陳風(fēng)雷 許顯玉 馬志禹 張金龍

摘要 動物解剖學(xué)是畜牧獸醫(yī)專業(yè)學(xué)生的一門入門課程，也是學(xué)習(xí)其他課程的基礎(chǔ)。將虛擬仿真教學(xué)技術(shù)引入，與傳統(tǒng)的教學(xué)手段相互補充，能更充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和自主性，有效提高教學(xué)效果和質(zhì)量。介紹了動物解剖學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)中標(biāo)本的應(yīng)用，闡述了虛擬仿真技術(shù)在動物解剖學(xué)課程理論教學(xué)和實驗教學(xué)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 虛擬仿真技術(shù)；傳統(tǒng)教學(xué)方法；動物解剖學(xué)

中圖分類號 S-01文獻標(biāo)識碼 A文章編號 0517-6611（2018）16-0228-02

Abstract Animal anatomy is an introductory course of students in animal husbandry and veterinary specialty，and it is also the basis of other courses.Virtual simulation technology was introduced to complement with traditional teaching methods，which could fully mobilize students learning initiative and autonomy，and effectively improve the teaching effect and quality.The application of specimen in traditional teaching of animal anatomy was introduced，and the application of virtual simulation technology in the theoretical teaching and experimental teaching of animal anatomy course was expounded.

Key words Virtual simulation technology；Traditional teaching method；Animal anatomy

動物解剖學(xué)是研究正常動物各器官的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、位置及相互關(guān)系的一門課程，是畜牧獸醫(yī)專業(yè)學(xué)生的專業(yè)必修課[1]。動物解剖學(xué)是畜牧獸醫(yī)專業(yè)學(xué)生的入門課程，也學(xué)習(xí)其他專業(yè)課的基礎(chǔ)，在一定程度上決定了學(xué)生對畜牧獸醫(yī)專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣。動物解剖學(xué)需要理解記憶的知識點較多，學(xué)習(xí)難度較大，不容易掌握，也是學(xué)習(xí)過程中較為困難的一門課程，因此探索較好的教與學(xué)的方法。在教學(xué)過程中采用多種輔助教學(xué)手段，以達到理想的教學(xué)效果，目前主要采用的教學(xué)手段是標(biāo)本、模型、掛圖、動物實體解剖，最常用的就是標(biāo)本。但是，標(biāo)本有其自身的缺點和局限性，因此亟需引入新的教學(xué)手段。虛擬仿真技術(shù)的出現(xiàn)為動物解剖學(xué)的教學(xué)提供了新機遇[2]。虛擬仿真技術(shù)利用計算機仿真技術(shù)，將解剖學(xué)的理論教學(xué)和實驗教學(xué)進行整合，并真實再現(xiàn)動物體各器官詳細(xì)結(jié)構(gòu)、位置、形態(tài)和功能特點，能夠與傳統(tǒng)教學(xué)方式相互補充，提高實際教學(xué)效果和質(zhì)量。筆者介紹了動物解剖學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)中標(biāo)本的應(yīng)用，闡述了虛擬仿真技術(shù)在動物解剖學(xué)課程理論教學(xué)和實驗教學(xué)中的應(yīng)用，旨在為動物解剖學(xué)課程的教學(xué)改革奠定基礎(chǔ)。

