前言
随着计算机技术的不断进步，虚拟仿真技术在各个学科中得到了越来越多的应用。解剖是医学、体育等专业必修的一门基础课，它的教学内容是人体各脏器的位置、构成、形态结构，实验性质较强。利用虚拟仿真实验教学，教师可以为学生提供一个形象直观、情景逼真、具有重复操作性以及一些在传统实验教学中不能展现出来的实验环境。因此，可以更好地解决传统教学中缺乏样本的问题，提高学生学习解剖学的兴趣，提高他们的学习效果。
一、虚拟仿真实验教学在解剖学实验教学中的实现
虚拟仿真实验教学就是通过计算机虚拟模拟技术，以三维的、动态的方式模拟出人体各脏器的位置和结构。虚拟仿真技术是一种以概念性、沉浸性、交互性为主要特征的计算机仿真系统。在此基础上，通过计算机绘图，人工智能，多媒体，模拟等技术，对“人体结构”的3D数字模型进行程序设计，使其在计算机上实现立体的3D显示。在这个基础上，学生可以在不同的层次，不同的空间，反复地观察到人体器官的方位和形状，探究其内部结构和毗邻关系，并把结构和功能结合在一起。这可以在视觉上让学生有一种身临其境的错觉，可以给他们提供一个虚拟的、逼真的人体解剖学模型，在某种程度上，可以打破传统的实体标本模型无法达到的视觉限制，将看不到的问题形象、直观化，将复杂难题变得简单。
二、传统解剖学实验教学的弊端
建立一个基于虚拟仿真技术的实验教学虚拟仿真实验室是实现教育信息化的重要手段。教育部指出，虚拟仿真实验室建设的原则是“能实不虚、虚实结合、相互补充，实是核心、虚是补充”，并要求引导学生合理地使用虚拟仿真实验平台。尽管虚拟仿真技术可以对真实的人体解剖结构和真实的环境进行逼真的模拟，为学生提供了高质量的学习资源，弥补了传统解剖学教学中存在的某些缺陷，拥有着传统教学所不具备的优点。但是，虚拟仿真技术终究是对真实的人体进行模拟，教学过程主要依靠计算机、智能手机、相关软件和网络等来完成，无论是在情感上，还是在真实性上，它都不能完全代替复杂的人体。在解剖学教学中，长期使用虚拟模拟技术，忽略了实际样本的重要性，容易导致学生对解剖学的认识出现偏差，从而对以后的临床课程的教学与实践产生了很大的影响。此外，由于对虚拟仿真技术的过度依赖，使得学生的学习和理解变得过于单一和程序化，这对学生的动手能力、临床思维能力以及随机应变能力产生了不利影响。所以，虚拟模拟技术仅能起到辅助作用，在教学过程中，要把虚拟模拟技术与传统的解剖学实验有机地结合起来，使其具有虚实结合、相辅相成的作用。
三、虚拟仿真实验教学在解剖学实验教学中的应用
（一）减少人体标本的投入，弥补教学资源的短缺
随着高校的招生数量的增加，人体解剖学标本的使用率越来越高，很多解剖学标本的老化和损坏现象也越来越严重，然而，因为尸源的紧缺和价格的昂贵，新的解剖学标本得不到及时的补充，这就造成了学生的人均教育资源不足，无法满足解剖学实验教学的需要。针对这一点，教师应该通过虚拟模拟的实验来进行教学，让每个学生在计算机上的虚拟模拟解剖软件中，观察和掌握人体标本的解剖过程，了解器官系统的位置、形态、结构和毗邻状况。在此教学模式中，学生可以通过播放视频来进行反复的学习和重复的操作，从而解决了标本资源匮乏的问题，增加了学生的参与程度。
（二）激发学生的兴趣，调动学生的积极性
在传统的解剖学实验教学中，会向学生展示一些静止的挂图、图片或实物标本。但是，因为在解剖学中，人体器官的位置、形态、结构等知识点庞大而冗长，所以学生很难记住它们，很容易对它们产生记忆疲劳，从而导致他们的学习兴趣和积极性不高。此时，教师可以采用虚拟仿真实验教学，让学生通过三维的空间结构，从多角度观察器官的外部形态、内部结构及和周围器官的关系。再加上声音和三维动画，可使复杂的人体结构形象化、趣味化。用这样一种动态的人体形态结构呈现方式，可以将原本枯燥无味的死记硬背变成一种趣味盎然的方式，从而提高了知识的可接受性，可以有效地激发学生对解剖的兴趣。
（三）呈现人体器官结构在特定状态下的动态变化
传统的实物标本教学只呈现了一定的器官位置、形态和结构，而在现实生活和体育活动中，一些特定的动作可能引起器官形态结构的改变，从而引起器官的损伤。在常规的解剖实验中，很难看到这一异象。针对这一点，教师可以使用虚拟仿真技术，将这些破坏性试验或反应周期长的实验，以安全、直观的电脑动画形式展示出来，这样可以让学生更好地理解并记住所学的知识内容。比如，从样本中可以很容易地看出骨的形状和构造，我们把骨外面的致密部位称为骨密质，把骨里面的疏松部位称为骨松质。在这一节中，教师可以利用计算机虚拟模拟技术，将体育锻炼或负重练习使骨密质增粗、骨松质内的骨小梁排列有序且有规律的过程，以动画的形式展现给学生，同时，也能展现骨折的过程。
（四）增强课堂趣味性，提升教学效果
在虚拟仿真实验教学过程中，教师可以利用多媒体技术、虚拟仿真技术，来构建一种虚拟现实的仿真实验教学环境，让学生产生仿佛亲身参与实验的感觉，从而实现互动实验教学。在这种情况下，学生可以在自己上机操作的过程中，最大程度地调动各种感官，让他们参与到学习中来，进而激发他们自主实验的兴趣，并产生破解人体奥秘的动力，这对他们的创新思维有很大帮助，可以发挥出更好的学习作用。
（五）丰富传统实验教学形式，达到虚实结合
传统的解剖实验是以标本、挂图和模型等实物来完成教学任务的。随着计算机模拟技术的发展，解剖学的实验教学已经进入到了虚拟化的阶段，老师们可以用虚拟的3D动画来展示人体的组织结构，这极大地丰富了实际的教学内容，并且可以用虚拟模拟的方式来解决实际教学中无法表现出深层结构的问题。这一“虚”与“实”相结合的实验教学模式，为进一步完善《解剖》实验教学提供了借鉴。虚拟模拟实验教学打破了实验教学对客观条件的依赖，符合了真实的课堂教学需求，已经逐渐成为解剖学教学中的一种重要的实验手段。
结语
综上所述，虚拟模拟实验教学能够有效地提高学生的学习热情和主动性，是对传统解剖学实验教学的一种有效的补充，在提高教学质量、拓宽教学思路方面也具有很大的意义，已经逐步得到了教育界的重视和肯定。
参考文献
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