中圖分類號：G807.4 文獻標識碼：A 文章編號：1007-6883（2025）03-0093-07

DOI：10.19986/j.cnki.1007-6883.2025.03.011

虛擬現(xiàn)實技術（VR）最早由美國的JaronLanier于上世紀80年代提出，是一種綜合信息應用技術，融合了計算機圖形學、數(shù)字圖像處理技術以及多媒體技術．自從1989年美國國立圖書館建立了人體影像數(shù)據(jù)庫以來，世界各國開始探索并建立可視人及數(shù)字人技術，隨著數(shù)字人技術的發(fā)展，該項技術也逐漸應用到醫(yī)學虛擬仿真教學中[]．人工智能技術的高速發(fā)展，使其在教育中的應用越來越廣泛，高等教育數(shù)字化轉型也反映了當前世界教育的發(fā)展趨勢．目前在我國部分高校醫(yī)學專業(yè)解剖學教學中已經(jīng)應用了虛擬仿真教學技術．運動解剖學歸屬于形態(tài)學范疇，作為體育學院各個專業(yè)的公共基礎應用學科，尤其是運動人體科學及運動康復專業(yè)，其教學質量直接影響到后續(xù)專業(yè)課程的學習．虛擬仿真教學系統(tǒng)基于互聯(lián)網(wǎng)通信技術，創(chuàng)建虛擬世界相關數(shù)據(jù)庫，通過多媒體、人機交互的形式，構建虛擬仿真教學環(huán)境．虛擬仿真技術應用于教學突破了傳統(tǒng)教學模式的限制[2]，將抽象的內(nèi)容具體化，有效強化學生記憶，提高教學效率，改善教學質量，同時也為學生將來從事運動實踐奠定堅實的解剖學基礎.

13D虛擬仿真技術在運動解剖學教學平臺建設中應用的必然性

虛擬仿真技術應用于臨床教學國內(nèi)外已有先例，目前在我國部分高校虛擬仿真技術已經(jīng)應用于解剖學教學[3-4]．傳統(tǒng)的解剖學教學手段之一的尸體解剖，被認為是學習解剖學的重要教學手段，但是由于現(xiàn)代尸體來源有限，標本保存和維護均需特殊的環(huán)境和場地[5]，還需專人進行管理，并且保存尸體的福爾馬林對人體身體健康存在不利影響．利用3D虛擬仿真技術建立的數(shù)字化虛擬人體立體直觀，教師和學生使用不受時間和空間的限制，因而使得解剖學的學習延伸到課堂之外，提高教學效率[6，因此3D虛擬仿真技術應用于運動解剖學教學平臺的建設對于運動解剖學的教學改革具有十分重要的意義.