1 傳統(tǒng)動物解剖學(xué)教學(xué)中標(biāo)本的應(yīng)用

標(biāo)本在動物解剖學(xué)教學(xué)中應(yīng)用非常廣泛，是主要的實驗教學(xué)工具。用于實驗教學(xué)的標(biāo)本種類有浸制標(biāo)本、剝制標(biāo)本、骨骼標(biāo)本、干制標(biāo)本、玻片標(biāo)本、鑄型標(biāo)本、塑化標(biāo)本和透明標(biāo)本等，常用的標(biāo)本種類有浸制標(biāo)本、骨骼標(biāo)本和塑化標(biāo)本。標(biāo)本在解剖學(xué)課程教學(xué)過程中的應(yīng)用大大增強了教學(xué)效果，標(biāo)本使得動物解剖學(xué)教學(xué)更為直觀和形象，為該課程的學(xué)習(xí)和臨床實踐奠定了堅實的基礎(chǔ)[3]。但是，動物標(biāo)本本身也存在缺點，浸制標(biāo)本一般浸泡在5%～10%的甲醛溶液中，而甲醛是公認(rèn)的強致癌物質(zhì)且具有較為刺激的氣味，處于彌漫有甲醛氣味的教室內(nèi)會讓學(xué)生反感，分散學(xué)習(xí)注意力，長期處于這樣的環(huán)境中會對教師和學(xué)生的身體造成潛在的危害。塑化標(biāo)本雖然具有無毒、無味、可觸摸、便于攜帶、維護簡單等優(yōu)點，但塑化標(biāo)本的價格相對昂貴，加上學(xué)生在操作過程中的失誤，容易損壞，使得塑化標(biāo)本的使用壽命相對較短。更重要的是，無論是哪一類型的標(biāo)本都不可能讓學(xué)生課后帶走，使標(biāo)本的利用率和學(xué)生課后的復(fù)習(xí)效率大大降低，長期下來容易使學(xué)生產(chǎn)生一種厭煩學(xué)習(xí)解剖學(xué)的心理，也因此使得畜牧獸醫(yī)專業(yè)學(xué)生的解剖成績相對較低，掛科學(xué)生人數(shù)相對較多。亟待尋求一種更好的教學(xué)模式，使得解剖學(xué)的教與學(xué)變得更為輕松。

2 虛擬仿真技術(shù)在動物解剖學(xué)理論教學(xué)中的應(yīng)用

2.1 動物解剖學(xué)理論教學(xué)中存在的問題

動物解剖學(xué)理論教學(xué)主要講授正常動物各組織器官的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、位置以及相互關(guān)系，其中涉及大量的名詞概念，對于每一個概念都要進行詳細(xì)闡述，并輔助于實物、圖片、多媒體課件等，但也很難讓學(xué)生完全理解，達到預(yù)期教學(xué)的要求和效果[4]。即使課堂上學(xué)生能夠理解，課后不能及時復(fù)習(xí)，也很快會將概念混淆或者忘記，比如對于腹腔分區(qū)、神經(jīng)分布以及腦的結(jié)構(gòu)的講解，耗時耗力又難以達到預(yù)期效果。理論講解比較枯燥，動物解剖課上經(jīng)常能夠看到學(xué)生不認(rèn)真聽講，很容易走神，即使輔助于大量的解剖圖片和實物，也不能完全吸引學(xué)生的興趣，冰冷的帶有刺激性氣味的標(biāo)本也讓大多數(shù)學(xué)生產(chǎn)生反感和厭學(xué)情緒，甚至?xí)绊懰麄兊氖秤?。因此，動物解剖學(xué)課程教學(xué)亟待引進新的教學(xué)方法和技術(shù)，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，讓解剖學(xué)的教學(xué)更容易讓學(xué)生接受和認(rèn)可，讓重點和難點內(nèi)容更容易學(xué)習(xí)和記憶。

2.2 虛擬仿真技術(shù)可節(jié)約理論教學(xué)時間

理論教學(xué)過程中會講解大量的名詞和基本概念，許多同學(xué)會在課堂上睡覺或玩手機，一些動物器官形態(tài)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，即使對照實物標(biāo)本進行講解也會占用大量的教學(xué)時間，降低學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如果應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)，制作仿真三維動畫，利用其直觀的視覺優(yōu)勢，能將抽象講解具體化，平面圖像立體化，全方位精確展示系統(tǒng)器官形態(tài)結(jié)構(gòu)，能夠大大節(jié)約理論知識的講授課時[5]。例如，在講解呼吸系統(tǒng)時，雖然輔以真實的標(biāo)本進行講解，但具體肺呼吸以及胸腹部肌肉收縮就很難講述。若能通過三維動畫模擬出動物呼吸的動態(tài)過程，既有立體感，又能夠直觀地觀察參與呼吸的各器官之間的相互作用，教師只需要輔以簡單講解，學(xué)生對知識的理解和接受程度就會大大提高。

