浅谈数字人解剖系统在人体解剖学实验教学中的应用

2020-07-27郝丽亚王琼张俊峰王中林邵向阳王瑞雅

山东青年 2020年6期

郝丽亚王琼张俊峰王中林邵向阳王瑞雅

摘要：数字人解剖系统是近年来应用和推广快速发展的人体解剖学实验教学的辅助工具，是现代计算机信息技术与医学等学科相互整合的产物，数字人解剖系统必将对现代医学及医学教育的发展产生重大影响。本文通过在人体解剖学实验教学过程使用数字人解剖系统，对比传统的人体解剖学实验教学方法，简要分析数字人解剖系统在解剖学实验教学中的应用。

关键词：数字人解剖系统;人体解剖学;实验教学

人体解剖学是一门及其重要的医学基础课程，它是研究正常人体形态和构造的科学，隶属于生物科学的形态学范畴。医学院校主要是通过实验教学的方式帮助医学生巩固基础知识，提高学生动手能力等。但是由于近十年来我国高校不断扩招，对标本的需求也大量增加，导致国内许多医学院校人体标本的紧缺，从而对人体解剖学实验教学质量造成不利影响。而数字人解剖系统的出现可能从根本上扭转这种标本紧缺的局面，提升了学生学习积极性和主动性[1]，从而提高人体解剖学实验教学质量。

1 数字人解剖系统

数字人解剖系统是通过计算机三维重建技术将大量连续人体断面数据信息在计算机里整合重建而成的人体三维立体结构图像，它的出现是医学与信息技术、计算机技术相结合的成果。自从数字人解剖系统出现以来，已经被广泛应用于医学界尤其是人体解剖学实验教学领域。由此构建而成的三维人体可以从任意角度、任意方向上观察，并可随意旋转和拉伸以及任意切割，与传统的解剖学二维图片及尸体标本比较，数字人解剖系统有着无法比拟的优势[2]。本人就近几年来在人体解剖学实验教学过程中使用数字人解剖系统的经历，浅谈数字人解剖系统在人体解剖学实验教学中的应用。

2 数字人解剖系统的优势

2.1 提高学生学习的积极性

在进行人体解剖学的实验教学过程，尤其类似不强调学生亲自动手操作的系统解剖学教学，由于避免了直接接触尸体标本及有毒有害物质，学生的心理更容易接受这门课程的学习。“数字人”设置了自主学习模块，有大量根据教材内容设计制作的学习视频和课件，能全面辅助学生进行自主学习[3]。黎七雄等[4]研究显示无论在学生对人体解剖学学习的兴趣、吸引力和知识易接受的程度的方面，还是从人体器官的位置和结构以及期末总成绩等方面，实验组都显著优于对照组。韩芬等[5]研究结果为采用“数字人”解剖系统教学模式的实验组学生实验考核成绩、理论考核成绩和总成绩均明显高于采用传统的实验教学方法的对照组。朱光琼等[6]把临床医学专业本科生分成传统教学组和“数字人”解剖系统辅助教学组，采用问卷调查和随堂测验的方法进行效果评价，结果“数字人”解剖系统辅助教学法较传统教学法有明显优势，考试成绩显著高于传统教学组。说明“数字人”解剖系统的应用可以提高学生的学习兴趣，有助于提高系统解剖学实验课教学质量。

2.2 使用不受场地时间限制，避免有害物质的接触

解剖实验教学用的标本尤其是尸体必须用高浓度的“福尔马林”进行防腐固定处理，经过处理的标本在使用过程仍会散发强烈的刺激性气体，并对教师与学生的呼吸道和视觉器官产生强烈刺激且有一定的长期损害效果，因此尸体和标本必须存放在特定的存放间或尸库内，实验教学也必须在具备良好消毒及通风条件的解剖实验室进行，这就导致了学生只能在规定的时间和特定场所使用解剖学的实验教学设备;同时，相当一部分初入医学院校的学生对于亲身接触释放着强烈异味和刺激性气体的尸体标本存在明显的抵触心理，对教学效果产生负面影响。而数字人解剖系统通过电脑终端屏幕显示人体结构、器官形态及其他各种信息，只需在普通的电脑室内即可进行人体解剖学的实验教学，且该系统可通过互联网或局域网，与个人电脑连接，教学过程既不受特定时间地点的限制，也不必担心会受到有毒有害气体的损害，使人体解剖学实验教学环境更加优良，促进了师生身体健康[7]，这是传统的解剖学实验教学无法比拟的。

