三维动画技术在神经眼科教学中的应用与体会

姜利斌 刘文冬

·眼科教学·

三维动画技术在神经眼科教学中的应用与体会

姜利斌 刘文冬

眼科教学主要是以形态和实践为主的学科，神经眼科作为眼科中最为复杂抽象的亚专科之一，大多数临床表现及病理过程并非直观可见，难以理解，其教学很难达到理想效果。将三维动画技术运用到神经眼科教学中主要是综合利用动画、视频、图像等各种信息的载体来最大限度的激发学生的学习兴趣和积极性，提高学生的学习效率，从而提高教学质量。本文就将3D动画技术应用于神经眼科教学中，从而提高神经眼科教学效果浅谈一些体会并进行展望。

三维动画技术；神经眼科；多媒体教学

三维动画（three-dimensional animation）又称3D动画，是随着计算机软硬件技术的发展而产生的一种新兴技术。3D动画软件在计算机中首先建立一个虚拟的世界，设计师在这个虚拟的三维世界中按照要求设定模型的运动轨迹、虚拟摄影机的运动和其它动画参数，最后按要求为模型赋上特定的材质，并打上灯光。当这一切完成后就可以让计算机自动运算，生成最后的画面。3D动画技术模拟真实物体的方式使其成为一个有用的工具。由于其精确性、真实性和无限的可操作性，已被广泛应用于医学、教育、军事、娱乐等诸多领域。

1 3D动画技术应用于神经眼科教学的必要性

眼科学与其他学科不同，外科学、内科学的临床症状大部分比较明显，在日常生活中也比较常见，人们对其有较多的感性认识，而人们对于眼科疾病的了解却非常少。神经眼科是一门涉及眼科、神经内科、神经外科、耳鼻咽喉头颈外科以及神经影像学等多专业的交叉学科；其范畴涵盖很广，主要分为视觉传入和眼动传出两大系统，所涉及的疾病不仅包括眼科疾病如视神经-视网膜疾病，而且还涵盖中枢神经系统和周围神经系统疾病，如视交叉和交叉后疾病、中枢系统变性疾病以及各种原因所致的眼肌麻痹等。在神经眼科教学过程中，要对某些知识做比较完整清晰的阐述并不容易。

传统的眼科教学中凭借挂图、模型、书本等方式进行，是平面、静态的教学方法，教学方式过于模式化，不易激发学生对眼科知识的求知欲望。由于神经眼科学内容抽象复杂，晦涩难懂，仅靠传统的眼科教学方法难以激发学生的学习兴趣，更不易让学生彻底理解并掌握相关的理论知识，无法取得理想的课堂教学效果。这就要求我们不断探索，寻求更形象、更快捷的教学方法，使学生不再感觉抽象乏味，克服畏难情绪，增强学习兴趣，提高教学效果。

荀子说“不闻不若闻之，闻之不若见之，见之不若知之，知之不若行之。”教育学家夸美纽斯曾指出，“凡是需要学生知道的事物，都要通过事物本身来进行教学。”那就是说，应该尽可能地把事物本身或者能代替它的模象放在学生面前，从而能达到事半功倍的教学效果。随着计算机技术的发展和普及，形象直观的多媒体教学具有趣味性强、鲜明直观、形象生动、形式多样等多种特点，已经成为眼科教学中不可或缺的部分。3D动画技术利用声音和动画效果，使课堂讲授形象直观，使教学内容的演示灵活多样，大大提高了学生的学习兴趣和积极性，还能够充分发挥学生们的主观能动性，同时也提高了教学效率与质量，深受广大师生欢迎，这和简单口授与看图的教学法比较起来显然是一大进步〔1〕。

2 3D动画技术应用于神经眼科教学的优势

3D动画的逼真画面使学生如视实物，给学生以形象而具体的知识，更符合人的认知倾向，有助于提高学生的积极性，减少抽象学习的困难，其优越性是其它教学媒体无法比拟的。

首先，3D动画教学能够增加学生的学习兴趣。相比较传统的教学方式，3D动画教学由于是运动的影像，更能够激发学生的思维运动。例如，在神经眼科最重要眼病之一——青光眼教学中的有关房水循环内容，3D动画教学能直观形象的演示房角解剖结构、房水的分泌、循行过程、经过的组织以及最终的引流途径。这种动画演示可使学生确实有效的掌握房水的循环途径〔1〕，并能清晰展示出闭角型青光眼与开角型青光眼房水循环阻滞位置和发病机制间的区别。在视觉传入通路教学中，可通过动画演示视觉信息从角膜开始，经过晶状体、玻璃体、视网膜、视神经、视交叉、视束、外侧膝状体、视放射至皮质视中枢的过程，以及各部位损伤所出现的相对应视野变化的特征，如某一部位发生病变时，在3D动画上信号到达该部位时将自动“跳出”典型的视野缺损图形。这种3D动画教学不仅加强了学生的记忆，也增加了学生学习的乐趣。

