数码显微互动系统在微观形态学实验教学中的应用

　　中图分类号：G642.423 文献标识码：B

　　文章编号：1671-489X（2014）18-0142-02

　　实验教学是理论教学的补充和巩固，加深学生对理论知识的理解和认识，在培养医学生实践动手能力和提升理论水平方面发挥着重要作用。微观医学形态学实验是以微观形态观察为基础的一门综合性实验教学体系，在漯河医学高等专科学校的课程设计中主要包括病理学、组织胚胎学、医学细胞生物学、微生物与寄生虫学等几门基础医学课程的实验教学。这些实验主要通过显微镜观察细胞或者组织的微细结构，使学生能把书本知识与实物的观察结合起来，从而加强对理论知识的认识和掌握。传统的实验教学受到切片数量和质量的限制，并且教师对学生的指导有限，互动较少，教学效果一般。而以数码显微镜和电脑为单元的数码显微互动系统通过局域网相连接，能够实现教师与学生之间的实时互动和图像共享，并可以通过实体切片或者虚拟切片进行学习，从而增强教师的教学效果，提高学生的学习效率。

　　本文根据漯河医学高等专科学校近年来使用数码显微互动系统开展微观形态学实验的情况，对该教学系统进行简单的分析和总结。

　　1 传统显微镜实验室存在的问题

　　微观形态学实验主要进行显微观察，离不开显微镜和各种切片。传统的教学方法是教师通过多媒体及显微镜示教系统进行讲解和展示，然后学生自己进行镜下观察，同时教师进行巡回并解答相关问题，最后由学生自己根据观察结果进行绘图。在这种模式下存在诸多的不便。

　　1）随着近几年招生人数的增加，学校的显微镜以及切片明显不足，无法保证学生的实验需要；

　　2）学生在使用显微镜观察切片时存在个体差异，增加教师辅导难度；

　　3）学生数量多，教师无法逐个辅导，不利于对学生的指导和师生间的交流；

　　4）切片种类繁多且同类切片存在差异，典型切片不多且不能共享，影响学生学习效果；

　　5）学生在实验过程中获得的优秀结果无法保存。

　　总之，传统的教学方式受到显微镜使用以及切片的制约，教师劳动量大且无法及时对学生进行指导，也不能对好的结果进行保存和分享，制约实验教学的效果。

　　2 数码显微互动系统的组成

　　数码显微互动系统主要包括数码显微镜系统和计算机辅助系统以及网络系统。其中数码显微镜系统包括光学显微镜以及图像采集硬件，既可以进行普通显微镜操作，也能够对图像进行采集；计算机辅助系统主要是在计算机硬件的基础上安装图像处理软件和语音互动系统，可以实现对镜下图像进行观察处理以及师生间的互动交流；网络系统则将教室中所有单套设备连接起来，实现信息传递。该系统具有多画面实时显示、选择式语音交流等交互功能，从而实现教学演示、师生交流等教学过程。

　　每个数码显微互动教室包括一个教师端和若干个学生端，这些终端均可以将显微镜下的图像实时传输到各自的显示器上。教师端具有控制功能，能够进行教学演示，将自己的屏幕图像实时传送给所有学生，通过语音系统进行讲解和教学示范。在教学过程中，教师可监控学生的电脑屏幕，掌握学生的镜下观察结果并进行答疑解惑，还可以有选择地将任何一台学生显微镜的图像展示出来进行讲解；学生端之间能够进行图片的传输，实现自由的互动和小组讨论，还能将具有代表性的镜下图像拷贝下来，以备复习和保存。

　　3 数码显微互动系统的优势

　　相对于传统的实验教学方式，数码互动系统具有其独特的优势，具体如下。

　　良好的动态演示与互动效果 教师通过教师端对学生端进行控制，将所讲解课件以及示例标本显示在所有学生的电脑上，保证所示教内容高度统一、图像清晰，避免造成学生认识上的误差。在教师演示过程中，学生可以观察到教师如何在显微镜下查找切片上的观察目标，使学生有身临其境的感觉，从而加强其对整个操作过程的感性认识，使其能够更好地掌握技巧，增强学习效果。

