足， 不能展現(xiàn)自己應(yīng)有的能力， 導(dǎo)致工作后一年內(nèi)的離職率較高。為了迎合養(yǎng)殖企業(yè)發(fā)展的需求， 不少高校都開(kāi)設(shè)了相關(guān)的專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)課程。然而，很多問(wèn)題也逐步表現(xiàn)出來(lái)，一個(gè)非常明顯的現(xiàn)象是，一些授課教師通過(guò)自學(xué)畜牧企業(yè)管理的相關(guān)知識(shí)后，在自己理解的基礎(chǔ)上傳授給學(xué)生;還有一個(gè)較為明顯的現(xiàn)象是，往往會(huì)聘請(qǐng)一些大型企業(yè)管理或營(yíng)銷(xiāo)人員為學(xué)生進(jìn)行講座。而這兩種形式的培養(yǎng)和授課，有些根本沒(méi)有領(lǐng)會(huì)養(yǎng)殖企業(yè)所需要的管理精髓，有些摻雜了較為嚴(yán)重的個(gè)人觀點(diǎn)，比較主觀片面，嚴(yán)重影響了學(xué)生對(duì)其整個(gè)職業(yè)生涯規(guī)劃。

二、VR在動(dòng)物解剖教學(xué)中具有較大的潛力

虛擬實(shí)驗(yàn)（Virtual Experiment，VE）是在VR的基礎(chǔ)上利用新型的虛擬儀器和多媒體計(jì)算機(jī)依次進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、分析與處理、整理與呈現(xiàn)，同時(shí)結(jié)合人機(jī)交互所構(gòu)建的一種實(shí)驗(yàn)形式。實(shí)驗(yàn)者就像置身于真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中一樣，按照要求完成各種預(yù)設(shè)定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和項(xiàng)目[9]。利用VR系統(tǒng)創(chuàng)造的VE可為實(shí)驗(yàn)者提供一個(gè)直觀、形象、逼真、方便和可重復(fù)操作的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。與此同時(shí)，VE可以實(shí)現(xiàn)把抽象的、無(wú)法用常規(guī)手段展現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容通過(guò)3D動(dòng)畫(huà)更加直觀、生動(dòng)、形象地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，這種教學(xué)方式不僅加快了學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握，而且提高了教師在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物教學(xué)中的成果。目前為止，VR系統(tǒng)已被高校應(yīng)用于多個(gè)學(xué)科的教學(xué)實(shí)踐中[3]。該技術(shù)的發(fā)展給實(shí)驗(yàn)動(dòng)物教學(xué)帶來(lái)了新的思路和機(jī)遇，將會(huì)避免傳統(tǒng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中所面臨的上述問(wèn)題。

（一）可實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物教學(xué)的規(guī)范和統(tǒng)一

將VR系統(tǒng)引入實(shí)驗(yàn)動(dòng)物教學(xué)后，基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)模式可以實(shí)現(xiàn)課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的規(guī)范和統(tǒng)一。有效彌補(bǔ)了由于不同授課教師授課方式、臨床經(jīng)驗(yàn)積累程度以及操作手法的不同，而無(wú)形中給學(xué)生之間帶來(lái)的差異。

（二）增加實(shí)踐次數(shù)，提高參與度

在VR系統(tǒng)所構(gòu)建的VE中，對(duì)于一些操作過(guò)程較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如骨折模型的構(gòu)建、胸腔或腹腔內(nèi)臟處理手術(shù)，以及高難度的心臟處理手術(shù)、開(kāi)顱手術(shù)等實(shí)驗(yàn)不用再考慮受到動(dòng)物倫理的限制。對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物可以實(shí)現(xiàn)多次重新開(kāi)始進(jìn)行剖解。通過(guò)多次不斷的模擬，進(jìn)一步提高操作的熟練度，使學(xué)生對(duì)動(dòng)物的認(rèn)知更加全面和深入。同時(shí)，對(duì)于需要進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作的實(shí)驗(yàn)，每個(gè)人均可以與別人交換角色，體驗(yàn)不同角色在整個(gè)團(tuán)隊(duì)協(xié)作中的作用或職能，使學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)大局的掌握更加全面。此外，這種基于VR系統(tǒng)的解剖教學(xué)可以不用再考慮環(huán)境、光照、課時(shí)等因素對(duì)解剖實(shí)驗(yàn)開(kāi)展的影響，學(xué)生和教師可以充分利用空余時(shí)間，自主增加實(shí)踐次數(shù)，或者學(xué)生可以自己?jiǎn)为?dú)學(xué)習(xí)與探索。對(duì)于實(shí)驗(yàn)后的活體動(dòng)物，同樣無(wú)需再安排學(xué)生抽出其他時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行術(shù)后的輪流監(jiān)管與護(hù)理。

