虚拟实验室在断层解剖学教学中的应用

虚拟实验室在断层解剖学教学中的应用

【摘要】近年来，国内众多高校都先后建立了虚拟实验室，虚拟实验室是一种基于Web技术、VR虚拟现实技术构建的开放式网络化的虚拟实验教学系统，是现有各种教学实验室的数字化和虚拟化。我院也于2014年构建了虚拟解剖实验室，主要用于影像技术专业学生的断层解剖学教学，本文就虚拟实验室在断层解剖学教学中的应用进行初步的探讨。【关键词】虚拟实验室；断层解剖学；教学；应用【】R322【】A【】1007-8231（2016）31-0255-01人体断层解剖学是研究正常人体不同方位断面上的器官结构的形态、位置以及相互关系的学科。它能保持结构于原位，可由断层重塑整体，与临床结合密切。随着影像学技术的快速发展，大型医疗仪器在临床中的应用，断层解剖学知识应是每个影像技术专业学生都必须掌握的一门重要基础课[1]。但断层解剖学是一门新生学科，目前尚缺乏完整的理论体系，学习起来相对较难，加上断层标本制作困难，很多部位和内部结构难以显示，使得传统的教学方法在断层解剖的教学中存在诸多不足；而虚拟实验室很好的解决了这些缺点，虚拟三维人体解剖学展示系统使用虚拟三维技术进行人体断层标本的演示，具有立体直观、使用方便、无损耗、易扩展等优点[2]，在断层解剖学的教学中有良好的应用前景。1.虚拟实验室的建立我院于2014年年初开始虚拟实验室的构建，至2014年6月完成，历时近一个学期。该虚拟实验室由虚拟实验台、虚拟器材库和开放式实验室管理系统组成。该平台内置中国数字人解剖系统软件，软件涵盖了系统解剖学、局部解剖学和断层解剖学三个模块，以及微课模式。该平台的建立和运用，为教师实施PBL教学、形成性评价提供了操作平台[3]。同时，虚拟实验室也缓解了医学院目前尸体标本来源缺乏和教学需求持续增加这一紧迫矛盾，为提高我院影像技术人才的培养质量奠定了坚实的基础。2.虚拟实验室在断层解剖教学中的优势随着电子计算机技术的不断应用和发展，虚拟实验室在医学实验教学中有了更多的应用，尤其在断层解剖教学中的应用，更是比传统的教学方式有着很大的优势。2.1使用方便，提高了断层实验教学效率传统的实验教学在实验前需要做繁琐的实验准备环节，而学生利用虚拟实验室进行实验，可以不受实验时间和场所的限制，甚至可以利用网络化手段提高效率，学生操作电脑就可以完成对人体各个断层标本的观察，丰富感性认识，加深对教学内容的理解，从而大大激发学生学习的主动性，提高实验教学效率。2.2节省投入，提高了实验室利用效率目前的断层解剖实验教学中，用到的一些标本都价格高昂，由于很多学校办学经费有限，实验室建设投入不足，断层标本有限，严重影响了断层解剖实验的开展。虚拟实验室靠内置的解剖系统软件提供了大量三维断层解剖图片，这些图片真实感很强，还有文字说明，理论上学生可以反复无限次的操作，直到完全理解，这必将极大地减轻实验室的负担，提高实验室的利用效率，还能在很大程度上减少实物标本的消耗，为学校节省了开支。3.虚拟实验室的局限性虚拟实验室虽具有诸多优点，但是也存在某些局限性，所以在实际教学过程中不可以完全取代真实实验室。一方面，虚拟现实技术属于新兴计算机技术的一种，要求教师具有较专业的计算机技能[4]，而医学专业教师主要侧重于教学能力的培养和教学方法的探索，两者有时不能得到统一。如何实现两种能力的有机组合，又发挥专业技能优势，是当前亟需解决的问题。另一方面，传统的实验教学是在教师的指导下，学生分组进行实验，这有利于在实际操作中发现问题并通过合作解决问题，教师在讲解断层标本时还可结合临床。而虚拟实验室是对现有实验的三维重现，只包含实验教学课程，缺乏临床实践，不利于学生临床思维及能力素质的培养。综上所述，虚拟实验室作为新兴的实验教学平台，拥有传统实验室不可比拟的优势，正在逐步应用于断层解剖学的教学中；但虚拟实验室仍有其自身的不足，因此，虚拟实验室的发展需要扬长避短，充分发挥自身优势，辅助完成断层解剖教学，培养更多的有实践能力的创新型医学人才。【Reference】[1[孟海伟，刘树伟，尹群生，等.浅谈人体断层解剖学教学的体会[C]//山东解剖学会教学研讨会论文汇编.2005.[2]罗嘉伦，廖丙修，饶勇星，等.虚拟三维人体解剖学展示系统的设计[J].中国组织工程研究，2011，15(26):4833-4836.[3]沈雷，何军，马勇，等.促进虚拟人体解剖实验教学效果提