周立++盧晅++郭銘++包容

[摘 要]細胞生物學實驗課程是涵蓋植物學、動物學、組織胚胎學、病理學、生物技術以及臨床應用等專業(yè)的一門重要實踐教學課程。為了提高實驗課堂教學的質量，激發(fā)學生學習的熱情和動力，我們在細胞生物學實驗教學中引入智能手機，在不使用價格昂貴的顯微數(shù)碼互動系統(tǒng)的情況下，研究利用光學顯微鏡和智能手機，使學生們可就觀察到的顯微圖像與教師在課堂上進行實時雙向交流，以實現(xiàn)教學效果評價的即時性，使學生出現(xiàn)的錯誤能及時得到發(fā)現(xiàn)和糾正，促進教師的進步，實現(xiàn)教學相長。

[關鍵詞]智能手機；顯微成像；互動教學；細胞生物學

[中圖分類號] G640 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）02-0103-02

隨著社會的進步、互聯(lián)網(wǎng)與移動科技的迅猛發(fā)展，智能設備和通訊、上網(wǎng)資費的降低，智能手機早已不是一種單純的通訊工具，它已經(jīng)被賦予個人數(shù)字、信息終端的功能，是掌上電腦（平板）與手機的結合體，逐漸取代傳統(tǒng)手機成為市場的主流，且正朝著大容量、高分辨率、大屏幕、強交互性等方向發(fā)展，更成為新一代大學生校園常備的工具。將智能手機的高普及率和便利性的特點應用于細胞生物學實驗教學實踐，構建教學互動系統(tǒng)，促進實驗課程教學水平和質量，會是一個非常具有應用價值的教研問題。

一、細胞生物學實驗教學現(xiàn)狀

細胞生物學是生命科學以及醫(yī)學專業(yè)的一門專業(yè)基礎課，細胞生物學實驗教學內容主要是由學生通過自己實踐操作顯微鏡進行觀察，認知生命體細胞的顯微、亞顯微結構。顯微實驗教學在整個細胞生物學實驗課程教學中占有很大比重。傳統(tǒng)式教學過程中，學生使用的多是普通光學顯微鏡，教學手段常是教師示范，學生獨立觀察、繪圖的方式。學生通過目鏡鏡筒指針指示鏡下物象，舉手示意提醒教師前來觀察并核查觀察結果。因教師逐一走動解答低效、耗時，師生無法便捷的同時觀察到顯微鏡下物象，因個體視覺差異需要微調成像層面，細微結構難以定位區(qū)分，進而影響學生的學習熱情和教學的效果。此外，教學中依然延續(xù)查閱學生實驗報告的做法，故無法遏制學生在課下相互之間抄襲實驗報告的現(xiàn)象。

顯微數(shù)碼互動教學是在高校多媒體教學改革中提出的概念，顯微數(shù)碼互動教學系統(tǒng)是利用數(shù)碼技術和網(wǎng)絡傳輸，通過電腦將學生顯微鏡與教師顯微鏡連接在一起，構成了整個課堂的交互網(wǎng)絡，有利于師生實時、雙向的互動和溝通，教學效果較好。但該系統(tǒng)的終端數(shù)量固定，參與教學人數(shù)受到終端數(shù)量限制，且該系統(tǒng)價格非常昂貴，因而目前絕大多數(shù)高校并未普及這種教學系統(tǒng)。

二、智能手機在細胞生物學實驗教學中的應用和實踐

（一）加強師生之間的課下交流

與基礎教學不同，高校授課教師與學生之間的溝通和交流非常有限，僅靠課堂時間并不足以做到面面俱到、因材施教。武漢大學師資設置又有其特殊性，基礎醫(yī)學院并沒有所屬本科生，醫(yī)學本科生皆屬于各個臨床學院，而基礎課程教學工作卻由基礎醫(yī)學院承擔。這會造成對學生的教學以及管理的相對脫節(jié)，院教學主管老師與基礎醫(yī)學院各個教研室教學秘書之間的溝通和交流并不能實現(xiàn)全方位覆蓋；且缺乏移動網(wǎng)絡教學的終端的支持，課下學生也沒有辦法與教師進行有效的溝通。實驗課程雖然更多的是發(fā)揮著理論課程的輔助作用，但鮮活的實驗對象和活躍的課堂氣氛，更能感染并激發(fā)學生的學習熱情，這是理論課相對枯燥的教學手段不能替代的。無論是實驗課上還是課下，一旦培養(yǎng)了學生們的興趣和愛好，學生就會有向授課教師探討專業(yè)問題的需求。如果師生能夠有條件的積極互動，教師不但可以與學生進行學術知識交流，也可以向學生傳承教師在教學中的心得體會和思想，將教師在科研上取得的成績與其寶貴的精神財富向學生傳遞。智能手機以及成熟的、應用廣泛的社交軟件的普及，能夠為師生的課下交流、傳播思想提供更便捷的手段，也為學生間的溝通交流提供一個頗具學術氣氛的平臺。

