3D解剖结构教学模型在人体解剖实验教学中的研究

夏爽　李松峰　黄娜

3D解剖结构教学模型在人体解剖实验教学中的研究

夏爽1李松峰2黄娜3

人体解剖学是一门抽象和实践性较强的医学基础学科，目前授课的直观清晰性和易操作性不足是人体解剖实验教学中普遍存在的问题。3D解剖结构教学模型教学具有立体，高度仿真等优势，能很好的再现组织器官的立体结构及三维实体信息。现将3D解剖结构教学模型应用到人体解剖实验教学中，分析其存在的优势，不足，提出将3D解剖结构教学模型与传统真实实体标本教学方法相结合，取其长避其短，实现较为理想的解剖专业实验教学效果。

3D解剖结构教学模型；人体解剖实验教学；临床医学

人体解剖学（Human Anatomy）是医学科学中的一门以实验教学为基础的形态学科，是非常重要的专业基础课程，其有着丰富的专业术语和繁杂的专业内容[1]。虽然，目前人体解剖学的教学方法和教学手段繁多，诸如活体标本，多媒体课件，模型模具等，但仍存在学生与老师互动性欠缺，课堂生动性备受限制，不能与临床紧密联系等实际问题。在初入医学领域的医学生眼里，人体解剖学仍是一门较难的学科。面对枯燥的解剖专业内容，如何提高学生对求知的热情和学习的主观能动性，提高医学生对专业基础课程的掌握程度和实验课堂教学质量成为人体解剖实验教学的棘手问题。随着现代计算机信息技术的发展，3D虚拟人体模型技术以其生动交互性，真实再现性和自由可塑性等优势逐渐进入医学教育领域，怎样利用先进的教学技术与传统教学相结合逐渐成为医学教育界关注的热点内容[2]。构建3D解剖结构教学模型，引入人体解剖学实验教学中，取得了良好的教学反馈，同时也发现了一定的不足，现将3D解剖结构教学模型与传统实体标本教学方法相结合，实现了较为理想的实验教学效果。

1　3D解剖结构教学模型

3D解剖结构教学模型是基于计算机虚拟三维成像技术，是虚拟与现实教学模型相结合的产物，以其真实性、直观性等优势清晰再现真实的人体解剖结构。 3D解剖结构教学模型能在屏幕中根据体感遥控进行缩放、移动、旋转等，360°全方位地展示人体解剖组织和器官。在3D解剖结构教学模型中，人体解剖结构按照运动、消化、呼吸、泌尿、生殖、脉管、神经、内分泌、感觉器共九大系统进行分类整合，可将分散的器官分离成为独立模型[3-4]。

2　3D解剖结构教学模型相比传统解剖教学的优势

《人体解剖学》是一门研究正常人体组织器官形态结构、位置关系及其相关功能的专业学科。在以往的传统教学中，课堂教授专业理论知识，随后在人体标本解剖实验室进行理论知识的实际观察和巩固。但人体标本实验室因标本细微结构较难观察、实践教学时间局限和学生对福尔马林固定液浸泡的标本的抵触情绪等，使得人体解剖学专业的教学收效甚微[5]。

与传统人体标本相比，3D解剖结构教学模型具有逼真的人体解剖结构的血管神经布线和肌肉纹理走行，能显示出难以在人体标本上展示授教的细微结构，还可以经体感遥控进行任意旋转、缩放、移动结构模型，在虚拟的三维解剖结构教学模型中观察人体组织器官的结构、位置和毗邻关系。有些解剖体表标志或体表投影位置较隐私不便进行真人示范，此时可通过3D解剖结构教学模型示教活体标志详细位置和毗邻，避免出现寻找敏感部位的尴尬局面。又例如脉管系统的学习，课堂的理论教学只能基于显示平面结构或是短暂三维动画演示，而在实验教学中人体标本血管、神经和淋巴较难区分，只能依靠书本的位置描述观察相应的人体标本，对学生的专业知识吸收有很大的阻碍作用。3D解剖结构教学模型可以形象、逼真和生动的展示细微血管、神经和淋巴的外形构造和走向位置，演示肺循环和体循环的血液流动在人体中的循环情况，克服了以往传统解剖教学中的不足。

3D解剖结构教学模型改变了以口传身教、从文字到描述的传统填鸭式教学方法，以先进的高清数字图像处理和三维成像技术直观生动的展示出人体整体和局部器官结构的大小、形态、空间位置及其毗邻关系，给学生提供了一种新颖的身临其境的学习氛围，激发了学生学习解剖学专业知识的好奇心和主动性，突破了本专业教学中的重点难点章节。优化了教学过程，增加了学生学习专业基础知识的深度和广度，提高了教学效果。

