摘要：人體生命科學(xué)館是一個(gè)融醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)標(biāo)本、人體全息成像系統(tǒng)、VR/AR數(shù)字人等于一體的綜合性互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)。本文主要介紹了生命科學(xué)館的豐富館藏資源與先進(jìn)技術(shù)支撐，概括了科學(xué)館對醫(yī)學(xué)院校人體解剖學(xué)、組織胚胎學(xué)及病理學(xué)三大基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的促進(jìn)作用，總結(jié)了生命科學(xué)館將經(jīng)典標(biāo)本與先進(jìn)信息技術(shù)的融合在醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重要應(yīng)用價(jià)值。

　　關(guān)鍵詞：生命科學(xué)館;醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué);信息技術(shù)

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　　醫(yī)學(xué)是一門極其復(fù)雜且實(shí)踐性很強(qiáng)的應(yīng)用科學(xué)。醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)主要涵蓋人體解剖學(xué)、組織胚胎學(xué)、病理學(xué)等學(xué)科，是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)通向臨床醫(yī)學(xué)的重要橋梁[1]。近年來，根據(jù)社會發(fā)展需求，我校招生人數(shù)不斷增加，醫(yī)學(xué)專業(yè)的設(shè)置也更加細(xì)化。醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)是各個(gè)醫(yī)學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)學(xué)科，在醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)的教學(xué)中，針對不同專業(yè)的學(xué)生，對人體各部位結(jié)構(gòu)要求掌握的重點(diǎn)和難點(diǎn)也不同，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中需要大量的盒裝標(biāo)本和大體標(biāo)本(尸體)。而因尸體資源的缺乏，局部標(biāo)本的制作及大體標(biāo)本的解剖操作示教均受到極大的限制。生命科學(xué)館是一個(gè)多學(xué)科經(jīng)典標(biāo)本與現(xiàn)代信息技術(shù)相結(jié)合的互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)，除了具有豐富的大體標(biāo)本、顯微標(biāo)本，還有海量的數(shù)字標(biāo)本和切片，并輔以3D技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)與現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)數(shù)字技術(shù)(VR/AR)的應(yīng)用。

　　本文通過介紹生命科學(xué)館在人體解剖學(xué)、組織胚胎學(xué)、病理學(xué)等學(xué)科教學(xué)過程中的促進(jìn)作用，旨在推廣和說明生命科學(xué)館在醫(yī)學(xué)院校的應(yīng)用是適應(yīng)新形勢發(fā)展的需求，不僅能夠緩解由于當(dāng)今尸體資源不充足所帶來的醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)教學(xué)困難和壓力，也能使學(xué)生更直觀、更全面、更生動(dòng)地學(xué)習(xí)各系統(tǒng)的宏觀結(jié)構(gòu)和微觀組成，比較正常結(jié)構(gòu)與病變結(jié)構(gòu)之間的差異，動(dòng)態(tài)了解胚胎發(fā)育的全過程;從而使形態(tài)學(xué)教學(xué)課堂成為教師、學(xué)生、數(shù)字人系統(tǒng)等多元主體共同參與、多種智慧互相碰撞的場所，進(jìn)而提高醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。

　　1生命科學(xué)館概況

　　湖北醫(yī)藥學(xué)院生命科學(xué)館是集教學(xué)、科研及科普教育于一體，現(xiàn)代化的、省屬一流的人體科學(xué)場館和科普教育基地。館藏人體標(biāo)本1000余件(套)，包括人體解剖學(xué)、組織胚胎學(xué)、病理學(xué)、寄生蟲學(xué)標(biāo)本，不僅有實(shí)體標(biāo)本、塑化標(biāo)本、鑄型標(biāo)本、斷層標(biāo)本，還有大量數(shù)碼切片標(biāo)本，能夠充分展示正常的或異常的人體形態(tài)結(jié)構(gòu)。生命科學(xué)館融合先進(jìn)高科技信息技術(shù)，如虛擬翻書、虛擬講解員(小胖機(jī)器人)、互動(dòng)魔鏡、全息成像、VR/AR、3D投影等現(xiàn)代化先進(jìn)的數(shù)字信息技術(shù)，與傳統(tǒng)經(jīng)典、精致的標(biāo)本展示有機(jī)結(jié)合，形成了虛實(shí)結(jié)合的交互學(xué)習(xí)平臺。在生命科學(xué)館教學(xué)方面，除了科學(xué)館本身的硬件設(shè)備，人才儲備方面也及其重要，我校配備了高素質(zhì)的教師隊(duì)伍、高水平的博士教授團(tuán)隊(duì)以及優(yōu)秀臨床醫(yī)生，針對不同專業(yè)進(jìn)行醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)教學(xué)。

