手機(jī)顯微攝像在天然藥物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用與體會(huì)

吳曉寧，姚 瑩，鄧茂芳，毛 磊

(杭州醫(yī)學(xué)院，浙江 杭州 310053)

·教學(xué)研究與管理·

手機(jī)顯微攝像在天然藥物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用與體會(huì)

吳曉寧，姚 瑩，鄧茂芳，毛 磊

(杭州醫(yī)學(xué)院，浙江 杭州 310053)

比較不同顯微攝像技術(shù)在天然藥物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用及優(yōu)缺點(diǎn)，介紹手機(jī)顯微攝像在天然藥物學(xué)教學(xué)中的具體運(yùn)用。結(jié)果表明，手機(jī)顯微攝像拍攝的圖片比墨線圖更真實(shí)、更直觀地反映藥材的顯微構(gòu)造，而且操作方便實(shí)用，便于師生互動(dòng)。手機(jī)顯微攝像技術(shù)可應(yīng)用于天然藥物學(xué)、生藥學(xué)、中藥鑒定學(xué)等課程教學(xué)。

手機(jī)；顯微攝像；天然藥物；教學(xué)體會(huì)

Abstract: In this article, different photomicrography techniques were compared in terms of teaching of natural medicine, and introduced the application of cell phone camera in teaching of this course. It was found that using cell phone camera to take the microscopic photos can show the microstructure of crude drug in a more real and direct way than theblack line charts. In addition, using cell phone camera to take the microscopic photos was more convenient and practical in teaching andwas facilitate the interaction between students and teachers. Furthermore, photomicrography techniques with cell phone can be applied to the teaching of natural pharmacology, pharmacognosyand authentication of Chinese medicine.

Keywords: cell phone ; photomicrography; natural medicine; teaching experience

天然藥物學(xué)課程是將天然藥物理論知識與藥材鑒定有機(jī)融合的一門藥學(xué)技術(shù)類的專業(yè)平臺課程，顯微鑒定方法是教學(xué)中的難點(diǎn)。顯微鑒定方法是利用顯微鏡觀察天然藥物的內(nèi)部組織構(gòu)造、細(xì)胞形狀及其內(nèi)含物的特征，用以鑒定天然藥物的真?zhèn)巍τ趦H通過性狀不易識別的天然藥物、性狀相近的多來源天然藥物或切碎和粉末狀態(tài)的天然藥物，顯微鑒定尤其重要。

1 教學(xué)及評價(jià)中存在的問題

1.1 傳統(tǒng)教學(xué)的不足

顯微鑒定涉及到細(xì)胞形態(tài)教學(xué)，學(xué)生操作和觀察有一定的難度。而教材上的天然藥物顯微特征都是缺乏直觀特征的墨線圖、繪制的細(xì)胞簡圖，與實(shí)際經(jīng)過染色的標(biāo)本切片或?qū)嶋H的細(xì)胞在形態(tài)上存在很大的差距，學(xué)生在顯微鏡下不易尋找和識別，從而使學(xué)生失去了學(xué)習(xí)的積極性[1]。同時(shí)，典型的顯微特征可能出現(xiàn)在不同的標(biāo)本片中，傳統(tǒng)教學(xué)中僅靠學(xué)生互相交流或者教師直接幫助學(xué)生在顯微鏡下尋找目標(biāo)特征解決，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，許多學(xué)生都是處于一種被動(dòng)茫然的狀態(tài)，教學(xué)效果和效率都很差。

在未知藥材粉末顯微鑒定考核評價(jià)環(huán)節(jié)，學(xué)生采用抽簽的方式抽取粉末，難易程度有不同。在考核中我們發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生平時(shí)實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)不錯(cuò)，但考試中抽到有一定難度的粉末加之心理因素等原因?qū)е伦罱K考核成績不理想。單純的一次性總結(jié)性評價(jià)并不能反映學(xué)生的努力程度和真實(shí)水平[2]。

