[摘 要] 本文以探討數字人系統在解剖學實驗教學中與以往實驗教學相比教學效果如何為目的。選取寶雞職業技術學院醫學院護理專業2個班級的學生，由一名老師采用不同教學模式進行授課，得到數字人系統教學效果更好，實驗標本測試和實驗報告成績優于傳統教學班的結果。結論證明數字人系統在實際教學過程中，有利于學生學習解剖學知識并提高實驗教學的效果。

[關鍵詞] 數字人系統 解剖學 實驗教學 教學效果

數字人系統在解剖學實驗教學中的背景

隨著信息化技術的迅猛發展，三維立體數字人技術被越來越多的醫學院校所采用。近年來，利用虛擬數字人技術進行解剖學實驗教學已成為一種方向，它為學習者創造了一種圖像逼真、三維立體、可重復操作的學習環境，為解剖學實驗教學帶來了一種全新的教學模式。寶雞職業技術學院醫學院于2018年9月建成3D數碼解剖實驗室，實驗室內有數字人系統教師端1臺、數字人系統學生端6臺、高清錄播解剖互動系統、平衡臂式無影燈、全自動空氣凈化系統、活動式解剖臺等組成。數字人系統是將大量真實人體斷面數據信息在計算機里整合重建成人體三維立體結構圖像，是醫學與信息技術計算機技術相結合的成果。數字人系統內容設置緊貼教學大綱，操作簡單易用。系統內包括有系統解剖學、局部解剖學、斷層解剖學、解剖學微課、自主學習5大模塊，共建有5000多個人體三維圖形，300多個解剖學微課視頻和自主學習平臺。數字人解剖實驗室的建立在照顧傳統解剖學教學的同時，又突出了數字人系統在教學中的優勢，虛實對照、相互結合，從而達到了理想的教學效果。為驗證數字人的教學效果，筆者選取該院護理專業學生使用數字人系統學習，分析新技術在教學中的優勢與不足，以供各位老師參考指正。

1.對象與方法

（1）對象。選取該院2018級護理專業2個班級學生為研究對象，每班55人，由一名授課老師分別對2個班級講課，兩班均為女生，兩班學生無統計學差異，具有可比性。

（2）方法。2個班級在第一學期進行人體解剖學實驗教學，教材選用人體解剖學與組織胚胎學，由人民衛生出版社出版。其中一個班進行傳統教學模式，即老師先進行人體解剖標本示教講解，講解結束后開始觀察標本學習，結合實驗目標、寫出實驗報告。另外一個班在原有實驗教學基礎上增加數字人解剖系統講解。

（3）觀察指標。對比2個班級的課堂學習興趣進行觀察，采取課堂上實驗標本測試的方式對2個班級學生的學習效果進行評比，同時對2個班級學生的實驗報告進行評比。其中實驗標本測試為65分，實驗報告為35分。

2.結果

（1）課堂學習興趣。對比傳統實驗教學班級，增加了數字人系統內容的班級明顯表現出更為主動積極的學習興趣，學生更容易接受新的實驗教學模式，實驗自主學習能力提高了，比較全面地掌握了解剖學知識。

（2）實驗標本測試和實驗報告。在2個班級的實驗標本測試中，數字人系統班級學生辨認標本成績更好。同時在實驗課時，該班比傳統教學班學習積極性更高，實驗報告完成情況也出色。由此說明數字人系統班級對解剖學知識更容易掌握，為今后護理專業知識學習奠定了堅實基礎（見表1）。

3.討論

傳統解剖實驗教學大多由老師先講解示教，講解結束后學生自己觀察或動手解剖標本學習。人體解剖學使用的標本需要進行甲醛液體固定防腐處理，有較大的刺激性氣味，對老師和學生有一定的損害。因此在進行實驗教學時，需要具有良好的通風和凈化設備。學生學習解剖標本只能在實驗室進行，不利于自主學習，學習興趣大打折扣，而數字人系統打破了以往傳統教學模式，使解剖實驗教學邁入了一個新的時代。

數字人系統在解剖學實驗教學中的優勢

1.三維立體顯示 圖形逼真直觀

數字人解剖系統是通過計算機整合重建技術將人體斷層數據，男性2110層、精度0.1mm，女性3640層、精度0.1mm，三維重建立體結構圖像。該系統內配合多點觸控，可對三維立體結構圖像多角度拖動、旋轉、縮小、透明、分離及書畫等操作，并有仰視和俯視等功能。由于人體結構是三維重建，因此解剖結構可任意組合并隨意旋轉與縮放，還可多角度多方位觀察，例如：在軀干肌實驗時，需要展示背部肌肉形態，以前實驗課都要將整個尸體全部反轉過來觀察，觀察結束后，再反轉回去。數字人系統只需動動手指，背部肌肉結構全部展示清楚，可多角度隨意觀察并分離深層結構。在學習胰腺標本時，因胃在胰的上方，需要把胃翻開才能觀察到胰腺，而數字人系統只需把胃點一下透明功能，胰腺即刻清晰可見。這些特點使老師在實驗授課過程中可結合各種解剖標本、模型，直觀形象地進行對比教學，實驗教學效果明顯提高。

