1、中文科技期刊数据库（全文版）教育科学 31 分析人体 3D 解剖软件在解剖教学中的应用和体会 张晓军 临汾职业技术学院，山西 临汾 041000 摘要：摘要：因为高校学生数量持续增加以及校内人体标本短缺等多种原因，传统解刨学在教育教学工作开展中面临着很大的挑战，很难适应新时代发展，由于其一些固有特征，如二维图谱以及复杂的名词和抽象空间关系等，会为初学者学习造成极大影响。而伴随现代网络信息技术不断发展，生物医疗领域中衍生出了数字人研究方面系列产品，如数据库或是软件等，多样化的 3D 教学软件的出现有效解决了影响解剖学教学工作良好开展的难题，备受医药院校教师、学生以及临床工作者喜欢。关键词：关键词
2、：人体 3D 解剖软件；解剖教学；应用 中图分类号：中图分类号：G64 解剖学是现代医学重要构成内容之一，也是学生对于正常人体结构进行认识和掌握关键学科，是对病因进行明确和有效治疗的重要前提条件，切实促进了现代医学各学科发展1。因为人体的构造太过复杂，所以刚开始学习医学的学生，很难理解和记住。近些年，伴随数字化医学发展，很多新兴技术措施与资源被广泛应用到医学教学中，如网络资源以及便携设备和软件 等2。在 传 统 的 多 媒 体 教 学 基 础 上，融 合Visible Body 软件，设计制作更为直观和形象的课件，构建教学互动平台，以此指导解剖教学，该种方式有效调动了学生学习积极性与探索欲，教
3、学效果较为理想。1 数字人发展概况 数字人其实就是将人体结构通过数字的方式开始展现出来，利用现代信息技术对人体微观结构存在的耦合生化特征方面开展研究，其中发展包含可视人以及物理人和生物人，还有智能人这四个阶段。自从美国在 19891989 年年首次提出可视化人体计划，并通过横切面的影像资料，获得了世界上第一套完整的人体三维构造资料。2001 年，韩国获得了自己国家的人类样本资料。我国则是在2002年首次完成了可视化人体方面的数据采集。由此可以发现，数字人研究在世界范围内受重视程度与日俱增，各国都部署了各自数字人研究计划，比如欧洲进行的虚拟人计划，还有日本提出的虚拟人计划以及人脑研究与生理人计划
4、等。而我国在开展数字人的研究时，主要是依照标准将所筛选的各类相关标本进行冷冻切片，在掌握相应人体断层照片前提下，对其进行科学预处理，以此完成对数字人体中各系统中关键组织和器官分割，进行标识以及命名，通过具有高性能的前沿计算集群，基于三维结构重建庞大分割数据，该种人体的三维解剖结构产生的数据集是目前发展中具有较高分辨率的一种数据集3。除此之外，因为我国在血管灌注技术方面存在很大优势，所以对于数字人展现的优势便是血管显示十分精细。我国当前虽然在数字人研究上已经掌握了九套可以代表我国人民的数据集，但相比进行数字人研究目标来说，相关工作开展依旧任重而道远，还有很多问题需要进行解决，包括但不限于高精度数
5、据获取以及图形精准分割，还有海量数据统筹管理和可视化等。以上都是我国在数字人研究发展中需逐一解决的难题。2 面临问题 解剖学作为基础医学的必修课程，在内容上十分丰富，结构也比较复杂，各个位置关系抽象，对于学生记忆要求比较高，开展学习的难度比较高，对于相关课堂教学工作开展也提出了很高要求。传统解剖教学中，观察图谱与标本以及进行实体解剖是开展教育教学的重要方式，不过在具体应用落实中还存在一些不足之处，因为图谱属于是平面图像，既没有立体视觉，也没有动态效果，所以，要想让学生们对图谱进行理解和记忆，会变得非常困难，尤其是在对运动系统方面知识以及神经系统方面知识进行学习时。其次，在解刨实践中，传统的教学
6、方式对尸体样本的要求非常高，会对教学产生不良影响。而固定之后的标本丧失了其原本特征，使学生无法建立形象思维，并且甲醛也会损害教师与中文科技期刊数据库（全文版）教育科学 32 学生身体健康4。当前很多医学院面对的最大难题就是尸体标本较为匮乏，库存量持续减少问题，再加上招生方面逐年扩招，使学生开展尸体观察与解剖机会越来越少。伴随现代计算机网络技术持续发展和智能设备的推广普及，数字化人体图像与三维模型软件诞生，对于传统解剖教学模式改革产生了极大的影响。数字三维化可视软件在解剖教学中的应用有效缓解了当下标本不足问题，提升了课堂教学效率，加强了教学质量。3 3D 教学软件优缺点分析 数字人和3D解剖学软
