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多媒体技术在组织胚胎学实验教学中的应用

来源:INTERNET 作者:黎鹏 韦立军 2005-8-12

摘要: 组织胚胎学是一门形态学科,实习课的直观教学是该学科的重要组成部分。传统的实习教学技术应用挂图与板书,后经历了幻灯机、录像、彩色电视生物显微教学系统等的历程,但传统教学技术的指导性较差,不能满足组织胚胎学实验教学的需要。21世纪是信息化、数字化的时代,随着实验教学设备的更新,结合先进的信息化、数字化和......


    组织胚胎学是一门形态学科,实习课的直观教学是该学科的重要组成部分。传统的实习教学技术应用挂图与板书,后经历了幻灯机、录像、彩色电视生物显微教学系统等的历程,但传统教学技术的指导性较差,不能满足组织胚胎学实验教学的需要。21世纪是信息化、数字化的时代,随着实验教学设备的更新,结合先进的信息化、数字化和网络媒体技术,运用于组织胚胎实习教学,显微形态教学系统是以组织切片图像和活动影像的信息传播为目的,将抽象的教学内容直观化、形象化,使学生能够积极主动地参与学习过程。显微形态教学系统包括播放式和互动式两种方式。

  1 播放式显微形态教学系统
    
  1.1 教学设备配置 组织胚胎学实验教学的播放式显微形态教学系统,其主要教学设备配置有:教师讲台为中心控制台,PC工作站、配备多媒体电脑、数码摄像显微镜、生物显微图像分析系统、PCI视频图像拦截卡、投影仪、电动投影屏幕、实物展示台、功率放大器、AV多信道分配器、视音频全自动切换器、彩色监视器、音箱和话筒等,并将各学生实验室连网。信息采集、处理和传送过程如图1所示。构建的实验室,每2个学生配备1台多媒体计算机,这些学生计算机互相联网,并受教师中心控制台控制 [1] 。
 
  图1 多媒体教学信息传输途径(略)

  1.2 教学实施 播放式显微形态教学系统的使用,通过显微镜和相连的计算机,将组织切片图像信号转换到计算机显示器上,这样就可以在显示器看到组织切片显微结构,观察显示器图像同教师数码显微镜所见一致。同时有操作教师讲解,学生直接在教师的指导下同步进行学习。
   
  在教学过程中,对于学生需要在实习课中进行观察的切片,任课教师花一定的时间对其进行示教,通过数码显微镜进行观察切片,教师的操作及讲解同步显示到投影大屏幕及学生的显示器上,而胚胎标本和模型,则通过实物展示台投影的大屏幕上进行示教,系统讲解切片中器官的特点,组织、细胞的部位、分布及形态结构特点及胚胎标本、模型中各结构的部位和形态。之后由学生自己观察切片或胚胎标本、模型。
   
  对于一些在学习过程中,学生需要了解的与实验教学有关的内容,如:一般光学显微镜的使用,石蜡切片HE染色的制作方法,电镜标本的制作与观察等,将现有教学录像片改制成光盘。通过播放式显微形态教学系统播放给学生。
   
  1.3 教学效果 通过应用计算机多媒体教学,数码显微镜的使用,教师机和学生机的联机,使得传统教学的不足得以弥补。教师与学生使用同一批组织切片,教师在数码显微镜下找到器官或组织中所要观察的典型结构,所摄取的切片视频图像信号由数字化处理,然后显示在计算机上,并通过信号分配器传到学生机上,学生在学生机上即可观察到该图像。由于图像内容可随显微镜视野移动而改变,教师可边操作边讲解,这样既讲授知识又教会学生对光镜标本的观察方法,一些结构如横纹肌的横纹和心肌的闰盘的观察技巧,教师可给学生演示:在光线较暗的条件下焦点变化时这些结构不同镜像的观察,加深学生的理解和记忆,尽快地掌握观察和学习技巧。学生接受视觉和听觉上双重刺激,基本上能对该结构有了大致的印象,可以相对准确地在组织切片上找到该结构自行观察,从而使学生更为自信,有更高的学习兴趣和学习能力。教师还可将切片图像从低倍镜到高倍镜进行存储,投放在显示屏上供学生参考,亦可将标本图像分类存储后供学生查询和复习。多媒体教学的使用扩大了示教范围,使抽象难懂的学习内容变成生动有趣,从而提高教学效果,亦调动了学生的积极性和主动性,明显提高学生的实验观察能力和学习效率。
   
