多媒體數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)在醫(yī)學(xué)生物學(xué)中的應(yīng)用

摘 要:本文論述了醫(yī)學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中染色體識(shí)別采用多媒體顯微鏡互動(dòng)教學(xué)，多媒體課件的制作與應(yīng)用說明互動(dòng)教學(xué)可以超越時(shí)間和空間的限制，突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)，誘導(dǎo)學(xué)生思維，掌握知識(shí)，不僅能優(yōu)化課堂教學(xué)，而且能提高學(xué)生素質(zhì)。

關(guān)鍵詞:醫(yī)學(xué)生物學(xué) 染色體檢驗(yàn)與識(shí)別 多媒體 應(yīng)用

中圖分類號(hào):G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)11(c)-0170-01

醫(yī)學(xué)生物學(xué)分為兩部分，一部分時(shí)細(xì)胞學(xué)的內(nèi)容，另一部分是遺傳學(xué)的內(nèi)容，其中染色體的識(shí)別是遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn)，要求學(xué)生在幾節(jié)課的時(shí)間內(nèi)把46條染色體全部識(shí)別出來十分困難。采用傳統(tǒng)的顯微鏡教學(xué)，老師講課相當(dāng)吃力，如學(xué)生不能確定是哪一號(hào)染色體，老師就得走到學(xué)生座位上進(jìn)行單獨(dú)指導(dǎo)，但其他同學(xué)就無法了解;如果有許多同學(xué)都要求老師到座位上指導(dǎo)，一個(gè)學(xué)生就是十分鐘，老師根本來不及回答問題;有些同學(xué)等不及，模模糊糊過去了。甚至連最明顯的染色體也不能清楚地識(shí)別。現(xiàn)在我們采用多媒體顯微鏡互動(dòng)系統(tǒng)，制作清晰的多媒體課件，用于染色體的識(shí)別不但改變了原來時(shí)間長，效率低的講課方式，也使學(xué)生的學(xué)習(xí)效果大大提高。

1 什么是多媒體顯微鏡互動(dòng)系統(tǒng)

所謂數(shù)碼互動(dòng)顯微教學(xué)系統(tǒng)是由學(xué)生用內(nèi)置數(shù)碼顯微鏡、教師用數(shù)字化多功能數(shù)碼顯微鏡、軟件教學(xué)平臺(tái)、雙向語音交流系統(tǒng)、圖像處理與分析模塊、多媒體教學(xué)設(shè)備等組成。進(jìn)入數(shù)碼互動(dòng)顯微鏡實(shí)驗(yàn)室做形態(tài)學(xué)(組織學(xué)、細(xì)胞學(xué)、微生物學(xué)、寄生蟲學(xué)等)教學(xué)實(shí)驗(yàn)，教師可以實(shí)時(shí)觀察到課堂上每個(gè)學(xué)生的顯微鏡畫面，及時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中存在的問題，并通過語音處理系統(tǒng)指導(dǎo)學(xué)生改正。學(xué)生也可通過提問系統(tǒng)主動(dòng)請(qǐng)求教師幫助。通過高清晰的CCD攝像頭，把微觀圖像視頻信號(hào)輸出到計(jì)算機(jī)、電視、投影機(jī)等輸出裝置，方便進(jìn)行直觀的圖像顯示和討論，同時(shí)具備圖像處理、分析、長時(shí)間數(shù)碼錄像等功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像的定量分析與資料的長期保存和隨時(shí)再現(xiàn)。學(xué)生也可以通過顯微鏡的示教指針與教師交流討論，使得師生間的溝通更直觀、更有效。我們?cè)卺t(yī)學(xué)生物學(xué)的染色體檢驗(yàn)與識(shí)別中應(yīng)用這一教學(xué)手段，取到了良好的效果。

2 多媒體顯微鏡互動(dòng)系統(tǒng)在醫(yī)學(xué)生物學(xué)中的應(yīng)用

醫(yī)學(xué)生物學(xué)做為一門醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課，正在從宏觀研究向微觀領(lǐng)域縱深，傳統(tǒng)的教學(xué)手段對(duì)微觀世界的動(dòng)態(tài)變化卻顯得無能為力，染色體識(shí)別本生在我們的醫(yī)學(xué)生物學(xué)教學(xué)中是一個(gè)難點(diǎn)，學(xué)生這邊看顯微鏡很辛苦，不一定取到好的效果，而教師那邊即使是滿課堂跑也不能回答每一個(gè)學(xué)生的問題。教學(xué)過程本聲是一個(gè)動(dòng)態(tài)的、多因素的、復(fù)雜的信息傳播系統(tǒng)，也是個(gè)存在著特定而豐富的信息流通現(xiàn)象的可控系統(tǒng)。因此，在進(jìn)行課堂教學(xué)過程的基本要素:教師、學(xué)生、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)媒體有機(jī)地結(jié)合起來，使多種媒體最優(yōu)地組合，從而使教學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)揮最佳的功能。

多媒體數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)的教學(xué)分別有以下功能。

2.1 教師的示教

教師利用數(shù)碼互動(dòng)顯微鏡或多媒體課件進(jìn)行示教，如將人類46條染色體好的G顯帶片展現(xiàn)給學(xué)生看，并用做好的每條染色體特征的多媒體課件給學(xué)生觀看，這樣學(xué)生知道什么樣的染色體玻片是好的，也能記住每一條染色體的特征。