　　2生命科學(xué)館對醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的促進(jìn)作用

　　2.1對人體解剖學(xué)教學(xué)的促進(jìn)作用 人體解剖學(xué)是醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程的支柱學(xué)科，名詞繁多、內(nèi)容抽象、構(gòu)造復(fù)雜、聯(lián)系廣泛，是難度系數(shù)極高的醫(yī)學(xué)學(xué)科，學(xué)生往往不能充分理解和掌握[2]。如神經(jīng)系統(tǒng)位于人體深部，分布廣泛，且聯(lián)系十分緊密和復(fù)雜。傳統(tǒng)的實(shí)體標(biāo)本雖然能局部展示某條神經(jīng)的分支與分布，但并不能充分地顯示神經(jīng)系統(tǒng)的全貌，也無法體現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)各部分之間的關(guān)聯(lián)，導(dǎo)致學(xué)生不能產(chǎn)生整體認(rèn)識和印象，不能掌握各部分的相互關(guān)系，將中樞神經(jīng)與周圍神經(jīng)、結(jié)構(gòu)與功能有機(jī)的聯(lián)系起來。

　　生命科學(xué)館將神經(jīng)系統(tǒng)實(shí)體標(biāo)本、鑄型標(biāo)本、數(shù)碼圖片及VR/AR數(shù)字人人體解剖系統(tǒng)相結(jié)合，使學(xué)生不僅能夠直觀地觀察神經(jīng)系統(tǒng)的實(shí)體結(jié)構(gòu)，還可以通過VR/AR數(shù)字人人體解剖系統(tǒng)的輔助作用，體驗(yàn)各種結(jié)構(gòu)的三維重建過程，使學(xué)生“身臨其境”對人體進(jìn)行層層“解剖”，既可輕松地觀察神經(jīng)的走形、分布，又可清晰地了解整個(gè)神經(jīng)系統(tǒng)的分布、纖維聯(lián)系，從而幫助學(xué)生建立整體構(gòu)象并培養(yǎng)抽象思維。不僅降低了神經(jīng)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)難度，還增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)熱情及學(xué)習(xí)信心。

　　心血管系統(tǒng)是解剖學(xué)課程中邏輯性和應(yīng)用性均較強(qiáng)、重難點(diǎn)較多的內(nèi)容，且與消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)及神經(jīng)系統(tǒng)等緊密相連，學(xué)生普遍反映學(xué)習(xí)難度大，不易掌握。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)單純應(yīng)用圖片、標(biāo)本、模型教授學(xué)生心血管系統(tǒng)各部分的結(jié)構(gòu)和功能，如體循環(huán)和肺循環(huán)的途徑、心傳導(dǎo)系的組成、位置和功能，房間隔、室間隔結(jié)構(gòu)與功能等，教學(xué)效果不佳，尤其對大、小循環(huán)的教學(xué)效果較差。而生命科學(xué)館多媒體和信息技術(shù)的應(yīng)用，將傳統(tǒng)教學(xué)孤立應(yīng)用的圖片、標(biāo)本、模型有機(jī)連接起來，動(dòng)態(tài)、全方位、全過程展示，為學(xué)生提供了視聽交融、層次感清晰、真實(shí)感強(qiáng)的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓心血管系統(tǒng)的組成、血管的分支分布、毗鄰關(guān)系、血液循環(huán)等一目了然，使原本枯燥難以理解和記憶的內(nèi)容變得生動(dòng)有趣，從而使人體解剖學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)煥發(fā)出嶄新的活力。