（三）可以節(jié)約資源，降低潛在危險(xiǎn)

把VR系統(tǒng)引入動(dòng)物實(shí)驗(yàn)教學(xué)后，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)課程準(zhǔn)備人員將不用每年為篩選和購(gòu)買(mǎi)符合開(kāi)展動(dòng)物實(shí)驗(yàn)要求所需的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物以及動(dòng)物臨時(shí)飼養(yǎng)場(chǎng)所而困擾，實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的更新與維修、動(dòng)物尸體處理的開(kāi)支也可避免[10]。此外，使用VR系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的解剖教學(xué)可以完全避免動(dòng)物咬傷、動(dòng)物所攜帶人獸共患病原的感染以及手術(shù)器械的劃傷等隱患。

（四）合適特殊時(shí)期的教學(xué)

在一些特殊時(shí)期，尤其像今年全世界所爆發(fā)的新型冠狀病毒大流行期間，幾乎所有的高校本科生都被要求在家學(xué)習(xí)，學(xué)校的教師通過(guò)騰訊會(huì)議、釘釘會(huì)議等線(xiàn)上視頻教學(xué)開(kāi)展了教學(xué)工作。VR系統(tǒng)的運(yùn)用極大豐富了視頻教學(xué)中，尤其是視頻教學(xué)中師生無(wú)法進(jìn)行有效互動(dòng)的情況下，這樣枯燥乏味的一直盯著屏幕聽(tīng)課的教學(xué)模式，極易使學(xué)生產(chǎn)生疲勞感。而VR系統(tǒng)以其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)可以實(shí)現(xiàn)體驗(yàn)和動(dòng)手參與，生動(dòng)地還原所需要傳遞的信息，提高學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)的熱情。使常規(guī)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物解剖教學(xué)，不會(huì)因?yàn)橐咔榈挠绊懚鵁o(wú)法開(kāi)展。

