李芬　方安宁

关键词：虚拟仿真；传统教学；人体解剖学

中华人民共和国教育部于2012年3月正式发布了《教育信息化十年发展规划（2011—2020年）》，规划中明确指出，我国教育改革和发展的方向是显著提高信息技术与教育教学发展的深度融合，以教育信息化促进教育变革，实现教育现代化，利用先进网络和信息技术，建立健全高等教育信息化、数字化的基础设施，以促进创新性人才培养、提高科研水平、增强社会服务与文化传承能力，促进教育质量全方位提高。在当今“互联网+”的教育背景下，教学模式也随之发生了变化，已经逐渐向“传统+数字”的模式转变。随着虚拟仿真技术不断融入课堂，彻底颠覆了课堂教学手段，极大丰富了教学内容，最大限度地调动了学生的主观能动性和创新性。学生可以有针对性地利用课外闲暇时间进行预习或复习，实现从“要我学”到“我要学”的转变，彰显了信息技术与教育、教学的融合。学生处在智能化的教學环境中，基本达到了以学习者为中心的教育教学新模式。

1高职高专院校“人体解剖学”课程教学现状

“人体解剖学”是临床专业必修课程之一，我校临床专业该课程共96学时，其中理论课58学时，实验课38学时，如下表所示。在一年级的第一学期开设此课程，是医学生们最先学习的课程之一。该课程内容复杂精细，专有名词多且拗口，对于初学者来说，难免会有畏难情绪，此时授课教师就要适当调整教学方法。例如，将自编记忆口诀、微课以及虚拟仿真技术等融入课堂教学中，活跃课堂气氛，提高学生学习兴趣，帮助学生适应“人体解剖学”课程的学习。另外，有些内容比如脉管系统和神经系统不仅专有名词多，还具有一定的抽象性，涉及范围广，较难以理解。仅利用挂图和模型进行授课的传统教学模式不能准确地展示器官的真实结构，加之教材所使用的配图基本都是平面图，不仅不便于学生理解，甚至还会产生理解偏差。这种情况下，传统的教学模式会可能会使教学内容更加枯燥难懂，无法完全达到教学目的。在传统教学基础上联合使用虚拟仿真平台，将虚拟现实技术与多媒体技术以及网络系统多维度交互，使学生在集声音、图像、文字、视频和3D动画为一体的虚拟现实世界完成自主学习。学生可通过虚拟世界与实体标本相结合，做到互为补充、反复学习，从而提高学习效率。通过课前预习，活跃课时教学气氛，提高学生课堂参与度，让学生牢牢把握学习的主动权，真正成为课堂的“主角”。

2虚拟仿真技术概况

2.1虚拟仿真概述

虚拟仿真（virtual reality）可称为虚拟现实技术或者模拟技术，顾名思义，可以理解为以一个虚拟的系统去再现真实系统的技术。利用计算机技术生成一个逼真的虚拟环境，在这个虚拟的环境中，用户可通过头盔显示器等多种交互设备与虚拟环境中的实体进行互动，并产生视、听、触等多种感觉，栩栩如生的虚拟环境，让用户有身临其境的感觉。虚拟仿真所具有的交互性、沉浸性、虚幻性以及逼真性等特征，进一步说明了这是一种先进的数字化人机接口技术。将真实的标本数据通过计算机虚拟仿真技术将其数字化，进而建成3D立体标本，便可以进行实时、动态、360度全方位观察相关器官的解剖结构及位置毗邻，打破传统教学过程中空间立体感不强的障碍，帮助学生理解、记忆。强烈的视觉冲击、游戏式的学习体验以及不受空间和时间限制的“化零为整”的学习方式，大大提高了学生学习效果。这种线上线下相结合的教学方式得到了迅速的推广，并得到了广泛认可，最大限度地保证了实验教学质量。

《教育信息化十年发展规划（2011—2020年）》指出，针对职业教育、高等教育等不同需求，建设1500套虚拟仿真实训实验系统。虚拟仿真技术已在多领域、多课程广泛使用，均得到了较好的评价。比如，赵明蕊在《分析化学》的实验教学中，将使用线下实验授课方式的学生作为对照组，使用线上虚拟仿真实验的学生作为观察组，发现观察组的课程签到率、课前预习情况、实验操作、实验报告质量等指标都明显优于对照组；闫旭升等人在《虚拟现实技术在“人体解剖学”教学中的优势与适用情况分析》一文中，通过对仅使用传统教学手段的传统教学班与在使用传统教学的基础上结合数字人软件虚拟仿真技术的数字人实验班的期末成绩进行对比，数字人实验班的期末成绩明显优于传统教学班，极大地提高了学习效率。

