周建文

（臨滄衛(wèi)生學(xué)校，云南 臨滄 677000）

隨著我校改革與發(fā)展的需要，以?xún)?yōu)化教學(xué)資源和提高解剖學(xué)教學(xué)質(zhì)量為根本目標(biāo)，我校于2017年引進(jìn)了數(shù)字人解剖學(xué)教學(xué)系統(tǒng)，以改善和解決解剖實(shí)驗(yàn)室尸源缺乏、標(biāo)本模型不完整和維護(hù)困難等問(wèn)題。通過(guò)一個(gè)學(xué)期在課堂和實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用，數(shù)字人教學(xué)系統(tǒng)確實(shí)在提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效率等方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，當(dāng)然也存在需要進(jìn)一步改進(jìn)和完善之處。本文針對(duì)3D數(shù)字人系統(tǒng)在解剖學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用與同行進(jìn)行探討。

1 3D數(shù)字人系統(tǒng)應(yīng)用于解剖學(xué)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

自21世紀(jì)以來(lái)，國(guó)外相繼推出了3D body、Visible body等知名人體模擬仿真3D學(xué)習(xí)軟件，與傳統(tǒng)二維圖片相比優(yōu)勢(shì)顯著，得到了醫(yī)學(xué)院校師生的高度認(rèn)可。隨著校園信息化教學(xué)模式的不斷推進(jìn)和深入，國(guó)內(nèi)部分知名出版社和公司等也開(kāi)始著眼于推動(dòng)3D數(shù)字人解剖教學(xué)系統(tǒng)的研發(fā)。3D數(shù)字人解剖教學(xué)系統(tǒng)在教學(xué)應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)是：內(nèi)容系統(tǒng)、完整；3D建模和渲染后的圖像相對(duì)逼真、易于理解；廠商多與知名醫(yī)學(xué)院校的專(zhuān)家學(xué)者共同研發(fā)，保障了教學(xué)系統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)性；教學(xué)系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，只需要使用智能手機(jī)即可。此外，除廠商出售的封裝機(jī)外，還可建構(gòu)校園服務(wù)器供教師電腦移動(dòng)端使用，且電腦配置要求也不高。

2 3D數(shù)字人解剖教學(xué)系統(tǒng)資源的應(yīng)用體會(huì)

2.1 核心教學(xué)模塊使用體會(huì)

3D數(shù)字人解剖教學(xué)系統(tǒng)資源基本緊扣傳統(tǒng)的解剖學(xué)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)。以我校購(gòu)置的3D數(shù)字人解剖教學(xué)系統(tǒng)為例，核心教學(xué)資源主要包括系統(tǒng)解剖學(xué)、局部解剖學(xué)和斷層解剖學(xué)3個(gè)教學(xué)模塊，可供校內(nèi)不同專(zhuān)業(yè)和層次教學(xué)使用，完全可以滿足教學(xué)大綱的教學(xué)需要。教學(xué)模塊內(nèi)容編排基本與主流教材一致，整個(gè)系統(tǒng)共有近3 000個(gè)模型，目錄結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的總綱及索引方便調(diào)用和查找。其中，系統(tǒng)解剖學(xué)按照系統(tǒng)劃分共9個(gè)學(xué)習(xí)模塊；局部解剖學(xué)和斷層解剖學(xué)學(xué)習(xí)模塊相同，都分為頭部、頸部、上肢、下肢、胸部、腹部、盆部會(huì)陰和脊柱區(qū)共8個(gè)學(xué)習(xí)模塊。教師進(jìn)入每個(gè)教學(xué)系統(tǒng)后，都有內(nèi)容列表磁貼以及相對(duì)應(yīng)的章節(jié)教學(xué)內(nèi)容磁貼圖標(biāo)，調(diào)用方便快捷，以管理員身份進(jìn)入還可增減特殊學(xué)習(xí)項(xiàng)目。

通過(guò)一個(gè)學(xué)期的教學(xué)使用，3D數(shù)字人教學(xué)系統(tǒng)較為突出的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：3個(gè)核心教學(xué)模塊既相互獨(dú)立又有機(jī)結(jié)合，教師可以在講授系統(tǒng)解剖學(xué)某一內(nèi)容后無(wú)縫轉(zhuǎn)接到局部解剖學(xué)或斷層解剖學(xué)的內(nèi)容；在斷層教學(xué)場(chǎng)景中，屏幕可同時(shí)顯示3個(gè)斷面的圖像，講解更加方便；在局部解剖學(xué)教學(xué)模塊中，有逐層剝離功能，可根據(jù)場(chǎng)景教學(xué)內(nèi)容和模型空間關(guān)系進(jìn)行逐層剝離或添加；在具體的模型展示場(chǎng)景中，除基本的中英文標(biāo)注和發(fā)音功能外，還有標(biāo)記和寫(xiě)字板、染色、手動(dòng)或自動(dòng)分離、單獨(dú)顯示或隱藏以及截圖和保存等功能，且通過(guò)管理員身份還可進(jìn)行增減或編輯標(biāo)注等操作。諸多功能都極大地提高了教師的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在實(shí)踐教學(xué)中，每個(gè)實(shí)訓(xùn)室配備有6臺(tái)學(xué)習(xí)機(jī)供師生使用，解決了以往標(biāo)本模型不夠或損壞、實(shí)訓(xùn)室擁擠、實(shí)驗(yàn)室教師管理和維護(hù)困難等問(wèn)題。