  但在该系统的教学中,学生在观察切片过程中遇到问题,还需要等待老师巡回指导、确认该结构。这样既耽误了学生看片的速度和时间,也使教师对同样的问题重复解答。因此该系统还存在不能很好地解决教师与学生之间实时交流的问题。
    
  2 互动式显微形态教学系统
    
  2.1 教学设备配置 互动式显微形态教学的“硬件”在播放式显微形态教学系统主要配置的基础上,增加学生的实验仪器装备,由光学显微镜换为数码显微镜,并为学生使用的计算机配置耳机、麦克风。应用互动教学网络软件Tiger ProMedia,它将计算机硬件与网络技术和数字视频技术充分应用,并将计算机、网络、显微镜和数字摄像有机地结合起来,使教师与学生的图像和语音能达到实时互动 [2] 。该系统的网络互动处理和传送过程如图2所示。
 
  图2 互动式显微形态教学系统信息传输途径(略)

  2.2 教学实施 实习课教学中,教师和学生能够同时在各自的计算机上观察同一显微图像画面,用各自的鼠标、键盘对其进行同步操作和语音讨论,同步观察到对方操作的结果并可作出实时反应,使教学互动。互动显微形态教学的“软件”在于教师编辑的电子教案,包括组织胚胎学的图片库、动态图像、课件以及作业,通过硬件系统,学生能浏览图片、课件,并在计算机上完成布置的作业。
   
  2.3 教学效果 通过Tiger Promedia的“监控”系统,教师无须离开讲台便能全面洞悉教室里所有同学观察切片的情况:哪些同学在看哪张切片,是否找到了典型的视野,教师只需浏览教师电脑显示屏上的监控画面便一目了然,能够很好地把握教学的进度。此外,同学在观察过程中遇到问题可以马上“举手”或是发“短信”,教师从监控界面上就能看到该同学发出的信息,并可立即“接管”该同学的电脑显示屏,通过耳麦、鼠标与该同学进行一对一的实时语音交流,这样就能及时地有针对性地解决个别学生在看片过程中遇到的个别问题。另外,学生实习过程中有些问题是共同的,教师通过“示范”可以将学生共同的问题一次性讲解清楚,减少重复解答,而且借助电脑显示屏的讲解比传统的画图讲解更容易被学生接受,讲解的时机与学生的实习进度更吻合。利用“示范”功能教师还可以指导学生在有限的实习时间内看到更多的典型细胞。比如观察血涂片,由于显微镜视野范围小,嗜酸粒细胞和嗜碱粒细胞这两种细胞数量少,学生观察起来比较困难,教师通过监控界面及时发现哪些同学找到了这两种细胞,再“示范”给全班同学,就可解决传统教学中存在的学生依次排队观察示教细胞费时的缺点。互动网络使教师和学生相互之间能及时地反馈信息,激发了学生的能动性,使课堂真正地动了起来。
   
  总之,多媒体实验教学系统的建立使组织胚胎学教学内容变得更加生动、具体、丰富,提高了医学教学质量。显微形态教学技术是组织胚胎学实验教学的重大改革,师生的信息通过互动网络实时交流,传统的实习教学变成电子化教学,学生可以通过更多的渠道进行学习和认识,极大地提高了学生学习的积极性、能动性。这将为学生的自主学习,为医学教育学分制的实施,培养新世纪的高素质人才创造条件。 

  【参考文献】
    
  1 杨大雷,黄绍轩,郭惠兰,等.组织胚胎学教学课件和网页的制作及评价.广东医学院学报,2003,21(6);601-602.
   
  2 王璐,汪维伟,显微形态互动教学特点.山西医科大学学报(基础医学教育版),2004,6(4):369-370.
    

  作者单位:524023广东东莞,广东医学院组织胚胎学教研室( △ 计算机教研室)


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