除此之外，医学微生物、生理学、机能实验学、病理学与病理生理学等学科中应用，都发挥出了非同一般的作用。

2.2虚拟仿真在“人体解剖学”实验教学中的应用

虚拟仿真实验是通过一个模拟的仿真软件进行的实验。学生可以通过手机端进行实验，不受时间、空间、地点的限制，学生随时随地就可以利用碎片时间进行实验操作，并且可以反复进行，帮助学生加深记忆、熟练掌握。

虚拟仿真实验不受实验材料限制，尤其是人体解剖学标本等的来源日益紧张，实验环境特别是福尔马林的气味所引起的身体不适感，都可通过虚拟实验得到有效的缓解。作为线下实验课的有力补充，使实验课效果与质量均得到了极大的提高，同时也降低了实验标本、模型方面的损耗，减轻了财政压力。

“人体解剖学”虚拟仿真软件如3D Body、中国数字人解剖系统等，均有男、女两套模型，可实现逐层分离、旋转、添加以及三维立体互动等功能。学生可以根据自己需要进行操作，学习中又不失趣味，能有效地调动学生的学习主动性与参与度，有利于提高实验课学习效率、提高学生的实验创新思维。

由于虚拟仿真资源非常丰富，在使用过程中需要授课教师根据各专业人才培养方案和课程标准的要求对资源进行统筹，设计符合各专业要求的“人体解剖学”实验，避免学生面对众多资源无从下手，提高使用效率，再结合实验微课对实验项目加深理解。通过课前准备，学生可以带着问题进入课堂，更有助于提高学习效率，也能锻炼学生的自主学习与创新能力。授课教师可以根据系统提供的访问数据对学生课前预习情况进行监测，帮助授课教师了解全体学生的学习情况，以便适时作出调整。

“人体解剖学”是研究人体正常形态结构的一门科学，于医学而言，具有重要意义，是建立医学临床各专业知识框架体系的基石，对于支撑医学生后续临床专业课的学习有举足轻重的作用。但是，由于“人体解剖学”的复杂性和抽象性，再加之传统教学方法与学生互动较少，多以课堂传授为主，学生难以及时消化理解，历届学生普遍反应该课程晦涩难懂、枯燥乏味。因此，近年来，我校开始对“人体解剖学”教学方式进行改革，从十多年前的在传统教学的基础上辅助应用多媒体系统到微课，再到线上线下混合式、多方位信息化教学手段相结合的授课方式。新形势下，计算机信息化技术的发展日新月异，数字化的教学方式也随之进入课堂，这种富有科技感的教学方式更加适合新时代的大学生，学生学习热情、学习效果以及创新性得到了进一步提升。

与传统教学方法相比，虚拟仿真平台的资源丰富、声文并茂，更具科技感，學生有强烈的参与意愿，还能更加形象地反映出人体器官之间的三维立体关系。一方面，学生可通过手机访问虚拟仿真平台APP，为课前预习、课后复习以及因人而异的个性化学习提供极大便利；另一方面，授课教师也可以从课堂讲授者转变成答疑者，使学生能参与到课堂教学中来，真正成为课堂的主角。另外，随着招生规模地扩大，在传统实验教学的过程中需要消耗大量的标本，且得不到充分利用，不能完全达到实验目的，从而加大资源损耗。而结合虚拟仿真平台的使用可有效减少标本、模型的使用，降低成本、减少福尔马林浸泡液的气味对师生身心的影响，并且在调动学生学习的主动性、积极性和探索性方面有着传统教学无法匹敌的优势。

3总结与展望

综上所述，将虚拟仿真技术与传统教学相结合的教学方式应用于“人体解剖学”实验课中，可有效提升学生学习积极性，改善学习氛围，提高学习成绩。虚拟仿真平台的使用极大限度地保证了学生学习效果，一定程度地提高了教学质量，促进了教育教学改革的发展，开创了教育模式的新篇章；作为与线下实验课的课前预习、课后复习的补充，线上线下相结合的教学模式极大地提高了实验效果，助力学生学习质量的提升与实验创新，值得推广应用。

但值得重视的是，虚拟仿真平台并不适用于“人体解剖学”的全部实验教学，对于用传统教学手段能达到教学目的的内容，依然采用传统教学方式，对于那些用传统教学方式讲不清楚、学生理解不了的内容，比如器官、系统的位置毗邻，脉管系统、神经系统等内容，则可以依托虚拟仿真平台加以呈现，帮助学生理解、记忆。虚拟仿真技术与传统教学方式互为补充、取长补短，并非完全取代传统教学。

随着教育信息化的不断推进，全国各个高校已开始探索虚拟仿真平台的建设，并取得了一定的成果。相信虚拟仿真平台会在相关部门的大力支持下，在一批又一批优秀教育工作者的努力推进下，其潜力会得到进一步发挥。虚拟仿真平台作为传统教学手段短板的补充，活跃现有教学模式，助力教学质量步入新台阶。

作者简介：李芬（1982— ），女，汉族，安徽合肥人，本科，实验师，研究方向：人体解剖学与组织胚胎学。