李姍珊

【摘要】虛擬仿真數(shù)字人系統(tǒng)是信息技術(shù)和醫(yī)學(xué)科學(xué)相結(jié)合的立體可視化產(chǎn)物，對高職高專醫(yī)學(xué)教育人體解剖學(xué)課程產(chǎn)生重要影響，本學(xué)期在?？圃盒ＥR床專業(yè)的系統(tǒng)解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)課程當(dāng)中使用虛擬仿真數(shù)字人系統(tǒng)，本文探討這套系統(tǒng)的應(yīng)用對于實(shí)驗(yàn)教學(xué)所產(chǎn)生的積極影響以及不足。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字人 虛擬仿真 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

【中圖分類號】R47-4；G712 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）02-0222-02

在解剖學(xué)課程當(dāng)中，實(shí)驗(yàn)課占到非常重要的比例，根據(jù)《高職高專院校人體解剖學(xué)教學(xué)大綱》，人體解剖課程實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的目的在令學(xué)生科學(xué)有效地學(xué)習(xí)人體各系統(tǒng)，器官形態(tài)與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，為之后學(xué)習(xí)其他基礎(chǔ)課程和臨床課程打下的基礎(chǔ)。在課程改革完善當(dāng)中，利用新興技術(shù)提高教學(xué)效率成為新的趨勢。本校引進(jìn)虛擬仿真數(shù)字人系統(tǒng)并應(yīng)用于部分章節(jié)的系統(tǒng)解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)。

一、虛擬仿真數(shù)字人系統(tǒng)概述

虛擬仿真數(shù)字人系統(tǒng)是醫(yī)學(xué)學(xué)科與計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物[1]，本校引進(jìn)的數(shù)字人為易創(chuàng)虛擬仿真系統(tǒng)，根據(jù)男女真實(shí)人體斷層數(shù)據(jù)合成立體三維結(jié)構(gòu)圖像，男性2110層，精確度0.1mm至1mm，女性3640層，精度0.1mm至0.5mm，最大程度還原重建了人體5000多個解剖結(jié)構(gòu)[2]。數(shù)字人系統(tǒng)應(yīng)用于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室的建立，按照系統(tǒng)解剖學(xué)相關(guān)詞條展示各個解剖結(jié)構(gòu)，分層次，分系統(tǒng)，解剖結(jié)構(gòu)可以分細(xì)微結(jié)構(gòu)單獨(dú)展示，也可以組合展示，并且能夠360度旋轉(zhuǎn)，用于全方位觀察，操作界面設(shè)置逐層剝離功能[3]，便于理解各結(jié)構(gòu)立體空間結(jié)構(gòu)。

二、本校學(xué)情與教情分析

對參與到虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)的2017級課程教學(xué)目標(biāo)相同的康復(fù)和影像專業(yè)六個班級308名學(xué)生開展調(diào)查問卷顯示，80%為理科生，20%為文科生，從以往的知識基礎(chǔ)來講，理科生對解剖結(jié)構(gòu)空間位置理解能力較好，文科生對解剖學(xué)詞條背誦效率較高。約16%的學(xué)生為春季高考生，之前接觸過解剖學(xué)相關(guān)專業(yè)內(nèi)容，剩余學(xué)生在大學(xué)之前沒有接觸過解剖學(xué)課程。除理論課及實(shí)驗(yàn)課課堂以外，60%左右的同學(xué)表示晚自習(xí)會復(fù)習(xí)近期學(xué)習(xí)的內(nèi)容，12%的同學(xué)表示課外文體活動較多，課下從來不復(fù)習(xí)。

從學(xué)習(xí)計劃來看，實(shí)驗(yàn)課程在《人體解剖學(xué)》課程當(dāng)中占比重大，所授內(nèi)容包含人體各系統(tǒng)各器官知識，內(nèi)容繁多，需要大量記憶知識點(diǎn)，普遍存在學(xué)生容易疲勞，記憶效率低下，學(xué)生與教師均需要更多的互動來提升課堂教學(xué)和學(xué)習(xí)的效率。

三、教學(xué)實(shí)施

（一）前期調(diào)查及可行性分析

調(diào)差問卷顯示，在隨機(jī)選取的308名臨床專業(yè)學(xué)生當(dāng)中，約80%學(xué)生表示期待虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)課程，5%的同學(xué)更期望進(jìn)行傳統(tǒng)人體標(biāo)本的解剖，認(rèn)為仿真數(shù)字人系統(tǒng)不能與實(shí)際解剖操作相比。15%的同學(xué)表示對實(shí)驗(yàn)課上課方式無所謂。

（二）觀察樣本的選取

因?yàn)閷W(xué)校仿真數(shù)字人配備數(shù)量的限制，不能滿足所有人應(yīng)用數(shù)字人系統(tǒng)的需求。影像專業(yè)和康復(fù)專業(yè)是在解剖學(xué)這門課程當(dāng)中課程目標(biāo)與考核要求都一致的專業(yè)，在本學(xué)期的實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行當(dāng)中，影像專業(yè)應(yīng)用數(shù)字人仿真系統(tǒng)，康復(fù)專業(yè)應(yīng)用傳統(tǒng)的標(biāo)本解剖和模型教具授課模式。選取特定幾個章節(jié)的課程內(nèi)容，隨機(jī)選取影像專業(yè)三個班共155人，康復(fù)專業(yè)三個班共153人進(jìn)行追蹤調(diào)查，統(tǒng)計分析學(xué)生課后習(xí)題正確率，調(diào)查學(xué)生對虛擬數(shù)字人系統(tǒng)應(yīng)用的反饋