2.2 輔助教學(xué)資源應(yīng)用體會(huì)

3D數(shù)字人解剖教學(xué)系統(tǒng)在3個(gè)核心模塊教學(xué)資源的基礎(chǔ)上，還附帶有數(shù)百個(gè)形式多樣的微課和動(dòng)畫(huà)資源，涵蓋了諸多教學(xué)中的重難點(diǎn)知識(shí)，制作的質(zhì)量和效果也較為滿意。按系統(tǒng)和人體分部設(shè)有子目錄，可供教師在強(qiáng)化重點(diǎn)、突破難點(diǎn)的過(guò)程中隨時(shí)調(diào)用。此外，教學(xué)系統(tǒng)還配備系統(tǒng)和完整的自主學(xué)習(xí)課件及配套習(xí)題，可供師生在教學(xué)活動(dòng)中共同使用。其中的配套課件制作質(zhì)量較高，課件中的視頻、圖片和模型直接調(diào)用系統(tǒng)自帶資源。

3 3 D數(shù)字人解剖教學(xué)系統(tǒng)的教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量調(diào)查

通過(guò)引入3D數(shù)字人解剖教學(xué)系統(tǒng)，以往不完整的教學(xué)模型和破損的標(biāo)本將逐步被淘汰，以標(biāo)本模型為主的傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)模式將被數(shù)字教學(xué)系統(tǒng)取代。為了比較新的教學(xué)系統(tǒng)資源和傳統(tǒng)教學(xué)資源的教學(xué)效果，教研室對(duì)五年制高級(jí)護(hù)理專(zhuān)業(yè)共308名學(xué)生和不同專(zhuān)業(yè)層次10名解剖學(xué)任課教師進(jìn)行對(duì)比調(diào)研，主要項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1~2。

表1 308名學(xué)生學(xué)習(xí)情況對(duì)比調(diào)研主要項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)結(jié)果（%）

從學(xué)生學(xué)習(xí)情況對(duì)比調(diào)研結(jié)果分析可知，學(xué)生對(duì)3D數(shù)字人教學(xué)系統(tǒng)的認(rèn)可程度較高，考核結(jié)果也較為理想，但在某些項(xiàng)目上，學(xué)生仍然認(rèn)可傳統(tǒng)的標(biāo)本模型教學(xué)資源，主要原因是學(xué)習(xí)體驗(yàn)的不同。

表2 10名解剖學(xué)任課教師教學(xué)情況對(duì)比調(diào)研主要項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)結(jié)果（人）

從任課教師教學(xué)情況對(duì)比調(diào)研結(jié)果分析可知，教師也對(duì)新引入的3D數(shù)字人教學(xué)系統(tǒng)有較高的認(rèn)可度，主要認(rèn)為它方便快捷、容易突破難點(diǎn)，且學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率更高。

4討論

4.1 3D數(shù)字人教學(xué)系統(tǒng)在解剖學(xué)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)

3D數(shù)字人教學(xué)系統(tǒng)與傳統(tǒng)解剖學(xué)教學(xué)模式相比，教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量方面的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在：教學(xué)資源豐富且更加系統(tǒng)和完整，調(diào)用方便、快捷；一次性成本投入高但使用周期長(zhǎng)、設(shè)備維護(hù)方便，且可隨廠商進(jìn)行教學(xué)系統(tǒng)更新；部分模型圖像仿真度高，加之設(shè)計(jì)有形式多樣的學(xué)習(xí)輔助工具系統(tǒng)，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率；通過(guò)三維場(chǎng)景操作和隨意縮放效果展示，促進(jìn)了教師突破教學(xué)難點(diǎn)和對(duì)抽象內(nèi)容的講授。如在心血管系統(tǒng)和神經(jīng)傳導(dǎo)通路教學(xué)中，雖然模型圖像逼真度并不高，但其清晰的圖像、立體感和層次感，更容易促進(jìn)學(xué)生對(duì)新知識(shí)的理解和提高對(duì)新知識(shí)的接受能力。此外，新的教學(xué)系統(tǒng)資源附帶了完整的課件和微課資源，教師課件制作將更加便利和高效。雖然中職衛(wèi)校解剖學(xué)教學(xué)大多數(shù)專(zhuān)業(yè)并不涉及局部解剖學(xué)和斷層解剖學(xué)的教學(xué)內(nèi)容，但在心血管、周?chē)窠?jīng)系統(tǒng)等教學(xué)內(nèi)容中，3D數(shù)字人教學(xué)系統(tǒng)可輕松調(diào)用兩個(gè)模塊圖像，能更好地幫助學(xué)生理解。