　　教师还可以及时查看每个学生的观察过程和结果，并及时进行有针对性的指导；而学生如果在观察时遇到不明白的地方，也可是随时通过互动语音系统向教师寻求帮助，从而实现教师与学生之间的实时互动。而传统的方式则是辅导教师不断巡视，通过学生举手提问的方式进行辅导，教师劳动量大，效率低。数码互动系统的应用增强了在有限时间内进行有效指导的效果，而且教师能够及时发现存在的共性问题，及时进行集中指导。通过该系统，能够实现动态演示、实时互动以及课堂信息的快速反馈。

　　丰富的信息资源及资源共享 数码显微互动教室的教师端和学生端都可以对显微图像进行采集，教师可以根据教学需要将镜下图像或者学生所获得的优秀图像展示给学生共享，进而对实验中的注意事项及重难点内容进行讲解。学生也可以将自己的图像传递给老师或者同学，在观察的同时进行讨论和分析。一些互动系统还配套有相关章节的标本显微图片，不但解决了部分切片不足的问题，还为学生的学习提供丰富的图片资料。教师还可以调取切片图库中典型的、特殊的或者稀缺的切片图像给学生展示，拓展知识面。教师还可使用系统的照相、处理等功能采集图像，丰富图片库，为学生学习提供尽可能全面的素材。此外，学生也可根据需要对镜下图像进行保存并拷贝到自己的存储设备中，弥补了传统教学中对切片的依赖，方便日后的复习巩固，增强其学习主动性。通过数码互动系统，既保证了丰富的教学切片，又能够在各成员之间实现资源的共享，增强教学效果。

　　方便对实验效果的检测以及考试 实验考核是检测实验教学质量和反映学生能力的重要手段。通过数码显微互动系统，教师能够对学生的实验观察结果进行实时监控，观察学生的实验进度，根据学生观察的进度评估学生对内容的理解程度。同时在适当的时候要求个别学生或者全班找出特定的结构或者判断某个结构，这一过程可以通过互动系统在课堂上随时进行，而且测试结果可以作为实验报告的依据之一，从而避免学生课下相互抄袭，能够真实反映学生的观察结果。

　　在期末或者实验进行到一定阶段，教师可以通过数码互动系统进行考核。教师可以自主出题，学生在各自的终端进行解答，教师随时查看每个学生的观察结果并评分；教师也可以从题库系统向学生随机发放考题，学生及时答题并提交答案，系统自动生成成绩。这种通过互动系统进行的考核比传统考核方法效率高，考核过程更公平，而且实时对考核情况进行监控，能够更好地体现学生对知识的掌握程度。

　　4 结语

　　总之，数码显微互动系统是近年来在显微形态实验教学领域采用的一项全新的现代化实验教学设备，其将计算机系统、数码显微镜和网络系统有机组合，改变了单调、枯燥的传统实验教学模式，增强了实验教学的统一性和互动性，激发了学生的积极性，提高了形态学实验的教学质量。除了正常的教学之外，漯河医学高等专科学校还将互动教室对学生开放，为学生学习形态学知识创造最大的方便。随着技术的进步，在现有系统的基础还可以加强互动功能，将其中的切片图库连接入校园互联网中，直接供学生访问浏览；也可以将该系统连接到相关的网络精品资源课程中，为学生提供尽可能多的学习资源，方便学生在课下学习和复习，更好地满足学生的个性化需求。

　　当然，数码显微互动系统作为一种新型的实验教学手段，还存在一些不完善之处，例如：学生习惯于观察电脑屏幕图像，忽视了显微镜下对切片的观察，在使用显微镜过程中形成一些不良习惯，表现为太依赖于电脑，绘图水平较差等。随着该系统在实践应用中的不断成熟，这些问题将会逐步得到完善和解决，从而将这种现代教育技术手段与形态学教学实践结合起来，使其更好地为医学实验教学服务。

本文链接：http://www.qk112.com/lwfw/jiaoyulunwen/xueqianjiaoyu/245244.html