1.2 顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用及存在問題

1.2.1 顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用 近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于天然藥物顯微鑒定教學(xué)中。顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)擁有清晰的顯微圖像和豐富的交互手段，使得師生間的交流更加直觀、有效。我們將數(shù)碼顯微攝影技術(shù)引入天然藥物實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，并探討其對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣等方面的應(yīng)用效果。結(jié)果表明，采用數(shù)碼顯微攝影技術(shù)教學(xué)的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課成績、學(xué)習(xí)興趣、師生互動(dòng)性、實(shí)驗(yàn)報(bào)告優(yōu)秀率方面均好于采用傳統(tǒng)教學(xué)的學(xué)生，全面提高了天然藥物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)報(bào)告優(yōu)秀率高于對照組(χ2=10.57，P<0.05)。

1.2.2 存在問題 顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)雖然實(shí)現(xiàn)了全面的圖像數(shù)據(jù)共享，但是配置成本都較高。有限的實(shí)驗(yàn)室教學(xué)，使被保存的圖像只能在電腦上或拷貝至移動(dòng)盤中才可以瀏覽，在時(shí)間和空間上一定程度地限制了師生的互動(dòng)。由于學(xué)生數(shù)碼顯微鏡的像素一般不是很高，在顯微鏡中看到的特征和電腦屏幕圖像顯示的顏色和清晰度存在一定的差距。同時(shí)，有部分學(xué)生完全依賴于電腦，不再觀察顯微鏡，而是在電腦屏幕上尋找主要特征，失去了顯微鏡學(xué)習(xí)和使用的意義。

2 手機(jī)顯微攝像的方法及應(yīng)用

2.1 操作方法

手機(jī)顯微攝像是本課程組老師自創(chuàng)的一種拍攝方法，具體操作步驟如下：(1)在顯微鏡下找到目標(biāo)特征并置于視野中心，調(diào)節(jié)顯微鏡高倍鏡(目鏡10倍、物鏡40倍)及細(xì)調(diào)節(jié)螺旋使顯微特征至最佳清晰度；(2)雙手持住手機(jī)，將手機(jī)的攝像頭對準(zhǔn)顯微鏡的目鏡，找到聚光點(diǎn)后沿著中心光軸緩慢推近，下移直至鏡下的顯微特征透光均勻無局部黑斑時(shí)拍照后即可。注意手機(jī)不能完全凌空，用其中幾個(gè)手指

夾住目鏡鏡筒部位，否則鏡頭會(huì)晃動(dòng)，導(dǎo)致拍照不清晰或有黑斑。

2.2 手機(jī)顯微攝像在天然藥物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

2.2.1 作為課程形成性評價(jià)的一部分 未知藥材粉末顯微鑒定考核的關(guān)鍵是學(xué)生能正確識別不同藥材粉末的顯微特征。學(xué)生結(jié)合手機(jī)顯微圖片進(jìn)行顯微鑒定考核復(fù)習(xí)準(zhǔn)備，提高了考試成績。同時(shí)學(xué)生可將手機(jī)拍攝的顯微特征標(biāo)注后上傳至”數(shù)字化標(biāo)本資源庫”或教師QQ及微信，教師將上傳圖片進(jìn)行打分，作為實(shí)驗(yàn)成績的一部分。實(shí)驗(yàn)成績由原來一次性考核的總結(jié)性評價(jià)，轉(zhuǎn)變?yōu)橛蓪?shí)驗(yàn)報(bào)告、顯微圖片、實(shí)驗(yàn)考核組成的形成性評價(jià)。教師可選取具有代表性的圖片在課堂進(jìn)行比較和講評，讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)結(jié)果及時(shí)交流，激發(fā)學(xué)生課堂實(shí)驗(yàn)的積極性。