1.13D虛擬仿真技術應用于教學平臺的構建可以豐富教學內(nèi)容

運動解剖學3D仿真教學平臺的構建可以豐富運動解剖學教學內(nèi)容及教學資源．運動解剖學教學包括理論教學和實踐教學，受到教學時數(shù)壓縮及教學條件的影響，傳統(tǒng)的理論課教學和實驗教學內(nèi)容已經(jīng)很難滿足當前社會發(fā)展對學生理論與運動實踐相聯(lián)系的應用能力的要求．高等教育階段，實驗教學是培養(yǎng)和提高大學生素質與創(chuàng)新能力的重要教學手段，基于此有學者構建了4個彼此聯(lián)系、逐級遞進的實驗教學層次，構成了所謂的運動解剖學實驗課教學新體系：包括基本技能訓練、基礎性實驗、綜合性功能實驗、設計性實驗[7]：目前我國高等院校的運動解剖學實驗教學大多還是停留在第一、第二層次，即基本技能訓練與基礎性實驗，而缺乏綜合性功能實驗與設計性實驗的教學內(nèi)容．目前在部分醫(yī)學院校和體育學院開展了解剖學虛擬仿真教學，數(shù)字化虛擬人體在教學中應用為醫(yī)學院校解剖學的教學提供大量系統(tǒng)解剖學、局部解剖學和斷層解剖學的教學素材，數(shù)字化虛擬人體（“虛擬人”）的構建首先是采集大量的真實人體斷面圖像數(shù)據(jù)信息，再利用計算機技術進行整合重建得到人體的三維立體結構圖像，是醫(yī)學與計算機技術相結合的成果[8-9]．3D虛擬仿真技術應用于運動解剖學教學平臺以構建運動解剖學圖片庫、3D動畫資源庫、學習資源庫等．根據(jù)運動解剖學的教學特點，3D虛擬仿真教學平臺的構建還可以展示骨連接、肌肉起止點、以及肌肉運動的3D動畫．通過3D虛擬數(shù)字人模型放大、縮小、旋轉、隱藏、透明顯示功能，引導學生結合解剖學實物標本、模型和3D虛擬仿真數(shù)字人觀察正常人體形態(tài)結構；通過3D虛擬仿真運動動畫觀察運動中的骨骼、關節(jié)和肌肉的狀態(tài).通過實體標本和3D虛擬仿真數(shù)字人的多維度觀察，攻克運動解剖學教學中的難點，適當增加運動解剖學綜合性功能實驗、設計性實驗內(nèi)容，提高體育學生理論聯(lián)系運動實踐的能力，為后續(xù)專業(yè)課程的學習夯實運動解剖學基礎.

1.23D虛擬仿真技術的應用彌補學時不足的影響

運動解剖學3D仿真教學平臺的構建可以緩解運動解剖學學時數(shù)減少的矛盾、提高學生的學習興趣．為了適應社會發(fā)展對人才培養(yǎng)需求的變化，不斷深人進行高校教學改革，許多高校開始實行大類招生，根據(jù)社會需求變化對專業(yè)人才培養(yǎng)計劃進行了修訂，規(guī)定了運動解剖學課程的教學內(nèi)容、目的及課時數(shù)．在此大背景下運動解剖學教學課時數(shù)不斷縮減，以調(diào)動學生的主觀能動性、提升學生的自主學習能力．運動解剖學有大量的專業(yè)名詞、概念和結構與運動實踐關系極為密切，通過對骨骼、關節(jié)、肌肉及運動的動作分析等知識的學習，對體育術科技術動作及身體練習方法的理解，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系運動實踐的能力，為將來提高動作技術水平及競技能力、體育保健、預防及減少運動損傷、損傷后的康復評定及康復治療等運動實踐服務打下堅實的基礎．但是在有限的教學課時的情況下，教師的教學負荷與學生的學習難度均會增加；再者體育學院學生重技術輕理論的傳統(tǒng)思維導致對理論課程不重視，學生對理論課包括運動解剖學課程的學習興趣較低，加之運動解剖學學習難度較大，學生在學習過程中有可能產(chǎn)生厭學心理，興趣缺乏從而影響運動解剖學的整體教學效果．3D虛擬仿真技術在運動解剖學教學平臺構建的應用可以搭建學生的自主學習平臺，以彌補學時數(shù)減少帶來的教學不足.在3D虛擬仿真教學平臺搭建的基礎上，構建運動解剖學線上課程資源，將教學大綱、教案、3D虛擬仿真技術制作的教學視頻、研究熱點以及相關電子資源等資料進行上傳，充分激發(fā)學生的學習能動性，培養(yǎng)學生自主學習能力．尤其是對于在課堂上沒有達到預期學習目標的學生，可以通過3D仿真教學平臺不斷地補充、鞏固自己的知識，以完成預期的學習目標[10].