依托智能手機的三大操作系統(tǒng)——IOS（蘋果系統(tǒng)）、Android（安卓系統(tǒng)）以及Windows（視窗系統(tǒng)）提供的擴展平臺，應用時下流行的QQ、微信以及武漢大學同名移動OA等社會性軟件，可以實現(xiàn)一個班級或學習小組的討論交流、信息推送，并且能夠以語音輸入甚至實時對講的方式，達到課堂討論的效果。此外，應用校區(qū)全覆蓋的武漢大學WLAN的高速帶寬，利用智能手機自帶的前置攝像頭，借助于Skype強大的遠程會議功能，也能為教師與學生通過視頻進行實時課堂輔導以及實現(xiàn)幻燈PPT放映屏幕的共享。

（二）改變學習的方式

教師板書、學生筆頭記錄是最傳統(tǒng)的教學方式。隨著時代的進步，電子幻燈（Powerpoint，PPT）展示現(xiàn)在也成為教學的主流手段。近兩年，智能手機的拍照功能日益強大，學生使用手機拍照的方式代替課堂筆記以及照相機拍照已經(jīng)成為了常態(tài)。在學生看來，這種方式快捷環(huán)保，易于課堂知識的鞏固保存和傳閱，查閱便捷；從教師的角度看，這種記錄方式既能傳播教學思想，也能避免自己的知識產(chǎn)權受到侵犯。

此外，傳統(tǒng)的教學方式中，學生的疑惑大多通過當堂向老師提問并強烈依賴著老師的當面解惑，但這種以“問答”方式嚴重受到課堂教學時間的限制。智能手機普及后，學生對于不大熟悉的概念、理論以及事件等，第一時刻想到的都是拿起手機查詢，仍然不清楚時再詢問老師。由智能手機充當課堂解惑的小助手，提高了學生的學習熱情及求知的欲望，提升了教學的效率，更優(yōu)化了教學的質量。

（三）為智能化教育做準備

學生們已經(jīng)廣泛的配備智能手機，而智能手機是一種非常便攜的移動終端，已經(jīng)被學生應用于課堂教育，因而移動教學已是高校教育的一種趨勢。在這樣一種大環(huán)境下，高校將與課堂有關的資源實時更新并放在校園網(wǎng)上，甚至高校間可以實現(xiàn)資源共享。學生們能根據(jù)自己的興趣進行訪問和下載，同時，學生和教師的交流互動也完全可以在這一網(wǎng)絡平臺上實現(xiàn)，使教師和學生都可以感受到獲取資源的便捷性。

（四）智能手機在細胞生物學課程教學中的實踐應用舉例

顯微成像互動教學應用只需要學生自備一部具有800萬或者更高像素的后置單攝像頭智能手機即可實現(xiàn)操作。其關鍵點在于引導、訓練學生能夠快捷、高效的拍攝出清晰的顯微鏡下圖像。具體操作方法為：

1.使用10倍目鏡以及100倍物鏡鏡頭，調節(jié)粗、細螺旋使目鏡端呈現(xiàn)出清晰度最佳的顯微圖像；

2.打開智能手機的攝像功能，雙手執(zhí)智能手機兩端的邊緣處，使用左手小指固定住目鏡其中一個鏡頭，穩(wěn)定智能手機攝像頭與目鏡處于光路軌跡上，避免機身抖動；

3.當手機屏幕中的圖像聚焦為最佳的狀態(tài)且布景良好時，用右手按攝像機鍵，拍攝最佳的顯微圖像；

4.教師收集學生的作業(yè)，根據(jù)成績完成情況，進行公平公正的討論（圖1）。

5.在實驗過程中，可能需要使用秒表，而智能手機的計時功能本身就很強大，其秒表功能在中學物理實驗中用于時間測量十分方便，且精度高，可測量到0.01S，特別適合學生在家庭、教室等不具備實驗室停表的場合使用。此外，借助多功能測量工具Smart tools這樣一個集合了多個測量工具的應用工具，教師可分別測量長度、角度、坡度、距離、高度、寬度、面積、方向等。

圖1 智能手機的拍照功能應用于細胞生物學教學的例實

三、結語

作為高校教師，應該緊跟時代潮流，注重將新科技帶給人們的便利應用于教學實踐。使用智能手機已經(jīng)成為現(xiàn)代人的一種生活方式，改變了人們工作、學習、娛樂等方方面面的習慣。誠然，利用智能手機能夠改進我們高校的教學，但智能手機在學生中的廣泛使用的現(xiàn)狀，也對我們高校教師授課的質量提出更高的要求。在課堂上，學生能夠方便的利用智能手機在短時間內查詢到豐富的與授課內容相關的信息，如果高校教師不能提高課堂的教學質量，無法提供足夠的素材吸引學生的關注，依然以照本宣科的方式教授，導致課堂教學內容枯燥無味，又缺乏與學生的互動，那么智能手機反而會成為學生課堂上打發(fā)時間的游戲工具。

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[責任編輯：鐘 嵐]