局域網教學環境對動物機能學實驗教學的促進作用

祝萬菊 張英 楊占清 陳巍 付守鵬

摘要? ? 網絡技術在高校實驗教學中得到越來越廣泛的應用。吉林大學動物機能學實驗室幾年前組建了多媒體教學局域網，實現了資源共享和教學方式的多樣化。實踐證明，局域網教學環境建設有利于整合教學資源、提升教師水平、激發學生學習興趣、提高學生創新思維能力和綜合素質，對動物機能學實驗教學起到了良好的促進作用。

關鍵詞? ? 動物機能學;局域網教學環境;實驗教學

中圖分類號? ? G642? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2020）08-0254-02? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

Abstract? ? Network technology has been widely applied more and more in the experimental teaching of colleges.A multimedia teaching LAN platform was built at the animal function laboratory in Jilin University several years ago，which realized resource sharing and diversification of teaching methods. The practice had proved that the construction of LAN teaching environment was conducive to integrating teaching resources，improving teachers′ level，stimulating students′ interest in learning，improving students′ innovative thinking ability and comprehensive quality，and had played a good role in promoting the experimental teaching of animal functional science.

Key words? ? animal functional science;LAN teaching environment;experimental teaching

吉林大學動物機能學實驗室面向動物醫學、動物科學、生物技術、實驗動物和公共衛生5個專業開課，開設有動物生理學、動物病理生理學、獸醫藥理學、動物醫學概論、動物機能學綜合實驗等實驗課程，是開設課程較多、人學時數較多、機時利用率較高、涉及專業較廣的實驗教室。為保證實驗教學質量和提高實驗教學效果，吉林大學于2011年創建了多媒體教學局域網，又于2017年將其重新改建成無線局域網絡，構建了一個全新、互動的實驗教學環境。幾年來，吉林大學動物機能實驗室局域網建設逐步完善，充分發揮了現代化教學資源的優勢，為動物機能學相關實驗教學起到了良好的促進作用。

1? ? 動物機能學實驗及其實驗室局域網的特點

動物機能學實驗融合了動物生理學、動物病理生理學和獸醫藥理學的知識和實驗技能，既是培養學生實驗操作能力的基礎實驗課程，又是與臨床緊密結合的橋梁課程，對培養學生綜合素質和科研能力非常重要[1]。動物機能學實驗的對象絕大多數為哺乳類、兩棲類動物或其離體器官、組織標本，實驗過程中涉及到動物麻醉、固定，分離血管、神經等精細手術，以及血管、氣管、輸尿管等各種插管術，實驗難度大、耗時長、成功率較低。由于實驗動物、換能器等耗材成本高，一個實驗項目需要多人配合協作完成，造成實驗機會不均等，教師示范教學往往因多人圍觀而導致教學效果不佳。學生沒有實驗教學環境對實驗進行預習和課后總結分析，教師授課也在短時間內難解其詳。以上所述均成為動物機能學實驗教學的難點[2]。

構建動物機能學實驗室局域網教學環境是解決傳統動物機能學實驗教學困難的一條有效途徑。良好的局域網教學環境徹底改變了傳統的傳授式教學模式，使動物機能學實驗教學完全實現了數字化、網絡化和多媒體化[3]。

2? ? 局域網教學環境對動物機能學實驗教學的促進作用

2.1? ? 解決“圍觀”問題，提高示范教學的有效性

動物機能學實驗包含一些涉及到復雜手術和插管等操作難度較大的項目，例如實驗動物的組織分離和插管術、離體蛙心灌流實驗、蟾蜍坐骨神經—腓腸肌標本制備等，這類項目必須由任課教師課前進行示范操作后學生才能順利開展實驗。通過構建局域網絡，可利用攝像頭及視頻采集軟件將教師的講解和演示操作現場直播給學生，使學生機所呈現畫面的清晰度完全接近實際畫面，實現實驗示范教學操作在教師機與學生機之間的同步演示，從而有效解決“圍觀”問題，更好地發揮實驗示范教學作用，提高示范教學效果。例如，在“蛙腸系膜微循環的觀察”實驗中，蛙的腸系膜組織很薄，極易在固定腸袢時被拉破，腹部切口大小也會直接影響觀察部位的選擇，所以學生初次操作很難找到較理想的觀察點，現在經過教師機的實時播放，即可在學生自己的終端機上同步出現清晰的樹枝狀微循環血管的舒縮與血流狀態。

另外，對于長期實驗教學實踐中積累的大量音頻、視頻等教學資料，可以利用網上影院、語音教學功能，在學生機上展示CAI課件、教學光盤等相關的影像資料，通過示范觀摩，激發學生的興趣、開拓學生的視野[4]。

