组织学多媒体课件在数码互动实验室教学中的开发和应用

李坪，马丽梅，袁云，段艳萍，肖家桢，于建云，阮永华

昆明医学院:1组织胚胎学教研室;2高等教育研究所;3病理学教研室，昆明650500

组织胚胎学是一门形态学科，是基础医学的重要必修课，其中占总学时40%的实验教学质量直接影响着这门课程的整体教学效果。组织学实验教学的内容以显微镜下观察组织细胞结构为主［1］，帮助学生建立组织细胞微细结构的平面和空间立体构型。因此，光学显微镜是学生探索和观察微观世界的重要窗口，也是直接影响到实验教学效果的关键因素。在传统教学中，由于受到普通光学显微镜教学功能的限制，实验教学效果得不到提高。目前，一种全新实验教学设备“数码互动显微实验室”的诞生，把数码摄像、图像处理技术和传统显微镜技术有机地结合在一起，使得医学形态学教学效果得到前所未有的转变和提高。但是，任何教学手段都只是辅助教学工具，如果不重视教学方法的研究和更新，也就不可能真正发挥出数码互动显微实验室的优势［2-4］。因此，我们有责任在全新的教学模式下，探索与之相适应、相匹配的教学方法。在完成过五年制本科、四年制本科以及专科等不同层次的教学实践中，我们越来越体会到，“一套匹配互动实验室使用的多媒体教学课件”的开发和应用显得尤为重要，迫在眉睫。为此，我们拍摄和收集了组织学实验课中具有典型结构的教学图片，结合教学大纲要求和教学思路，研发了一整套匹配互动实验室使用的多媒体教学课件。

1 数码互动实验室教学面临的新问题和多媒体课件开发的必要性

虽然我们体验到新型实验室带来的“高效率”，但也碰到了一些新问题:①学生除了拥有先进的教学硬件设备外，只有通过实习指导上的文字描述信息去试找结构，没有任何匹配的图谱，至于找没找对，没法立刻确认，只能等待教师检查或进行统一讲解后才能知道答案，才能继续观察下一个结构;②当教师进行显微镜示教讲解时，通常需要花费一定时间去寻找结构或调试焦距，这段时间学生只有等待。这种教学进程势必会影响到学生自行观察切片的进度，严重阻碍了学生的积极思维和个性化学习。因此，针对以上问题，设想预先把示教的典型结构，利用数码显微镜进行拍摄，制作成幻灯片，并在每一张图像上进行微细结构的精确标注，勾画出重点和难点;还可以利用学生电脑中的拍照功能，收集学生中比较典型的结构和最容易碰到的各种问题结构图片，设计制作出一套匹配互动实验室教学用的CAI课件。这样就更能充分发挥出互动实验室的优势。上课前把该课件以“文件分发”方式发送到每一台学生机上，由学生自行根据实习指导的文字描述和教学课件来进行观察，学生可以随时根据自己的速度来调整观察切片的进度，随时调用、分析和反复观察学习，大大提高了学生学习的主动性和自学能力，教师可以把更多的精力放在解答学生在探索过程中遇到的各种疑问。

2 数码互动显微实验室组织学多媒体课件的构思和设计

数码互动显微实验室组织学多媒体课件，专指应用于新模式下的显微网络互动实验室教学或学生用于自学、复习、预习或测试的一整套组织学实验教学课件。其特点是集文字、图像、音频和视频于一体，对重点、难点及微细结构进行详细标注，并适当辅以动画及背景音乐，使学生在轻松的氛围中学习。下面以五年制本科实验教学为例，介绍组织学多媒体课件的设计思路和构建:

第一部分:介绍本次实习课的内容安排(如图1所示)。目的是让学生心中有个“数”，可以合理化安排好自己的学习和观片进度。

第二部分:介绍每张切片要求掌握的内容(如图2所示)。目的是让学生了解学习内容的不同“层次”要求，根据教学大纲，哪些内容是了解，哪些内容是掌握，这样学习的目的性和针对性更强。

图1 实习课的内容安排界面

图2 每张切片应掌握的内容

这部分设计充分体现了教学大纲的指导思想，学习内容分掌握、熟悉和了解三个层次。其指导作用尤其体现在考试之前的复习阶段。比如:观察71号皮肤的表皮结构，在上课中要求学生依次观察和体会“表皮”的基底层、棘层、颗粒层、透明层和角质层等五层的微细结构特点。但在考试层面上只要求辨认出大的层次“表皮”，并且掌握其成分是由角化复层扁平上皮构成即可。所以，通过对学习内容掌握程度的归纳，学生即可以在平时学习中学到应有的知识，也可以在切片考试前紧扣和围绕重点来进行复习，而不是漫无目的的复习。

