應(yīng)用顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)開展組織學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的體會(huì)

趙福建，趙麗云，楊美娟，白錦雯，張 瑋，劉燕南，陶仕英，李 健

（北京中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，北京 100029）

組織學(xué)是研究人體微細(xì)結(jié)構(gòu)及其相關(guān)功能的科學(xué)，是醫(yī)學(xué)院校學(xué)生學(xué)習(xí)病理學(xué)、病理生理學(xué)、生物化學(xué)、婦產(chǎn)科學(xué)等后續(xù)課程及臨床實(shí)踐所必備的基礎(chǔ)課。組織學(xué)屬于形態(tài)學(xué)范疇，注重組織切片觀察（讀片）。為此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，它不僅能幫助學(xué)生理解和驗(yàn)證理論知識(shí)，而且能培養(yǎng)和提高學(xué)生的動(dòng)手能力、探究意識(shí)及科學(xué)研究的素養(yǎng)。限于設(shè)備條件，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)通常采用教師口頭講解，學(xué)生操作顯微鏡觀察組織切片，學(xué)生手工繪圖的模式，其弊端很多，如：學(xué)生的學(xué)習(xí)效率低、學(xué)生主觀能動(dòng)性很難發(fā)揮、教師的教學(xué)工作量大、教學(xué)指導(dǎo)性差、師生互動(dòng)和交流相對(duì)困難。

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、圖像采集及數(shù)碼轉(zhuǎn)換技術(shù)的發(fā)展和完善，顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)已被開發(fā)并用于醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)科的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中[1]。顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)具有先進(jìn)的語音交流、圖像分析、信息共享等功能，突破了傳統(tǒng)組織學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的局限性，為組織學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了一種效率高、溝通性強(qiáng)的新型教學(xué)手段，有助于促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的提高，克服了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的弊端[2]。

我校于2009年在組織學(xué)實(shí)習(xí)室裝配了顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)（山東易創(chuàng)公司產(chǎn)品）。3年多時(shí)間里，我們從不習(xí)慣到熟練，從簡(jiǎn)單應(yīng)用到探索新的教學(xué)模式，逐漸形成了一套基于顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)的“互聯(lián)—互動(dòng)—目標(biāo)”式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，現(xiàn)將主要體會(huì)報(bào)告如下。

1 顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介

顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)包括教師端和學(xué)生端，由數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、數(shù)字顯微鏡、教師端微機(jī)單元、學(xué)生端微機(jī)單元、顯微互動(dòng)軟件等模塊組成。數(shù)字切片是該系統(tǒng)中的一大亮點(diǎn)，也稱虛擬顯微鏡，是由上萬個(gè)顯微視場(chǎng)的圖像拼接而成。開發(fā)過程匯集了顯微圖像連續(xù)采集，圖像融合、壓縮、拼接、網(wǎng)絡(luò)瀏覽等。每張數(shù)字切片都具有結(jié)構(gòu)典型、圖像清晰、色彩真實(shí)的特點(diǎn)，不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)視野的任意拖動(dòng)、任意放大，還可以對(duì)切片水平、垂直鏡像進(jìn)行多角度觀察。同時(shí)還可以進(jìn)行文字標(biāo)注、測(cè)量及保存，徹底解決了標(biāo)本切片的丟失、褪色、損壞等問題，為新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的開展提供了技術(shù)支撐。

2 “互聯(lián)—互動(dòng)—目標(biāo)”式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的組織流程

為了更快、更好地完成教學(xué)任務(wù)，我們充分利用顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)中教師機(jī)與學(xué)生機(jī)交互會(huì)話的模塊，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的組織上實(shí)施了“互聯(lián)—互動(dòng)—目標(biāo)”式教學(xué)組織流程，具體包含3個(gè)環(huán)節(jié)（見圖1）：（1）教學(xué)目標(biāo)確認(rèn)。教師通過教師機(jī)將本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)（如骨骼肌橫紋等）分發(fā)到每個(gè)學(xué)生機(jī)。同時(shí)，教師對(duì)每個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)的完成要點(diǎn)做啟發(fā)式解讀；學(xué)生通過實(shí)時(shí)對(duì)話程序?qū)W(xué)習(xí)任務(wù)中存在的問題向教師提問；教師對(duì)學(xué)生的不同問題做反饋和答疑。（2）教學(xué)目標(biāo)實(shí)施。學(xué)生首先應(yīng)用數(shù)字切片，結(jié)合教材及圖譜了解并掌握每個(gè)組織結(jié)構(gòu)的形態(tài)特征，教師指導(dǎo)學(xué)生在顯微鏡下對(duì)照組織切片標(biāo)本進(jìn)行驗(yàn)證式學(xué)習(xí)。（3）教學(xué)目標(biāo)驗(yàn)收。學(xué)生應(yīng)用顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告模塊，將包含有典型組織結(jié)構(gòu)的圖片復(fù)制并粘貼在實(shí)驗(yàn)報(bào)告文檔中提交給教師審核。