　　2.2對組織胚胎學(xué)教學(xué)的促進(jìn)作用 組織胚胎學(xué)是組織學(xué)與胚胎學(xué)整合在一起的學(xué)科，組織學(xué)主要通過顯微鏡觀察組織切片的方式來研究機(jī)體微細(xì)結(jié)構(gòu)及其相關(guān)功能，胚胎學(xué)主要研究胚胎的形成及其發(fā)育過程[3]。傳統(tǒng)的授課方式是以教師為中心的課堂教育，需要大量的組織切片圖片用于課堂，而教師制作及在互聯(lián)網(wǎng)上搜集的切片圖片的質(zhì)量和數(shù)量有限，這極大地制約和影響組織胚胎學(xué)的教學(xué)效果和質(zhì)量[4]。生命科學(xué)館有專門的組織學(xué)數(shù)字切片，并且通過數(shù)字信息化技術(shù)，由表入里，由淺入深，參與者或?qū)W習(xí)者對所學(xué)習(xí)的部位進(jìn)行點(diǎn)擊，可以直接觀看相關(guān)結(jié)構(gòu)組織的數(shù)字切片，且每一張切片均有詳細(xì)解釋，便于對所觀察結(jié)構(gòu)進(jìn)行更多的了解。另外，生命科學(xué)館的胚胎發(fā)育展示區(qū)，有各個(gè)月份胚胎發(fā)育的標(biāo)本，并設(shè)置有胚胎發(fā)育的互動(dòng)觸摸屏，可以清晰了解人類受精卵形成過程、觀察虛擬3D胎兒在母體中不同時(shí)期的發(fā)育狀態(tài)及胎兒分娩的整個(gè)過程;可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)組織胚胎學(xué)的興趣，加強(qiáng)學(xué)生對各微觀結(jié)構(gòu)的理解、記憶，提高學(xué)習(xí)效率。

　　2.3對病理學(xué)教學(xué)的促進(jìn)作用 病理學(xué)是研究人體疾病發(fā)生原因、發(fā)生機(jī)制、發(fā)展規(guī)律以及疾病過程中機(jī)體的形態(tài)結(jié)構(gòu)、功能代謝變化和病變轉(zhuǎn)歸的一門基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)科學(xué)[5]。病理學(xué)的教學(xué)需將人體正常結(jié)構(gòu)、組織特點(diǎn)與疾病狀態(tài)下的異常改變與病理變化相結(jié)合，生命科學(xué)館不僅有人體正常結(jié)構(gòu)的大量實(shí)體標(biāo)本、數(shù)字標(biāo)本，也有實(shí)體病理學(xué)標(biāo)本、病理學(xué)數(shù)字標(biāo)本、切片，且病理學(xué)切片庫可進(jìn)行BT級圖像的快速瀏覽，定倍縮放與無級縮放等。通過對比教學(xué)，使學(xué)生對正常結(jié)構(gòu)的病理改變有更清晰的認(rèn)識和記憶，更容易將人體正常結(jié)構(gòu)與病理改變及調(diào)節(jié)聯(lián)系起來，為將來走向臨床打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

　　3總結(jié)

　　生命科學(xué)館借助現(xiàn)代信息技術(shù)優(yōu)勢，在醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)的教學(xué)促進(jìn)作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①人體解剖學(xué)教學(xué)方面，生命科學(xué)館將經(jīng)典實(shí)體標(biāo)本、鑄型標(biāo)本、塑化標(biāo)本、數(shù)碼標(biāo)本與全息成像系統(tǒng)、VR/AR數(shù)字人人體解剖系統(tǒng)等有機(jī)地連接、融合在一起，更加直觀、清晰、逼真地展示人體各系統(tǒng)、器官的結(jié)構(gòu)、毗鄰，對人體解剖學(xué)中難度較大、聯(lián)系復(fù)雜的教學(xué)內(nèi)容，特別是神經(jīng)系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，有明顯促進(jìn)作用，幫助學(xué)生更透徹深入的理解和掌握相關(guān)難點(diǎn);②組織胚胎學(xué)教學(xué)方面，生命科學(xué)館彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)僅用標(biāo)本、模型分離表達(dá)的不足，通過實(shí)體標(biāo)本、數(shù)字切片標(biāo)本與互動(dòng)觸摸、虛擬3D系統(tǒng)相結(jié)合，使組織胚胎學(xué)的教學(xué)生動(dòng)、豐富起來，也使得學(xué)生對人體各大系統(tǒng)的微觀結(jié)構(gòu)、組成以及胎兒不同階段的發(fā)育有更深刻的理解和認(rèn)識;③病理學(xué)教學(xué)方面，利用生命科學(xué)館的大量實(shí)體標(biāo)本、數(shù)字標(biāo)本及先進(jìn)的信息化技術(shù)，可在教學(xué)過程中直接、便捷的將人體正常結(jié)構(gòu)與病理改變進(jìn)行多方面的對比，提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。

　　生命科學(xué)館經(jīng)典標(biāo)本與信息技術(shù)深度融合所帶來的生動(dòng)性、互動(dòng)性及體驗(yàn)感、沉浸感可明顯地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果，對醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有明顯的促進(jìn)作用。

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