以數(shù)字化推動(dòng)高等教育內(nèi)涵式發(fā)展

　　摘 要：高等教育的數(shù)字化需求迫在眉睫，也是踐行黨的十九大報(bào)告中習(xí)近平總書記明確要求“實(shí)現(xiàn)高等教育內(nèi)涵式發(fā)展”的有益嘗試。為解決動(dòng)物學(xué)相關(guān)教學(xué)中依賴標(biāo)本的實(shí)際問題，我們開發(fā)并出版了真實(shí)3D犬科（狗）解剖數(shù)據(jù)庫。本數(shù)據(jù)庫以真實(shí)的動(dòng)物解剖標(biāo)本為基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)者可以借助解剖數(shù)據(jù)庫里的解剖標(biāo)本增強(qiáng)其解剖經(jīng)驗(yàn)，并幫助他們有效地學(xué)習(xí)解剖，同時(shí)對(duì)于動(dòng)物各個(gè)系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)能有更為直接和便捷的認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)。以此適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的教育和傳播方式，提供真實(shí)的3D動(dòng)物解剖標(biāo)本，以增強(qiáng)讀者對(duì)解剖的學(xué)習(xí)和理解，同時(shí)減少對(duì)動(dòng)物尸體的需要。
　　關(guān)鍵詞：生命科學(xué);動(dòng)物醫(yī)學(xué);犬;3D;解剖數(shù)據(jù)庫
　　中圖分類號(hào)：G237文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2096-5079 （2019） 07-0-02
　　十九大報(bào)告提出，“中國(guó)特色社會(huì)主義進(jìn)入了新時(shí)代，我國(guó)社會(huì)主要矛盾已經(jīng)轉(zhuǎn)化為人民日益增長(zhǎng)的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾。人民群眾期盼有更好的教育就是其中的需求之一，滿足人民群眾對(duì)優(yōu)質(zhì)高等教育的需求是中國(guó)大學(xué)的歷史使命和責(zé)任擔(dān)當(dāng)。”2018年6月21日召開的新時(shí)代全國(guó)高等本科教育工作會(huì)議發(fā)出的“成都宣言”也把堅(jiān)持“以本為本”，推進(jìn)“四個(gè)回歸”，加快建設(shè)高水平本科教育、全面提高人才培養(yǎng)能力，造就堪當(dāng)民族復(fù)興大任的時(shí)代新人作為高等教育的重要任務(wù)。作為一名新時(shí)代的編輯，把握當(dāng)前教育需求，推動(dòng)高等教育內(nèi)涵式發(fā)展是我們不可推卸的責(zé)任。
　　一、數(shù)字化是實(shí)現(xiàn)高等教育內(nèi)涵式發(fā)展的重要手段
　　在宏觀生命科學(xué)領(lǐng)域，對(duì)生物體的結(jié)構(gòu)認(rèn)知是基礎(chǔ)的生命科學(xué)知識(shí)，它關(guān)乎對(duì)生物體功能、機(jī)制、進(jìn)化、生理、病理、生態(tài)等多個(gè)學(xué)科的系統(tǒng)認(rèn)知。在生命科學(xué)的高等教育方面，動(dòng)物學(xué)的系統(tǒng)學(xué)習(xí)是后續(xù)動(dòng)物生理學(xué)學(xué)、動(dòng)物解剖學(xué)，動(dòng)物組織胚胎學(xué)等的基礎(chǔ)，也是動(dòng)物醫(yī)學(xué)、動(dòng)物科學(xué)、生物科學(xué)等多個(gè)學(xué)科專業(yè)的必修課程。傳統(tǒng)的教材以平面圖和文字講解為主，學(xué)生難以及時(shí)接觸動(dòng)物解剖學(xué)標(biāo)本，動(dòng)物的結(jié)構(gòu)與解剖學(xué)細(xì)節(jié)是這幾門課程中學(xué)習(xí)的重點(diǎn)與難點(diǎn)。同時(shí)由于學(xué)生眾多，大部分的高校難以滿足每位學(xué)生對(duì)動(dòng)物標(biāo)本的需求。
　　動(dòng)物體由于結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，各個(gè)組織和器官的空間準(zhǔn)確位置、大小通過口頭講解和結(jié)構(gòu)示意圖已難以快速、精確地學(xué)習(xí)掌握，這對(duì)高等教育的數(shù)字化提出了明確的需求。我們經(jīng)過充分調(diào)研和系統(tǒng)學(xué)習(xí)動(dòng)物學(xué)相關(guān)知識(shí)，計(jì)劃從兩個(gè)角度來解決這個(gè)問題。一是，通過建立動(dòng)物3D仿真模型，從各大系統(tǒng)和組織、器官，模擬出交互式的3D動(dòng)物模型;二是，通過建立動(dòng)物真實(shí)標(biāo)本的3D模型來構(gòu)建系統(tǒng)的解剖數(shù)據(jù)庫。這兩種解決途徑各有優(yōu)勢(shì)，相互補(bǔ)充。我社已經(jīng)開發(fā)了牛、馬、犬、羊、兔等交互式的3D動(dòng)物模型，并且市面也有類似產(chǎn)品，比如谷歌公司推出的谷歌人體，因此，本文重點(diǎn)闡述真實(shí)3D犬科（狗）解剖數(shù)據(jù)庫的開發(fā)與出版實(shí)踐，也即上述第二種解決方案。
　　二、真實(shí)3D犬科（狗）解剖數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容與特點(diǎn)