7、件为现代解剖学发展以及教学与科研注入了新的活力。3D 解剖学软件的诞生对于解剖学教师与学生而言有很大帮助，有效解决了影响解剖教学工作开展多年的很多问题。扩大招生和解剖教学尸体数量持续减少问题，在应用 3D 解剖学软件之后得到一定程度的缓解，其能够充分模拟解剖操作以及三位再现器官结构，让学生可以通过进行软件操作掌握知识技能。其次 3D 解剖学软件学习不会受到时间以及场地限制，能够有效解决各校对解剖学课时压缩改革和培养学生目标要求提升之间的冲突，降低了教师学生接触尸体时，受到有害和刺激性气体侵害的几率，消减了学生学习解剖学的抵触情绪5。另外，通过3D 虚拟技术构建的软件，能够在贴近真实的场景中对教
8、学模型进行随意角度的旋转以及放大缩小和逐层剥离与隐藏透明等相关探究性操作，使学生能够通过积极轻松态度以及游戏操作方式了解人体结构，在潜移默化中学会知识。不过万事有利必有弊，在实际应用中，数字人以及 3D 解剖学软件还存在着一些缺陷，因此要保证对其的使用要做到科学、合理，防止在教学中起到反作用。3D 模型虽然能够对标本的形态以及位置和彼此之间的毗邻关系进行真实再现，但是其与真实标本在样本质地、样本颜色，以及在学习过程中学生真实体会到的冲击上有很大的不同，因此其不能完全将人体标本替代。再者，医学作为一个实践性和逻辑性很强的科目，许多问题的发现和解决，都需要在实践中进行。从学生角度出发，其动手能力，
9、发现问题以及解决问题和思维能力的培养和提高都离不开实验操作。所以通过3D解剖学软件进行模拟解剖和学习是无法代替尸体解剖的，利用辅助软件，能够降低进行尸体解剖的难度，有效提升了尸体解剖效率与学习效果。此外，还有一点需要重视的是，3D 解剖学软件在实际应用中着重强调使用者身临其境的一种视觉渲染，会为学生造成极大视觉冲击，包含信息量非常大，但当冲击过去之后，学生进行学习的积极性反而会降低，过大的信息量容易让学生找不到重点6。并且其所附带的有关文字注解存在明显的碎片化特征，使学生知识学习无法构成体系，虽然学习知识很多，却非常零散，缺少系统性。所以教师要注意 3D 解剖学软件特点，在实际教学中做到扬长避
10、短，确保科学合理和规范地应用该软件。4 Primal 互动 3D 解剖学数据库 这个产品是 OV-ID Primal Pictures 公司通过十五年研发，所研究出的一种基于人体 MRI 实际扫描数据开发的三维立体解刨数据信息库，其中具有六千五百个以上，精度很高的三维动态互动式的解刨研究模型，其中还具有专为学生研发的测验库。在现代化发展中 Primal 互动 3D 解剖学系统已经成为科研以及教学和临床等领域工作开展重要内容，同时也被作为现代临床医学中患者教育参考资料。用户可以通过数据库中所附带的三维动画来观看准确的人体解剖模型，从而了解其结构、功能、生物学特征，以及治疗和手术操作过程等有关信息
11、。不过这个资料库的存取权，是要花费一定的代价，然后才能够使用的。在应用上有以下特点：可以一层一层地剥除解剖学模型，也可以将已剥除的组织层重新还原为原始形态；还可以将各个系统的全部器官或者是其重点关注的某个器官显示出来，还可以将有兴趣的多个系统器官叠加起来，观察它们的位置和彼此毗邻关系7。能够对整体人体或是指定器官作出随意方向与角度的旋转，对其进行缩放、透明等操作。在运动系统中，也可以使用三维动画来展现肌肉和韧带和骨头的互动，以此体现关节和肌肉的运动。里面嵌入了学习指导和有针对性的习题，方便了学生进行自我评估和测试，提高了他们的学习效率。从教师角度出发，还能够把有兴趣的系统或是器官进行叠加显示以
12、及任何视角观察图片导出，进行展示或者授课。这个数据库是当前市场上比较主流的专业级国外数据库，因为其需要由使用单位购买，以 IP 地址对访问权限进行控制，并且有同时在线人数限制，实际使用效果还会受到网速以及显示设备影响，而这些因素都使其无法得到广泛应用。虽然如此，在国内外依旧有很多院校以及研究所和医院在应用这个数据库。5 应用体会 中文科技期刊数据库（全文版）教育科学 33（1）有助于激发学生学习兴趣，提升教学效果 使用 Visible Body 人体 3D 解剖软件之后，学生进行学习时不再是传统被动接受式的学习过程，而是主动进行参与与思考的过程8。比如对于思辨力的掌握。传统解剖教学只是依靠平面
