摘要：文章分析3D技术的特点和优势，展示了其在虚拟解剖实验平台、个性化学习路径、互动式教学活动、远程教学支持和跨学科整合等方面的具体应用。同时，阐述了融合教学模式的理论基础和设计原则。最后，提出了具体的实施策略，包括教学资源的整合和教学活动的组织，以确保教学模式的高效运行和教学效果的持续优化。

关键词：运动解剖学；3D虚拟仿真技术；线上线下；融合教学

随着科技的不断进步，特别是3D虚拟仿真技术的快速发展，教育领域正经历着前所未有的变革。3D虚拟仿真技术应用于运动解剖学教学能够突破传统教学的时空限制，还能够通过高度仿真的3D模型，让学生在虚拟环境中进行深入的探索和学习，从而加深对运动解剖学知识的理解和记忆。线上线下融合教学模式，又称为混合式教学模式，随着高校数字化教学的推进，已经成为高等教育领域的一种重要教学方式[1]。这种模式结合了传统面对面教学和现代远程教育的优势，旨在为学生提供更加灵活和个性化的学习体验[2]。3D虚拟仿真技术与线上线下混合式教学模式的融合应用，为运动解剖学教学开创一种创新的教学模式，并为未来教育技术的应用提供实证支持和理论指导。

1 3D虚拟仿真技术的特点和优势

1.1技术特点

3D虚拟仿真技术具备交互性高、可定制性强、数据丰富、易于更新等特点[3]。3D虚拟仿真技术能够创建高度逼真的人体解剖模型，这些模型在视觉上与真实人体结构相似，学生可以通过这些模型观察到肌肉、骨骼、血管和神经等结构的细微差别，从而获得接近真实世界的学习体验。用户可以通过各种输入设备（如鼠标、键盘、触摸屏或虚拟现实头盔）与3D模型进行互动。这种高度的交互性允许学生进行旋转、缩放、切割等操作，实现动态学习。3D模型和教学内容可以根据教学需求进行定制，满足不同层次和专业的教学要求。3D虚拟仿真平台通常包含大量的运动解剖学数据，如肌肉起止点、肌肉功能动画、神经分布、血管走向等。随着运动解剖学知识的更新，3D模型和相关教学内容可以方便地进行更新和维护。

1.2技术优势

相比较与传统的运动解剖学教学模式，3D虚拟仿真技术的应用具有提高学习兴趣、增强学生识记效果、改善教学条件、支持远程教学及加强教师与学生之间的即时反馈等技术优势[4]。逼真的3D模型和互动式学习方式能够激发学生的学习兴趣，提高他们的参与度。学生通过实际操作和探索，可以更直观地理解抽象的解剖学概念，这种学习方式比传统的课堂教学更加吸引人，有助于学生更好地记忆和理解复杂的解剖结构。与传统的实体模型和尸体解剖相比，3D虚拟仿真技术减少了材料和设备的建设与维护，同时在虚拟环境中进行解剖学习，避免了实际操作中可能出现的感染风险和其他安全问题[5]。3D虚拟仿真技术支持在线学习和远程教学，使得教育资源可以跨越地理限制，惠及更广泛的学生群体。这种灵活性使得学生无论身处何地，都能接受到高质量的运动解剖学教育。

2 3D虚拟仿真技术在运动解剖学教学中的应用

2.1基于3D虚拟运动解剖学实验平台，打造个性化学习路径

3D虚拟解剖实验平台的建立为学生提供了一种全新的学习体验。建立一个3D虚拟解剖实验平台，通过3D模型，学生可以通过鼠标和键盘操作，自由地旋转、缩放3D模型，甚至进行切割，从而从不同角度和层面观察肌肉、骨骼、关节和神经等人体结构的内部构造。这种直观的观察方式，有助于学生形成对解剖结构的三维空间认知，加深对解剖学知识的理解[6]。利用3D虚拟仿真技术，教师可以根据学生的学习进度和兴趣，设计个性化的学习路径。这种自适应学习方式有助于每个学生按照自己的节奏和能力进行学习，提高学习效率。

2.2建立基于3D虚拟仿真的互动式教学活动

设计互动式运动解剖学教学活动，如解剖知识挑战、设计肌肉锻炼方案和运动损伤病例的解剖教学基础分析等，以增强学生的实践能力和问题解决能力。在这些活动中，学生需要运用所学的运动解剖知识来完成任务，如识别特定的解剖结构、熟练掌握肌肉的功能及锻炼方法或分析运动损伤的解剖学原因等。这些活动不仅提高了学生的学习兴趣，还促进了他们的批判性思维和运动实践的决策能力。