在传统的实体实验教学中，需要为学生准备和提供大量的实验实体标本和耗材，学生在实际的标本操作中会不同程度的损伤标本，现在尸源较难收集，这无疑在无形中增加了教学成本和后续的教学难度[6]。而3D解剖结构教学模型不需要对实物进行操作，可以在设计好的虚拟环境中做各种体感试验，这不但节省了教学成本，也可以让同学们获取更多试验次数和机会，加深了学生对知识的理解程度[7]。

3　3D解剖结构教学模型应用于人体解剖实验教学中的不足

3D解剖结构教学模型虽然授教方式新颖，整体和局部切换学习实践操作性强，但仍存在一定的不足。在传统的教学模式中，实体标本是实验课的主要示教模型，在理论学习基础上，经过触碰真实的人体标本，自发寻找和与同学进行解剖专业器官组织的讨论，得到一种直观的体验和信息的反馈。3D解剖结构教学模型虽与真实实体标本相近，但仍存在根本实质性差距，不能进行实质性的实验操作环节，只是体感虚拟操作，且并不能满足所有的学生同时进行操作学习，继而造成部分学生的倦怠情绪和注意力分散，不利于学生的集中学习，具有较大的时间、空间局限性[8]。另外，3D解剖结构教学模型价格较为昂贵，对现代设施依赖性较强，存在不稳定性。

4　3D解剖结构教学模型与传统真实实体标本教学方法相结合

3D解剖结构教学模型具有传统教学方法难以替代的如逼真直观，激发学生好奇心等优点，是未来临床医学实践教学发展的必然趋势，具有广阔的应用前景，但缺乏真实操作性，对学习群体也有较大的局限性。将3D解剖结构教学与传统的实验实体标本教学进行虚实模式相结合，解决了在本专业课教学过程中存在的诸多困难，各自发挥优势，有效的克服传统实验教学和3D解剖结构教学模型的不足，极大地调动了学生的主观能动性，使学生更易掌握繁杂的人体解剖学知识，实现了自主学习、交互式学习、虚实结合学习、研究性学习和探索性学习相结合的开放式教学方式[9]。

[1]王巍炜，李高峰，蒋永新．肿瘤专业本科生导师制的应用及其带 教体会[J]．当代医学，2013，19（6）：163-164．

[2]周瑶，徐子魁．人体解剖结构数字3D互动教学模型制作技术初探[J]．中国医学教育技术，2016，30（4）：405-407．

[3]M Kaspar，F Dech，NM Parsad，et al．Web-based stereoscopic visualization for the global anatomy classroom[J]．Studies in Health Technology and Informatics，2011，163（163）：264-270．

[4]方杰，晏廷亮，何文渊．虚拟仿真技术在解剖学教学中的应用探讨[J]．中国保健营养，2015，25（13）：301-302．

[5]郭海旺．解剖教学中的传统教学模式与多媒体技术应用[J]．中国医学创新，2012，9（17）：120-121．

[6]王建中．解剖实验教学中活体教学法的应用研究[J]．中国中医药现代远程教育，2016，14（14）：18-19．

[7]刘明．3D多媒体在人体解剖学教学中的应用[J]．解剖学研究，2012，34（2）：147-150．

[8]张晨，李苗．3D打印模型引入PBL教学在骨科见习课中的应用[J]．临床医学研究与实践，2014，1（6）：115-116．

[9]李欣，徐智，典荣．多元化教学方法在八年制医学生外科总论教学中的应用研究[J]．中国高等医学教育，2015，28（4）：1016-1018．

Research on Teaching Model of 3 D Anatom ical Structu re in Hum an Anatomy Experim ent Teaching

XIA Shuang1LI Songfeng2HUANG Na31 Basic Medical College, Guangxi Medical University, Nanning Guangxi 530021, China, 2 Dean's Office, Guangxi Medical University, Nanning Guangxi 530021,China, 3 Personnel Section, Affiliated Tumor Hospital of Guangxi Medical University, Nanning Guangxi 530021, China

The human anatomy is an abstract and practical medical basic subject, the present teaching of intuitive clarity and ease of operation is the problem of human anatomy experimental teaching. 3D anatomy teaching model teaching has the advantages of three-dimensional, highly simulation, can be a good representation of the three-dimensional structure of tissue and organs and three-dimensional information. The 3D anatomical structure teaching model is applied to the human anatomy experiment teaching, analyzes the existing advantages and deficiencies, put forward 3D anatom ical structure model for teaching and traditional teaching methods combined with real physical samples, take it long to avoid its short, the anatomy experimental teaching ideal effect.

3D anatom ical structure teaching model, Experimental teaching of human anatomy, Clinical medicine

G 642

A

1674-9308（2016）31-0016-02

10．3969/j．issn．1674-9308．2016．31．009

1 广西医科大学基础医学院，广西 南宁 530021；2广西医科大学教务处，广西 南宁 530021；3 广西医科大学附属肿瘤医院人事科，广西 南宁530021

黄娜，E-mail：xiassxia@163．com