2.3 虛擬仿真技術(shù)可降低理論教學(xué)的難點

動物解剖學(xué)理論知識學(xué)習(xí)過程中強調(diào)整體結(jié)構(gòu)和局部結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，在循環(huán)系統(tǒng)中尤為突出。學(xué)生由于缺乏真實的體驗常常只能靠死記硬背，一直以來都是教學(xué)的難點。如果采用虛擬仿真技術(shù)，將復(fù)雜的循環(huán)路徑具體形象化，將血液和淋巴在全身流動動態(tài)過程可視化，就能清晰地展示循環(huán)系統(tǒng)的整個循環(huán)過程。心臟的形態(tài)結(jié)構(gòu)位置功能是循環(huán)系統(tǒng)的重點，心臟的搏動過程也是教學(xué)的難點，將心臟組織進行局部放大，動態(tài)展示心臟搏動過程以及血液在心臟中的流動，可以輕松克服教學(xué)的難點，提升教學(xué)效果。此外，虛擬仿真技術(shù)動態(tài)展示血液和淋巴循環(huán)過程的同時，還整合了動物生理學(xué)相關(guān)的知識。

3 虛擬仿真技術(shù)在動物解剖學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用

3.1 動物解剖學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀

揚州大學(xué)動物解剖學(xué)總課時為88學(xué)時，其中實驗教學(xué)48學(xué)時，占教學(xué)總課時的55%，因此實驗教學(xué)在解剖教學(xué)過程中非常關(guān)鍵。目前解剖學(xué)實驗教學(xué)的模式主要是由教師講解演示和學(xué)生模仿驗證。由于學(xué)時的限制，每次實驗教學(xué)都顯得比較倉促，大多數(shù)同學(xué)處于走馬觀花的狀態(tài)，對于具體的組織器官不能細(xì)致地解剖學(xué)習(xí)，因此很難掌握課本上描述的具體內(nèi)容，長此以往學(xué)生就會慢慢養(yǎng)成敷衍的態(tài)度，使得實驗教學(xué)的效果大打折扣。此外，由于購買實驗材料的經(jīng)費有限，實驗材料的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。在家禽解剖過程中，可以做到每組學(xué)生（5～6人/組）1只雞，盡可能使每位學(xué)生都能動手解剖。在家畜解剖實驗過程中，通常一個班（30～40人/班）要共用1～2只羊（或豬），主要由教師動手解剖，學(xué)生盡量參與，教師將本學(xué)期所講的各系統(tǒng)的知識點在解剖過程中對照實物再進行講解，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達到所要求的教學(xué)效果，而且在解剖動物過程中也存在一定的安全風(fēng)險。