2.3远程教学支持和学科知识融合

3D虚拟仿真技术支持远程教学，通过在线平台，学生可以访问虚拟实验室、教学视频和互动课件，进行自主学习[7]。教师可以通过实时视频会议和在线讨论，与学生进行互动和指导。这种灵活的教学方式打破了地理限制，扩大了教育资源的覆盖范围。将3D虚拟仿真技术与其他学科（如生物力学、运动生理学）相结合，提供跨学科的学习体验。例如，学生可以通过3D模型分析肌肉在不同运动中的作用，或模拟运动过程中的生物力学变化。这种整合不仅丰富了教学内容，还有助于学生形成全面的知识体系，为未来的运动实践和研究打下坚实的基础。

3运动解剖学线上线下融合教学模式的构建

3.1模式设计：融合教学模式的理论基础和设计原则

3.1.1线上线下融合教学模式的理论基础

混合学习理论强调将传统的面对面教学与在线学习相结合，可以充分利用两种教学方式的优势，提高学习效率和效果[8]。在运动解剖学教学中，设计线上线下相结合的教学活动，如在线学习基础知识，线下进行实践操作和讨论。线上教学部分通常通过网络平台进行，学生可以随时随地访问课程材料、观看教学视频、参与在线讨论和完成作业。这种方式打破了时间和空间的限制，使得学生能够根据自己的学习节奏和时间安排进行学习。在运动解剖学教学中，个性化学习理论指导教师利用技术工具为学生提供定制化的学习体验，从而提高学习动机和效果。同时，线上教学还具有易于记录和追踪学生学习进度的优点，教师可以利用数据分析工具来监控学生的学习情况，及时给予反馈和指导。

但线上教学也存在一些局限性。虽然虚拟模型能够提供高度逼真的视觉体验，但它们无法完全模拟真实人体的感觉反馈，如触觉和压力感。因此，虚拟线上运动解剖学教学应与传统的解剖学教学相结合，以实现最佳的教育效果。因此线下教学则侧重于面对面的互动和实践操作，为学生提供了与教师和同学直接交流的机会。在课堂上，教师可以根据学生的反馈和需求，进行即时的讲解和辅导。此外，线下教学还有助于培养学生的团队协作能力和实际操作技能，通过小组合作和交流，学生可以更好地理解和掌握知识。

3.1.2线上线下融合教学模式的设计原则

线上线下融合教学模式的设计原则包括学生中心原则、互动性原则、灵活性原则、整合性原则和反馈性原则。学生中心原则强调教学设计应以学生的需求、兴趣和能力为中心，有助于提高学生的学习动机和参与度。互动性原则要求教学活动具有高度的互动性，促进学生与教师、学生与学生之间的交流。在运动解剖学教学中，3D虚拟仿真技术提供了丰富的互动元素，如虚拟实验、在线讨论和协作项目。这些互动活动不仅帮助学生更好地理解解剖结构，还促进了知识的共享和思维的碰撞，增强了学习的社会性和动态性。灵活性原则强调教学设计应具有适应性和多样性，以满足不同学生的学习节奏和风格。在运动解剖学教学中，线上线下融合模式允许学生根据自己的时间和地点灵活安排学习，同时提供多样化的学习资源和活动。例如，学生可以选择在线观看教学视频，线下参与实践操作，或者通过虚拟实验室进行自主探索。这种灵活性有助于提高学习的个性化和效率。

整合性原则要求教学设计应整合线上和线下的教学资源，提供全面的学习体验。线上部分可以提供基础知识和虚拟实验，线下部分则进行深入讨论和实际操作。这种整合性设计有助于学生从多个角度理解和应用解剖知识。反馈性原则强调教学设计应包括有效的反馈机制，帮助学生及时调整学习策略。教师可以通过在线测验、作业提交和讨论参与等方式，提供个性化的反馈和建议。这种反馈性设计有助于学生监控自己的学习进度，及时纠正错误，提高学习效果[9]。

