Motic數碼顯微互動實驗室在基礎醫(yī)學實驗教學中的應用

邢秀英

摘 要：本文介紹了Motic數碼顯微互動實驗室的組成、特色和優(yōu)勢。應用于病理學和組織學教學，有助于學生了解各組織、器官的結構，提高學生腦、眼、手的協調，增加了學生的學習思維能力和獨立操作、分析能力，為以后進入臨床學習打下良好的基礎。

關鍵詞：Motic數碼顯微互動實驗室 基礎醫(yī)學 實驗教學

中圖分類號：R36-4 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）04（a）-0190-01

組織胚胎學和病理學等實驗課經常用到光學顯微鏡，在傳統(tǒng)實驗室條件下完成實驗教學，師生互動效率和教學效果難以達到理想目標。在醫(yī)學形態(tài)學實驗課教學過程引入Motic數碼顯微互動實驗室，在學生完成顯微標本自我動手觀察的同時，通過數碼攝像、師生語言互動和多媒體網絡教學等手段，不僅提高了師生互動的效率，而且教學內容也變得更豐富、更新穎、更生動[1]。

1 實驗室的組成和特點

1.1 組成

該教學系統(tǒng)是由圖像系統(tǒng)、語音問答系統(tǒng)、數碼顯微鏡系統(tǒng)、計算機軟件系統(tǒng)構成，具體包括圖像處理與分析模塊、多媒體教學設備、雙向語音交流系統(tǒng)、學生用數碼顯微鏡和教師用數字化多功能數碼顯微鏡和軟件教學平臺等。教師端和每個學生端均通過U口與各自電腦連接使用高清晰度數碼顯微鏡，相互之間形成的圖像處理單元相對獨立且比較強大。各單元之間使用局域網互聯，設備組織與課堂教學通過全新的分布式數碼互動軟件系統(tǒng)完成，圖像數據共享較為全面，語音交流較為靈活。

1.2 特點

硬件方面，學生端都自帶電腦，配置內置一體化數碼顯微鏡，有效像素和分辨率均較高，成為獨立的圖像處理平臺；教師端配置200～330萬有效像素的高分辨率數碼顯微鏡，可以給學生端實時播放課件；所形成的硬件設施安裝維護方便，網絡穩(wěn)定高效，布線簡潔，為較好地完成實驗課教學打下基礎。

軟件方面，教師端可以控制學生端的每臺顯微鏡和電腦，自動關閉電腦，自動開啟學生端的應用軟件，實時監(jiān)控學生的電腦屏幕，可以把某一個學生或教師端的圖像傳送給所有學生。學生端有討論教學指針實現動態(tài)實時與教師討論顯微鏡下圖像，與教師通過短信方式進行圖文并茂的溝通，獨立的圖像處理分析軟件包，有效提高學生獨立分析能力。考試系統(tǒng)降低了教師勞動強度，實現考試無紙化及對考試情況分析自動化。

在醫(yī)學形態(tài)學實驗課教學過程中，通過Motic數碼顯微互動教學系統(tǒng)，教師可以實時觀察到課堂上每個學生的顯微鏡畫面，通過語音問答系統(tǒng)指導學生改正實驗中存在的問題。學生可以將微觀圖像視頻信號通過高清晰CCD攝像頭輸出到投影儀和計算機等輸出裝置，能夠直觀地顯示和與師生共同討論直觀的圖像。教學系統(tǒng)具有的圖像處理、分析、數碼錄像等功能，可做到長期保存和隨時再現相關圖像與資料，有利于學生對知識的理解。

2 實驗室的特色與優(yōu)勢

MOTIC數碼顯微互動實驗室教學系統(tǒng)的畫面清晰，交互手段豐富。只需一臺計算機，通過局域網絡，便可實現圖像、語音的師生互動交流，解決實驗過程中存在的問題。教師通過實時觀察學生的顯微鏡畫面，能指導其及時改正實時發(fā)現的實驗中存在的問題。學生可以及時處理操作自己電腦上的微觀和宏觀圖像，可通過提問系統(tǒng)主動請求教師幫助，與教師交流討論可通過Motic獨創(chuàng)的顯微鏡LED光標箭頭指示系統(tǒng)有效高質量地完成，師生間的交流直觀有效，有利于建立良好師生關系以及理論知識的學習和掌握。