2.2.2 作為網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)的延伸和拓展 通過手機(jī)顯微攝像的應(yīng)用，將各種天然藥物的顯微特征轉(zhuǎn)化成數(shù)字化信息并存儲起來，真實(shí)、直觀地反映天然藥物的顯微特征。在此基礎(chǔ)上我們建立了實(shí)物與數(shù)碼圖片相結(jié)合的“天然藥物數(shù)字化標(biāo)本資源庫”，通過網(wǎng)絡(luò)更加清晰方便地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，使學(xué)生能夠更好地理解和記憶。資源庫使教師能夠在有限的時(shí)間內(nèi)傳遞更多的知識，為實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量的提高作了基礎(chǔ)性的鋪墊。學(xué)生上傳的藥材顯微特征圖像也成為資源庫補(bǔ)充和更新的素材來源之一，大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

2.2.3 作為有自主版權(quán)的數(shù)碼照片應(yīng)用于教學(xué) 手機(jī)拍攝的顯微圖像經(jīng)過Photoshop或Acdsee軟件的處理后，成為有自主版權(quán)的數(shù)碼照片，部分已被高教出版社《天然藥物學(xué)》教材(“十二五”國家級規(guī)劃教材)、人民衛(wèi)生出版社《天然藥物學(xué)》教材[3-4]等采用。制作成的多媒體教學(xué)課件可隨時(shí)通過投影儀在大屏幕上投影，使學(xué)生在課堂上直觀、生動(dòng)、清晰地看到藥材顯微組織特征、植物細(xì)胞的形狀、顏色、所處環(huán)境等各種特征，提高顯微鑒定課堂教學(xué)的質(zhì)量。我們在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，采用墨線圖和顯微攝像圖對比教學(xué)更有利于學(xué)生的理解。

2.2.4 手機(jī)顯微攝像在教學(xué)中應(yīng)用情況調(diào)查 為了解手機(jī)顯微攝像在天然藥物學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用情況，我們對我校藥學(xué)系2015級高職學(xué)生展開了問卷調(diào)查。共計(jì)發(fā)放問卷調(diào)查表格70份，實(shí)際回收有效問卷70份，有效回收率100%。主要指標(biāo)結(jié)果如表1。

表1 手機(jī)顯微攝像在天然藥物學(xué)教學(xué)中應(yīng)用[N(%)]

從表1可見，100%的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中采用手機(jī)顯微攝像，97.1%的學(xué)生認(rèn)為手機(jī)顯微攝像對實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)有一定的幫助，94.3%的學(xué)生將手機(jī)顯微攝像的圖片發(fā)布于微信和QQ空間。手機(jī)顯微攝像在天然藥物學(xué)教學(xué)中實(shí)施效果較好。

3 手機(jī)顯微攝像的優(yōu)缺點(diǎn)

3.1 圖像清晰真實(shí)

從理論上來說，像素越高，照片分辨率越高，成像越清晰。數(shù)碼顯微鏡由于經(jīng)費(fèi)和技術(shù)等原因，配置的攝像系統(tǒng)像素都不會(huì)太高，一般在200萬～500萬之間。而學(xué)生手機(jī)的像素一般都大于800萬像素，因此拍攝的圖像更為清晰。

3.2 提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

由于顯微特征圖像是自己動(dòng)手獲得的，學(xué)生往往有很大的成就感。網(wǎng)絡(luò)資源的共享讓每一個(gè)學(xué)生能夠積極主動(dòng)參與學(xué)習(xí)過程，使他們真正成為學(xué)習(xí)的主體，推動(dòng)了教學(xué)手段的提升。教學(xué)形式由教師為主體的傳統(tǒng)教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)榻處熞龑?dǎo)學(xué)生為主體的現(xiàn)代教學(xué)模式。資源庫的使用使學(xué)生課后能夠自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)技能。