三、VR在解剖學(xué)教學(xué)中的不足

雖然VR教學(xué)具有諸多優(yōu)勢(shì)，但是不可否認(rèn)傳統(tǒng)的教學(xué)方式仍是目前農(nóng)林高校動(dòng)物醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)的主要教學(xué)形式。傳統(tǒng)的實(shí)體動(dòng)物教學(xué)與VR教學(xué)相比具有以下幾方面的優(yōu)勢(shì)：1. 提供了更多的師生互動(dòng)機(jī)會(huì)，提高了學(xué)生的表達(dá)能力。傳統(tǒng)的授課過(guò)程中，教師會(huì)先親自詳細(xì)講解和示范一遍，然后讓學(xué)生自己操作，期間會(huì)一直在學(xué)生間游走，對(duì)學(xué)生的操作進(jìn)行觀察與指導(dǎo)，及時(shí)解決操作中遇到的問(wèn)題。對(duì)大部分學(xué)生提出的一些共性問(wèn)題，也可以及時(shí)集中解答。該過(guò)程中不僅鍛煉了學(xué)生對(duì)事件的描述和表達(dá)能力，也增進(jìn)了學(xué)生和教師之間的情感。而VR教學(xué)主要以計(jì)算機(jī)為主體來(lái)構(gòu)建動(dòng)物模型，使學(xué)生通過(guò)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感官的模擬對(duì)動(dòng)物的實(shí)體解剖。所有的操作步驟均是基于程序設(shè)定依次進(jìn)行，整個(gè)過(guò)程基本都是學(xué)生自己參與。2. 培養(yǎng)了學(xué)生解決問(wèn)題的能力。在實(shí)體動(dòng)物實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生面對(duì)的是真實(shí)的動(dòng)物，操作過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)各種各樣無(wú)法預(yù)測(cè)的突發(fā)事件，這時(shí)就要求學(xué)生自己或者在指導(dǎo)教師的指引下，采取一些行之有效的方法使其繼續(xù)沿著正確的方向進(jìn)行。尤其是學(xué)生自主處理問(wèn)題的情形下，培養(yǎng)了學(xué)生面對(duì)意外情況的處理能力，更加符合臨床生產(chǎn)實(shí)際中對(duì)動(dòng)物醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的能力需求。而基于VR技術(shù)的授課方式，所有操作過(guò)程均是基于之前軟件程序的設(shè)定一步步進(jìn)行，不會(huì)出現(xiàn)預(yù)測(cè)之外的任何情況，對(duì)學(xué)生處理意外情況能力方面的培養(yǎng)相對(duì)較薄弱。而且缺乏真實(shí)的動(dòng)手實(shí)踐，極有可能導(dǎo)致學(xué)生在面對(duì)真實(shí)動(dòng)物時(shí)，出現(xiàn)信心不足而畏手畏腳和不知所措等情況。3. 經(jīng)費(fèi)投入相對(duì)較少。傳統(tǒng)的動(dòng)物解剖實(shí)驗(yàn)，動(dòng)物購(gòu)買(mǎi)及相關(guān)器材的購(gòu)買(mǎi)每年只需幾萬(wàn)元即可完成對(duì)該屆學(xué)生的教學(xué)任務(wù)。而VR教學(xué)前期的硬件和軟件則需要花費(fèi)數(shù)百萬(wàn)人民幣，后期還需要不斷對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，且上課時(shí)需要配置專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員協(xié)助操作[4]。

四、結(jié)束語(yǔ)

基于VR技術(shù)的VE是對(duì)實(shí)體動(dòng)物實(shí)驗(yàn)部分進(jìn)行模擬與再現(xiàn)，實(shí)體動(dòng)物實(shí)驗(yàn)是VE開(kāi)展的基礎(chǔ)和保障。隨著科技的不斷革新、進(jìn)步和發(fā)展，將VR技術(shù)引入高校的教學(xué)，尤其是動(dòng)物解剖這種動(dòng)手能力較強(qiáng)的課程中，實(shí)現(xiàn)資源的有效合理利用，已經(jīng)是高校發(fā)展的主要方向和手段。雖然基于VR技術(shù)的動(dòng)物解剖實(shí)驗(yàn)在很多方面較實(shí)體動(dòng)物實(shí)驗(yàn)展現(xiàn)出無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，但VR技術(shù)的工作原理依然是模擬與再現(xiàn)，并非是真正意義上的創(chuàng)造立體空間。因此，并不能完全取代真實(shí)環(huán)境中的動(dòng)物解剖實(shí)驗(yàn)，因?yàn)檎嬲膭?dòng)手能力與技能必須在現(xiàn)實(shí)情景中進(jìn)行多次操作練習(xí)而獲得。同時(shí)，實(shí)體動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展進(jìn)一步加深了學(xué)生對(duì)VE教學(xué)內(nèi)容和理論知識(shí)點(diǎn)的理解與掌握。兩者在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物教學(xué)中是可以相互促進(jìn)，相互補(bǔ)充的兩種方式。

綜上所述，農(nóng)林高校是否應(yīng)該將VR技術(shù)引入到實(shí)驗(yàn)動(dòng)物解剖教學(xué)中，這個(gè)問(wèn)題是毋庸置疑的，因?yàn)閂R技術(shù)所體現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)，可以在很大程度上彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的不足。但是引入VR系統(tǒng)力度的大小，應(yīng)該在充分考慮到經(jīng)費(fèi)預(yù)算的基礎(chǔ)上，采用合適的“虛實(shí)結(jié)合”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，將虛擬實(shí)驗(yàn)和真實(shí)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，使兩者能夠優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、相輔相成，從而將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物解剖教學(xué)成果再創(chuàng)新高。

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