13、图谱加上文字说明进行教学，但图谱和标本存在很大差别，学生在学习时很难构建三维立体视觉，进行理解与掌握十分困难。使用软件之后学生可以从多角度，立体地对四边孔构成，还有出入血管神经和走行、肌肉形态与功能进行观察。促使其可以在解剖中快速对结构进行识别，快速掌握概念和意义。（2）有利于对临床疾病的理解 临床疾病表现和解剖关系十分密切。比如上臂骨折后移位的情况和上臂各个肌肉起止点存在密切关系，传统教育教学方法，无法动态地展示出肌肉的确切起点和功能。软件可以立体与全方位地呈现上臂各肌肉具体起止点以及范围与功能，学生能够通过进行放大、缩小和旋转等功能从不同角度开展观察，以此熟练对解剖知识进行掌握，充分提升了
14、学生对于临床疾病的实际理解与掌握程度。（3）有利于双语教学进行 伴随我国和世界医学的交流不断增加，我国医学正和世界医学逐渐接轨，不论是阅读文献或是国际交流都要确保能熟练掌握英语。在 关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见中提出要积极促进使用英语等相关外语开展教学。进行双语教育是我国现代高等教育改革的重要措施，有效适应了现代科技与社会经济发展，也是对进行培养高素质综合型人才培养的一项必要需求。双语教学核心目的是为了让学生能在掌握专业学科知识的基础上，提升学生专业英语能力。从人体解剖学角度出发，要兼顾进行解剖学知识以及专业英语学习。当前，解剖学考古学还缺少合适、高质量的双语对照教材，而
15、如果单纯地采用英语原版教科书，将增加学生的经济和学习的负担，其作用是比较不明显的。这款软件有很多种语言可供选择，里面有清晰的中英双语标注，还有英文的标准读音。能用英语和汉语进行简单的比较，帮助学员更快的掌握英语和汉语的词汇。在此基础上切实提升学习质量，让学生可以更好掌握相关解刨学知识，在未来能够为大众提供更高质量的服务，提升医学严谨性。（4）可自主复习自测 课后及时进行复习以及自测是学生进行学习的关键方式。软件本身具有小测验功能，学生可以利用其进行温习与巩固，在提升兴趣的情况下，可以深化学生对于知识的理解与掌握。（5）使用便捷 该软件能够通过网络下载，手机和平板电脑都能使用，有效拓展了学生学习
16、时间与空间。用手机下载，就可以开始学习了。一般的手机屏幕比电脑屏幕要小，所以软件页面的显示也会和电脑有一些不同，有的是横向显示，有的是纵向排列，但是内容是一样的。在教学中使用平板计算机可以获得较高的图像质量。6 结束语 综上所述，随着现代科技的快速发展，在当今这个数字化、信息化、智能化飞速发展的时代，以数字解剖学为基础的数字人和数字医学的发展，已成为必然的发展趋势。在计算机辅助下，三维解剖学软件的问世，使数字人成为医学院校和临床医生的一项重要技术。在持续的探索与实践中，将三维解剖学软件与传统教学、PBL、翻转课堂等各种教学方式有机地结合起来，并采用严谨、科学、规范、合理的方式，达到两者之间的优
17、势互补，从而达到更好的解剖学教学效果，从而为国家与社会的发展培养出更多更优秀的医学人才，促使现代医学能够得到高质量发展，让大众可以得到更好的服务，确保对临床疾病进行更有效的治疗，提升我国民众健康程度，促进我国社会以及其他方面发展。参考文献 1赵耘,杨兴尧,邢叔星.3D 解剖软件结合 PBL 教学法在骨科临床教学中的应用 J.中国继续医学教育,2023,15(02):57-61.2王硕林.三款安卓3D解剖软件应用体会及对比分析J.中国实用医药,2022,17(19):6-11.3范晓明,于兰,方方.微视频结合数字人体解剖软件在护理专业人体解剖学教学中的应用J.华夏医学,2022,35(04):1
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