譚立 王一強 劉豐圖 馬君艷 馬林 陳雪龍

摘要：采用3D打印技術(shù)替代甲醛浸制法和塑化法進行動物解剖標本的制作，對標本數(shù)字化模型構(gòu)建、打印材料的優(yōu)化等方面進行探討，改進并完善基于3D打印解剖標本的制作技術(shù);同時也降低了解剖標本制作過程中有毒有害物質(zhì)的使用與殘留，在規(guī)模應(yīng)用中降低標本制作費用，提高標本制作效率，改善多期標本的一致性與準確性，并擴展3D打印技術(shù)在動物解剖等課程中的應(yīng)用，為豐富動物解剖學(xué)課程的教學(xué)手段提供新的技術(shù)方向和保障。

關(guān)鍵詞：3D打印;解剖學(xué);標本制作;塑化標本;教學(xué)改革

中圖分類號：S852.1 ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：2095-9737（2019）05-0012-02

《家畜解剖學(xué)》是農(nóng)業(yè)院校動物醫(yī)學(xué)、動物科學(xué)、動物藥學(xué)等專業(yè)一門重要的基礎(chǔ)專業(yè)課。熟練掌握此課程是其他基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程是學(xué)習(xí)的關(guān)鍵?！都倚蠼馄蕦W(xué)》作為一門形態(tài)學(xué)描述學(xué)科的課程，其特殊性是具有直觀性、名詞多、術(shù)語多、理解難、記憶難等[1]。2011年黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)動物科學(xué)專業(yè)被黑龍江省“十二五”規(guī)劃確定為省級特色專業(yè)后，培養(yǎng)扎實的基礎(chǔ)知識、實踐能力強的本科生成為主要目標。《家畜解剖學(xué)》實驗教學(xué)是其教學(xué)中的重要組成部分，是決定該學(xué)科教學(xué)質(zhì)量的重要因素。實驗教學(xué)質(zhì)量直接影響學(xué)生自主解剖操作技能的提高和思維能力的提升，也決定了動物科學(xué)應(yīng)用型人才培養(yǎng)，教研室的所有專業(yè)老師都是根據(jù)實驗室標本的現(xiàn)狀和臨床實踐的價值以及實驗內(nèi)容的應(yīng)用，將原有的理論基礎(chǔ)轉(zhuǎn)化為實踐操作，讓學(xué)生在實踐中學(xué)習(xí)，更可以加深學(xué)生們的印象[2]。

在實驗中最重要的便是解剖模型，原始的辦法都是由甲醛浸泡的而甲醛卻對人體有很大的危害，采用3D打印技術(shù)替代甲醛浸制法和塑化法進行動物解剖標本的制作，對標本數(shù)字化模型構(gòu)建、打印材料的優(yōu)化等方面進行探討，改進并完善基于3D打印解剖標本的制作技術(shù)[3];也降低了解剖標本制作過程中有毒有害物質(zhì)的使用與殘留，在規(guī)模應(yīng)用中降低標本制作費用，提高標本制作效率，改善多期標本的一致性與準確性，并擴展3D打印技術(shù)在動物解剖等課程中的應(yīng)用，為豐富動物解剖學(xué)課程的教學(xué)手段提供新的技術(shù)方向和保障。

1 3D打印制作解剖標本基本步驟

首先使用計算機建模軟件對模型進行建模，然后將3D模型“分段”為逐層切片或切片，以指導(dǎo)打印機逐層打印。PLY是掃描3D文件的掃描儀，生成的VRML或WRL文件通常用作全彩色打印輸入文件。3D打印機的工作方式與傳統(tǒng)打印機的工作方式大致相同，包括控制組件、機械組件、打印機、耗材和介質(zhì)。該體系結(jié)構(gòu)由相同的打印原理組成。3D打印機主要在計算機上構(gòu)建完整的3D模型，然后打印出來。