2.自主學習能力提高 增強學習興趣

數字人系統的建設耗費了大量的資金，如何使昂貴的資源發揮最大效用這才是建設實驗室的初衷，所以要讓學生感興趣，喜歡使用數字人系統學習。數字人系統學生端也是觸屏，老師示教結束后，學生可通過學生端系統對老師講授的內容進行觀察學習，結合系統內功能分離、透明、隨手畫、標注等功能實現完全自主學習。在三維人體的各個系統及器官任意漫游，使枯燥的學習變得有趣，學生學習自覺性大大提高了。以往學生對人體器官內部空間理解較遲鈍，實驗效果不佳。數字人系統可通過手動分離功能，解決學生的學習困惑，例如：膀胱三角標本觀察時因位置較深，加之膀胱體積較小觀察起來不太方便，學生很難理解。現在有了數字人系統可輕松解決這一難題。只需點擊手動分離把膀胱尖一部分移開，內部三角結構清晰可見，還可旋轉觀察兩側輸尿管口及尿道內口結構。學生在人體器官內部空間結構上的疑惑瞬間就被打開，由此學生學習興趣顯著提高。另外，數字人系統內還設有學生自主學習功能，學生對自己所學知識掌握程度如何，可進入該模塊學習。模塊內有理論知識題和解剖標本辨認題，學生可以隨時檢測自己對解剖知識的掌握程度，學習目標明確，針對性也強，學習積極性被調動起來。

3.系統重復操作 定期升級

傳統人體解剖學實驗教學每學期都要消耗一批標本。近年來學校招生規模擴大，尸源標本越來越少，學生學習人體標本的機會也相應減少，進而影響實驗教學的質量。數字人系統的出現大大緩解了解剖標本不足的問題。數字人系統是基于大量數據整合而成的實用軟件系統，按照系統解剖學及局部解剖學編制目錄，展示人體各解剖形態結構。同時操作區設置多種功能便于學習。實驗教學時，只需少部分時間進行操作演示，學生就能自行學習操作。如果課堂上沒有及時掌握教學內容，課后及晚自習也可繼續使用學習，完全不受尸體標本影響，這是過去解剖實驗教學無法達到的。信息化時代技術更新日新月異，數字人系統隨著相關技術的成熟，也在不斷地更新升級。將來的數字人系統也許會更接近人體解剖操作過程，為今后醫學各專業學生學習創造無盡想象。

4.改變傳統教學模式 不斷適應新技術

以往解剖學實驗教學，主要依靠教師示教來完成。班級人數較多，實驗室標本有限，不能照顧到每個同學。上課時一張解剖臺前只能容納十幾個同學觀察，后面的同學距離標本較遠，觀察標本效果較差。加之人體標本都是經過甲醛液浸泡過的，氣味較大，刺激性明顯，學生觀察標本愿望降低。那么實驗課效果就會下降。每次到實驗標本辨認時，往往陰差陽錯。自從有了數字人系統以來，老師和學生不在因實驗標本觀察不清而困惑了，刺激的氣味沒有了，環境大大改善了。在實驗課上學生們爭先恐后的圍在三維立體學習機前，結合實驗教學內容，仔細認真的觀察學習，標本辨認準確無誤。數字人系統是近年來新穎的三維技術整合系統，凝聚著科研人員的智慧，它的開發就是為一線教師和學生服務的。所以我們要努力學習新技術在教學中的應用，把教學和新技術很好的結合起來，為醫學教育發展水平的提高提供有力的支持。

數字人系統在解剖學實驗教學中的問題

1.不能完全代替標本解剖

數字人系統是一項新興技術，它的優點在于三維逼真效果、可重復操作等，但無法代替人體標本解剖操作。三維效果顯示的人體結構與實際標本還是有些差距，在人體標本解剖時，人的各種感官刺激（視覺、觸覺、嗅覺、聽覺）是數字人系統無法提供的，還有做標本解剖時需要其他老師的配合，這種團隊合作精神也是數字人系統達不到的。實驗標本操作才是學生學好人體解剖學的真本領，數字人系統還不能完全取代實驗標本學習。

2.與真實標本有差異

我們在以往人體標本解剖時，每個標本都存在差異，這些差異是三維技術無法彌補的。人體器官的顏色、外形、質地與數字人系統提供的圖形是有差別的，三維圖像的顏色是人為著色與實際標本不符，如肺的顏色，解剖書描述是暗紅色或黑紅色，數字人系統肺是玫瑰紅色的，差別較大。另外，一些解剖標本的結構也沒有詳盡標出，數字人系統也是不能全面詳盡地展示出來，這時還需要在實驗課上仔細觀察標本來彌補。

3.軟件不可復制

數字人軟件系統屬于商業秘密，版權獨有，教學使用時只限于實驗室內，軟件內容不能下載，具有唯一性。數字人系統為解剖實驗教學帶來了新技術，但是教師有時也想制作自己的課件或微課，借用數字人軟件部分內容不能滿足。希望數字人系統能夠在今后不斷地升級產品質量，把一些普遍性的或技術等級不高的軟件適當放開，滿足一線教師自己制作教學課件，豐富教學資源，為醫學教學改革與發展貢獻力量。

此次研究結果說明，與以往解剖實驗教學相比，數字人系統應用在解剖實驗教學中為實驗教學提供了一種全新的教學模式。傳統與現代的結合，促進了學生學習解剖學的興趣，提高了學生自主學習能力及實驗操作能力，取得了良好的實驗教學效果。但數字人系統畢竟是新技術，在有些人體解剖標本結構上還是無法完全展示，加之個體差異較大，因此還無法完全代替解剖實驗教學及實驗標本操作。總之，每一種新技術在應用時都會遇到一些問題，老師應客觀公正地去看待，最大限度地發揮新技術的優勢，取其之長、補己之短，為提高解剖實驗教學水平、培養更多優秀醫學人才而努力。

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作者單位：寶雞職業技術學院醫學院