　　本數(shù)據(jù)庫由東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)學(xué)院白志坤博士與美國(guó)德州農(nóng)工大學(xué)（Texas A&M University）獸醫(yī)學(xué)院Michelle Pine博士以及該校建筑學(xué)院視覺系Jinsil Hwaryoung Seo博士合作完成，并由科學(xué)出版社出版發(fā)行。本項(xiàng)目獲得國(guó)家自然基金委（項(xiàng)目編號(hào)31302048）和國(guó)家留學(xué)基金委資助。本數(shù)據(jù)庫以真實(shí)的動(dòng)物解剖標(biāo)本為基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)者可以借助解剖數(shù)據(jù)庫里的解剖標(biāo)本增強(qiáng)其解剖經(jīng)驗(yàn)，并幫助他們有效地學(xué)習(xí)解剖，同時(shí)對(duì)于動(dòng)物各個(gè)系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)能有更為直接和便捷的認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)。建設(shè)的目標(biāo)以適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的教育和傳播方式，提供真實(shí)的3D動(dòng)物解剖標(biāo)本，以增強(qiáng)讀者對(duì)解剖的學(xué)習(xí)和理解，同時(shí)減少對(duì)動(dòng)物尸體的需要。
　　在本數(shù)據(jù)庫上，讀者可以隨時(shí)查看犬3D動(dòng)物（目前已開發(fā)了犬，正在開發(fā)牛、兔子等）解剖數(shù)據(jù)庫。它包含了美國(guó)德州農(nóng)工大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院用于家畜解剖學(xué)教學(xué)用犬骨骼系統(tǒng)中頭骨、頸椎、胸椎、腰椎、薦椎、髖骨、前肢骨、后肢骨等典型骨骼真實(shí)三維圖形數(shù)據(jù)，還包含了如犬胸腔和肝臟等三維圖形數(shù)據(jù)。這些三維數(shù)據(jù)通過使用高質(zhì)量的照片，利用Maya 2016以及Sculptris alpha 6，并且通過Agisoft PhotoScan創(chuàng)建并最終生成。
　　讀者可以通過點(diǎn)擊或拖動(dòng)鼠標(biāo)從任何角度和各種縮放級(jí)別查看3D犬骨骼解剖。例如，當(dāng)你按住鼠標(biāo)左鍵并滑動(dòng)鼠標(biāo)可以從不同角度觀察標(biāo)本;而當(dāng)你按住鼠標(biāo)右鍵并上下滑動(dòng)鼠標(biāo)可以放大或縮小標(biāo)本。如果你同時(shí)按下“ctrl”鍵和鼠標(biāo)左鍵并滑動(dòng)鼠標(biāo)，可以移動(dòng)標(biāo)本。
　　本數(shù)據(jù)庫主要有以下優(yōu)勢(shì)：
　�、僭撊�維數(shù)據(jù)均以真實(shí)標(biāo)本為基礎(chǔ)獲得，真實(shí)、清晰。
　　②改變了以往二維解剖圖譜的限制，由平面圖形發(fā)展到三維立體標(biāo)本，3D視角，便于觀察，還可以進(jìn)一步進(jìn)行AR、VR類教材或其他形式產(chǎn)品的開發(fā)。
　�、鬯�有數(shù)據(jù)以PDF格式呈現(xiàn)，無需專業(yè)軟件支持，方便使用。
　�、懿僮鳂O為簡(jiǎn)單，點(diǎn)擊或拖動(dòng)鼠標(biāo)即可完成學(xué)習(xí)和交互。
　�、菖c動(dòng)物解剖學(xué)、動(dòng)物學(xué)、動(dòng)物組織與胚胎學(xué)課程緊密相聯(lián)系，滿足課程教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)的展示與學(xué)習(xí)。
　�、迶�(shù)據(jù)大小合理，方便使用高�；蜓芯繖C(jī)構(gòu)購(gòu)買、內(nèi)部使用，數(shù)據(jù)持續(xù)更新，享受增值服務(wù)。
　�、邷p少對(duì)動(dòng)物標(biāo)本的需求，減少實(shí)驗(yàn)室標(biāo)本損耗，人員開支。
　　下面以犬的頭骨3D標(biāo)本為例，說明其學(xué)習(xí)、交互過程（圖1、圖2）：
　　三、犬3D真實(shí)標(biāo)本數(shù)字化教育資源的推廣與展望
　　本數(shù)據(jù)庫主要面向高校教學(xué)及動(dòng)物醫(yī)學(xué)、動(dòng)物科學(xué)領(lǐng)域的科技人員。我們?cè)诙嗨�高校組織座談，對(duì)上百余名一線教師進(jìn)行了演示與討論，與會(huì)老師們認(rèn)為此種專業(yè)化數(shù)字資源的開發(fā)大大提高了教學(xué)效果，節(jié)省了人力物力財(cái)力，表現(xiàn)出較高興趣。部分學(xué)校也在采購(gòu)多元化的數(shù)字教學(xué)資源，市場(chǎng)需求旺盛。國(guó)內(nèi)設(shè)置有動(dòng)物醫(yī)學(xué)或動(dòng)物科學(xué)專業(yè)的高校在40余所左右，生命科學(xué)類專業(yè)的高校300余所，同時(shí)各地動(dòng)物醫(yī)院、動(dòng)物研究所、各級(jí)動(dòng)物衛(wèi)生防疫機(jī)構(gòu)也是潛在客戶。

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