基于智能手機的組織學實驗圖庫建設及應用*

李 濤，范 妤，劉 芳，王少蘭（陜西中醫藥大學組織胚胎學教研室，陜西咸陽712000）

【提 要】 實驗教學是學習組織學的重要環節。利用智能手機開展輔助教學可提高學生的學習興趣，達到良好的教學效果。該文結合有效實驗圖庫的網絡平臺，引導學生自主學習，從圖庫建立、平臺管理和實際應用方面進行了探討，為開展“互聯網＋”時代的網絡教學提供了新的思路。

組織學是一門形態學，主要研究人體的微細結構及相關功能。實驗教學是學習組織學的重要環節[1]，其對于培養醫學生的基本技能、科學作風及思維能力等均起著重要作用。在組織學的理論和實驗教學中，有效的圖片有助于學生理解組織學的基本知識，實現“教書育人”功能的最大化[2]。隨著校園無線網絡的普及，利用智能手機開展輔助教學能夠提高學生的學習興趣，達到良好的教學效果[3?4]。作者在長期的教學中制作了完整的組織學切片圖庫，并分類上傳到網絡平臺與學生共享，培養了學生自主學習能力。現報道如下。

1 實驗圖庫建設目的及方法

實驗圖庫采集了組織學切片光鏡下的高清圖片，在圖片上配以文字、箭頭、線條的注解及理論要點的小結，歸納整理后上傳到網絡平臺。組織學實驗圖庫的建立及使用旨在提高學生的學習興趣，培養學生的自主學習能力，其特點是：（1）開放性。學生課前預習和課后復習不受時間、空間限制。（2）實用性。圖片內容與學生鏡下觀看切片的效果完全一致，突出了實驗教學的重點，避免了學生認識上的偏差，并有利于鞏固理論知識。（3）多樣性。圖庫中的圖片分辨率高，尺寸大小適中，在電腦端、智能手機及投影屏幕上全屏播放均能達到理想的瀏覽體驗。

1.1 圖片的采集 利用科研級數碼顯微鏡（Leica DM4000B）采集組織學切片的光鏡結構，包含宏觀、低倍和高倍的高清圖片（長寬比為4∶3），并保存為JPEG格式。宏觀物鏡下采集的圖片要包含切片的全部區域，對于面積較大，難以在一個視野全部顯示的切片可利用圖像采集軟件的拼圖功能進行合成；低倍物鏡下采集切片的典型區域，要求染色清晰，無刀痕、折疊和破損等異常情況；高倍物下鏡的采集是在低倍采集的區域中發現最具代表性的結構。

采集圖片包含全部的組織學教學切片，符合以下要求：（1）適當加入不同種屬動物的標本或特殊染色來顯示其特異性，如實驗教學中學生觀察的是豬肝，肝小葉界限清楚，通過增加人的肝臟標本（肝小葉無明顯界限），便于學生進行對比。（2）為保證實驗內容的完整性，在同一放大倍數下可采集多個視野的區域，如血涂片中白細胞種類多、數量少，分散于紅細胞之間，需要在高倍鏡下采集不同位置的白細胞。（3）采集的圖片應是高分辨率、細節清晰、結構典型、易于辨認，多數切片還要包含低倍、高倍鏡下典型的縱、橫斷面結構特征。

1.2 圖片的處理及制作 使用圖像編輯軟件，如Photoshop、Image?Pro Plus、Xara X 等，將圖片進行白平衡、亮度和對比度的適量處理。作者利用Xara X軟件導入圖片，在圖片下方文字注明切片名稱、染色方式及放大倍數，并在圖片的相應位置標注箭頭、虛線、文字說明等，最后將圖片導出為JPEG格式，尺寸為1229×922像素，大小為 500～1000 K。

圖片在制作中應注意以下問題：（1）所有文字格式盡量統一，保持美觀。由于圖片不同位置的顏色差異較大，某些文字顏色在圖片中可能不易辨認，可在文字下方加入白色方框，將其透明度設為50%。（2）低、高倍圖片在右上角加入相應的縮略圖，并用方框顯示放大的區域。（3）文字、箭頭、虛線的標注位置合理，不能影響到圖片的觀察效果。（4）圖片的文字標注層應次清楚，一些重要的組織結構需配有理論小結或思考題，如消化管的圖片用數字和文字依次標出4層結構和主要特點。（5）一些學生不易理解的光鏡圖片中增加電腦手繪的模式圖，如氣管的假復層纖毛柱狀上皮，在鏡下看起來有多層細胞核，看不到細胞邊界，結合圖片中添加的模式圖能清楚看到細胞僅有1層，只不過高矮不等。（6）適當加入GIF動態圖片，如脾臟實質的副皮質區與周圍的淋巴小結、髓索不好辨認，通過添加線條、半透明不規則區域制作動態圖片，讓其不斷“閃爍”來顯示界限。

