呂 磊，韓守文，謝建敏

（1.華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)院附屬衛(wèi)生學(xué)校，湖北 武漢 430030；2.華中科技大學(xué)協(xié)和醫(yī)院皮膚科診斷室，湖北 武漢 430030）

顯微數(shù)碼目鏡傳遞系統(tǒng)在形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)課中的應(yīng)用

呂 磊1，韓守文1，謝建敏2

（1.華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)院附屬衛(wèi)生學(xué)校，湖北 武漢 430030；2.華中科技大學(xué)協(xié)和醫(yī)院皮膚科診斷室，湖北 武漢 430030）

目的 通過顯微數(shù)碼目鏡傳遞系統(tǒng)在基礎(chǔ)形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中的應(yīng)用，以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有效提升教學(xué)效率。方法 將傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡的目鏡更換為顯微數(shù)碼目鏡，并通過相應(yīng)的傳遞系統(tǒng)，在計(jì)算機(jī)中呈現(xiàn)由光學(xué)圖像轉(zhuǎn)化而來的數(shù)碼圖像，輔助教學(xué)，呈現(xiàn)顯微鏡下標(biāo)本觀察的全過程。結(jié)果 學(xué)生學(xué)習(xí)興趣增強(qiáng)，學(xué)習(xí)效果提高，教師的示教及講解工作量明顯減少。結(jié)論 顯微數(shù)碼目鏡傳遞系統(tǒng)在形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)中可以廣泛應(yīng)用，但同時(shí)應(yīng)輔以多媒體技術(shù)和原始標(biāo)本教具，從而達(dá)到最好的教學(xué)效果。

顯微數(shù)碼目鏡傳遞系統(tǒng)；形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)課；數(shù)碼圖像

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，醫(yī)學(xué)教育改革不斷深入，醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)授課方式也在不斷改進(jìn)、更新。筆者在學(xué)習(xí)、研究和教學(xué)實(shí)踐中，不斷探索在有限的教學(xué)條件和教學(xué)學(xué)時(shí)安排下，如何充分發(fā)揮現(xiàn)代化教學(xué)工具的作用，在單位實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)內(nèi)最大限度地?cái)U(kuò)充實(shí)驗(yàn)教學(xué)的知識(shí)量，提升顯微鏡下形態(tài)學(xué)微細(xì)結(jié)構(gòu)觀察、示教及輔導(dǎo)的效率，從而達(dá)到最好的教學(xué)效果。

計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)是繼計(jì)算機(jī)的圖像處理技術(shù)和三維重建技術(shù)之后的又一新技術(shù)，已成為當(dāng)今世界范圍內(nèi)計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展熱點(diǎn)之一，其在醫(yī)學(xué)教育、科研和臨床工作中得到了廣泛應(yīng)用[1]。隨著現(xiàn)代多媒體的廣泛運(yùn)用，我校也在綜合實(shí)驗(yàn)室配備了多媒體實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備。如何恰當(dāng)分析各種多媒體技術(shù)的優(yōu)勢(shì)及局限性，巧妙地結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不同內(nèi)容而加以應(yīng)用，并應(yīng)用新的顯微數(shù)碼圖像技術(shù)加快微觀形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革進(jìn)程是筆者及其團(tuán)隊(duì)一直深入探索的。

顯微鏡數(shù)碼目鏡傳遞系統(tǒng)是在多媒體技術(shù)支持基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的一種顯示顯微鏡、解剖鏡下標(biāo)本圖像的數(shù)碼目鏡系統(tǒng)，其優(yōu)勢(shì)在于操作簡(jiǎn)單，價(jià)格經(jīng)濟(jì)。利用光學(xué)鏡片與數(shù)碼圖像傳感集成電路板相連，將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)碼圖像，再通過USB接口直接傳遞到電腦上?，F(xiàn)通過比較應(yīng)用顯微數(shù)碼目鏡傳遞系統(tǒng)的形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不同，闡明顯微數(shù)碼目鏡傳遞系統(tǒng)在形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的具體應(yīng)用方法及效果。

1 傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的局限性

傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)多輔以掛圖、模型、幻燈片、投影儀及顯微鏡示教來進(jìn)行授課[2]，表現(xiàn)方式死板，不能滿足現(xiàn)代教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的需要，且加大了教師在課堂中輔導(dǎo)的工作量，因此需要變革。

1.1 形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)涵蓋的內(nèi)容

中職學(xué)校的形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，主要是針對(duì)書本所學(xué)知識(shí)觀察和驗(yàn)證機(jī)體的大體和微細(xì)結(jié)構(gòu)在生理?xiàng)l件下的正常形態(tài)結(jié)構(gòu)和異常情況下的病理生理改變，涵蓋的科目包括解剖學(xué)基礎(chǔ)、病理學(xué)基礎(chǔ)、微生物與免疫學(xué)及生物學(xué)等。涵蓋科目之廣，足以體現(xiàn)形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程中的重要作用。