2.3 系统可以不断升级更新，避免过度利用和浪费

解剖实验教学过程的标本损耗率是非常大的，实验技术员要制作一个暴露充分、层次感清晰的解剖学标本常常会消耗大量的原始标本，医学院校每年都要为此花费巨大的投入。使用数字人解剖系统进行实验教学不存在尸体消耗的问题，而且系统可以随着相关信息技术的成熟而不断升级换代，可以预见，未来的数字人虚拟操作过程将无限地接近真实的人体解剖操作过程，类似的技术将越来越广泛地应用于现代医学的各行各业并呈现普及化、平民化的趋势。

2.4 缓解尸源不足的问题

人体解剖学的学科性质直接决定了该学科的实验教学过程必然要使用大量的模型及标本。近十余年来，随着我国医学教育规模的不断扩大，解剖学实验教学使用的标本量亦随之急骤增加，导致国内许多医学院校面临尸体来源不足、人体标本严重缺乏的问题，从而影响了人体解剖学的教学质量。而数字人解剖系统的出现，却有可能从根本上扭转这样的局面，由于该系统使用的不是传统的尸体标本及模型，因而不受尸体来源的限制。

3 数字人解剖系统的不足

3.1 不利于培养学生临床操作技能

数字人解剖系统不能完全代替传统的实验教学，因为它使学生无法体会人体结构的质感，解剖学实验教学的目的是将理论和图片知识以真实的标本展现出来。而虚拟解剖操作无法使学生获取不同解剖器械的使用感受和积累相关经验，不利于学生操作技能培养。解剖实验教学采用尸体标本实验操作的同时，融入高科技数字人解剖实验元素，因为数字人图片层次分明和条理清晰甚至优于实物标本，为解剖教学提供丰富的素材，两者有机结合才能达到更好的教学效果[8]。

3.2 不利于提高實验人员业务能力

与传统解剖学实验教学相比，数字人解剖系统广泛应用后，解剖实验人员不再需要耗费大量时间和精力制作标本，虽然可以更好的做其他教学或研究等工作，但阻碍他们强化人体解剖学基础理论，不利于提高实验人员解剖操作技能和业务能力。

3.3 成本高，推广慢

在解剖实验教学中应用数字人解剖系统还处于起步和发展阶段，广泛应用和全面普及数字人解剖系统需要投入大量的人力、物力和场所，需要的资源成本较高，不利于数字人解剖系统在解剖实验教学中快速推广。

数字人解剖系统辅助解剖实验教学是我国乃至全球医学教育改革的主要方向，它对于改变现代人的医学教育观念，提高医学教育的教学质量和教学效果，使医学教育更趋于普及化、平民化有着得天独厚的优势，值得推广应用。

[参考文献]

[1]陈立东.浅谈数字人解剖系统在解剖学实验教学中的应用[J].卫生职业教育，2019，5（37）：83-84.

[2]陈乔，潘荣斌，胡丽霞等.基于数字人解剖系统的神经解剖学慕课制作初探[J].卫生职业教育，2018，19（36）：44-45.

[3]房东亮，高艳，杨春等.浅谈第二代数字人触屏解剖系统在人体解剖学教学中应用[J].卫生职业教育，2017，35（4）：31-32.

[4]黎七雄，李道，吴际等.数字人解剖系统在民办高校人体解剖教学中的应用研究[J].中国高等医学教育，2018，3：82-83.

[5]韩芬，巩治华. 基于“数字人”解剖系统的小组合作学习模式在人体解剖学实验教学中的应用[J].郑州铁路职业技术学院学报，2018，30（4）：59-62.

[6]朱光琼，刘建，唐谦等.数字人解剖系统在系统解剖学实验教学中的应用探索[J].四川解剖学杂志，2016，24（1）：40-41.