2.2? ? 促進教學資源建設和共享，提高教學資源利用率

通過局域網可實現打印機、服務器等硬件資源共享，既可以節省實驗室空間，又降低了實驗經費支出。同時，實現了軟件資源的共享，如機能學虛擬實驗教學系統、微循環觀測分析系統等實驗教學軟件，引進一個軟件可以多機同時使用，彌補了傳統實驗因受課時、實驗動物及經費限制而不能完全滿足實驗教學要求的不足;通過視頻技術的應用，將一些重要的數據資源，如教學用視頻、圖像、圖表等實驗教學資料充實到局域網中，可從根本上消除資源利用率低的難題;對于一些手術操作復雜、檢測項目繁多的大型綜合性實驗項目，比如彌散性血管內凝血動物模型的制備及治療、藥物對麻醉犬左心室功能及腎血液循環血流動力學的影響等，操作難度極大、實驗成功率非常低，通過局域網可以將整體結果最佳以及某些環節比較理想的小組實驗結果實時展示給全班所有機組，各組學生對比自己組的實驗情況分析失敗原因，及時采取補救辦法和改善措施。一方面可提高每個小組的實驗成功率，另一方面可確保所有小組都能看到整體實驗完全成功的實驗過程和結果。

2.3? ? 拓展實驗教學的時間和空間，提高實驗教學效率

在現有的局域網環境下，教師可以利用網絡技術實現遠程監控管理。一方面，教師能夠實時監看、監聽某一臺或多個學生機的信息，以便觀察每組學生的實驗進程，發現問題并及時給予指導和幫助，同時也可以隨時觀察學生的上課紀律和學習態度，并及時予以提醒和督促。另一方面，教師在總攬全局的情況下可以控制任何一臺學生機，包括限制其使用權限，對其遠程開啟和關閉，鎖定其鍵盤、鼠標，使其單獨或與其他學生機同時運行某些特定程序等。通過局域網安裝某些軟件后還可以實現師生網上互動。首先，教師機與學生機之間可以進行雙向對講，學生可以隨時提問，教師不離開講臺即能對學生機進行操作，一對一指導每組學生，避免了“滿教室走著教學”的混亂現象，因而一名教師便可指導全班各個小組有序完成實驗，既降低了教學成本，又提高了課堂效率。同時，利用“聯機討論”功能，教師與學生、學生與學生之間可以相互瀏覽對方的電腦、進行語音和文字聊天，方便師生、學生在實驗操作過程中實時交流和討論，不僅有助于解決實驗中遇到的難題，也可以提高學生的團隊合作意識，提高互動式教學效果。另外，多媒體局域網還具有網絡考試、提交作業、班級管理和電子搶答等功能，可實現無紙化考試、自動閱卷、成績查詢、網上分發與提交作業、班級配置與分組管理等。局域網的各種功能為學生提供不受時空限制的動物機能學實驗室環境，大幅提高了動物機能學實驗“教”和“學”的效率[5]。

2.4? ? 實現教學方式多樣化，提高學生學習興趣和創新能力

局域網教學環境可以依托不同的教學載體，實現各種各樣的新型網絡教學模式。例如，局域網技術的應用使各學科的教學資源得以豐富和擴充，授課時可以通過教師機外接多媒體設備將各種教學信息以聲音、圖像、文字等多種形式傳遞給學生，極大拓展了傳統教學的課程內容和范圍。局域網教學環境的適時開放也使學生可以不受時空限制地在網上自由選擇自己感興趣的知識點進行深入學習和研究[6]。例如在吉林大學動物機能學實驗教學中，一直注重培養學生的獨立思考和自主創新能力，在實驗教學大綱中自主設計性實驗占比20%以上，但由于受時間、條件和教師精力等限制，在以往的教學實踐中并沒有達到應有的預期效果。采用局域網后，教師可以隨時隨地有效利用零散時間，針對每個學生的實驗設計方案進行分析、評審，及時將項目的可行性、存在的問題、改進意見等反饋給學生，方便學生高效快捷地完善實驗設計。教師進行遠程教學指導，師生之間實時交流互動，使自主設計性實驗不再流于形式，而是真正落實到每個小組乃至每個學生。完全的自主參與激發了學生的實驗熱情和主觀能動性，因而目前正嘗試在動物機能學實驗教學中逐漸加大自主設計項目的比重，進一步實現以學生為主體的教學目標。多樣化的教學方式充分調動了學生的學習興趣和主動學習能力，對學生的智力開發、創新性思維能力、獨立解決問題能力和科研能力的培養都將產生根本性的促進作用。

3? ? 結語

總之，組建局域網教學環境徹底改變了傳統教學模式，促進了教學方法更新，從而更有利于深化教學改革、提高教學水平、促進動物機能學實驗室的建設與發展。經過動物科學、動物醫學、生物技術等不同專業學生幾年來的實驗教學實踐，也一致反饋網絡教學效果良好。

4? ? 參考文獻

[1] 胡還忠.醫學機能學實驗教程[M].北京：科學出版社，2005.

[2] 倪新強，陸源，歷旭云.生理學實驗CAI課件的設計與應用[J].實驗室研究與探索，2001，20（3）：20-21.

[3] 馬劍峰，徐紅巖，楊貴忠，等.醫學機能學實驗室網絡化教學環境的構建與實施[J].基礎醫學教育，2016，18（8）： 663-666.

[4] 崔淑芳，余琛琳，蔡麗萍，等.實驗動物學教學中多媒體網絡技術的應用[J].醫學教育探索，2008，7（12）：1327-1328.

[5] 馬劍峰，徐紅巖，馬湉，等.基于技術創新的醫學機能學實驗改革[J].實驗室研究與探索，2017，36（3）：203-206.

[6] 羅輝，陳建勝，沈建箴.臨床技能中心實驗室開放探析[J].基礎醫學教育，2015，17（3）：231-233.