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数码显微互动实验室在人体寄生虫学实验教学中的应用

图二

图一

摘要:数码显微互动教学系统是近几年发展起来的一种可应用于形态学实验教学的多媒体教学设备。湖北民族学院医学院于2015年建立了人体寄生虫学数码显微互动实验室,明显提高了教学质量和教学效率。

关键词:数码显微互动实验室;人体寄生虫学;实验教学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)26-0267-02

人体寄生虫学是一门形态学课程,也是基础医学的重要必修课程,而形态学教学很重要的一个环节是实验课的教学[1],学生在理论课上学到的抽象内容,需在实验课上进一步观察、验证、领会,才能系统完整地掌握本门课程。培养学生动手能力,为医学生毕业后从事寄生虫病的诊断、防治和研究工作奠定基础。然而,近年来随着教育教学改革的深入,医学基础课学时总量不断减少、每堂实验课的内容相对较多,加之实验设备简陋,《人体寄生虫学》实验教学效果不尽如人意。数码显微互动教学系统是近几年发展起来的一种可应用于形态学实验教学的多媒体教学设备,它由教师用显微镜、数码显微互动图像采集系统、显微数码互动控制系统计算机和学生端显微镜共同构成[2]。为了提高教学质量,湖北民族学院医学院人体寄生虫学实验室于2015年引进了数码显微互动系统,创建了3个数码显微互动实验室,在将近一年的使用中,收到了良好的教学效果。

一、传统人体寄生虫学实验教学的局限性

人体寄生虫学实验课的基本要求是通过本课程的学习,学生必须掌握显微镜的使用技术、掌握常见寄生虫的形态结构和实验观察方法;熟悉寄生虫学实验的基本操作技能。人体寄生虫学实验课程的大部分形态结构观察(如:原虫形态结构观察;常见蠕虫成虫特征性结构观察及蠕虫虫卵的形态结构观察等)离不开显微镜的使用。传统的人体寄生虫学形态学实验教学模式是在课堂上学生们各自孤立地使用显微镜,对标本进行观察,这种模式存在以下弊端:

1.教学效率低[3-4]。传统的人体寄生虫学实验教学模式下,老师主要通过人工绘制模式图、显微镜下有限的示教片講解人体寄生虫的形态结构特征及实验操作方法,这种主场教学模式学生很难有直观的感受,学生感觉实验难度大,而且教师主场教学占用大部分实验时间,在所剩不多的学生自主实验操作时间内,每个学生对着一台显微镜,教师不能及时监控到每个学生观察的情况。在教师巡视指导的过程中,经常对于一些共性的问题,重复解说,增加老师不必要工作量的同时教学效率低下,一节课下来教师只能对极其有限的学生进行指导,学生学习效果不理想。

2.师生之间、学生之间互动少[3-4]。传统人体寄生虫学实验教学中,师生之间及学生之间的沟通受到时间和空间的限制,老师的想法不能很好地让学生接受理解,学生的观察情况也不能及时反馈给老师,学生与学生之间也很难做到学习经验的交流,使得学生学习的主动性、积极性受到影响。

3.教学内容局限。传统的教学模式下,教师主讲实验内容时只能单一地依靠板书加口述讲解实验内容,内容单一枯燥,学生听课的积极性不高,接受的信息量有限。教师示教时只能将示教标本片固定区域置示教显微镜下,学生排队观察,这种方式学生看到的示教病原体形态结构单一。在自行进行实验观察标本的过程中学生与显微镜下视野只能一对一,没办法共享观察其他学生镜下的典型病原体,导致学生在课堂上能够接收到的信息极其有限。

4.实验教学效果检查困难。传统人体寄生虫学实验教学模式下,因为学生观察到的实验图像没办法保存、传输,教师只能通过学生的纸质实验报告检查教学效果,这种方式不仅占用学生的实验操作时间而且很难真实地反映学生的观察情况。

二、数码显微互动实验室的构成及优势

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数码显微互动实验室主要由计算机软硬件(每个教室一台教师机,40台学生机)、教师用显微镜、学生用显微镜、教师数码摄像系统(有效分辨率:2560*1920)、学生数码摄像系统(有效分辨率:2058*1536)、语音交流系统、图像处理与分析系统、其他多媒体教学设备等组成。

在数码显微互动实验室做人体寄生虫学教学实验,教师可以直接通过教师机实时观察监控到课堂上每个学生的显微镜画面,及时发现实验中存在的问题,并通过语音处理系统给予学生一对一的指导。学生也可通过举手提问系统主动向教师发起帮助请求。通过高清晰的摄像头,把微观图像视频信号输出到计算机、投影机等输出装置,方便进行直观的图像显示和讨论,同时具备图像处理、分析、数码录像等功能,可实现对图像的定量分析与资料的长期保存和随时再现[1]。

