杜麗堅

南京醫(yī)科大學基礎醫(yī)學院 病理系，江蘇 南京 210029

0 前言

隨著科學技術的高速發(fā)展，越來越多的高精尖儀器設備運用到醫(yī)學院校實驗教學中。網絡版數碼互動實驗室是先進的實驗室教學設備之一，為醫(yī)學院校實驗課教學帶來了嶄新的模式[1-3]。我校近來先后引入4套網絡版數碼互動實驗室，對培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，高素質人才的培養(yǎng)起到了特殊的作用，收到了很好的實驗教學效果。

1 網絡版數碼互動實驗室簡介

網絡版數碼互動實驗室教學系統(tǒng)由高像素數字化多功能數碼顯微鏡、多媒體和軟件教學平臺，雙向語音和文字交流系統(tǒng)，圖像處理與分析模塊，實驗報告和考試模塊等組成。每一學生座位均裝備帶有高像素數碼顯微鏡和1臺電腦，教師講臺裝備有聯(lián)網的計算機系統(tǒng)和1臺200萬像素的數碼顯微鏡。進入到教學系統(tǒng)后，學生圖像直接顯示在教師電腦屏幕上，教師顯微鏡下示教的圖像可以在每個學生電腦屏幕上顯示，且老師、學生顯微鏡下圖像，學生電腦屏幕圖像可以任意切換。教師端可以實時監(jiān)控所有學生的鏡下圖像和電腦屏幕圖像。當教師希望學生全身心觀察顯微鏡下圖像時，教師可以鎖定學生電腦；當師生進行語音交流時，動態(tài)圖像同時傳輸，教師可以實時觀察到每個學生電腦顯示屏上所指的顯微鏡下的畫面，及時發(fā)現實驗中存在的問題，師生之間圖文并茂進行溝通。通過高清的CCD攝像頭，把微觀圖像視頻信號輸出到教師機或學生機[4]，教師授課和學生實驗時作具體圖像處理，分析和數碼拍照，可以實現對圖像的定量分析與資料的長期保存和隨時再現[5]。為了充分利用網絡版數碼互動實驗室教學系統(tǒng)，我們對功能進行了擴展，增加了視屏展示臺，最大限度發(fā)揮了網絡版數碼互動實驗室教學設備功能[6]。

2 網絡版數碼互動實驗室在醫(yī)學形態(tài)學實驗教學中的應用

2.1 傳統(tǒng)形態(tài)學實驗教學模式弊端

醫(yī)學形態(tài)學實驗課在醫(yī)學實驗課教學中占有重要地位，是學生學習病理學的基礎，兩門學科都要求學生掌握組織切片在顯微鏡下的“形”，即人體正常和疾病情況下組織的形態(tài)結構，在傳統(tǒng)的實驗課教學中，學生要先到顯微鏡室借顯微鏡，由于每一節(jié)課時間有限，學生對顯微鏡下不清楚的形態(tài)結構得不到及時的指導，失去了學習的主動性。教師也由于實驗設備有限、費時費力、而減少實驗課，壓縮實驗內容，由于學生正常的形態(tài)組織結構沒有學好，給以后病理學學習帶來很大困難[7]。

2.2 網絡版數碼互動實驗室優(yōu)點

應用網絡版數碼互動實驗室，使形態(tài)學實驗教學方法和手段進入全新的模式，為學生看、畫、記憶及理解正常的人體組織結構實驗內容提供了更好的實驗條件，將形態(tài)學內容微觀、機理抽象、形態(tài)復雜的實驗教學通過網絡版數碼互動實驗室?guī)熒庸δ茏兊煤唵我锥甗8]。

2.2.1 實現了教師和學生，學生之間圖文并茂的雙向溝通模式

網絡版數碼互動實驗室每名學生都有1臺數碼顯微鏡和1臺電腦。師生互動語言，文字交流系統(tǒng)可以實現學生端和教師端圖文并茂一對一或一對多教學模式。在實驗課教學時采用這個軟件系統(tǒng)，教師機可以同時啟動學生端軟件，并連接教師端，也可由學生自己單獨啟動學生端軟件，并鏈接教師端軟件。由于學生機都配置A/D接口和內置式130萬像素高分辨率數碼攝像系統(tǒng)，每個學生的顯微鏡所觀察的圖像可以直接成像于自己的計算機屏幕，有利于學生個性化學習。教師機可以實時動態(tài)監(jiān)控每一個學生的觀察內容，及時發(fā)現學生遇到的問題，并及時解決。若問題是普遍的或典型的，教師可以啟動教師端軟件教學功能，進行面向全體學生的示范講解。師生語音交流時動態(tài)圖像同時傳輸，無延遲。教師、學生顯微鏡下圖像，學生電腦屏幕圖像可以任意切換。

當學生在實驗課中遇到問題時，學生之間可以進行分組討論。分組為計算機默認，教師也可以根據學生情況進行調整。討論可以通過語音系統(tǒng)進行，各自互不干擾。在討論中教師可以調用學生顯微鏡下圖像指出學生中的問題，在小組或全體學生中進行講解。由于學生在實驗課上遇到問題及時解決，極大的提高了學生學習積極性。當教師不能同時回答多個學生提問時，文字交流符號將不停閃動，提醒教師閱讀內容，教師可以用語音也可以用文字回復，這樣教師在有限的時間內，回答多個學生提問，顯著激發(fā)了學生的學習熱情，形成以學生為本的教學模式，極大提高了實驗課教學效率。

