陳素云,林真亭
廈門高等醫(yī)學(xué)專科學(xué)校病原生物與免疫學(xué)教研室,福建 廈門 361008
免疫學(xué)是一門重要的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程,其內(nèi)容抽象深奧、邏輯性強(qiáng)。因此,一直為學(xué)生反映是最難學(xué)的課程之一,同時它又具有極強(qiáng)的實(shí)用性,各項免疫學(xué)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于臨床預(yù)防、診斷、治療以及科研工作中,學(xué)好它無疑將為日后臨床或科研工作打下良好的基礎(chǔ)。實(shí)踐教學(xué)作為免疫學(xué)教學(xué)的重要環(huán)節(jié),不僅可以幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識,還可鍛煉其操作技能,促進(jìn)其掌握各項免疫學(xué)技術(shù),培養(yǎng)、提升其創(chuàng)新和解決問題的能力,以達(dá)到高職人才培養(yǎng)的“實(shí)用型”目標(biāo),是其他教學(xué)環(huán)節(jié)所不可替代的。
許多免疫學(xué)技術(shù)實(shí)驗周期很長,受實(shí)驗課時限制而無法開展實(shí)驗教學(xué),如單克隆抗體制備技術(shù);有些則是因為實(shí)驗試劑、標(biāo)本無法獲取而無法開展實(shí)驗教學(xué),如用于檢測機(jī)體細(xì)胞免疫功能的“ppd”試驗。長期以來,廈門高等醫(yī)學(xué)專科學(xué)校免疫學(xué)實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容主要是一些簡單的驗證性實(shí)驗。
臨床實(shí)際工作中,醫(yī)師需要從詢問病史、體格檢查中形成初步印象,從而確定需要進(jìn)行的實(shí)驗檢驗項目以驗證初步印象,進(jìn)而采集標(biāo)本,送實(shí)驗室實(shí)施檢驗,得出實(shí)驗結(jié)果形成臨床診斷或?qū)で笮碌乃悸?。但在?shí)驗課上,教學(xué)內(nèi)容是孤立的,與臨床聯(lián)系不緊,學(xué)生無需與病人接觸,只需對現(xiàn)有的標(biāo)本通過設(shè)定好的實(shí)驗流程進(jìn)行操作,并觀察結(jié)果。所以,學(xué)到的僅是如何進(jìn)行操作,而對技術(shù)的針對性選擇、結(jié)果的分析處理缺乏思考,由此難以幫助學(xué)生形成臨床思維。
免疫學(xué)各項技術(shù)的基本原理都非常抽象難懂,這就要求學(xué)生充分展開抽象思維和邏輯思維,才能形成對實(shí)驗原理的深刻認(rèn)識。然而,在現(xiàn)實(shí)實(shí)驗操作過程中,由于看不見摸不著,很多學(xué)生只是機(jī)械性地操作,知其然而不知其所以然,實(shí)驗教學(xué)目標(biāo)無法實(shí)現(xiàn)。
實(shí)驗項目的選擇是多媒體教學(xué)課件開發(fā)的首要任務(wù),我們堅持“以實(shí)踐為中心”的原則,以免疫學(xué)在疾病的預(yù)防、診斷、治療以及科研工作中的應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn)來選取實(shí)驗項目[3],先后開發(fā)了預(yù)防類型的實(shí)驗項目,如狂犬病的暴露后預(yù)防、乙肝垂直傳播的阻斷;診斷類型的實(shí)驗項目,如乙型病毒性肝炎的診斷、結(jié)核病的診斷,以及科研/產(chǎn)品開發(fā)類實(shí)驗項目,如抗血清的制備、單克隆抗體制備等實(shí)驗項目。
我們根據(jù)實(shí)驗項目的目的、原理、操作流程、技術(shù)難點(diǎn),等,確定實(shí)驗過程中所需要的模型及模型的精確度,并為每個實(shí)驗項目設(shè)計其獨(dú)有的實(shí)施過程。以免疫學(xué)診斷類型實(shí)驗項目為例簡介實(shí)驗項目的大致實(shí)施過程(如圖1所示)。全程模擬臨床診療流程,首先病人主訴病情病史,醫(yī)師對其進(jìn)行針對性體檢,獲得體檢結(jié)果;接下來是交互操作環(huán)節(jié),學(xué)生依據(jù)初步印象點(diǎn)選驗證診斷所需的血清學(xué)檢測,采集標(biāo)本,而后進(jìn)行凝集試驗、酶聯(lián)免疫吸附試驗等操作,得出檢測結(jié)果。由于軟件中設(shè)置了干擾項,學(xué)生也可選作不必要做的檢測,但其檢測結(jié)果為陰性,不影響臨床診斷。操作過程中,學(xué)生可點(diǎn)擊右鍵放大圖像來觀察反應(yīng)液中正在發(fā)生的動態(tài)分子機(jī)制,還可點(diǎn)播視頻觀看操作難點(diǎn)的示教。最終學(xué)生對所做檢測的結(jié)果進(jìn)行綜合分析,形成自己的臨床診斷。