3.3 手機(jī)圖像方便學(xué)生交流

在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)科技和社交媒體已經(jīng)日益成熟的大學(xué)校園，作為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)主要載體的手機(jī)媒體在學(xué)生當(dāng)中有著不可取代的地位[5-6]。手機(jī)拍攝的顯微圖像通過微博、QQ、微信等在學(xué)生間、師生間廣泛交流。這種交流相對于傳統(tǒng)教學(xué)課堂，突破了空間和時(shí)間等因素的局限性[7]，使單項(xiàng)灌輸?shù)恼n堂教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)殡p向互動(dòng)。

3.4 降低了教學(xué)成本

目前國內(nèi)大多數(shù)高校細(xì)胞形態(tài)學(xué)教學(xué)多采用顯

微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)師生交流[8]，但教學(xué)投入較高且受到固定數(shù)量的限制。手機(jī)顯微攝像降低了教學(xué)成本，同時(shí)交流不受時(shí)間和場地的限制，更為方便靈活。是顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)的有效補(bǔ)充。

3.5 缺點(diǎn)

由于手機(jī)顯微攝像拍到的是藥材粉末的單一特征，在課堂教學(xué)和制作課件時(shí)要經(jīng)過圖像處理軟件把不同特征集中在一張圖片上，有時(shí)會(huì)造成圖片銳化過度。這時(shí)如果結(jié)合墨線圖，課堂教學(xué)效果會(huì)更好。

4 小結(jié)

手機(jī)顯微攝像打破了傳統(tǒng)教學(xué)的局限性，避免了顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)的高價(jià)位。顯微攝像特征的數(shù)字化和學(xué)生的參與有效地提高了天然藥物學(xué)的教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。我們以學(xué)生手機(jī)顯微攝像為契機(jī)，改進(jìn)課程考核方式，提高評價(jià)效能，建立了多層次的實(shí)踐教學(xué)體系和實(shí)踐考核方法。隨著智能手機(jī)的高普及率和功能的日益更新，手機(jī)顯微攝像技術(shù)在天然藥物學(xué)、生藥學(xué)、中藥鑒定學(xué)等生物形態(tài)學(xué)科領(lǐng)域中將顯示出良好的應(yīng)用前景。

[1]黃海嬋,裘娟萍.基于顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)的微生物形態(tài)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐[J].微生物學(xué)通報(bào),2013，(3):517-521.

[2]曹妍,祁贊梅,曹雅明.形成性評價(jià)在醫(yī)學(xué)教育中應(yīng)用現(xiàn)狀與分析[J].中國高等醫(yī)學(xué)教育,2013,2:23-24.

[3]艾繼周,鄧茂芳.天然藥物學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2014.

[4]艾繼周.天然藥物學(xué)[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2013.

[5]卓毅,李亞麗.基于智能手機(jī)的移動(dòng)學(xué)習(xí)在大學(xué)生中的應(yīng)用研究[J].西南師范大學(xué)學(xué)報(bào),2014,39(5):45-51.

[6]李曉亮.論智能手機(jī)時(shí)代的課堂變化及教學(xué)應(yīng)對[J].黃岡師范學(xué)院學(xué)報(bào),2015,35(1):116-118.

[7]彭健.手機(jī)拍攝功能在生物學(xué)顯微實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用技巧[J].生物學(xué)通報(bào),2014,49(12):48-49.

[8]張衛(wèi)光,楊廣玲,趙春青,等.實(shí)驗(yàn)教學(xué)中植物病原微生物顯微攝影技術(shù)的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù),2013,11(6):27-29.

Applicationandexperiencesofphotomicrographywithcellphoneinteachingofnaturalmedicine

WUXiaoning,YAOYing,DENGMaofang,MAOLei

(Hangzhou Medical College，Hangzhou 310053，China)

吳曉寧(1974-)，女，浙江建德人，博士，副教授。研究方向：天然藥物教學(xué)與科研研究

浙江省高等教育課堂教學(xué)改革項(xiàng)目(編號：kg2015636)；浙江醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校教學(xué)改革項(xiàng)目(編號：XJJG2014001)

G642.0

B

1672-0024(2017)01-0010-03