1.3 組織學實驗圖庫的建立 針對各醫學專業實驗學時的不同，挑選相應的圖片按實驗項目、章節順序和放大倍數，以數字結合文字方式進行命名，每個實驗項目的圖片分別放置到相應的文件夾當中，將所有的文件夾統一保存到“組織學實驗”文件夾中，智能手機播放圖片的順序就是文件名排列的順序。

1.4 網絡平臺的發布及管理 基于智能手機瀏覽的移動端非商業網絡平臺，根據管理者不同主要分為單位統籌運營平臺和教師直營平臺[5]。單位統籌運營平臺是由教育行政部門、學校創建的在線學習平臺，如本校分配給全體師生賬號的優幕課在線教育平臺。教師直營平臺為公共云存儲服務，如百度網盤注冊賬號后可跨終端查看文件。非商業網絡平臺可在電腦端上傳文件，實現點對面的資源共享，無需教師投入資金和設備，操作簡單，便于管理和維護。優幕課中，教師上傳文件后點擊發布，便可直接共享；百度網盤的共享為鏈接網址及轉換的二維碼，需發布給學生完成資源共享。在網絡平臺師生的互動中，結合學生對圖片庫的反饋意見，教師對不完善的地方可不斷改進、優化。

2 培養學生的自主學習能力

組織學實驗教學包括課前預習、課堂實踐和課后復習等多個環節[6]。由于課本、實驗指導中文字多，圖片少，學生不清楚如何準確觀察組織學切片，也不了解觀察目標的具體結構特點[7]。自主學習是根據學生自身的學習需求，自主設計學習內容、學習方法，獨立完成學習過程并作出自我評價[8]，網絡自主學習已成為醫學生自主學習的重要組成部分[9?10]。利用組織學圖庫學生可以正確掌握組織學切片的觀察方法和學習重點，使用智能手機打開百度網盤或優幕課的APP應用，每個實驗項目里的文件按照文件名排序，手指左右滑動顯示前后圖片。每張切片內容首先是在宏觀圖片中顯示與實際切片相同的肉眼效果，同時配有實驗要求。低倍圖片是將宏觀圖片局部放大，高倍圖片將低倍圖片的局部進一步放大。學生瀏覽圖片的順序與實驗課觀察組織切片完全相同，均是從整體到局部，由低倍到高倍，循序漸進。此外，通過對不同斷面的標注和提示有助于學生樹立立體的思維方式。

3 應用情況

在本校課程設置中，組織學理論和實驗學時比例大致是2∶1，實驗教學占著非常重要的地位。傳統組織學實驗教學主要以顯微鏡觀察組織學切片，并借助掛圖、幻燈等做為輔助教學，學生被動式學習，教學質量較差，師生之間缺乏溝通，難以調動學生的積極性[11]。

2016年，作者建立了組織學圖庫，與虛擬數字切片比較，圖庫典型結構、重點突出、成本低、操作簡單，適合教師獨立完成圖庫的制作[12]。圖庫以圖片方式保存，相比于PPT課件，移動端可直接瀏覽，無須下載，易于傳輸和更新。在資源共享中，作者將百度網盤和優幕課配合使用，其中百度網盤屬于全局開放共享，所有人可以通過共享鏈接來閱讀與保存組織學在線教學資源[13]，還可輔助高年級學生病理學的實驗學習[14]；而優幕課為局部開放，僅教師名冊下的學生可以瀏覽，在優幕課中能夠進行在線測驗及師生交流，教師端可以看到學生在每個學習單元的學習時間及測驗成績，并能實時相互交流，不受時間、空間的限制。組織學實驗圖庫還運用到本校形態學虛擬仿真實驗平臺和精品課程當中，豐富了教學資源。

百度網盤后臺可監測學生下載次數，對本校16級臨床醫學專業學生進行統計，有92.5%學生下載瀏覽。通過問卷調查發現，利用組織學圖庫學習能夠加強對理論知識的理解（90.8%），提高實驗課學習效率（86.3%），增加學習興趣（83.7%）。

綜上所述，智能手機應用于醫學教育是現代醫學教育的必然發展趨勢[15]，組織學實驗圖庫的建立有助于學生正確掌握組織結構，培養了學生的自主學習能力。教師在圖庫構建和教學中促進了教育觀念的更新，這為開展“互聯網＋”時代的網絡教學提供了新思路。