1.33D虛擬仿真技術教學平臺的構建可有效改善教學質量

基于3D虛擬仿真技術教學平臺的構建豐富了運動解剖學的教學手段，有效改善教學質量．解剖學隸屬于形態(tài)學，是醫(yī)學課程中最重要的基礎課程之一，運動解剖學作為基于形態(tài)學基礎之上的基礎應用學科，是運動人體科學及運動康復專業(yè)的重要基礎課程之一．解剖學的學科特點是有大量的專業(yè)名詞、概念、結構關系需要記憶，但是其描述抽象，學生僅僅依靠傳統(tǒng)的教學模式難以在短時間內(nèi)完全理解和準確記憶．目前，多媒體輔助教學在大學本科教學階段已經(jīng)普遍運用，但是傳統(tǒng)的運動解剖學課件大多以二維圖片展現(xiàn)解剖結構，再加上標本、模型或者錄像為輔完成教學，其不能直觀顯示人體的立體層次結構，缺乏立體感，學生對于三維空間結構的理解與掌握有一定的難度，容易產(chǎn)生畏難心理，不能很好的調(diào)動學生主動學習的積極性，教學效果尚欠佳[]，特別是運動解剖學的動作分析的教學內(nèi)容，將直接指導運動實踐過程，但是依靠傳統(tǒng)的教學手段難以達到較好的教學效果．而3D仿真技術在運動解剖學教學中的應用將解剖結構以栩栩如生的3D動畫和逼真的視頻來演示，使得原本抽象復雜的專業(yè)術語與解剖結構層析關系一目了然，讓學生更加容易理解、記憶進而掌握，從而改進教學效果.

2基于3D虛擬仿真技術的運動解剖學教學平臺的構建途徑

現(xiàn)以2023＼～2024級學生運動解剖學教學平臺為例說明基于3D虛擬仿真技術的運動解剖學教學平臺的建設情況．該校引進了一套德仁科教儀器設備有限公司生產(chǎn)的“人體3D運動解剖學軟件系統(tǒng)”（型號：DRVSV1.0.），運動解剖學授課教師均是具有多年教學經(jīng)驗的一線教師，近三年來已經(jīng)使用了學校的“超星泛雅學習通”教學平臺進行教學，具備了一定的經(jīng)驗，熟悉教學平臺的建設．運動解剖學線上課程教學平臺課程首頁設置了課程介紹、教師團隊、教學方法介紹、教學資源、課程章節(jié)等內(nèi)容（圖1）.

該校2023＼～2024級體育學院學生學習運動解剖學課程共計21個班級，人數(shù)504人，運動解剖學課程學習平臺建設學習任務點章節(jié)53個，非任務點章節(jié)60個，教師團隊錄制教學視頻49個，時長共計769分鐘，上傳課程相關文檔42個，建設題庫總數(shù)達304題.

2.1構建運動解剖學教學圖片動畫資源庫

運動解剖學教學平臺上的圖片動畫資源庫包括運動系統(tǒng)：全身骨骼、骨連接、肌肉（包括肌肉動畫，肌肉起止點：頭部肌肉起止點、頸部肌肉起止點、肩部肌肉起止點、上肢肌肉起止點和下肢肌肉起止點、肌肉動畫圖）；脈管系統(tǒng)、感覺器官、神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)臟學、內(nèi)分泌系統(tǒng)（消化系統(tǒng)、男性生殖系統(tǒng)、女性生殖系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)）以及整體人等3D結構．如圖2所示.

