數(shù)字模擬人解剖輔助教學(xué)軟件在系統(tǒng)解剖學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

李 曉，楊 璞

（鄭州澍青醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校，河南 鄭州 450000）

近年來，3D+醫(yī)學(xué)影像可視化技術(shù)在人體結(jié)構(gòu)的三維重建上獲得了極大的進(jìn)步，醫(yī)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(xiàn)的錯(cuò)誤，大大提高了手術(shù)的成功率，是傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的重大突破。隨著我國醫(yī)療技術(shù)的不斷發(fā)展，系統(tǒng)解刨學(xué)在臨床醫(yī)學(xué)教學(xué)中的比重也越來越大。作為一門醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程，系統(tǒng)解剖學(xué)是醫(yī)學(xué)類學(xué)生必須掌握的課程，與生理學(xué)等課程有著直接的連續(xù)，同時(shí)與臨床專業(yè)的課程也密切相關(guān)，應(yīng)該貫穿在醫(yī)學(xué)教學(xué)的整個(gè)過程之中。在系統(tǒng)解剖學(xué)教學(xué)中如何做好學(xué)生的教學(xué)工作，如何提高解剖理論和實(shí)踐結(jié)合的方法一直是解剖教學(xué)的難點(diǎn)。當(dāng)前，隨著解剖學(xué)教學(xué)手段的不斷提高，系統(tǒng)解剖學(xué)教學(xué)已經(jīng)由傳統(tǒng)的課堂講授、掛圖講授變?yōu)榱艘远嗝襟w和實(shí)物錄像教學(xué)為主，在一定程度上提升了教學(xué)效果。近些年隨著數(shù)字教學(xué)技術(shù)的發(fā)展，3D body等三維輔助教學(xué)軟件隨著出現(xiàn)，創(chuàng)新了系統(tǒng)解剖學(xué)的教學(xué)路徑。本文以在系統(tǒng)解剖學(xué)中逐漸得到應(yīng)用的數(shù)字模擬人解剖輔助教學(xué)軟件為例，介紹其具體的應(yīng)用途徑，希望對醫(yī)學(xué)教學(xué)提供幫助。

1 數(shù)字模擬人解剖輔助教學(xué)軟件理論課上的應(yīng)用

1.1 建立器官的三維結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)解剖學(xué)是一門形態(tài)學(xué)課程，而且人體各個(gè)器官的形態(tài)結(jié)構(gòu)也是三維立體結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)的多媒體課件教學(xué)或者掛圖教學(xué)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(jié)構(gòu)都是二維平面圖像，只能顯示二維結(jié)構(gòu)，不能全面的展示器官立體構(gòu)造，造成學(xué)生的理解比較困難，不能清晰的熟悉器官結(jié)構(gòu)層次和方位關(guān)系。而數(shù)字模式人解剖輔助教學(xué)軟件不需要教師詳細(xì)的介紹器官的三維結(jié)構(gòu)，立體化的圖像和動(dòng)畫讓學(xué)生很容易熟悉器官結(jié)構(gòu)和層次關(guān)系，同時(shí)教師可以利用軟件自身的截圖功能隨時(shí)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(xué)生，也可以將學(xué)生理解困難的地方做成微視頻，解決學(xué)生學(xué)習(xí)中的遇到的困難，結(jié)構(gòu)清晰的圖片和動(dòng)畫讓教師提高了教學(xué)效率，學(xué)生對器官的抽象理解也轉(zhuǎn)變成了具體的形象理解。

