虚拟仿真实验教学平台在系统解剖学实验教学中的实施与应用

朱迪

摘要：教育信息化技术在现代教育领域得到广泛的运用，以软件技术为支撑，不断更新教学模式和手段，促进医学生培养质量的提高。虚拟仿真实验教学平台对医学生的培养起到了至关重要的作用，不仅改善了目前传统教学模式中忽视对学生实践能力发展的现状，学生通过在实验平台上进行的多次实验，也可有效掌握解剖学有关实验操作技巧，进而大幅度提高的医学生人才培养质量。

关键词：虚拟仿真实验；教学平台；系统；解剖学；实验教学；实施；应用 

引言：随着计算机技术的迅速发展，人们对虚拟仿真技术的应用日益广泛，虚拟仿真实验教学也日益成为一种有效的教学方法。人体解剖在医学院校中的应用，对医学院校学生临床应用能力的培养起着举足轻重的作用。解剖学是医学的必修科目，主要传授人体器官与系统的部位、构成、形态等知识，有较强的实验性。

1虚拟仿真实验教学在解剖学实验教学中的实现

虚拟仿真实验是利用计算机虚拟模拟技术，对人体器官进行定位、结构实现三维和动态的模拟。虚拟模拟技术以概念性、浸入性为特点，以交互为主要特点。利用虚拟仿真技术，利用计算机绘图、人工智能、多媒体、仿真等技术，对“人体结构”进行计算机程序设计，实现人体的立体结构[1]。在此基础上，学生能够从多个层次上对人体的各个部位进行反复的观察，探究其内部构造、相邻关系，并将其结构和功能有机地联系在一起。通过这种方式，学生会觉得自己是在一个虚拟的世界里，能够模拟出人体的解剖学，这就突破以往的物理模型所不能做到的极限，将看不见的问题具象化，更直观、复杂、简单。

2虚拟仿真实验教学平台应用的重要性

学习医学的基础课程是人体解剖学，更是应用型医学人才培养的重点和根本。教师要提高解剖学的教学质量，首先要调动学生的兴趣，为下一步的专业学习打下扎实的基础。随着网络技术的飞速发展，大学生获得知识的途径日益多样化，其中以大学生的信息获取最为广泛。虚拟仿真实验是教育信息化的产物，在教学中得到了广泛应用[2]。将虚拟模拟实验平台引入到解剖学教学中，能有效地改善课堂教学，提高教学质量。人体解剖学是一种形态学，在老师的引导下，学生能够获得有关的知识，并通过实验来获得相关的知识。在解剖教学中，应加强对实验教学的重视，适当增加实验时间，增加实验内容，以达到培养学生实际操作能力的目的。这就要求教师要做好相应的研究和分析，有效开发虚拟仿真实验教学平台[3]。由于解剖结构复杂、组织层次多、毗邻关系复杂，人体各部分之间存在着许多空间几何关系以及相互联系与转化规律，所以在进行解剖实验教学时，需要使用大量的实物教具来辅助完成整个过程。通过虚拟仿真实验，使学生能够看到逼真的场景，能够实现一些重复操作、一些传统的实验教学难以实现的实验情境。这样就可以较好解决传统教学中标本不足这一难题，促使学生对解剖学产生学习兴趣，增强他们的学习效果。