图3 71号切片肉眼观察指导界面

第三部分:进入切片观察的指导:肉眼观察(如图3所示)，低倍镜观察和高倍镜观察。首先肉眼观察部分，对标本组织的全貌、层次、部位关系等有个大致了解，此部分为双语设计，插有专业英语单词读音并附有读音，学生可自行点击播放(见图3)。然后依次布局了低倍和高倍镜观察，整个观察顺序符合人的认知过程。课件中设计有背景音乐和配备耳机设备，学生可以根据习惯来进行选择，优美的背景音乐使学生学习于娱乐之中，改变了过去一贯严肃、沉闷的教学气氛。

从高倍镜观察中可以看出，通过图片结构的详细指示和标注，学生可以体会到汗腺导管部的管壁结构是由两层立方形细胞组成，着色深。分泌部的细胞呈单层立方或单层矮柱状，细胞较导管部细胞大，着色浅。这种直观和准确的标注，让学生容易清晰地掌握“汗腺导管部和分泌部”结构上微细的差异，并且所拍的图片取自学生切片盒中的切片，所以无论是染色还是组织结构等方面都和学生观察的切片一致，具有直观的指导性(如4所示)。

图4 高倍镜观察标注界面

第四部分:Flash动画和视频资料。这部分是针对某个知识点进行动画设计和拍摄视频的资料，将抽象、难理解的静态理论知识转化为直观、有趣的动态演示，很受学生喜欢。

如图5所示，是针对精子细胞通过最后“形态变化”阶段转化为精子全过程设计的，我们应用Flash软件动态、连贯展示精子头部、尾部、顶体、线粒体鞘等结构的形成和精子细胞外形变化的整个过程。学生可以根据学习需要随意点击重复播放。

图5 精子细胞变性Flash

第五部分:自我测试环节。这部分是对本次实习课的学习成果进行检验，也是加强记忆阶段。题型的设计模拟了期末切片考试模式，让学生了解到考试中如何来作答。

3 课件使用的教学效果

为了检测多媒体教学课件对教学的辅助作用，我们对2010级临床专业的5个实验课班级，共计165人进行了问卷调查。收回问卷165份，有效调查问卷165份，无效调查问卷0份(如表1所示)。

表1 数码显微互动实验课教学效果调查%

调查显示，学生认为实验课观察切片结合课件“非常有必要”占到了73%，说明该课件受到学生的认可和肯定。因此，该课件的设计和开发，不但有助于教师的“教”，也有助于学生的“学”，更让互动实验室的使用锦上添花，把其优势发挥到极致。尤其是目前的“学分制”改革，大力提倡学生自主学习的模式下，更有利于培养学生的自主学习能力和提出问题、分析问题及解决问题的能力，显著提高了医学形态学实验课的教学效果。但要注意，起主导作用的始终是教师，计算机的作用是辅助教学。计算机只有在教师正确运用的前提下，才能起到应有的作用［5］。

作为一名大学教师，以学生为本，以教学为本，面对新型实验室及新型教学模式，不能再用过去传统教学眼光和模式来应对，应该利用新型设备，进行一些教学改革和尝试［6］，研制出匹配显微网络互动实验室的CAI教学课件，课件显示的内容可以随意或迅速更换，在有限时间内达到教师信息、学生信息的共享，充分发挥出计算机辅助教学的优势，大大提高了实验课教学效率。并且，通过图文并茂、生动有趣的多媒体界面，提高了学生的学习兴趣、学习主动性和自学能力，更让学生的学习体现个性化。当然，也需要进一步在教学实践中不断改进和完善。

［1］徐锡金，杨棉华，霍霞，等．网络技术在医学形态学实验教学中的应用［J］．解剖学研究，2004，26(3):234-236

［2］季凤清，孙海梅，李保红，等．组织学实验课教学新模式显微数码互动实验室的应用［J］．中国医学教育技术，2005，19(1):40-41

［3］张新华，孙建华，徐辉，等．数码互动实验室在组织学实验中的应用［J］．解剖学杂志，2004，27(2):89

［4］彭安，郭冬生，张维．生命科学创新教育模式—显微数码互动系统［J］．现代教育技术，2003，13(4):56-57

［5］胡军．组织学理论课中应用多媒体教学的几点体会［J］．中国医学教育技术，2004，18(1):26-27

［6］杜辉，苏衍萍，高慧英，等．数字显微网络互动实验室在组织学实验教学中的应用［J］．解剖科学进展，2009，15(1):120-121