1.2 提高內(nèi)部結(jié)構(gòu)的顯示

數(shù)字模擬人解剖輔助教學(xué)軟件具有強(qiáng)大的數(shù)字化功能，可以利用軟件的剝離、隱藏和透明功能重點(diǎn)顯示學(xué)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(jié)構(gòu)進(jìn)行細(xì)致的觀察，避免了在平面教學(xué)中只是單獨(dú)的顯示內(nèi)部結(jié)構(gòu)，沒有對于重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行標(biāo)識和剝離講解的缺點(diǎn)。比如在講解顱骨時(shí)，由于篩骨被其他骨骼包繞，形態(tài)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，并且骨結(jié)構(gòu)比較疏松，很難獲得獨(dú)立的股標(biāo)本，如果在課堂上只給予學(xué)生進(jìn)行二維平面講解，雖然學(xué)生能夠大體了解顱骨的位置以及結(jié)構(gòu)基本形態(tài)，但是對于顱骨與周圍骨骼的連接關(guān)系，具體的組織形態(tài)掌握不好。這種教學(xué)難題在數(shù)字模擬人解剖輔助教學(xué)上可以很好的解決，比如教師可以先整體的現(xiàn)實(shí)顱骨，然后利用剝離功能，將額骨、顳骨及枕骨進(jìn)行剝離，采用旋轉(zhuǎn)功能，從各個(gè)不同角度觀察各種骨骼結(jié)構(gòu)，同時(shí)截取篩骨和蝶骨各個(gè)部分的結(jié)構(gòu)圖片，在授課過程中教師可以按照剝離和截取的次序進(jìn)行講解，這樣學(xué)生就會(huì)很容易的建立起顱骨中各層骨骼的具體結(jié)構(gòu)形態(tài)，熟悉了各種骨骼的連接關(guān)系，降低了學(xué)習(xí)難度，提高了教學(xué)質(zhì)量，學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)的積極性也提高了很多。

2 數(shù)字模擬人解剖輔助教學(xué)軟件在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

2.1 改善了標(biāo)本教學(xué)弊端

作為一門形態(tài)學(xué)課程，實(shí)驗(yàn)課人體標(biāo)本觀察是系統(tǒng)解剖學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)，傳統(tǒng)人體解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般是教師讓學(xué)生先自主的觀察標(biāo)本，教師再對標(biāo)本進(jìn)行細(xì)致的講解，最后學(xué)生根據(jù)教師講解再細(xì)致觀察標(biāo)本，根據(jù)教師提問的問題對標(biāo)本構(gòu)造進(jìn)行系統(tǒng)性的掌握。人體標(biāo)本的制作需要最大化的體現(xiàn)真實(shí)標(biāo)本的研究價(jià)值，對于人體結(jié)構(gòu)全方位的演示，這樣學(xué)生才能在實(shí)驗(yàn)課中真正學(xué)到臨床知識。但是在實(shí)際教學(xué)中，由于人體標(biāo)本短缺，不能滿足每個(gè)學(xué)生人守一個(gè)標(biāo)本，通常是多個(gè)學(xué)生觀察一個(gè)標(biāo)本后進(jìn)行討論交流，同時(shí)對于標(biāo)本的保護(hù)性不足，標(biāo)本的完整性不強(qiáng)，學(xué)生在觀察標(biāo)本中得不到整體性的認(rèn)識。同時(shí)大部分人體標(biāo)本都是通過福爾馬林溶液進(jìn)行浸泡處理的，實(shí)驗(yàn)室具有刺激性氣味，如果通風(fēng)裝置不良容易對學(xué)生的身體造成影響，學(xué)生對于標(biāo)本觀察的興趣不高。但是數(shù)字模擬人解剖輔助教學(xué)可以改變目前實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的弊端，教師利用鼠標(biāo)在現(xiàn)實(shí)器上逐層剝離人體結(jié)構(gòu)，形象的再現(xiàn)人體結(jié)構(gòu)解剖的過程，雖然學(xué)生不能真實(shí)的接觸標(biāo)本，但是通過老師形象的講解以及三維的動(dòng)畫解剖演示，學(xué)生可以從不同的角度對解剖過程進(jìn)行清晰的了解，這些過程都是傳統(tǒng)系統(tǒng)解剖教學(xué)所不具備的，彌補(bǔ)了標(biāo)本實(shí)驗(yàn)課學(xué)生觀察不力的缺點(diǎn)，學(xué)生學(xué)習(xí)起來更加直觀。