教師也可以通過數(shù)碼互動(dòng)顯微系統(tǒng)對(duì)學(xué)生觀察的玻片進(jìn)行示教，如在教學(xué)過程只能感發(fā)現(xiàn)某個(gè)學(xué)生找的分裂相典型，可切換該圖象到大屏幕向全體學(xué)生示范，而一些重點(diǎn)和普遍的難點(diǎn)隨時(shí)鎖定畫面進(jìn)行講解。

2.2 學(xué)生的實(shí)習(xí)

教師示教結(jié)束后，學(xué)生可以通過自己的數(shù)碼顯微鏡對(duì)所要觀察的染色體玻片進(jìn)行觀察，也可以通過大屏幕進(jìn)行觀察。學(xué)生通過邊觀察到的染色體特征一邊看玻片，印象深刻而且識(shí)別效率增高，同時(shí)教師通過學(xué)生通道對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行了解指出標(biāo)記錯(cuò)誤的染色體，也可將典型的清晰的染色體指示給其他同學(xué)看。

2.3 數(shù)碼顯微互動(dòng)實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)手段的優(yōu)越性

數(shù)碼顯微互動(dòng)實(shí)驗(yàn)室作為一種新的教學(xué)手段在醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有許多方面優(yōu)于傳統(tǒng)的教學(xué)方法。首先互動(dòng)性，使課堂師生之間可以互動(dòng)，交流對(duì)話，活躍課堂氣氛。其次，具有高效性，教師不用下講臺(tái)可以了解每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況并可以給予指導(dǎo)。再次更具直觀性，學(xué)生不僅可以通過顯微鏡觀察玻片標(biāo)本，還可以通過大屏幕觀察到更清晰的分裂相，這樣避免了長時(shí)間看顯微鏡造成的疲勞也能看到更清晰的圖象，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3 多媒體顯微鏡互動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用

我們利用多媒體輔教學(xué)，將人類染色體每一條的典型特征標(biāo)出，讓學(xué)生有直觀的認(rèn)識(shí)，不象以前老師反復(fù)強(qiáng)調(diào)，學(xué)生使勁想象，也達(dá)不到好的效果。

關(guān)于計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)在醫(yī)學(xué)生物學(xué)中的應(yīng)用原則，我們認(rèn)為:

(1)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)進(jìn)入染色體實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂，應(yīng)具有其特有的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，目的性要強(qiáng)，要針對(duì)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，不能嘩眾取寵。其根本原則是要體現(xiàn)其不可替代性。

(2)由于對(duì)新的教學(xué)媒體感興趣，學(xué)生的注意力容易分散，有時(shí)個(gè)別學(xué)生精力難以集中，因此教師需要注意引導(dǎo)。我們的體會(huì)是，要讓學(xué)生帶著問題進(jìn)行觀察。

(3)不可大量頻繁使用。各種教學(xué)媒體都有其優(yōu)缺點(diǎn)，在醫(yī)學(xué)染色體實(shí)驗(yàn)教學(xué)也有其應(yīng)用的場(chǎng)所，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)較先進(jìn)，但也非萬能，應(yīng)根據(jù)不同課的內(nèi)容恰當(dāng)選用，其他方法也不可偏廢，同時(shí)多媒體的有機(jī)結(jié)合，也是一個(gè)應(yīng)該探索的問題。

現(xiàn)在我們課堂采用的“多媒體顯微鏡互動(dòng)系統(tǒng)”。通過高清晰度畫面顯示，老師手中的主機(jī)可同時(shí)控制在場(chǎng)所有的數(shù)碼顯微鏡的動(dòng)態(tài)情況;也可以任意選擇一位同學(xué)的圖像;而語音問答系統(tǒng)則實(shí)現(xiàn)了師生的雙向溝通。

在全通話模式下，老師通過耳機(jī)話筒授課，全體學(xué)生用耳機(jī)收聽;師生對(duì)講模式時(shí)，老師可與學(xué)生一對(duì)一對(duì)話，但只有被選擇的學(xué)生才可以收聽或發(fā)言;學(xué)生示范模式時(shí)，教師可選擇一位同學(xué)對(duì)話，所有學(xué)生都可以聽到談話內(nèi)容，但不可發(fā)言。

數(shù)碼互動(dòng)顯微鏡技術(shù)是近年來形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)領(lǐng)域的一項(xiàng)重大革新，是一種新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，有利于開展師生互動(dòng)討論式教學(xué)、個(gè)性化教學(xué)和遠(yuǎn)程教學(xué)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和大膽提出問題、分析問題和解決問題能力，顯著提高形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。在管理體制上做到面向全校、面向校外、面向科研開放。此模式把現(xiàn)代信息技術(shù)融進(jìn)了高等教育的課堂，在師生共享清晰圖像的同時(shí)，還有語音系統(tǒng)相互交流，存貯圖像信息和通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)圖像和資訊的異地共享等功能。為教育、科研、醫(yī)療等提供了高效率的教學(xué)和溝通手段。

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