虚拟技术在解剖实验课中的应用探讨

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  【摘要】虚拟技术作为一种新兴技术被广泛应用于各领域。近些年,也逐渐应用到解剖学实验教学中。解剖学是医护专业的基础课程,实践性很强,但传统实验教学模式有其局限性,因此将虚拟技术运用到解剖学的实验教学中现已成为一种必然的趋势,极大地促进了现代医学教育的迅速发展。
  【关键词】虚拟技术 解剖实验课
  【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)07-0216-01
  “虚拟技术”是在先进的信息技术基础上发展起来的一种新兴技术,始于二十世纪六十年代,八十年代被正式命名,直至九十年代初才形成完整的体系。虚拟技术综合三维图像生成技术、多媒体技术、多传感交互技术和仿真技术等高科技手段,得到一个经过计算机处理、控制的,人们可以听到、看到、甚至可以进行实时交互的虚拟现实系统,从而让使用者体验身临其境的感觉。
  近些年,随着虚拟技术的飞速发展以及教学改革的不断深化,虚拟技术在我国各个学科得到了越来越多的应用。利用虚拟技术进行解剖学实验教学也已成为一种必然的趋势,有待更深入的开发,以促进现代医护教育的迅速发展。
  1.虚拟技术在解剖学的应用现状
  早在1989年,美国国家医学图书馆就提出了“可视化人体计划”,该计划由科罗拉多大学负责,将低温冷冻后的人体标本逐层进行铣切、拍照,获得人体连续横断面图像数据后,将所得数据进行三维重建。1994年11月,该计划顺利完成,获得了首例三维人体结构数据集。但因该标本生前作过器官切除,所以数据并不完整。2001年3月,韩国科学家通过一例65岁因脑瘤死亡的老年标本获得了第二套人体标本数据。2002年10月,第三军医大学张绍祥教授完成了中国首例“可视化人体”的数据采集工作,并公布了该人体结构数据集。通过电脑我们可以清晰的看见“可视人”的骨骼、肌肉、内脏甚至血管和神经等,中国因此成为第三个拥有人体数据集的国家。与前两个国家相比,我国的“可视化人体”数据有着更大的优势:标本无器质性病变、数据更完整、图像分辨率更高,断面厚度更薄等。
  “可视人”技术为国内外众多学者开展人体形态结构相关研究提供了真实、立体的模型。有学者已将该技术运用到了解剖学教学工作中,促进了现代数字解剖学的发展。
  2.虚拟技术在解剖学实验教学中应用的必要性
  2.1解剖学及其实验课的发展现状
  解剖学是一门研究正常人体结构的形态科学,实践性很强,是医护科学中的基础课程。
  (1)教学成本高
  人体标本和仪器设备在医学教育经费中占了很大比重。人体标本使用年限有限,时间长了易损耗,一旦损耗,标本与正常人体的形态、结构就会出现很大的差别,影响学生的正确认知。另外,仪器设备体积较庞大、占用面积较多,需要更多的场地来实现教学过程,所以在一定程度上阻碍了实验教学的广泛开展。
  (2)学生多、课时紧张
  近些年,高等教育的发展进入了快车道,全国高校招生人数逐年增加,课时安排紧张,且实验教学资源的发展大多未同步。导致正常实验教学的开展及实验教学质量受到严重制约。
  (3)标本形象性局限
  人体标本与真实的人体存在很大差别,如内脏在离体之后,形态、颜色、构造都会发生变化。一些微观的、动态的生理过程在标本上无法体现,比如,血液的循环过程、呼吸作用等。
  然而,我们通过虚拟技术就可以很好的弥补解剖学实验教学的这些局限性。学生可以通过对数字人各个组织系统的分解进行辅助学习。
  2.2虚拟技术在解剖学实验教学应用的优势
  (1)降低教学成本
  虚拟技术可谓“一次投入,终生受益”。虽然虚拟技术一次性投入很大,但利用虚拟技术进行解剖学相关实验,不存在标本损耗的问题。学生可以不断训练,可以根据课程内容随时添加实验内容,长远来看还是能够有效的降低教学成本的。而且可以充分利用网络资源,实现资源共享,提高资源的有效利用率。
  (2)不受时间和空间的限制
  虚拟技术结合网络技术,使传统的解剖实验教学不再局限于固定的时间、固定的教学场所中,时间和空间都得到了无限的延伸。只要在网络条件下,学生就可以根据自己的情况,随时随地进行实验、进行学习,不再受时间和空间的限制。
  (3)教学内容立体化
  虚拟技术在解剖学实验教学中的应用,极大的改变了传统的教学模式。通过虚拟技术,学生可以三维观察标本,比二维图片更形象、更清晰。
  虚拟技术在解剖学的实践教学方面有着强大的优势和潜力,正在被越来越多地的应用到实践教学过程中,架构着书本与临床间的桥梁。虚拟技术改变了传统的教育观念和模式,加快了实践教学的改革步伐。但是虚拟技术毕竟只是虚拟,不能完全替代真实的实践教学,学生也需要有一定的实际经验。所以,我们在对解剖学实践教学进行优化的过程中一定要注意合理的虚实结合。相信随着科技水平的不断发展,虚拟技术会在解剖学的实践教学中得到更合理、更广泛、更深入的应用。
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