2.2 標(biāo)本教學(xué)與軟件教學(xué)相結(jié)合

前面敘述了傳統(tǒng)標(biāo)本教學(xué)的弊端，為了更好的讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)對標(biāo)本各個(gè)組織的真實(shí)認(rèn)識，可以在標(biāo)本教學(xué)過程中融入數(shù)字模擬教學(xué)，將數(shù)字模擬人解剖輔助教學(xué)搬入標(biāo)本講解實(shí)驗(yàn)室中。教師可以先將學(xué)生分成不同的小組，每個(gè)小組給予一具人體標(biāo)本，先讓他們仔細(xì)觀察，找出器官在人體結(jié)構(gòu)中的布局以及器官之間的連接，讓學(xué)生對器官建立基礎(chǔ)性的認(rèn)識。在學(xué)生觀察一段時(shí)間后，教師提出問題“通過標(biāo)本你觀察到哪些器官？他們的結(jié)構(gòu)是怎樣的？”由于學(xué)生只是通過標(biāo)本觀察了解到了人體標(biāo)本基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，對于具體的分部結(jié)構(gòu)并不清楚，這個(gè)時(shí)候教師可以結(jié)合學(xué)生出現(xiàn)的認(rèn)知困難，通過數(shù)字模擬人解剖輔助教學(xué)軟件對于學(xué)生的問題進(jìn)行現(xiàn)場的解決，立體感的展示學(xué)生看到的器官結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生對人體的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、脈管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等有全面的認(rèn)識，分清顱骨、軀干骨、四肢骨的具體結(jié)構(gòu)，能夠形象的知道關(guān)節(jié)軟骨、關(guān)節(jié)囊、骨膜以及骨髓的樣子。

3 數(shù)字模擬人解剖輔助教學(xué)軟件在學(xué)生自主學(xué)習(xí)中應(yīng)用

傳統(tǒng)的系統(tǒng)解剖學(xué)注重教師的講解，學(xué)生自主去標(biāo)本實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)很少，不利于學(xué)生解剖學(xué)知識的提升。數(shù)字模擬人解剖輔助教學(xué)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(xué)生在自主學(xué)習(xí)中，只需要在電腦上下載該類軟件，就能無障礙的學(xué)習(xí)，同時(shí)利用Add/Remove Structure等功能按照自己的理解去除或者添加各層結(jié)構(gòu)，學(xué)習(xí)的方位感和層次感比較強(qiáng)，大大的降低了學(xué)習(xí)的難度，提高了學(xué)習(xí)的效率，在學(xué)生遇到不會(huì)的問題時(shí)，教師也能夠在線與學(xué)生就軟件的使用過程進(jìn)行溝通，使得系統(tǒng)解剖學(xué)習(xí)脫離了傳統(tǒng)的標(biāo)本和掛圖教學(xué)模式，創(chuàng)新了軟件的應(yīng)用層次。因此，教師要鼓勵(lì)學(xué)生利用軟件進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，同時(shí)將一些課堂解剖重點(diǎn)內(nèi)容制作成微視頻，發(fā)送給學(xué)生，讓他們在課下能夠針對自己的不足進(jìn)行專門練習(xí)，提高學(xué)生的系統(tǒng)解剖學(xué)知識。

4 結(jié) 語

綜上所述，系統(tǒng)解剖學(xué)的傳統(tǒng)教學(xué)模式在很大程度上限制了學(xué)生的觀察能力，掛圖和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)本講解由于只是平面性的教學(xué)，學(xué)生在解剖思維和形象想象力上并不能完全發(fā)揮出他們的優(yōu)勢。在數(shù)字模擬人解剖輔助教學(xué)軟件的應(yīng)用中，教師要本著以學(xué)生理解為基礎(chǔ)進(jìn)行循序漸進(jìn)的教學(xué)，盡量給學(xué)生展示人體解剖三維動(dòng)畫，同時(shí)對各個(gè)器官通過軟件剝離等功能，讓學(xué)生加深印象。