（三）統(tǒng)計數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)使用SPSS20.0軟件進(jìn)行處理，使用t檢驗(yàn)，X2檢驗(yàn)等多種方法進(jìn)行分析。

1.兩組學(xué)生課后作業(yè)正確率比較實(shí)驗(yàn)組155人，對照組153人。結(jié)果顯示，虛擬仿真數(shù)字人實(shí)驗(yàn)組課后作業(yè)正確率為75.9±7.44%，高于傳統(tǒng)教學(xué)對照組72.60±7.50%，P<0.05，具有統(tǒng)計學(xué)意義。此結(jié)果說明虛擬仿真數(shù)字人實(shí)驗(yàn)組對知識點(diǎn)具有更好的掌握。

2.課后調(diào)查問卷結(jié)果評價項(xiàng)目給予學(xué)生的問題是：你是否贊同虛擬仿真數(shù)字人系統(tǒng)對實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的促進(jìn)作用。給予贊同、不確定、不贊同三個選項(xiàng)，調(diào)查問卷顯示76%的同學(xué)選擇贊同，6%的同學(xué)選擇不贊同。虛擬仿真數(shù)字人系統(tǒng)受到大部分學(xué)生的贊同，對數(shù)字人輔助教學(xué)持反對意見的同學(xué)占比較小。

四、討論與思考

在本次調(diào)查研究當(dāng)中，虛擬仿真數(shù)字人系統(tǒng)的應(yīng)用受到大部分學(xué)生的認(rèn)可。

對于解剖實(shí)驗(yàn)課教學(xué)來講，解剖標(biāo)本實(shí)操一直是實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的重要手段，但是近年來可用于操作的標(biāo)本來源逐漸減少，學(xué)校資源配置也不能滿足專科實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的基本需求。從最早的學(xué)生數(shù)量少，到現(xiàn)在學(xué)校生源擴(kuò)招，標(biāo)本源減少，人均標(biāo)本使用數(shù)大幅下降，對于本校而言，解剖實(shí)驗(yàn)課由分組解剖標(biāo)本，逐漸過渡到標(biāo)本回收利用分組觀察，再到現(xiàn)在實(shí)體標(biāo)本與教學(xué)模型混用的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)模式。解剖實(shí)驗(yàn)課的最大矛盾，是人均稀少的標(biāo)本源與實(shí)操所需解剖結(jié)構(gòu)標(biāo)本需求量大的矛盾[4]。學(xué)?；诮馄蕦?shí)驗(yàn)課標(biāo)本源逐漸減少的趨勢，及學(xué)生培養(yǎng)標(biāo)本升級的需求，嘗試引進(jìn)了虛擬仿真數(shù)字人系統(tǒng)用于解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課實(shí)體標(biāo)本與教具教學(xué)方法相比，數(shù)字人系統(tǒng)緩解了標(biāo)本源不足的情況，并且系統(tǒng)根據(jù)真實(shí)斷層人體數(shù)據(jù)建模，三維重建5000多個解剖結(jié)構(gòu)，解剖結(jié)構(gòu)的展示更為細(xì)致清晰[5]。

數(shù)字人系統(tǒng)用戶操作系統(tǒng)界面友好，易于學(xué)生與系統(tǒng)操作互動，調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，對解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)起到促進(jìn)作用。但也有部分學(xué)生反映，數(shù)字電子模擬系統(tǒng)在實(shí)際操作手感上不能完全替代傳統(tǒng)的解剖標(biāo)本操作。所以在今后的教學(xué)進(jìn)行當(dāng)中，我們需要不斷探索和完善在現(xiàn)有的設(shè)備資源條件下最有效的可操作性的解剖實(shí)驗(yàn)課教學(xué)模式。

參考文獻(xiàn)：

[1]孔祥照等，PBL教學(xué)法應(yīng)用于人體解剖學(xué)第二課堂教學(xué)的探索.基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育，2017（01）：第1-3頁.

[2]郭燕君等，基于“數(shù)字人系統(tǒng)”三段序貫式教學(xué)模式在人體解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的設(shè)計與探索.科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2016（02）：第155-156頁.

[3]房東亮等，淺談第二代“數(shù)字人”觸摸屏解剖系統(tǒng)在人體解剖學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用.衛(wèi)生職業(yè)教育，2017（04）：第31-32頁.

[4]謝瑋銘，ZSpace虛擬全息3D一體機(jī)在人體解剖學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用.衛(wèi)生職業(yè)教育，2018（01）：第44-45頁.

[5]王曉靜與馬小根，“以人為本”的高職人體解剖學(xué)課程設(shè)計——以“腎”為例.衛(wèi)生職業(yè)教育，2018（01）：第51-52頁.