1.提高教学效率。传统的人体寄生虫实验教学每个实验室必须有一个实验主讲教师进行主场教学,而且实验人数不宜超过30人,学生太多会影响学生听课效果。显微互动实验室可以进行广播教学(语音广播,屏幕广播,视频广播),中控室的教师可以通过教师端的电脑进行控制,将要讲授的内容在3个实验室学生端的电脑(120台)上显示出来。学生通过学生端显示屏及耳麦更近距离地、更清晰、更直观地看到、听到老师讲授的内容。这样避免了同样的内容教师重复讲授,提高了工作效率,节约了教师资源,与此同时也提高了学生的听课效果。教师示教时,通过广播教学,教师可以在教师显微镜下动态演示观察切片的整个过程,结合视野转换过程进行讲解,直观、快速地教授学生如何正确地观察切片。当教师通过广播教学完成主场教学后,学生自行进行实验操作,教师可以通过教师电脑监控所有学生所观察到的视野,及时发现学生在观察过程中出现的问题,针对性地解决问题,提高教学效率。

2.师生之间、学生之间的交流更为便捷。语音交流系统包括四种通话模式:全通话模式、学生示范模式、师生对讲模式、分组练习模式,通过这四种模式教师不但可以向全体同学示教讲解,也可以个别提问,学生不但可以主动向教师提问也可以在小组学生之间进行自由讨论,从而让师生之间、学生之间的交流更为便捷,调动了学生的学习积极性,同时也减轻了教师的工作强度。

3.教学内容更为丰富。教师使用数码显微互动实验室系统进行教学时可以实时插播实验教学相关的录像、图片、声音等资料,使学生在短时间内接受到丰富的信息,进而掌握所学知识,提高学习效率。另外数码显微互动实验室系统教师端和学生端电脑对图像均可进行拍照、储存。学生观察过程中拍照,储存图片便于课后复习,巩固知识,对不同的病原体进行比较更好地掌握知识。如对不同蠕虫卵的观察,传统教学模式下学生因为不能存储图片,导致学生对两次课或多次课中观察到的虫卵不能进行很好的比较鉴别,而在显微互动实验室,学生可以自行建立图片文件夹,储存下每次课观察到的典型虫卵图片,学生可以对多次实验课观察到的虫卵进行反复的复习比较,学习效率和效果都大大提高。教师在监控过程中发现学生观察到的典型图谱,也可以进行图像捕捉,用于模范示教,既提高了示教质量也可以提高学生实验的积极性。

4.教师对实验效果的检查更为便捷、有效。显微互动系统的教师管理系统具有布置作业、批阅作业、在线答疑、在线考试、网上阅卷、考试成绩管理等功能,学生端显微互动系统的拍照、储存,图像处理、标注,作业提交功能讓学生观察到的图像能真实、准确地直接提交给教师主机,让教师能方便快捷地批改作业,也能让教师更准确地了解实验课的实验效果。

三、数码显微互动实验室在人体寄生虫学实验教学中存在的不足

教师应进一步转变教学观念,利用好数码显微互动系统,充分利用系统优势实现师生互动,最大限度提高学生学习热情。学生应课前做好相关实验的理论知识复习,以便在交互实验室能有效接受丰富的实验教学内容[5]。另外,数码显微互动系统本身也还存在一定缺陷,如电脑及投影仪显示的显微镜下图像在色彩有一定偏差;数码显微镜和投影仪像素偏低导致投影的图像不够清晰;学生端电脑图像处理软件偶尔出现故障,导致学生看到的图像不能及时拍照、存储、标注,要恢复功能必须重启电脑,耽误学生实验时间及实验积极性,影响教学。

总之,显微互动实验室在人体寄生虫学实验课中的投入使用使人体寄生虫学实验课教学模式发生了重大改变,大大提高了实验课的教学质量和教学效率。相信今后在数码显微互动实验室硬件和软件不断完善的基础上,会在人体寄生虫学实验教学中发挥更大的作用,更好地为人体寄生虫学实验教学服务。

参考文献:

[1]况花荣,王小丽.显微互动系统和数字切片在形态学实验教学中的应用[J].科技信息,2011,(15):152.

[2]陈文婧,段小君,郝兴霞,等.显微互动实验室相较于传统实验教学在形态学实验课中的优势[J].课程教育研究,2015,01(1):244.

[3]杜丽坚,冷静.Motic数码显微互动实验室在病理学实验课教学中的应用[J].南京医科大学学报:社会科学版,2005,(4):368-370.

[4]倪晶晶,应志国,姚伟.数码显微互动实验室在医学形态学实验教学中的应用[J].中国高等医学教育,2005,(3):81-82.

[5]刘再群,陈红.数码显微互动实验室在《人体组织学与解剖学》教学中的应用[J].安徽师范大学学报:自然科学版,2011,34(6):565-567.


图三

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