1.2 傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大體標(biāo)本觀察的局限性

傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)課中大體標(biāo)本的觀察識(shí)記多以掛圖為基礎(chǔ)進(jìn)行講解，輔以模型教具和標(biāo)本示教。雖然在任課教師的生動(dòng)講解下教學(xué)效果尚可，但也有其局限性，表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。

1.2.1 掛圖、模型和標(biāo)本的直接比照難以實(shí)現(xiàn) 一是因?yàn)樯婕敖叹咻^多且有時(shí)因條件限制無法完整提供；二是掛圖、模型和大體標(biāo)本之間本來就存在一定的形態(tài)差異，要快速地將3者聯(lián)系起來對(duì)于初入中職院校的學(xué)生來說是很難的，往往需要教師花費(fèi)更多的精力來幫助其建立立體思維。

1.2.2 教師使用教具示教時(shí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)受到視野的影響 使用教具示教時(shí)，教師的示教范圍很有限，部分學(xué)生會(huì)因?yàn)橛^察教具的角度差異而無法掌握教師講授的知識(shí)。

1.3 傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)微細(xì)結(jié)構(gòu)觀察教學(xué)的局限性

傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)微細(xì)結(jié)構(gòu)觀察是借助顯微鏡鏡下觀察切片來驗(yàn)證書本所學(xué)知識(shí)，把書本上所描寫的組織、形態(tài)和結(jié)構(gòu)展現(xiàn)在學(xué)生眼前。由于教學(xué)時(shí)間的限制和基于學(xué)生獨(dú)立觀察標(biāo)本能力培養(yǎng)的考量，教師不可能把每種標(biāo)本一一給每位學(xué)生示教，而是選擇先教會(huì)學(xué)生使用顯微鏡觀察的方法，然后分發(fā)切片讓學(xué)生自行觀察，同時(shí)配合教師的示教和個(gè)別輔導(dǎo)。這樣也必然會(huì)出現(xiàn)一些問題。

1.3.1 設(shè)備和切片的損耗 學(xué)生無法在短時(shí)間內(nèi)記住教師講解的顯微鏡操作步驟，故在開始使用顯微鏡時(shí)常出現(xiàn)鏡頭壓碎切片等情況，從而造成顯微鏡鏡頭和切片的損壞。

1.3.2 教師和實(shí)驗(yàn)員工作量的增加 實(shí)驗(yàn)工作量的增加主要是在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備和實(shí)驗(yàn)帶教2方面。為了讓學(xué)生在鏡下觀察標(biāo)本時(shí)有對(duì)比的依據(jù)，準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師和實(shí)驗(yàn)員需花費(fèi)大量心血選取標(biāo)本中最典型的微細(xì)形態(tài)置于某視野下給學(xué)生示教。但由于中職學(xué)生使用顯微鏡的能力有限且學(xué)生的依從性不佳，總會(huì)因?yàn)檎{(diào)動(dòng)視野而導(dǎo)致示教無法順利進(jìn)行，需要實(shí)驗(yàn)員花費(fèi)更多的時(shí)間重新調(diào)試。在實(shí)驗(yàn)帶教過程中，一方面示教標(biāo)本有限，為使學(xué)生觀察得更好，則必須采取分組示教方式，對(duì)于一個(gè)60名學(xué)生的班級(jí)至少要將同一內(nèi)容講解6次以上；另一方面教師演示顯微鏡的使用方法時(shí)，學(xué)生無法近距離觀察而逐步模擬操作，故在獨(dú)立操作時(shí)，會(huì)出現(xiàn)很難準(zhǔn)確找到需要觀察的結(jié)構(gòu)或是無法找到典型結(jié)構(gòu)等問題，這無疑也加大了教師解釋說明和個(gè)別輔導(dǎo)的工作量。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)中多媒體技術(shù)應(yīng)用方式的選擇

相較于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，多媒體教學(xué)顯得更為形象、直觀，通過互聯(lián)網(wǎng)中素材資源的共享和多媒體的制作技術(shù)，能有效地獲取、整合和創(chuàng)作授課輔助材料，在有限的授課時(shí)間內(nèi)增加課堂信息量[3]。但作為以觀察實(shí)踐為主的形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不能完全依賴多媒體技術(shù)，不能用人機(jī)對(duì)話完全取代教師在授課中的引導(dǎo)、交互作用[4]，應(yīng)該認(rèn)真分析，選擇恰當(dāng)?shù)亩嗝襟w技術(shù)加以應(yīng)用，或者改造出最合適的新技術(shù)，例如筆者在實(shí)驗(yàn)室中所用的顯微數(shù)碼目鏡傳遞技術(shù)。