其次，3D动画教学能够使教学质量提高。其按照学生理解、记忆过程，很好的提高了眼科临床教学的逼真性和实效性。例如，利用3D动画技术可分层次、分区域、立体式展示眼球和眼眶的内部结构、眼眶内重要神经和血管，邻近重要组织如海绵窦结构，以及多对颅神经关系等，并且能生动形象地演示出结构与功能之间的关系，以及眼病动态发展过程，均非常有助于学生掌握与分析疾病，提高了教学效率和教学质量。

总之，3D动画教学弥补了传统教学在直观感、立体感和动态感等方面的不足，其图文并茂的显示界面，为学生带来更生动的体验及更深刻的理解，协助学生更好的掌握知识和技能，达到更优的教学目标。

3 3D动画技术应用于眼科教学的现状和体会

随着计算机技术的飞速发展，应眼科高质量教学的需求，在我国眼科教学中，已有不少应用3D动画技术进行教学的先进实例。眼科的临床医学教学实践过程中，最为熟知并取得良好效果的就是上述的青光眼教学中的房水循环内容；还有一个非常典型的例子是晶状体的调节，当人眼视近或视远时，睫状肌的收缩与舒张使悬韧带被动松弛与紧张，进而改变了晶状体的曲率及屈光力；检影过程也可运用3D动画技术，使检影中影光顺动和逆动的抽象过程直观化，学生们通过动画可清楚地看到检影中影光顺动和逆动的过程表现，很容易理解检影的原理〔2〕；此外，眼外肌对眼球的支配以及各种斜视的发生，通过3D动画技术教学堪称事半功倍，大大提高了教学质量，不仅使授课过程生动有趣，也会使学生理解的更加透彻，记忆更加牢固〔3〕。

在近年神经眼科教学中，我们体验到由于该学科内容抽象复杂，更加需要3D动画技术，使教学内容化复杂为简单，化抽象为具体。神经眼科的教学内容大体分为传入系统与传出系统。在传入系统教学中，运用3D动画技术能够直观、立体地展示出视觉信号传导过程以及每一部位发生病变时相应的视野改变；在传出系统中，3D动画技术可模拟与眼球运动相关的颅神经的走行以及不同颅神经损伤后眼球运动异常的特征；此外，在瞳孔反射教学中，该技术能清晰展示出：瞳孔的光反射、近反射所经过颅内途径。因此，通过应用3D动画技术，将视路与视野、眼球运动与所支配颅神经的关系，以及瞳孔反射通路与瞳孔异常表现一一对应的展示出来，大大降低了学生学习的难度，提高了学生的学习效率，使课堂教学高效高质地进行。

4 3D动画技术应用于神经眼科教学的注意事项

教学要注意与讲解相结合，教学活动不是孤立的个体认识活动，而是教与学的双边活动，是社会群体性的有目的有组织的认识活动，它离不开师生之间的互动。所以教学中的直观不是仅任学生自顾自的学，而是要在教学者的引导下有目的地学习，教学者最好能提出问题，结合启发式教学原则，并通过讲解解答学生在观察探究中的疑惑，从而使学生更深刻地认识掌握知识。

综上所述，在神经眼科教学中开展形象直观的3D动画教学，可降低学习难度，激发学生强烈的学习兴趣和求知欲，增加情景教学，使课堂知识重点突出、难点清晰，便于学生理解、掌握，极大地提高了学生的学习兴趣和教学质量。在信息化飞速发展的今天，3D动画教学所起的作用将越来越大，我们要不断探索创新，博采众长，使教学质量更加完善。

[1]张锦云.在眼科教学中合理利用多种媒体的体会[J].中国医学教育技术，2002，16（6）：366-367.

[2]黄祥平，杜艳华，张小梅.浅谈眼科教学中多媒体技术的运用[J].科技经济市场，2015，（5）：219.

[3]黄颖，许梅萍，陈洁，等.斜视与眼球运动仿真教学软件的研发[J].中国医学教育技术，2011，25（1）：33-36.

R774

B

1002-4379（2016）02-0113-02

10.13444/j.cnki.zgzyykzz.2016.02.014

首都医科大学附属北京同仁医院，北京100730

姜利斌，Email：jlbjlb@sina.com