2.2基于3D虛擬仿真技術構建運動解剖學課程章節(jié)學習平臺

根據(jù)運動解剖學的章節(jié)內(nèi)容將教學大綱、教案上傳到平臺，并同步將運動解剖學章節(jié)內(nèi)容按照知識點制作基于3D虛擬仿真系統(tǒng)的授課視頻等資料上傳到平臺．方便學生利用碎片時間提前預習、課后復習從而加深對于知識的理解與掌握，尤其是對于在課堂上沒有達到預期學習目標的學生，可以通過基于3D虛擬仿真技術的教學平臺不斷地補充、鞏固自己的知識，以完成預期的學習目標．通過學習平臺，教師可以實時監(jiān)測學生學習的進度，以督促未完成學習的同學按時完成學習任務，學生自己也可以在學習平臺上看到自己的學習狀態(tài)，及時完成教師布置的學習任務．在學期末，教師可以通過查看學生的學習總進度了解學生的學習情況，可以在期末考試之前再次督促學生完成學習任務，達到學習預警的作用．如此基于3D虛擬仿真技術的教學平臺的構建可以充分調(diào)動學生的學習能動性，同時可以隨時向教師反饋學生的學習情況，以提高學生自主學習能力，達到人才培養(yǎng)的目的.

2.3在運動解剖學教學平臺上同步設置專題討論區(qū)

在運動解剖學教學平臺上同步設置專題討論區(qū)主要目的是讓學生更多地參與討論與運動解剖學密切相關的運動實踐案例．讓學生利用已學到的運動解剖學知識分析運動實踐中面臨的一些案例，比如根據(jù)運動解剖學的知識制定某塊肌肉或肌肉群的力量與柔韌性的訓練方案，培養(yǎng)學生將理論知識和運動實踐有機結合起來的能力，以提高學生的學習興趣及解決運動實踐問題的能力．專題討論區(qū)還兼具教師給學生或者學生之間相互輔導答疑的功能，主要目的是利用專題討論區(qū)助力教師及時和學生交流溝通，掌握學生的學習效果，任課教師針對學生的疑問給予及時解惑.

2.4設置運動解剖學課后練習及自主考試

在運動解剖學的教學平臺上，設置課后章節(jié)測驗和綜合測試對于提升學生的學習成效至關重要.這些測試不僅能夠幫助學生鞏固課堂所學知識，還能通過即時反饋機制，讓學生及時了解自己對知識點的掌握程度．例如，教師可以在平臺上發(fā)布與當天教學內(nèi)容緊密相關的練習題，題目形式多樣，包括但不限于選擇題、填空題和簡答題等．學生完成練習后，系統(tǒng)能夠立即提供反饋，指出正確答案和解析，這樣學生就可以在第一時間內(nèi)查漏補缺，強化對知識點的理解．到了學期末，教師可以設計一系列綜合性測試題，這些題目覆蓋整個學期的核心知識點，以此來評估學生的整體學習成果．學生通過這些測試題進行自我檢測，能夠全面了解自己在學期中的學習進展和存在的問題．在平臺上布置線下的課后作業(yè)是讓學生復習所學知識內(nèi)容的另一種重要學習方式，具有一定程度的限制性．布置作業(yè)的時候設定學生提交作業(yè)的截止時間，在一定程度上可以培養(yǎng)學生的自律能力．在布置作業(yè)的同時在平臺上設定作業(yè)的參考答案，再設置為學生提交作業(yè)、教師批改之后可以查看，如此，學生可以根據(jù)教師提供的參考答案，自行修正，提高學生的自主學習能力．全部作業(yè)資料均可以在作業(yè)庫中查看，也便于學生日后查看、復習鞏固所學知識點.

同時，教學平臺的自動成績統(tǒng)計功能，能夠為學生提供一個清晰的成績單，展示他們在各個知識點上的得分情況，從而識別出自己的薄弱環(huán)節(jié)，教師也可以通過這個功能，及時了解全班學生的學習效果，進而對教學計劃和方法進行調(diào)整，以滿足學生的學習需求．此外，教學平臺還可以通過數(shù)據(jù)分析與評價模塊，為教師提供關于學生學習行為的詳細數(shù)據(jù)．這些數(shù)據(jù)包括學生觀看教學視頻的頻率、完成作業(yè)的時間、參與討論的積極性等，幫助教師更全面地了解學生的學習習慣和偏好，從而提供更有針對性的指導和支持.

