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人体3D可视化软件在人体解剖学教学中的应用*

2022-01-01张丽虹赵小贞

解剖学杂志 2022年3期
关键词:解剖学实物标本

张丽虹 林 清 赵小贞 王 玮

(福建医科大学基础医学院人体解剖学系,福州 350122)

3D为英文“Three Dimensions”的简称,中文意为三维,指立体的空间概念。人体3D可视化软件(以下简称“3D APP”)是指通过平面显示器,展示三维人体解剖结构的学习软件[1-6]。人体解剖学是研究正常人体形态结构的科学,而传统的解剖学教学,除了观察实物标本和解剖实操外,主要以图片、视频等二维形式呈现,在学习效率、直观性和理解难易程度上都有一定局限性,因此人体3D APP应运而生[7-8]。为了探讨3D APP在人体解剖学教学中的应用现状、存在问题和解决方案,笔者针对本校2020级临床医学(“5+3”一体化)专业的120名学生,在大学一年级完成系统解剖学课程后开展问卷调查并进行结果统计,期望人体3D APP未来能更好地服务于解剖教学。

1 3D APP在人体解剖学教学中的应用现状

1.1 医学生安装并使用3D APP的现状

根据调查问卷结果,95.8%的学生有安装一种及一种以上3D APP;在没有安装的学生中,60%是因为根本不知道有此类型软件,另外40%是因为需要付费。安装3D APP种类主要有“3D Body”(83.4%,供应商为上海桥媒信息科技有限公司)、“2020-人体解剖学图谱”(13.9%,供应商为Argosy Publishing股份有限公司)、“Visible Body”(12.2%,供应商为Visible Body股份有限公司),“解剖学-三维图谱”(6.9%,供应商为Catfish Animation Studio 有限公司)、“维萨里3D解剖教学”(7.83%,供应商为西安维萨里数字科技有限公司)、“CoolMed”(0.025%,供应商为成都智学易数字科技有限公司)。学生了解3D APP的途径主要是通过学生介绍(53.9%),其次是自己搜索(16.5%)和教师介绍(8.7%),以上途径都有的占比20.9%。大部分学生主要是应用3D APP进行课后复习(73.0%),其次是课中参照(22.6%)和课前预习(4.4%)。关于3D APP的使用频率,58.3%的学生表示上解剖学课的时候才使用,24.3%的学生表示基本每天都使用,17.4%的学生安装完后基本没有使用。关于帮助学习成效方面,48.7%的学生认为很有帮助,47.8%的学生认为一般,3.5%的学生认为基本没什么帮助。

1.2 课堂教学中3D APP应用的现状

根据调查问卷结果,46.7%的学生表示教师在课堂教学中会使用手机3D APP投屏或解剖实验室配备的“ECDH中国数字人解剖系统”进行教学活动。其中,有52.5%的学生认为在课堂教学中使用3D软件对学习很有帮助,46.7%的学生认为效果一般,0.8%的学生认为基本没什么帮助。

2 3D APP在应用中的优势和存在的问题

2.1 3D APP在应用中的优势

根据调查问卷结果,在学生的学习体验方面,3D APP的主要优势是更加直观展示人体三维立体结构以及人体的运动状态,其次是使用方便、不受时间和地点的束缚,第三是使生涩难懂的解剖学知识变得生动有趣,使学习不再枯燥。此外,3D APP实现了多角度且无障碍地观察人体结构,例如3D APP可以清楚且立体地呈现心瓣膜结构,但在实物标本中这一结构却很难被清楚地观察到。同时,有60%的学生表示,除了观察实物标本外,3D APP是最有利于解剖学学习和理解的方式,可见3D APP在解剖学学习中起着重要的辅助学习作用。此外,在56名认为3D APP很有帮助的学生中,47名学生的系统解剖学期末总评成绩为80分以上。

2.2 3D APP在应用中存在的问题

根据调查问卷结果,在学生的主观使用体验方面,3D APP主要存在的问题有:展示的人体结构不够精细,例如不能清楚地展示筋膜等结构;结构不真实,与实物标本相差大;与教材和课堂知识没有办法很好的衔接以及需要付费等。在集体备课环节中,据教师反馈,在课堂教学中使用3D软件,有时会由于软件、硬件、网络等客观因素,以及自身对软件操作不够熟练等主观因素,影响正常的教学进度和课堂效果。笔者也查阅了市面上的3D APP,确实存在良莠不齐的现象,且大部分需要付费才能使用,主要存在问题有:①目前没有针对某个专业、课程或教材配套使用的3D APP,间接增加了学生在选择和使用上的难度;②部分3D APP对细节呈现不够,与实物标本差别较大,甚至会存在一些错误;③大部分3D APP内容过于模式化,功能单一,仅仅是展示人体三维立体结构,不能融合其他相关学科及临床知识,没有配套的音频或视频讲解;④不够智能化,不能针对不同需求提供个性化服务;⑤缺少互动模块,趣味性偏低。

3 基于3D APP在应用中存在问题的解决方案设想

3.1 3D APP开发运用商层面

笔者认为一款好的3D APP不应该仅仅局限于精细且真实地呈现人体立体结构,还可以作为一个移动掌上课堂,例如添加短视频讲解等功能,满足使用者随时随地以及使用碎片时间学习的需求;一个学习医学知识的互动平台,使用者间可以互相答疑解惑,畅所欲言,发表自己的观点;一个分享前沿医学知识和临床知识的终身学习平台,让医学生将来在工作岗位上也能不间断地学习和巩固解剖学知识;一个寓教于乐的“游戏”学习平台,可以巧妙地将生涩难懂的解剖学知识转化为生动有趣的互动游戏;一个趣味化的大众医学科普平台,为非医学专业的人们提供学习解剖学和医学知识的窗口。总而言之,软件的开发运营商应该充分了解并满足使用者,尤其是青年学生的需求,从多方面不断去完善和提升软件性能。

3.2 学生层面

首先,由于部分学生在安装后并没有常态化地使用3D APP,因此学生们应该积极地寻找和使用适合自己的3D APP;其次,要充分发挥自身的学习主观能动性,衔接好教材、课堂及3D APP的知识内容,建立适合自己的学习方法,使3D APP在解剖学习中的作用能最大程度地发挥;第三,切不可本末倒置,因为3D APP的使用,而忽视了观察实物标本。值得庆幸的是有93.9%的学生认为3D APP不能代替实物标本观察,仅仅是起到了锦上添花的作用。

3.3 教师、学校和国家层面

首先,由于学生从教师途径了解3D APP的占比并不高,因此教师应该在学生中大力宣传、鼓励以及正确地引导学生使用3D软件;其次,教师应该熟练掌握3D软件的操作,并付出足够的时间和精力在教学实践中思考怎样科学地运用3D 软件提升教学质量;第三,增加3D软件的使用频率,打破教学常规,大胆尝试和创新,切实推动教学改革。学校层面应该加强软件和硬件设施的投入,最大程度上保障师生在课前、课中和课后顺利地使用3D软件。国家层面应该努力推进3D APP的开发和完善工作,例如,定制与现阶段教材配套的3D APP,免费提供给师生使用。

虽然现今3D APP在人体解剖学教学中扮演越来越重要的角色,但要清楚地认识到,各种虚拟现实技术永远不可能取代观察实物标本和解剖实操,需要通过自上而下的多方面努力,在教学实践中不断地探索融合多种教学手段的最佳模式,勇于打破常规,大胆创新,让科技创新成果与教学有机结合,以实际行动切实推动人体解剖教学的发展和改革,为社会主义事业培养更为优秀的医务工作者。

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