3.2实施策略：教学资源的整合和教学活动的组织

3.2.1教学资源的整合

教学资源的整合包括数字化教材开发、虚拟实验平台建设与资源库的建设。开发与3D虚拟仿真技术相结合的数字化教材，包括电子书、互动图解和视频教程。这些教材应涵盖运动解剖学的核心知识点，并提供丰富的视觉和互动元素，以增强学生的学习体验。数字化教材的开发不仅需要考虑内容的准确性和科学性，还要确保其易于访问和使用，以便学生能够随时随地进行学习。建立一个集成的虚拟实验平台，学生可以在其中进行人体结构的探索和学习。虚拟实验平台应包含高质量的3D模型，支持学生进行旋转、缩放和切割操作，以及模拟手术和解剖过程。这种虚拟环境的建设需要投入大量的技术和资源，但能够为学生提供一个安全、可控且无限重复的学习空间。创建一个在线资源库，收集和整理相关的教学资源，如学术论文、研究报告、教学案例和临床视频。资源库应便于学生和教师访问，支持关键词搜索和分类浏览。在线资源库的构建有助于集中管理和共享教学资源，提高资源的利用效率，同时也为学生提供了丰富的学习材料。

3.2.2教学活动的组织

线上线下融合教学模式的实施，需要教师具备一定的信息技术能力和创新教学能力。教师需要设计合理的课程结构，平衡线上和线下教学内容，确保两者能够相互补充、相得益彰。同时，教师还需要掌握在线教学平台的使用方法，以及如何有效地组织和管理线上教学活动。例如，学生可以在线学习解剖学基础知识，线下进行小组讨论和实际操作练习。开展互动式教学活动，如在线讨论、线下答疑、虚拟实验和同学团队协作项目。鼓励学生积极参与，通过交流和合作来深化对解剖知识的理解。互动式教学活动的开展需要教师具备良好的组织和引导能力，同时也需要技术平台的支持，以确保活动的顺利进行。教师应提供指导和支持，帮助学生制定合理的学习计划。

然而，线上线下融合教学模式也面临着一些挑战。例如，学生的自律性和自我管理能力对于线上学习的成功至关重要，但并非所有学生都具备这些能力。此外，线上教学的互动性和实时性可能不如线下教学，这可能会影响学生的学习效果和体验[10]。因此可以建立实时反馈和评估机制，教师可以通过在线测验、作业提交和讨论参与等方式，及时了解学生的学习情况，并提供个性化的反馈和建议。实时反馈和评估机制的建立有助于教师及时调整教学策略，同时也帮助学生监控自己的学习进度，及时纠正错误，提高学习效果。同时对教师进行3D虚拟仿真技术和线上线下融合教学的培训并提供必要的技术支持，确保教师能够熟练使用相关工具和平台，解决教学过程中可能出现的技术问题。教师培训和技术支持的实施策略是确保教学模式顺利运行的关键，有助于提升教师的教学能力和技术应用水平。

4结语

3D虚拟仿真技术以其真实感强、交互性高、可定制性强、数据丰富和易于更新的特点，以及提高学习兴趣、增强记忆效果、降低教学成本、提供安全学习环境、支持远程教学、促进个性化学习和提供即时反馈的优势，在运动解剖学教学中发挥了重要作用。通过构建虚拟解剖实验平台、个性化学习路径、互动式教学活动、远程教学支持等模式，3D技术不仅提升了教学质量和学生的学习体验，还为线上线下融合教学模式的构建提供了理论基础和设计原则。实施策略包括教学资源的整合和教学活动的组织，确保了教学模式的高效运行和教学效果的持续优化。尽管存在挑战，线上线下融合教学模式因其灵活性和有效性，已经被越来越多的大学所采纳。随着技术的不断进步和教育者对这种模式的深入探索，线上线下融合教学模式有望在未来的教育实践中发挥更大的作用，为学生提供更加丰富和高质量的学习机会。

参考文献：

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基金项目：广东省教育科学“十三五”规划项目2020年度课题：运动解剖学3D虚拟仿真线上教学系统构建（项目编号：2020GXJK473）

2021年广东省本科高校教学质量与教学改革工程建设项目（粤高教函：[2021]29号）：基于3D虚拟仿真技术的运动解剖学线上线下混合式教学模式探索

2021年度广东省教育科学规划课题：基于立德树人背景的运动解剖学课程思政体系构建（项目编号：2021GXJK411）

作者简介：张颖（1977－）， 女，湖北荆州人，韩山师范学院，副教授，博士。