分析數字化虛擬實驗室在組胚教學中的具體實踐

吳浪

摘 要：隨著信息化社會的到來，互聯網的應用也普及到千家萬戶。利用網絡，構建仿真實驗室，用虛擬的環境模仿真實的實驗過程，為傳統的課堂帶入了新鮮的元素。本文著重分析數字虛擬實驗室對組胚教學中帶來的益處與具體在教學中的應用實踐，希望本文能對提升組胚教學的教學效果上帶來實質性的幫助。

關鍵詞：組胚教學；虛擬實驗室；教學實踐

構建數字化虛擬實驗室，已經成為主要還原醫學實驗提升學生自主學習的主要教學工具與手段。建設符合自身教學需求的數字化虛擬實驗室能成為學生積累實驗經驗，展示交流的良好平臺。數字化虛擬實驗室能最高程度的還原醫學實驗的過程，用最直觀的方法讓學生感受實驗。

目前數字化虛擬實驗室已經廣泛被運用到組織學與胚胎學的教學中，當代醫學生只有詳細了解組胚的基本理論后，才能更好的學習人類的生理規律與病理現象。

一、數字化虛擬實驗室的建設

（一）數字切片

數字切片指的是：虛擬完成成千上萬個顯微鏡視場的圖示拼湊過程，這一過程也被稱為虛擬切片。虛擬切片的教學系統構成十分復雜是由數碼攝像機、全自動顯微鏡及數碼圖片瀏覽系統組成。

數字切片能將實驗的全過程以及各細節全部進行數字圖像采集、剪輯、用網絡完成在線預覽等功能，全自動顯微鏡在醫學上的應用可以實現醫生與患者遠程會診功能，在教學上可以實現永久保存實驗過程，不褪色，形成永久性教學資料，能為日后的教學工作提供參考檔案。因此，構建數字化虛擬實驗室的基礎工作是對實驗過程進行數字切片。

（二）標本的數字化建設

國外虛擬仿真實驗室建設較好應用也較廣，我國數字化模擬實驗室的建設雖然起步較晚，但是近年來發展迅猛。在組胚教學中，可用利用數碼攝像機把形態典型、結構清晰的胚胎拍攝為清晰的數字圖片，采用壓縮無損的格式保證存到數字虛擬實驗室的數據庫中，在拍攝中要注意拍攝角度考慮到相機反光、模糊等顯現。拍攝時采用自然光以保持標本形態與色澤真實化，拍攝背景應采用深藍色棉布，達到不發光的最佳還原效果。標本變要放好標尺方便學生測量。

二、虛擬切片系統應用到教學中的益處

在傳統的教學模式中，教學切片常常因為保管不善、數量過大不易保存等原因，帶有查找困難、易損壞等問題。不利于學生對醫學實驗理解，數字切片系統是將切片轉換成數字化影像信息，并收集有特點的結構代表組織切片信息，是一套科學又專業化的先進教學設備。讓學生在需要時方便查找，虛擬切片系統自身也有易保存、可拓展等優勢，能保證各個實驗室聯合操作時，實現資源共享。

三、數字化虛擬實驗室在組胚教學中的具體實踐

（一）在實驗方面指導的實踐

在實驗遇到瓶頸或困難時，由于部分實人員的能力與水平有限，對于難以落實的實驗方法，常常感到異常頭痛。這時可以借助全自動顯微鏡及遠程控制系統，遠程聯系更高級的專家用遠程調用相關實驗數據、修改實驗方案并傳授實驗方法，明確實驗目標從而達到遠程操控實驗師對遠程的操作。

（二）在組胚教學中的實踐

教師可以在傳授抽象醫學知識時借助數字化虛擬實驗室，能幫助學生增強理解。如：再教授血液流動時，利用虛擬實驗室，讓學生的視角進入到人體內部觀察血液的流速，直觀的觀察結果比教師傳授來的更為直觀與深刻，打破了傳統教師口述的授課模式為課堂增添了新鮮元素，也培養當代醫學生自主學習與探索知識的精神。還可以在日常教學中用虛擬實驗室，模擬胚胎的發育過程，將長時間的發育過程縮短，更全面的展示出來。

一些對人體危害較大的實驗，也可以通過數字化虛擬實驗室進行，減少實驗對人體的侵害。在試驗中學生對比較復雜的步驟不理解時，可以自由控制實驗進度，還能實現反復操作。數字化虛擬實驗室能讓學生直接參與實驗過程，讓學生主動學習，自主探究，提升學生學習效果的同時也提高了教學質量。

（三）實現娛樂型實驗教學

系統化的學習方式與內容常常會讓學生感覺到枯燥，從而失去對學習的興趣。為了提高學生對組胚實驗學習的興趣，教師在日常教學中要設置帶有娛樂性質的教學游戲：如設置人體器官拼圖游戲、胚胎發育圖片與時間連連看。用游戲來吸引學生的注意力，提升學習趣味性，讓學生以一種放松的心態吸取知識，真的得做到‘寓教于樂，良好的教學氣氛能改善學生的學習態度，興趣才是人類最好的老師。

（四）課后練習的實踐

課堂練習結果往往能反應出學生對知識的掌握，但是傳統的課堂練習方式，讓學生覺得‘壓力山大，教師應該放棄任務式的練習模式，結合新型教學手段，讓學生進行課下線上網絡練習，習題分為必答題與選答題，讓學生對不能完全消化的知識進行排查，對已經掌握的知識進行鞏固。在習題網站上，教師可以設置自測題，讓學生檢測這一階段的學習成果，教師也可以通過學生網絡提交的答案，了解學生的學習狀況，適當調整授課方法，提高學生學習效率，增強教學質量。

四、總結

綜上所述， 虛擬實驗教學作為一種新的教學形式，能豐富傳統課堂，讓課堂教學變得更加生動，教師可以通過遠程控制系統對學生進行線上與線下的同步知道，保證所有的實驗項目都高質量完成。把抽象的知識變直觀，有效的提高學生的理解力從而提高教學質量，隨著數字虛擬實驗室的日漸完善，一定會為醫學教育領域發揮更大的貢獻。

參考文獻：

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