3基于3D虛擬仿真技術的運動解剖學教學平臺建立的應用價值及展望

3.1基于3D虛擬仿真技術的運動解剖學教學平臺教學使用情況

基于3D虛擬仿真技術的運動解剖學教學平臺展示的解剖結構立體直觀，可以分層顯示正常人體大體及微觀結構，360度無死角，無論是教師教學還是學生自學均無障礙．通過系統(tǒng)中3D虛擬仿真動畫以及系統(tǒng)呈現(xiàn)出來的“直觀形象、廣、深、精準”數(shù)字化資源，能實現(xiàn)運動解剖學理論實踐一體化、多層次、開放式教學，充分提高學生對人體結構學習的趣味性、積極性，從而提高運動解剖學及功能解剖學的教學質量．該校自2022級開始在運動解剖學教學中申請了線上線下混合式教學且全面投入使用，經(jīng)過兩年的建設，運動解剖學3D虛擬仿真教學平臺累計訪問量824433次，累計選課人數(shù)達1108人次．2023年5月教學平臺“運動解剖學3D虛擬仿真教學平臺構建”在“廣東省高校教育數(shù)字化轉型優(yōu)秀案例征集與展示”活動中榮獲三等獎．運動解剖學課程于2023年9月獲批“校級線上線下一流課程”．運動解剖學3D虛擬仿真教學平臺課程任務點類型分布為視頻學習任務占比 44.44% 、文檔學習任務占比 33.33% 、章節(jié)測驗學習任務占比 22.22% ．教學平臺上學習任務的綜合成績包括學生學習視頻任務、上課簽到、完成課后章節(jié)測驗及課后作業(yè)四個部分，每個部分占比為 25% ．以2022級某一個班統(tǒng)計的綜合成績?yōu)槔?，從學生的綜合成績分布來看，顯示80＼～100分的同學占比達到了 95.65% 60＼～80分的同學占比只有 4.35% ．從這些數(shù)據(jù)來看，大部分學生完成了正常的學習任務，具有一定的成效.

3.2促進教師拓展改革教學方法、提高數(shù)字化教學素養(yǎng)

在高等教育中，教師的角色不僅是知識的傳遞者，更是學生創(chuàng)新能力和實踐技能的培養(yǎng)者．隨著信息技術的飛速發(fā)展，數(shù)字化教學已成為提高教學質量的重要手段．特別是在運動解剖學這一領域，3D虛擬仿真技術的應用為教學改革提供了新的機遇．通過引人3D虛擬仿真教學系統(tǒng)，有條件還可以引人VR技術引入運動解剖學的教學[12]，教師可以設計更具挑戰(zhàn)性的教學內(nèi)容，如設計性、綜合性和創(chuàng)新性實驗，這些實驗能夠促進學生對運動解剖學知識的深人理解和應用．這種教學方式不僅能夠提高學生的實踐操作能力，還能激發(fā)他們的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)他們解決復雜問題的能力．3D虛擬仿真技術的應用也對教師提出了更高的要求．教師需要不斷更新自己的數(shù)字化教學技能，以適應新的教學工具和方法．這包括掌握3D建模、虛擬環(huán)境設計以及如何有效地將這些技術融入到教學中．通過參與虛擬仿真教學的實踐，教師可以提升自己的現(xiàn)代數(shù)字化教學素養(yǎng)，這不僅有助于提高教學質量，也能為教師的科研工作提供更好的條件．在這種現(xiàn)代化的教學環(huán)境中，教師可以利用3D虛擬仿真技術模擬真實的解剖場景，讓學生在沒有解剖實體的情況下，也能進行細致的觀察和操作．這種模擬環(huán)境為學生提供了一個安全、可重復的實踐平臺，使他們能夠在沒有風險的情況下嘗試，從而更好地掌握知識．3D虛擬仿真技術在運動解剖學教學中的應用，不僅能夠提高學生的實踐能力和創(chuàng)新思維，還能推動教師不斷更新教學方法，提升自身的數(shù)字化教學素養(yǎng)．這種教學方式的推廣，將為培養(yǎng)具有應用性和創(chuàng)新能力的高素質人才提供有力支持.