2.2.2 建立了形態(tài)學實驗教學數碼仿真實驗室，滿足了學生個性化學習需求

以往由于形態(tài)學教學切片很珍貴，而且數量有限，只能滿足正常實驗教學使用，達不到學生在課余時間復習觀察教學切片的要求。如今我校利用網絡版數碼互動實驗室圖像處理和數碼拍照系統(tǒng)軟件，對形態(tài)學實驗教學切片用數碼照相系統(tǒng)進行拍照，并保存在默認或自定義文件夾。用圖像處理軟件對圖像進行進一步修飾，并用線條加文字對圖像內容進行標注，而后儲存在電腦中，從而建立起形態(tài)學實驗教學數碼仿真實驗室。該實驗室每周向學生開放，學生可以調用每1張切片，反復觀察、辨析，滿足學生個性化學習要求。

2.2.3 完全數字切片瀏覽用以批改作業(yè)和教師評卷，全面評價學生

為了檢測實驗課教學質量，教師在實驗課結束前5～10 min隨機抽考3～4名學生。學生完成的作業(yè)為圖片觀察標注或文字題，可以通過工具欄提交作業(yè)選項，上傳給教師端，教師機能顯示學生機發(fā)送信號。教師在查閱中發(fā)現問題，可以標注文字或符號修改錯誤地方，然后再通過網絡恢復批改作業(yè)。如果是考試卷，計算機會自動保存在教師機文件夾中，用U盤拷貝，課后批閱，還可以將批改好的試卷分別發(fā)給每一學生，該方法顯著提高了學生自主學習能力和水平。

3 教學效果

我校引進4套網絡版數碼互動實驗室進行形態(tài)學實驗教學，收到明顯的效果。由于學生對正常人體組織結構掌握正確，在后來的人體組織病理學教學中感受到學生接受和反映能力都較以往學生明顯提高。但在實驗教學中發(fā)現，使用網絡版數碼互動實驗室也應該避免一些問題，如學生只觀察電腦屏幕圖像，忽視了顯微鏡下對切片的觀察，而且學生移動顯微鏡幅度太大，許多顯微鏡下的細微結構易被忽略。在實驗課上教師應提醒學生，強調學生要先在顯微鏡下觀察每1張切片的重點內容，然后再看電腦屏幕圖像。另外如何讓網絡版數碼互動實驗室各種特性更好地發(fā)揮及在更多的醫(yī)學實驗教學領域發(fā)揮其促進作用仍是一個新的挑戰(zhàn)，需要我們不斷的應用與探討，讓數碼互動實驗室教學設備更好的為醫(yī)學實驗教學服務[9-10]。

4 展望

2012年3月16日，教育部發(fā)布《全面提高高等教育質量的若干意見》明確提出，必須樹立科學的高等教育發(fā)展觀，轉變高等教育發(fā)展方式，走以質量提升為核心的內涵式發(fā)展道路。網絡版數碼互動實驗室是一套非常優(yōu)秀的電教輔助系統(tǒng)，大大提高了實驗室的綜合利用率，有利于形態(tài)學課程的驗證性實驗、探究性實驗和自主學習能力、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新品格的培養(yǎng)。隨著計算機技術、圖像處理技術、網絡通信技術的發(fā)展，數字化和信息化的實驗教育手段將使醫(yī)學教育發(fā)生革命性的變化。

[1]李坪,馬麗梅,袁云.組織學多媒體課件在數碼互動實驗室教學中的開發(fā)和應用[J].中國醫(yī)學教育技術,2011,25(5):500-503.

[2]吳凱,吳效明.數字化醫(yī)療的發(fā)展與醫(yī)學工程人才培養(yǎng)[J].醫(yī)療設備信息,2007,22(8):59-61.

[3]馮軍,景璐石,李鑫.醫(yī)學形態(tài)學教學方法的革命[J].中國醫(yī)療設備,2008,23(6):59-61.

[4]潘愛華,蒙艷斌,李芳,等.大體解剖數碼互動系統(tǒng)的應用[J].解剖學雜志,2006,29(3):383-384.

[5]杜麗堅.數碼顯微互動實驗室管理與維護[J].醫(yī)療設備信息,2007,22(7):78-79.

[6]宋祥和,蔡紅星,李惠芬.多媒體互動教學系統(tǒng)下病理學實驗教學改革的探索[J].醫(yī)學理論與實踐,2011,24(24):3033-3034.

[7]鄒維艷,孫美群,嚴海芹.顯微數碼互動實驗室在組織學實驗教學中的應用效果[J].現代教育技術,2012,14(4):308-310.

[8]楊水有,姚根有,阮俊.數碼顯微互動實驗室在病理實驗課教學中的應用[J].中國高等醫(yī)學教育,2007,(10):47-48.

[9]劉再群,陳紅.數碼顯微互動實驗室在《人體組織學與解剖學》教學中的應用[J].安徽師范大學學報(自然科學版),2011,34(6):565-567.

[10]杜輝,蘇衍萍,高慧英,等.數字顯微網絡互動實驗室在組織學實驗教學中的應用[J].解剖學科學進展,2009,15(1):120-121.