通過上述教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生可以基本做到在課堂上鞏固和掌握每個(gè)學(xué)習(xí)目標(biāo)，極大地提高了學(xué)習(xí)效率。

3 “互聯(lián)—互動(dòng)—目標(biāo)”式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的注意事項(xiàng)及教學(xué)體會(huì)

3.1 精心制訂每節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)，做好實(shí)驗(yàn)課前的準(zhǔn)備工作

在每節(jié)實(shí)驗(yàn)課前，都組織一次由理論課主講教師、實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員等參加的集體備課。通過溝通和討論，確定本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)以及對(duì)應(yīng)的典型數(shù)字切片。由于不同專業(yè)教學(xué)大綱不同，要求學(xué)生了解和掌握的知識(shí)點(diǎn)需要做相應(yīng)調(diào)整，因此，課前的準(zhǔn)備工作尤為重要。

圖1 “互聯(lián)—互動(dòng)—目標(biāo)”式教學(xué)組織流程

3.2 引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)際觀察之前明確每個(gè)組織結(jié)構(gòu)的形態(tài)特征及觀察要點(diǎn)

組織學(xué)實(shí)驗(yàn)屬于驗(yàn)證性實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生如果對(duì)學(xué)習(xí)任務(wù)沒有明確的概念，以盲目、隨意的態(tài)度參加實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)，通常不會(huì)形成準(zhǔn)確、深刻的記憶，屬無效學(xué)習(xí)。目標(biāo)式教學(xué)模式不僅使學(xué)生明確了本節(jié)課的教學(xué)任務(wù)，而且有助于調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，最大限度地提高學(xué)習(xí)效率。

3.3 充分利用顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控

利用顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師可以方便地與學(xué)生進(jìn)行交互對(duì)話。學(xué)生可以在教師的引導(dǎo)下用虛擬顯微鏡進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)問題后能及時(shí)與教師進(jìn)行溝通和交流。教師可以通過顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)對(duì)學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告做實(shí)時(shí)點(diǎn)評(píng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題。這樣，教師可以了解每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)施質(zhì)量，可以實(shí)現(xiàn)多教室同時(shí)授課，極大地提高了教學(xué)效率[3]。

3.4 新型教學(xué)模式的利與弊

通過顯微互動(dòng)系統(tǒng)的新型教學(xué)模式，教師不僅可以針對(duì)組織切片的具體內(nèi)容進(jìn)行準(zhǔn)確、生動(dòng)地講解，而且能輕松實(shí)現(xiàn)一對(duì)一或一對(duì)多的輔導(dǎo)；學(xué)生不僅可以在自己的計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)切片觀察，典型組織學(xué)結(jié)構(gòu)捕獲，圖片存貯、共享，而且能與教師進(jìn)行互動(dòng)交流，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。

顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)作為一種新生事物，在使用的過程中也暴露出諸多問題，如：學(xué)生過度依賴該系統(tǒng)，不再認(rèn)真觀察切片，這對(duì)顯微鏡操作技能的提高有一定影響；顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)的軟硬件日常維護(hù)費(fèi)用巨大，給推廣普及帶來困難。因此，只有通過增加設(shè)備的利用率才能最大限度地體現(xiàn)新型教學(xué)模式的價(jià)值[4-5]。

[1]袁媧，蘇水蓮.數(shù)碼互動(dòng)顯微實(shí)驗(yàn)室在組織學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)與問題探討[J].贛南醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，29（5）：708-709.

[2]趙宏賢，徐富翠，黃吉春，等.組織學(xué)實(shí)驗(yàn)課顯微數(shù)碼互動(dòng)與普通教學(xué)的對(duì)比研究[J].西北醫(yī)學(xué)教育，2007，15（5）：895-897.

[3]張霞，馮世欽，王敏.基于顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)的病理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式[J].中外醫(yī)療，2010（26）：18-20.

[4]魏靜波，高俊玲.顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)在組織學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].西北醫(yī)學(xué)教育，2012，20（1）：106-108.

[5]楊勇琴，楊開明，張靈，等.Motic顯微數(shù)碼互動(dòng)實(shí)驗(yàn)室在組織胚胎學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].大理學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，7（4）：54-56.