浅谈虚拟仿真技术在人体解剖实验教学中的应用

刘锦峰 孙德鹏 严志文

【摘要】近年来，在高校人体解剖实验课程中逐渐引入虚拟仿真技术作为教学辅助技术加以应用，由于虚拟仿真技术能够栩栩如生地模拟出解剖实验的环境，有助于进一步提升学生们在实验过程中的创新实践能力，与传统的实验教学模式相比，更能满足学生们对于人体解剖学知识的学习需求，故而该技术也逐渐成为人体解剖实验教学的重要应用发展方向。在下文中，笔者则具体分析虚拟仿真技术在人体解剖实验教学工作中的应用策略。

【关键词】虚拟仿真技术;医学;人体解剖;实验;教学

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】ISSN.2095.6681.2020.33..01

人体解剖学属于生物科学专业、医学专业等重要的基础性课程，而人体解剖学实验教学则是该课程不可缺少的重要环节。在传统的实验教学中，由于具体的教学过程会受到课时、器材、场地、实验经费等因素的影响而使得学生们难以进行深度实验，甚至部分学校在试验过程中只能通过看挂图、观察模型等措施来学习相关的解剖学知识，在这样的实验模式下，不仅难以达到实验教学的根本目的，长此以往还有可能使得学生丧失掉解剖学知识的学习兴趣与信心。虚拟仿真技术时依托现代电脑技术，将虚拟现实技术、仿真技术相结合而衍生出的一项集虚拟化、网络化、集成化等特征的新型技术，而在人体解剖学实验教学工作中，运用该技术则能够通过计算机技术对人体的生理功能进行模拟，而学生们也能够在此技术的堵住下不断学习、掌握人体的生理特征与解剖学知识[1]。在下文中，笔者则详细论述虚拟仿真技术在人体解剖学实验教学中的应用优势。

1 丰富教学资源，强化教学深度

首先，在人体解剖学实验教学中运用虚拟仿真及时可以将声、光、电、图、影等相应的多媒体教学元素以数字化、虚拟化、自动化的现代技术手段集成起来，从而为学生们创造一个更为生动的实验环境与仿真的实验内容，在这样新颖的实验模式下，学生们的被动学习状态也会朝着主动化转变，有助于调动起学生们的学习兴趣与积极性。其次，在利用高度仿真的器械与标本进行实验操作时，学生们还可以通过人机对话来从不同的角度、不同方位来仔细观察虚拟人体的系统、器官与组织结构，甚至还可以对其组织结构进行拆装，以此深层次地对内部结构进行观察、重组，这种实验方式所取得的效果无疑远远高于传统的模型观察教学模式。另外，虚拟仿真技术还可以对具体的实验步骤、实验现象以及实验数据等进行动态化的模拟。在传统的人体解剖学实验中，通常需要进行相应的动物实验，通过多动物活体实施麻醉、气 （血） 管插管、剥离神经等操作，而操作过程中血管破裂、出血、麻醉失效等情况时有发生，不仅耗费大量资源，更使得学生难以在实验中收获知识。此时，虚拟化仿真技术的应用给学生还原一个真实的实验学习过程，使其能够真正地通过实验来完成相关理论知识的验证[2]。总而言之，应用虚拟仿真技术有效地丰富了学生们的实验教学资源，有助于进一步强化其实验深度，提升了学生们的实验应用能力。

2 降低教学难度，节约教学成本

通过虚拟仿真技术开展人体解剖学教学可以帮助学生系统地对人体整个解剖生理系统加以研究探析，例如，对各部分的器官、组织结构进行研究建模，然后再引导学生将各个已经被拆解的器官、组织结构联系起来从而构成完整的生理系统。在这样的教学形式下，原本相对复杂的实验操作也会变得简单起来，对于降低学生们的实验教学难度而言效果十分显著。除了降低实验教学难度之外，运用虚拟仿真技术还能够极大地节省教学成本。例如，在相应的动物实验（蛙、蟾蜍、兔等）中，一个50人的班级每班每次实验费用至少需要100～800元，但若采用虚拟仿真技术开展仿真实验，则可以在降低教学成本的同时为学生提供了反复实验、多次探索的实验学习机会。

3 增强实验技能，提高教学效果

在传统的人体解剖学教学模式下，由于实验器材的限制，教师在为学生们进行器官观察与相应的验证性实验室，多偏向于现象演示与理论验证，此时，实验与解剖学理论之间的相互联系明显被淡化，而学生们在这样的教学模式下，也难以有效提升自身的创新能力与问题分析、解决能力。但在实验教学中运用虚拟仿真技术后，学生们则可以在仿真实验中有效强化自身对于实验过程以及实验原理的感性认知，并且在传统试验教学模式下实验失败率较高的教学困难也被显著克服，当学生们直观地了解各项指标变化后，实验的成功率与实验教学质量也能得以进一步保障。虚拟仿真技术的应用为每一位学生提供了亲自体验的实验机会，学生们都能够参与到具体的实验进程中，这对于促进学生解剖学知识系统形成以及动手实践技能提升都可起到正面的导向作用[3]。

4 结束语

虛拟仿真技术可为人体解剖学实验教学提供诸多便利，不仅有效丰富了实验教学资源，更有助于降低实验教学难度，在节省实验成本的同时有效提升学生们的实验质量，从而培养其实验技能与创新创造能力。

参考文献

[1] 王艳秋，刘 ，孙德鹏，等.探究虚拟仿真技术在人体解剖实验教学中的应用[J].世界最新医学信息文摘，2019，19（35）：320.

[2] 肖世维.虚拟仿真技术在人体解剖学课程中的应用现状分析[J].高校医学教学研究（电子版），2018，8（06）：21-25.

[3] 陈 丹，刘小菊，张美芝.浅析虚拟仿真技术在人体解剖实验教学中的应用[J].解剖学研究，2018，40（03）：227-229.