4.2 3D數(shù)字人教學(xué)系統(tǒng)的缺陷和不足

通過(guò)一個(gè)學(xué)期的教學(xué)應(yīng)用，3D數(shù)字人教學(xué)系統(tǒng)存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。

第一，3D模型由于建模和渲染的特殊性，其成像和仿真度受場(chǎng)景角度和方位的影響較大。如運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中骨骼部分的模型圖像較為逼真，但骨骼肌的模型圖像逼真度卻極不理想；再如想。

第二，中職學(xué)校包括五年制護(hù)理專(zhuān)業(yè)等，解剖學(xué)教學(xué)都涉及基本組織和重要器官微細(xì)結(jié)構(gòu)的教學(xué)內(nèi)容，但目前國(guó)內(nèi)外各廠商3D數(shù)字人解剖教學(xué)系統(tǒng)并未涵蓋此內(nèi)容，都作為獨(dú)立的組織胚胎學(xué)數(shù)字教學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)品，需要另行購(gòu)買(mǎi)。因此，需要學(xué)校和廠商在購(gòu)進(jìn)產(chǎn)品時(shí)進(jìn)行協(xié)商。

第三，雖然3D數(shù)字人教學(xué)系統(tǒng)確實(shí)對(duì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率起到了推動(dòng)作用，但不可否認(rèn)學(xué)生沒(méi)有了以往可以實(shí)實(shí)在在觸摸標(biāo)本模型的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。在上述調(diào)查結(jié)果中，很大一部分學(xué)生還是樂(lè)于接受實(shí)實(shí)在在標(biāo)本模型的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

第四，3D數(shù)字人教學(xué)系統(tǒng)中設(shè)置有豐富的標(biāo)注內(nèi)容、微課和自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)等，在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中師生互動(dòng)變得越來(lái)越少。

第五，我校理論課教學(xué)多媒體投影仍然是較為落后的幕布形式，圖像極不清晰，受光線影響較大，而3D數(shù)字人教學(xué)系統(tǒng)背景基本為黑色，因此成像不夠清晰。

4.3 教學(xué)建議

第一，善于將新老教學(xué)模式相結(jié)合，以期達(dá)到較好的教學(xué)效果。特別是在實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)中，教師不應(yīng)完全依賴(lài)3D數(shù)字人系統(tǒng)開(kāi)展理論和實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，應(yīng)選擇性地穿插教學(xué)效果好的標(biāo)本和模型開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，以往教學(xué)效果較理想的二維圖片也不應(yīng)棄之。有的模型圖像直觀但不夠仿真，也需結(jié)合標(biāo)本模型才能達(dá)到滿意的教學(xué)效果。如在骨骼肌內(nèi)容的實(shí)踐教學(xué)中，以往的模型可學(xué)內(nèi)容較少且毗鄰關(guān)系和肌肉界線不夠清晰，標(biāo)本的學(xué)習(xí)難度又過(guò)大。

第二，善于引導(dǎo)學(xué)生用好各類(lèi)系統(tǒng)工具，以提高學(xué)習(xí)效率。3D數(shù)字人教學(xué)系統(tǒng)附帶有豐富的應(yīng)用工具，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生不要只顧好玩和好奇而濫用各種系統(tǒng)工具。如學(xué)生經(jīng)常隨手點(diǎn)擊使用的“分離”“染色”“畫(huà)筆”等系統(tǒng)工具，在某些內(nèi)容的學(xué)習(xí)中不太適合使用，過(guò)分使用將會(huì)擾亂學(xué)習(xí)思路。此外，3D數(shù)字人教學(xué)系統(tǒng)中模型的結(jié)構(gòu)名稱(chēng)和標(biāo)注較多，需要教師根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)和層次的教學(xué)要求進(jìn)行學(xué)習(xí)指引，以最大限度地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

第三，我校主要以分組的形式開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，教師應(yīng)充分結(jié)合時(shí)下提倡的學(xué)習(xí)小組模式開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，強(qiáng)化學(xué)習(xí)小組的職能，認(rèn)真引導(dǎo)學(xué)習(xí)活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，努力營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍。

綜上所述，3D數(shù)字人教學(xué)系統(tǒng)對(duì)于提高解剖學(xué)教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生學(xué)習(xí)興趣是顯而易見(jiàn)的，但新的教學(xué)系統(tǒng)仍存在諸多問(wèn)題需要廠商以及學(xué)校不斷改進(jìn)和完善。3D數(shù)字人教學(xué)系統(tǒng)雖然提高了教學(xué)效率，但教師對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的歸納總結(jié)和學(xué)習(xí)引導(dǎo)是不可取代的。