圖1 免疫學(xué)診斷類型項目的實(shí)施過程
遵循技術(shù)適當(dāng)性原則[6],我們選擇Flash作為開發(fā)工具。Flash作為一種矢量多媒體技術(shù),可導(dǎo)入視頻、音頻等多種形式的文件,支持面向?qū)ο蠹夹g(shù),利用它可開發(fā)出具有很強(qiáng)功能的交互式動畫,生成文件容積小,占用網(wǎng)絡(luò)流量少,且易學(xué)易用,是制作多媒體教學(xué)軟件的常用工具。
每個實(shí)驗項目的實(shí)施過程都不一樣,在此僅以狂犬病暴露后預(yù)防為例,對免疫學(xué)實(shí)驗多媒體教學(xué)課件進(jìn)行說明。點(diǎn)擊“播放”按鈕,動畫開始播放,路人甲在野外正被一只流浪狗追趕,并被咬傷小腿有出血,然后畫面停止,路人甲身邊出現(xiàn)“就地處理”及“立即前往醫(yī)院或衛(wèi)生所”兩個選項。點(diǎn)選“就地處理”進(jìn)入下一畫面,若點(diǎn)選錯誤則出現(xiàn)“選擇錯誤”的提醒。在下一畫面中,路人甲正站在就近的一間小屋邊上,箭頭指向屋邊上的水龍頭,點(diǎn)擊水龍頭后,出現(xiàn)連續(xù)水流沖洗傷口,同時畫面左側(cè)出現(xiàn)一道選擇題“請問沖洗多久”,點(diǎn)選正確選項后則切換至另一場景,同樣點(diǎn)選錯誤將出現(xiàn)錯誤提醒。下一場景中,路人甲乘車來到社區(qū)服務(wù)中心,坐在診療室中等待接受進(jìn)一步處理,畫面左側(cè)出現(xiàn)三項處置的圖標(biāo),分別暗示碘伏消毒傷口、傷口周圍及基底部注射抗狂犬病毒免疫球蛋白、傷口對側(cè)接種疫苗。按照正確順序逐一點(diǎn)選,將分別演示相應(yīng)的操作技術(shù),并說明該項操作的意義;如若不按順序點(diǎn)選操作步驟則出現(xiàn)錯誤提醒。完成全部處置后,最后是對一些相關(guān)問題的分析解答,如孕婦可否進(jìn)行上述操作,等。
在數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺搭建的基礎(chǔ)上,我們將多媒體教學(xué)課件上傳至學(xué)習(xí)平臺,學(xué)生利用計算機(jī)上網(wǎng)使用課件,開展虛擬實(shí)驗[7-9]。另外,為使真實(shí)實(shí)驗與虛擬實(shí)驗?zāi)苡袡C(jī)結(jié)合形成互補(bǔ),我們對真實(shí)實(shí)驗的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了大幅調(diào)整。實(shí)驗課程的教學(xué)實(shí)施分為3個環(huán)節(jié):①課堂真實(shí)操作及觀察環(huán)節(jié)。內(nèi)容包括學(xué)生進(jìn)行操作技能的練習(xí),如實(shí)驗動物的免疫、小鼠脾細(xì)胞懸液制備、細(xì)胞計數(shù),等,由教師示教講解技術(shù)要領(lǐng),學(xué)生動手操作;可見現(xiàn)象的觀察:學(xué)生操作并觀察凝集物、沉淀物等現(xiàn)象;細(xì)胞形態(tài)觀察:學(xué)生利用顯微鏡觀察各種免疫細(xì)胞形態(tài)、巨噬細(xì)胞吞噬現(xiàn)象、E花環(huán)形態(tài),等;②課外虛擬實(shí)驗環(huán)節(jié)。教師布置實(shí)驗任務(wù),學(xué)生在計算機(jī)上運(yùn)行多媒體教學(xué)課件,完成實(shí)驗項目,鞏固和運(yùn)用理論知識,深入理解實(shí)驗原理,掌握實(shí)驗技術(shù)路線;③實(shí)驗考核環(huán)節(jié)。包括實(shí)驗報告書寫、技能考核及理論考試。
我們選取2012級臨床專業(yè)1個班級試開展上述虛實(shí)相結(jié)合的實(shí)驗教學(xué),課程結(jié)束后對該班級的66名學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查,100%回收問卷。調(diào)查結(jié)果顯示,90%以上的學(xué)生具備開展虛擬實(shí)驗的條件,可通過自己的電腦或?qū)W校的電子閱覽室進(jìn)行虛擬實(shí)驗操作;100%的學(xué)生認(rèn)為免疫學(xué)虛擬實(shí)驗是有必要開展的;95%的學(xué)生贊同虛實(shí)相結(jié)合的實(shí)驗教學(xué)模式一定程度上提升了對原理抽象深奧、操作步驟繁雜的免疫學(xué)技術(shù)的學(xué)習(xí)興趣;97%的學(xué)生認(rèn)為新型教學(xué)模式有助于其對理論知識的掌握和運(yùn)用;另外,100%的學(xué)生認(rèn)為,真實(shí)實(shí)驗中單純的操作演練有助于對操作技能的掌握。
