虛擬實驗室在斷層解剖學教學中的應用

【摘要】近年來，國內(nèi)眾多高校都先后建立了虛擬實驗室，虛擬實驗室是一種基于Web技術、VR虛擬現(xiàn)實技術構建的開放式網(wǎng)絡化的虛擬實驗教學系統(tǒng)，是現(xiàn)有各種教學實驗室的數(shù)字化和虛擬化。我院也于2014年構建了虛擬解剖實驗室，主要用于影像技術專業(yè)學生的斷層解剖學教學，本文就虛擬實驗室在斷層解剖學教學中的應用進行初步的探討。【關鍵詞】虛擬實驗室；斷層解剖學；教學；應用【】R322【】A【】1007-8231（2016）31-0255-01人體斷層解剖學是研究正常人體不同方位斷面上的器官結構的形態(tài)、位置以及相互關系的學科。它能保持結構于原位，可由斷層重塑整體，與臨床結合密切。隨著影像學技術的快速發(fā)展，大型醫(yī)療儀器在臨床中的應用，斷層解剖學知識應是每個影像技術專業(yè)學生都必須掌握的一門重要基礎課[1]。但斷層解剖學是一門新生學科，目前尚缺乏完整的理論體系，學習起來相對較難，加上斷層標本制作困難，很多部位和內(nèi)部結構難以顯示，使得傳統(tǒng)的教學方法在斷層解剖的教學中存在諸多不足；而虛擬實驗室很好的解決了這些缺點，虛擬三維人體解剖學展示系統(tǒng)使用虛擬三維技術進行人體斷層標本的演示，具有立體直觀、使用方便、無損耗、易擴展等優(yōu)點[2]，在斷層解剖學的教學中有良好的應用前景。1.虛擬實驗室的建立我院于2014年年初開始虛擬實驗室的構建，至2014年6月完成，歷時近一個學期。該虛擬實驗室由虛擬實驗臺、虛擬器材庫和開放式實驗室管理系統(tǒng)組成。該平臺內(nèi)置中國數(shù)字人解剖系統(tǒng)軟件，軟件涵蓋了系統(tǒng)解剖學、局部解剖學和斷層解剖學三個模塊，以及微課模式。該平臺的建立和運用，為教師實施PBL教學、形成性評價提供了操作平臺[3]。同時，虛擬實驗室也緩解了醫(yī)學院目前尸體標本來源缺乏和教學需求持續(xù)增加這一緊迫矛盾，為提高我院影像技術人才的培養(yǎng)質量奠定了堅實的基礎。2.虛擬實驗室在斷層解剖教學中的優(yōu)勢隨著電子計算機技術的不斷應用和發(fā)展，虛擬實驗室在醫(yī)學實驗教學中有了更多的應用，尤其在斷層解剖教學中的應用，更是比傳統(tǒng)的教學方式有著很大的優(yōu)勢。2.1使用方便，提高了斷層實驗教學效率傳統(tǒng)的實驗教學在實驗前需要做繁瑣的實驗準備環(huán)節(jié)，而學生利用虛擬實驗室進行實驗，可以不受實驗時間和場所的限制，甚至可以利用網(wǎng)絡化手段提高效率，學生操作電腦就可以完成對人體各個斷層標本的觀察，豐富感性認識，加深對教學內(nèi)容的理解，從而大大激發(fā)學生學習的主動性，提高實驗教學效率。2.2節(jié)省投入，提高了實驗室利用效率目前的斷層解剖實驗教學中，用到的一些標本都價格高昂，由于很多學校辦學經(jīng)費有限，實驗室建設投入不足，斷層標本有限，嚴重影響了斷層解剖實驗的開展。虛擬實驗室靠內(nèi)置的解剖系統(tǒng)軟件提供了大量三維斷層解剖圖片，這些圖片真實感很強，還有文字說明，理論上學生可以反復無限次的操作，直到完全理解，這必將極大地減輕實驗室的負擔，提高實驗室的利用效率，還能在很大程度上減少實物標本的消耗，為學校節(jié)省了開支。3.虛擬實驗室的局限性虛擬實驗室雖具有諸多優(yōu)點，但是也存在某些局限性，所以在實際教學過程中不可以完全取代真實實驗室。一方面，虛擬現(xiàn)實技術屬于新興計算機技術的一種，要求教師具有較專業(yè)的計算機技能[4]，而醫(yī)學專業(yè)教師主要側重于教學能力的培養(yǎng)和教學方法的探索，兩者有時不能得到統(tǒng)一。如何實現(xiàn)兩種能力的有機組合，又發(fā)揮專業(yè)技能優(yōu)勢，是當前亟需解決的問題。另一方面，傳統(tǒng)的實驗教學是在教師的指導下，學生分組進行實驗，這有利于在實際操作中發(fā)現(xiàn)問題并通過合作解決問題，教師在講解斷層標本時還可結合臨床。而虛擬實驗室是對現(xiàn)有實驗的三維重現(xiàn)，只包含實驗教學課程，缺乏臨床實踐，不利于學生臨床思維及能力素質的培養(yǎng)。綜上所述，虛擬實驗室作為新興的實驗教學平臺，擁有傳統(tǒng)實驗室不可比擬的優(yōu)勢，正在逐步應用于斷層解剖學的教學中；但虛擬實驗室仍有其自身的不足，因此，虛擬實驗室的發(fā)展需要揚長避短，充分發(fā)揮自身優(yōu)勢，輔助完成斷層解剖教學，培養(yǎng)更多的有實踐能力的創(chuàng)新型醫(yī)學人才。【Reference】[1[孟海偉，劉樹偉，尹群生，等.淺談人體斷層解剖學教學的體會[C]//山東解剖學會教學研討會論文匯編.2005.[2]羅嘉倫，廖丙修，饒勇星，等.虛擬三維人體解剖學展示系統(tǒng)的設計[J].中國組織工程研究，2011，15(26):4833-4836.[3]沈雷，何軍，馬勇，等.促進虛擬人體解剖實驗教學效果提