3.2 虛擬仿真技術(shù)可提高實驗教學(xué)效率

虛擬仿真技術(shù)的引入將會很大程度上對傳統(tǒng)實驗教學(xué)予以補充[6]。虛擬仿真實驗是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，學(xué)生自主學(xué)習(xí)不受時間和空間的限制，可以隨時隨地進行學(xué)習(xí)并自主選擇所要學(xué)習(xí)的實驗內(nèi)容，并且可以重復(fù)觀看實驗要點和難點[7]。虛擬仿真實驗?zāi)軌蛘嫌^察性實驗課時，對于組織器官觀察性實驗，可以結(jié)合虛擬仿真技術(shù)仿真性高、三維動畫、便于學(xué)生實時觀察學(xué)習(xí)的特點，在課余時間就能很好地掌握組織器官的形態(tài)結(jié)構(gòu)，課上根據(jù)自身知識的掌握情況，針對性地觀察實物標(biāo)本。例如，對動物體骨的認(rèn)識，虛擬仿真技術(shù)可以提供高仿真三維立體動畫模型，猶如拿著實物標(biāo)本進行觀察學(xué)習(xí)，讓學(xué)生能夠隨時隨地進行復(fù)習(xí)，熟練掌握每塊骨的形態(tài)結(jié)構(gòu)；虛擬仿真動畫還能模擬骨骼之間的相互運動，這是實際教學(xué)過程無法實現(xiàn)的，通過骨骼之間的協(xié)調(diào)運動，使學(xué)生更直觀地理解骨骼各部分結(jié)構(gòu)作用和相互之間的聯(lián)系。通過虛擬仿真技術(shù)使學(xué)生在課后就能夠掌握骨骼的位置和形態(tài)結(jié)構(gòu)，將運動系統(tǒng)內(nèi)的骨和關(guān)節(jié)這2章實驗內(nèi)容在課后就能完成，大大減少了課堂的教學(xué)時間。這種學(xué)習(xí)模式能夠充分利用實驗教學(xué)的時間，提高實驗教學(xué)的效率，減輕教師的教學(xué)壓力，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，真正讓學(xué)生成為教學(xué)的主角，一定程度上改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，加速教學(xué)的改革步伐。

3.3 虛擬仿真技術(shù)有助于研究型教學(xué)的開展

除了節(jié)約教學(xué)時間外，虛擬仿真技術(shù)還能使學(xué)生將枯燥的實驗課前預(yù)習(xí)變得生動有趣。學(xué)生通過觀看解剖實驗的相關(guān)視頻，課前熟悉解剖過程，對于有疑問的地方進行標(biāo)記并提出問題，課前觀看能夠增加課堂動手操作的效率。虛擬仿真技術(shù)可以反復(fù)講解解剖操作要領(lǐng)，使學(xué)生的動手操作能力不斷提升，了解解剖過程的難點內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)問題后及時反饋給教師，對于共性問題課堂進行重點講解，教師無需對整個解剖過程進行介紹，節(jié)約實驗教學(xué)時間，增加學(xué)生的操作時間，教師也可以針對性地對不同能力的學(xué)生進行重點講解和輔導(dǎo)。例如，對家畜（牛、羊、豬或犬）的整體解剖，在此解剖過程中主要是對所學(xué)各系統(tǒng)器官形態(tài)結(jié)構(gòu)和位置關(guān)系的回顧，知識量較大，實際操作比較繁瑣，但實驗課時很少，因此這就要求學(xué)生對于課本的理論知識要非常熟悉，對于解剖過程非常熟練，只有這樣才能達到事半功倍的效果。通過虛擬仿真技術(shù)使學(xué)生能提前掌握解剖的具體操作流程，將解剖過程中涉及的知識點預(yù)先復(fù)習(xí)，提前熟悉實驗的操作技能，能夠很大程度參與解剖的過程，對于復(fù)雜器官的解剖反復(fù)觀看操作流程和講解提出問題，這樣教師就可以針對性地進行實際解剖，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。解剖過程中最大程度地讓學(xué)生參與進來，親自動手進行解剖，對課本上的知識點提出自己的見解，做到師生互動，增強課堂的趣味性和研究性效果。

4 結(jié)語

在動物解剖學(xué)教學(xué)過程中引入虛擬仿真技術(shù)，不僅能使解剖學(xué)教學(xué)的信息化水平得到很大提升，而且能促進解剖學(xué)教學(xué)質(zhì)量的穩(wěn)步提高。在實踐中還需進一步加強虛擬仿真技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)方式的深度融合，以轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，做到以學(xué)生為主體的新型教學(xué)模式[8]，實現(xiàn)本科教學(xué)由注重知識傳授向注重智力培育的教學(xué)理念轉(zhuǎn)變。

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