我校Motic數碼顯微互動實驗室配有教師用數碼顯微鏡1臺，學生用數碼顯微鏡32臺，兩者之間通過分配器、數據線和相應軟件相連，學生顯微鏡視野內所顯示的數碼信息可以顯示在在教師主控的電腦上，教師可將所有的圖像通過投影儀投影到大屏幕上。這樣，學生不但通過自己的電腦看到自己觀察到的圖像，更可看到教師和其他同學觀察到的圖像，使得數碼圖像系統(tǒng)使師生之間的圖像資源能夠共享。

Motic數碼顯微互動實驗室的語音問答系統(tǒng)為教師與每位同學都配備一套耳機和呼叫系統(tǒng)，在教學過程中師生可以互動對話交流。全體學生不僅可以聽取教師的示教講解，教師更可以根據實際情況采用個別提問或小組討論的方式進行實驗教學，實現了師生互動交流的良好教學氛圍。教學模式也由“點對點”轉變?yōu)椤包c對面”，明顯提高了教學效率。可通過一個人的問題引起大多數同學進行思考，從而調動學生的學習積極性和能動性，發(fā)揮學生的主體作用和教師的主導作用，減輕了教師的勞動強度，提高了工作效率。

Motic數碼顯微互動實驗室將標本玻片與大體標本融為一體，通過圖像、聲音以及顯微鏡下等形式將抽象復雜的教學內容直觀、準確地表達出來，學生在最短的時間內最大程度地接受和驗證醫(yī)學理論知識，并將其切實掌握，有利于順利完成教學任務。

Motic數碼顯微互動實驗室的教師端和學生端具有靜態(tài)捕捉、自動定時捕捉和動態(tài)錄像捕捉圖像的功能，教師可以運用此功能開展實驗重點和難點內容的教學活動，學生可通過拍照，記錄并存儲重要或難理解的顯微圖像在自己所用電腦中，提高了科學研究能力。

3 在病理學和組織學教學中的應用

利用Motic數碼顯微互動實驗室建立病理學和組織學圖片庫和題庫，可以促進實驗教學的順利開展，較好地完成學科教學目標。

在病理和組織胚胎學的教學中，圖片是幫助學生掌握和識別各種細胞、組織和器官的重要教學資料。傳統(tǒng)的實驗教學方法的掛圖存取不方便，易損壞和丟失。教師可以通過照相、掃描等方式建立了按教學內容章節(jié)存放的系統(tǒng)圖片資料庫。在實驗過程中可隨時補充切片中的缺失結構，不斷更新新的組織和病理切片內容。更加豐富了教學內容，尚可作為任課教師課堂理論教學多媒體課件所利用。

實驗考核是檢測實驗教學質量和反映學生能力的必要手段。依據Motic數碼顯微互動實驗室建立的題庫可以進行實驗考核，全面評價學生的學習效果。

考核的具體操作方法為：（1）一般選擇每次實驗課結束前5 min，教師隨機抽考3～4名學生，以客觀評價學生的實驗能力和學習效果。每次考核不合格的同學，下次實驗課補考。期末考試前再組織學生進行最后一次考核且計入期末考試成績。（2）提前在教師計算機內儲存試題，在未提前告知的情況下，定期不定期地開展個人、小組或是全班測試，大幅度提高學生的實際能力和水平。

Motic數碼顯微互動教學系統(tǒng)對改變傳統(tǒng)教學模式、提高教學質量具有深遠意義，有助于學生了解各組織器官結構，提高學生腦眼手的協調，增加學生的學習思維能力和獨立操作、分析能力，為后續(xù)課程學習打下良好的基礎。

參考文獻

[1] 趙文娣，吳繼鋒.Motic數碼顯微互動實驗室在病理學實驗教學中的應用[J].西北醫(yī)學教育，2009，17（5）：911-913.