3虚拟仿真实验教学平台的具体应用分析

3.1借助VR技术，制作课堂教学课件

在解剖学课堂教学中，师生关系的好坏，对教学的质量有很大的影响。教师应采取恰当的教学方式，以改进当前的教学现状，但有些教师的教学方式落后，影响了学生的学习积极性，影响学生的学习积极性，同样也影响师生互动的质量和频率，使课堂气氛僵化。人体解剖课是在高一上学期开始的，这段时间里，学生们才开始接触到解剖和临床的基本知识。因此，教师在进行解剖学的同时，也可以增加实际的操作，以方便学生的讲解。然而，传统的教学中，教师在介绍临床案例时，既要注意不能过于繁琐，不能涉及到大量的临床知识，也不能让教学内容超越常规，给学生造成困难，同时，也会降低学生的学习积极性。通过对传统的多媒体课件的开发，虚拟现实课件的制作过程进行了一定的改进，使教学更加系统化、立体，完全替代了传统的多媒体教学[4]。传统的教学课件都是平面的、静态的，而虚拟现实的教学内容是以三维的形式展现知识，营造出虚拟的教学氛围，强化学生的知识情感。特别是在解剖学教学方面，若仅仅依靠几幅平面图来显示，同学们很难详细地观察到房间里的每一个，从各方面来说，要想掌控室内空间是非常困难的。而通过VR虚拟现实技术，可以让同学们更加深入地认识到身体的本质。在学习的过程中，学生可以从整体上看到身体的构造，并能及时的将所学的知识应用到实际操作中，从而避免被动的接受。因此，积极地参加学习，可以使同学们的知识更加牢固。实现，通过仿真解剖，可以了解各个器官的解剖关系，建立X线片、CT、MRI等与其它影像相结合的影像资料。其次，通过对大体标本的观察，运用虚与实相结合的方法，从解剖形态到临床应用的转变。同时，在控制班级中采用了传统的教学方式，教师先使用大体标本进行教学，再由同学们分小组观察。

3.2构建仿真模型，激发学生学习兴趣

随着计算机技术的迅速发展，虚拟仿真实验成为当今医学教育技术改革的一个重要方向。而医学生的工作是以人为中心的，由于学生自身条件有限、学习能力参差不齐、实验室设施不足、教学资源缺乏等原因，使虚拟仿真实验教学不能完全满足临床需要，甚至成为影响教学质量的瓶颈因素。因此，在实际教学中，必须把虚拟仿真实验与现实实验有机地结合起来，进行实际操作，才能够有效地改善实验效果。目前，国内各医学院校均已搭建起一套基于网络技术的虚拟仿真实验台。虚拟仿真实验平台是以多维信息为基础，利用多种计算机技术，建立一个基于多维信息的虚拟环境

[5]。让学生在实验中全神贯注，启发学生的思考。虚拟仿真试验可以为各学科的相关课程的开设提供技术支撑，推动我国的教育信息化建设。在解剖学教学中，利用虚拟技术构建人体解剖学的三维模型，证明其三维形态及空间毗邻关系，降低学生的学习费用，克服目前某些学校缺少标本或使用简单的动画与操作方式进行实验互动的问题，从而提高解剖学的教学质量。在此基础上，建立人体左腓骨模型，并进行仿真分析。在此基础上，运用虚拟模拟技术，构建人体的立体结构，通过左侧的图形来构建骨骼和肌腱的结构，同学们可以通过右侧的图形来实现肌肉结构与左侧的图形的连接，从而加深对结构和相邻关系的认识。

结束语：总之，在系统解剖学教学中引入虚拟仿真实验教学平台，必须按照课程的具体要求，合理安排课程内容，使之与课程内容相适应。同时，根据不同的课程特征和教学内容，对虚拟模拟技术进行了合理的运用。解剖学教师应熟练应用该平台，使之能够熟练地应用于系统平台，并在虚拟实验平台上实现将理论知识变为实践技能。

参考文献：

[1]黄金玉,徐能全,王华京,李鸿玮,张兰凤.医维度虚拟仿真教学平台在系统解剖学理论教学中的应用[J].赣南医学院学报,2022,42(12):1338-1340.

[2]吴天秀,符华春,蔡洁.三维虚拟仿真教学系统3Dbody在系统解剖学实验教学中的应用体会[J].解剖学杂志,2020,43(01):77-79.

[3]肖莉,石清明,魏小于,聂政,李健.基于虚拟仿真实验教学平台的翻转课堂在人体解剖学实验教学中的应用[J].解剖学杂志,2022,45(05):475-477.

[4]连雅雯,李贞兰,陈晓伟,崔银星,程士欢,刘训灿.虚拟仿真实验教学平台在康复医学教学中的应用[J].高校医学教学研究(电子版),2021,11(03):49-52.

[5]刘锦龙,苏燕,徐继辉,杨美霞,孙小荣,宋芳.基础医学虚拟仿真实验教学平台建设及虚实结合的应用成效[J].高校医学教学研究(电子版),2020,10(01):44-51.

课题：虚拟仿真教学平台在解剖教学中的应用---以临床医学专业为例，项目编号：2021ybjyxm03