3.3基于3D虛擬仿真技術的運動解剖學教學平臺可拓展社會服務

基于3D虛擬仿真技術的運動解剖學教學平臺的資源可為地方大健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展服務，通過廣、深、精準、直觀的形態(tài)學教學資源等，搭建地方運動解剖學的教育教學科研平臺，不僅能夠為大學生提供應用性創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，將來還能夠擴展其社會服務功能．利用3D虛擬仿真技術，可以為中小學生及普通民眾提供生動、直觀的解剖學知識普及．這種科普宣教方式不僅能夠提高公眾的健康意識，還能促進健康行為的形成．根據(jù)《中小學健康教育指導綱要》的通知，健康教育是培養(yǎng)學生健康意識與公共衛(wèi)生意識的重要途徑．3D虛擬仿真技術可以為中小學生提供更加直觀和互動的學習體驗，例如，通過虛擬仿真實驗教學，學生可以更直觀地了解人體結構，從而更好地理解健康生活方式的重要性，幫助他們掌握必要的健康知識和技能，促進健康行為和生活方式的養(yǎng)成.

運動解剖學知識在社會健康服務中扮演著重要角色．通過3D虛擬仿真技術，我們能夠為公眾提供直觀的解剖學展示，幫助他們理解運動對肌肉、骨骼的影響，以及如何通過正確的運動方式預防傷害．例如，可以組織師生在社區(qū)開展健康講座，利用仿真模型展示標準的運動姿勢，教育居民如何有效鍛煉特定肌肉群，同時避免運動損傷．通過這些服務，運動解剖學不僅停留在理論層面，而是真正轉化為提升公眾健康水平的實用工具，

4結語

人工智能的高速發(fā)展促使數(shù)字技術成為高等教育數(shù)字化轉型的重要工具，3D虛擬仿真技術在運動解剖學教學中的應用，不僅體現(xiàn)了高校數(shù)字化賦能的趨勢，也為教育創(chuàng)新提供了新的思路和方法.基于3D虛擬仿真技術構建的運動解剖學教學平臺具備直觀立體展示、師生交互性強、學生的自主學習不受時間空間的限制等優(yōu)點，使得優(yōu)質教育資源得以共享，促進了教育公平．同時有助于學生運動解剖學的學習效果的提升和授課教師的數(shù)字化教學素養(yǎng)的提升．該技術的推廣與應用，也標志著教育科技領域的一次深刻變革，為培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神與實踐能力的運動醫(yī)學人才奠定了堅實基礎，

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Construction of a Sports Anatomy Teaching Platform Based on 3D Virtual Simulation Technology

ZHANG Ying，ZHANG Guo-hua，ZHAO Ke-yong，WEI Xiao-na （College of Physical Education，Hanshan Normal University，Chaozhou，Guangdong，521041）

Abstract：With therapid advancement of modern technology，the application of artificial intelligence in higher education has become increasingly widespread．Theglobal trend in pedagogical development is gradually shifting towards teaching methods based on networkedvirtual simulation technology. In response to the limitations of traditional teaching approaches in terms of intuitiveness and interactivity，the application of 3D virtual simulation technology in sportsanatomy education representsa concrete manifestation of digital empowerment in higher education institutions．This paper explores the construction of a sports anatomy teaching platform through four aspects： developing a database of animated instructional images for sports anatomy，creating a chapter-based learning platform for sports anatomy courses，establishing dedicated discusion forums，and implementing post-class exercises and autonomous examinations．Furthermore，the paper analyzes the application value of the platform upon implementation and provides prospects for future development and utilization.

Key words： sports anatomy；3D virtual simulation；teaching platform