虚拟现实与塑料解剖模型在解剖学教育中的合作学习效果比较：一项突破性定量研究

为解决传统解剖学教育中尸体资源匮乏和3D空间理解不足的问题，台北医学大学团队开展了一项创新研究，比较沉浸式虚拟现实(iVR)与3D塑料模型在解剖学教学中的效果。研究发现，尽管iVR组初期因系统适应期成绩显著落后(p<0.0019)，但后期表现与传统模型组无统计学差异。该研究首次定量证实iVR可作为解剖学教育的有效替代方案，为数字化教学转型提供关键证据，发表于《BMC Medical Education》。

　　

解剖学教育长期面临尸体捐赠不足的困境，尤其在重视孝道的地区如台湾，尸体资源稀缺使得学生不得不依赖二维图谱和塑料模型。这些传统方法虽能构建基础空间认知，但塑料模型成本高昂，而二维资源难以满足对复杂解剖结构的三维理解需求。新冠疫情的冲击加速了数字技术的应用，虚拟现实(VR)技术因其沉浸式体验和可重复操作性被视为潜在解决方案，但此前缺乏与传统方法的直接定量比较研究。

台北医学大学解剖学与细胞生物学系的研究团队Shin-Yun Chen、Jiun-Lin Horng等设计了一项开创性研究，首次系统比较了沉浸式虚拟现实(iVR)与3D塑料模型在解剖学教育中的效果。研究招募了营养健康科学系(NHS)和医学生物技术系(MLSB)的一年级学生，采用每周2小时讲座+2小时实验的课程设计，覆盖骨骼、肌肉、心血管等9大系统。学生被随机分为iVR组和塑料模型组，iVR组使用HTC VIVE头戴式显示器(HMDs)运行Medicalholodeck AI软件，需完成指定结构的3D截图任务；塑料模型组则操作实体模型。每周课程后通过基于Netter解剖图谱的在线测试评估学习效果。

关键技术方法包括：1) 分组对照设计(NHS 69人/MLSB 74人)；2) HTC VIVE HMDs(1440x1600像素/眼，90Hz)搭载Medicalholodeck AI软件；3) 每周图像选择题测试(含中英文选项)；4) 统计学分析采用GraphPad Prism 9.0进行非配对t检验。

结果部分：
Group-based anatomy laboratory course
95%的iVR任务完成度验证了技术可行性，仅5%因操作遗漏未达标。

Comparison of scores between the plastic anatomical model and iVR groups in NHS
第二周骨骼系统测试中，iVR组分数显著低于塑料模型组(80.35±2.04 vs 88.82±1.64，p<0.0019)，但第三周后差异消失，第8/10周两组表现相当。

Comparison of scores between the plastic anatomical model and iVR groups in MLSB
同样在第二周出现iVR组显著劣势(72.23±1.81 vs 88.55±1.67，p<0.0001)，但后续周次差异不显著。

讨论与结论：
研究表明iVR存在"学习曲线效应"——学生需要约2周适应界面操作和空间定位，这与Moro等(2017)关于颅骨学习的研究结论一致。适应期后，iVR组在肌肉、神经等复杂系统的测试表现与塑料模型组无统计学差异，证实了其教学等效性。

该研究的创新价值在于：1) 首次量化比较VR与传统模型的解剖学教学效果；2) 提出"混合教学模式"建议，即初期采用传统教学建立基础，后期引入iVR深化3D整合；3) 揭示数字化工具对合作学习的促进作用，学生通过协同操作HMDs增强了学习主动性。

尽管存在硬件成本高(需GTX 1080 Ti显卡)、可能引发视觉疲劳等限制，研究证实iVR在尸体资源匮乏环境中具有重要应用前景。作者建议未来结合CT/MRI数据提升模型真实性，并通过增加样本变异度更好地反映人体结构多样性。这项发表于《BMC Medical Education》的研究为解剖学教育数字化转型提供了关键实证依据。