2 3D打印技術(shù)制作標本的優(yōu)勢與局限

與傳統(tǒng)塑化標本相比，塑化標本無味、無毒、對人體刺激性小，消除了學(xué)生接觸標本時的恐懼和惡心反應(yīng)。形態(tài)清晰直觀，易于觀察和識別，便于學(xué)生完成實驗[4]。明確教學(xué)目標，提高教學(xué)效果，補充教學(xué)的不足。這樣進行教學(xué)，節(jié)約教學(xué)資源。塑化標本雖然有許多優(yōu)點，但也存在不足。因此在實驗教學(xué)中，除了充分利用塑化試樣外，還要合理配置相應(yīng)的傳統(tǒng)塑料試件使用后，應(yīng)放置在通風(fēng)、陰涼、干燥處，以保證其質(zhì)量和使用。塑化標本在學(xué)生的教學(xué)實驗上是有一定的缺陷的，塑化標本的成本相對較高，保存方法相對復(fù)雜，制作周期長。因此在《家畜解剖學(xué)》的教學(xué)實驗中塑化標本技術(shù)相對完善。

3D打印技術(shù)不僅能使學(xué)生更容易接受和掌握知識，還可以結(jié)合計算機知識和解剖學(xué)知識擴展技能提高學(xué)習(xí)能力[5]。由于肌肉、骨骼、血管和神經(jīng)的復(fù)雜性，解剖學(xué)的難點在于掌握解剖技能掌握解剖技能是非常困難的，單憑記憶知識點并不是有效和無聊的。利用該技術(shù)制作樣本，通過觀察樣本，可以看到原因，所學(xué)知識可以用于進一步分析和判斷，可以獲得診斷和治療計劃，并可以制定解剖計劃。學(xué)生的動手能力和團隊合作能力可以在解剖學(xué)實踐中逐步培養(yǎng)。在選拔、生產(chǎn)、改進等過程中，團隊需要相互協(xié)商、學(xué)習(xí)和提升。從而可以使《家畜解剖學(xué)》教學(xué)質(zhì)量進一步提高。

3 3D打印技術(shù)展望

3D打印技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景，在大規(guī)模社會生產(chǎn)領(lǐng)域具有革命意義。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、教育業(yè)都有很大的應(yīng)用?？梢詾槿藗儙砗艽蟮膸椭?。因此作為中華民族偉大復(fù)興的不懈追求，中國應(yīng)該毫不猶豫地接受這場技術(shù)革命的指揮，努力追趕它[6]。3D打印技術(shù)已成為當今世界技術(shù)創(chuàng)新的趨勢，這是不可逆轉(zhuǎn)的。但首先， 我們必須弄清楚這項技術(shù)是否對我國有實質(zhì)性的影響，以便做出更有效的科學(xué)判斷和合理的規(guī)劃，從而使其有更好的發(fā)展[7]。

參考文獻：

[1] 楊彬，楊雋，張旭，等.塑化標本在畜禽解剖學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].畜牧與飼料科學(xué)，2016，37（05）：67-68.

[2] 包慧君.動物標本在《動物解剖學(xué)》課程中的應(yīng)用[J].畜牧與飼料科學(xué)，2015，36（09）：62-64.

[3] 李勇，巴發(fā)海，許鶴君.3D打印技術(shù)的發(fā)展和挑戰(zhàn)[J].理化檢驗（物理分冊），2018，54（11）：799-804，825.

[4] 徐松鶴，郭永明，杜章.小型動物整體標本的塑化制作方法[J].集寧師范學(xué)院學(xué)報，2016，38（05）：14-16，22.

[5] 王元楨.3D打印技術(shù)應(yīng)用簡介[J].中國設(shè)備工程，2018（15）：169-170.

[6] 任旭陽，崔玉影，王曉旭，等.“動物標本制作技能訓(xùn)練”開放實驗室項目的建設(shè)與實踐[J].實驗室科學(xué)，2016，19（03）：164-166，171.

[7] 楊彩霞. 3D打印技術(shù)如何影響未來[N].學(xué)習(xí)時報，2018-11-21.