2.1 顯微數(shù)碼目鏡傳遞系統(tǒng)在形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)課中的應(yīng)用

相較于數(shù)碼顯微鏡的昂貴價(jià)格，顯微鏡數(shù)碼目鏡傳遞系統(tǒng)更為經(jīng)濟(jì)，且無需淘汰原有的光學(xué)顯微鏡設(shè)備，與形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)合也較為容易。

2.1.1 顯微數(shù)碼目鏡傳遞系統(tǒng)的使用方法 該系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，只需在傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡上，以該系統(tǒng)的顯微數(shù)碼目鏡替換原有的目鏡，再將裝置連接到計(jì)算機(jī)，即可形成顯微數(shù)碼圖像，無需對(duì)傳統(tǒng)顯微鏡、解剖鏡做任何改動(dòng)，得到的數(shù)碼圖像可以存儲(chǔ)、處理和遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)傳遞，非常便捷。

2.1.2 顯微數(shù)碼目鏡傳遞系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用 實(shí)驗(yàn)教師在授課時(shí)，利用該系統(tǒng)的成像作用，同時(shí)輔以多媒體技術(shù)可以調(diào)節(jié)和使用顯微鏡以及將在鏡下視野中尋找標(biāo)本的全過程清晰地展示在學(xué)生眼前，讓學(xué)生對(duì)使用顯微鏡、在鏡下需要觀察的結(jié)構(gòu)及找尋結(jié)構(gòu)可能經(jīng)歷的鏡下變化有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)，從而更好地掌握觀察方法。另外，該過程可被記錄和重復(fù)，這樣就減少了教師的工作量。

2.2 其他多媒體技術(shù)在形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要求學(xué)生觀察的內(nèi)容除了切片所示的微細(xì)結(jié)構(gòu)外，還有大體的標(biāo)本和模型。要想讓學(xué)生將形態(tài)學(xué)微細(xì)結(jié)構(gòu)同大體結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來，就必須巧妙地選擇其他多媒體技術(shù)輔助教學(xué)。筆者通過收集豐富的網(wǎng)絡(luò)視頻資源和自己拍攝的大體標(biāo)本展示視頻，輔以解剖學(xué)各種圖譜的圖片資源，應(yīng)用多媒體技術(shù)制成形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)課多媒體課件，從大體到局部，讓學(xué)生在視覺上立體分解相關(guān)結(jié)構(gòu)，直至到達(dá)微細(xì)結(jié)構(gòu)層面，再結(jié)合顯微數(shù)碼目鏡傳遞系統(tǒng)進(jìn)行觀察。

3 應(yīng)用的效果

3.1 學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣增強(qiáng)

顯微數(shù)碼傳遞系統(tǒng)的應(yīng)用，不僅能使學(xué)生全程觀察教師使用顯微鏡示教的每個(gè)環(huán)節(jié)，而且教師能與學(xué)生同步完成尋找標(biāo)本的定位過程，降低了學(xué)生學(xué)習(xí)顯微鏡使用方法和鏡下觀察方法的難度，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。再加上其他多媒體技術(shù)的合理應(yīng)用，使示教片得以以PPT和影像的形式向?qū)W生回放展示，學(xué)生反映，這樣可以觀察、對(duì)比得更清楚，課后實(shí)習(xí)報(bào)告中的繪圖部分也完成得更好。

3.2 教師的授課信息量增加，工作效率提高

多媒體技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)化了教學(xué)過程，豐富了教學(xué)內(nèi)容，使實(shí)驗(yàn)教師能在有限的時(shí)間內(nèi)完成更多的示教展示。顯微數(shù)碼傳遞系統(tǒng)的應(yīng)用大大簡(jiǎn)化了顯微鏡觀察教學(xué)的示范、講解過程，明顯改善了教學(xué)效果，減輕了教師的負(fù)擔(dān)，提高了教師的工作效率。

3.3 教師的綜合素質(zhì)得到提高

顯微數(shù)碼傳遞系統(tǒng)的應(yīng)用的確優(yōu)化了教學(xué)過程，但因?yàn)榻處熣故镜氖谡n信息增加，授課技術(shù)有所提高，故而對(duì)教師也提出了更高的要求。為了更好地駕馭課堂和豐富課程內(nèi)容，教師要自發(fā)學(xué)習(xí)多媒體課件研制和視頻文件編輯等知識(shí)，從而提升了其綜合素質(zhì)。

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