綜合學(xué)生實(shí)驗教學(xué)效果評價及實(shí)驗考核成績可見,將多媒體教學(xué)課件作為實(shí)驗教學(xué)的輔助手段具有以下優(yōu)勢[10]:①拓展了實(shí)驗教學(xué)項目。學(xué)生在計算機(jī)上通過多媒體教學(xué)課件就可以隨意選擇實(shí)驗項目進(jìn)行實(shí)驗操作,不受實(shí)驗課時及實(shí)驗場地限制,不消耗試劑,無需昂貴儀器設(shè)備支持,可開設(shè)的實(shí)驗教學(xué)項目得到極大的拓展;②幫助學(xué)生建立臨床思維。多媒體教學(xué)課件通過模擬案例情境,有效地將免疫學(xué)實(shí)驗技術(shù)與臨床建立聯(lián)系,學(xué)生在對虛擬病患的處置過程中逐漸形成臨床思維;③幫助學(xué)生理解抽象的實(shí)驗原理,掌握整體技術(shù)路線。多媒體教學(xué)課件賦予抽象的分子及細(xì)胞生動具體的形態(tài),并動態(tài)演示分子與分子、分子與細(xì)胞間相互作用的機(jī)制,有效幫助學(xué)生對抽象深奧的實(shí)驗基本原理的理解及掌握,實(shí)現(xiàn)知其然而且知其所以然。另外,多媒體課件中的實(shí)驗項目允許學(xué)生反復(fù)操作,有利于學(xué)生對整體技術(shù)路線的掌握。
免疫學(xué)各項技術(shù)具有很強(qiáng)的實(shí)用性,然而受實(shí)驗周期、實(shí)驗條件等因素的限制,傳統(tǒng)實(shí)驗教學(xué)可開展的實(shí)驗教學(xué)項目非常有限,不利于高職人才培養(yǎng)的“實(shí)用型”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。利用Flash技術(shù)制作的多媒體教學(xué)課件對真實(shí)實(shí)驗流程進(jìn)行模擬或再現(xiàn),學(xué)生通過人機(jī)互動參與操作或觀看操作,因不受實(shí)驗周期、實(shí)驗標(biāo)本、實(shí)驗試劑、實(shí)驗設(shè)備等因素的制約,為免疫學(xué)實(shí)驗教學(xué)拓展了許多實(shí)驗教學(xué)項目。學(xué)生調(diào)查表的反饋信息證明,利用多媒體教學(xué)課件開展虛擬實(shí)驗具有可行性及必要性。另外,由于使學(xué)生掌握實(shí)驗技術(shù)路線及其原理的教學(xué)目標(biāo)被轉(zhuǎn)移至虛擬實(shí)驗教學(xué)中,操作技能在真實(shí)實(shí)驗中得到充分鍛煉,有助于學(xué)生對操作技能的掌握,同時又在一定程度上減輕了教師的實(shí)驗教學(xué)負(fù)擔(dān)。
然而,受計算機(jī)技術(shù)水平的限制,現(xiàn)階段該多媒體教學(xué)課件還存在著一些不足:①場景、物品、人物等元素僅以二維形式呈現(xiàn),而且動畫不夠細(xì)致,因此仿真度較差;②沒能實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)、鍵盤等輸入設(shè)備對實(shí)驗儀器、樣本、試劑等進(jìn)行交互性模擬操作,致使利用該多媒體教學(xué)課件開展的虛擬實(shí)驗距離真正意義上的虛擬實(shí)驗還有一定的距離;③沒能建成反饋系統(tǒng),因此無法及時向教師反饋學(xué)生在虛擬實(shí)驗中的信息,使教師無法及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。通過深入學(xué)習(xí)開發(fā)軟件的應(yīng)用技術(shù)或與軟件開發(fā)公司合作,是解決上述技術(shù)問題的有效辦法,但同時又需要更多的時間及資金的投入。
教學(xué)實(shí)踐證明,F(xiàn)lash多媒體教學(xué)課件的交互性激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有助于學(xué)生對整體技術(shù)路線及抽象的實(shí)驗原理的掌握;結(jié)合真實(shí)實(shí)驗使學(xué)生的操作技能得到充分鍛煉,可有效提升學(xué)生的動手能力;虛實(shí)互補(bǔ)全面提升了學(xué)生的綜合能力。所以,多媒體教學(xué)課件在構(gòu)建開放性實(shí)驗環(huán)境、拓展實(shí)驗教學(xué)項目、提升實(shí)驗教學(xué)效果等方面有著廣闊的發(fā)展前景。
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