免疫学实验多媒体教学课件的开发及应用

陈素云，林真亭

厦门高等医学专科学校病原生物与免疫学教研室，福建 厦门 361008

免疫学是一门重要的医学基础课程，其内容抽象深奥、逻辑性强。因此，一直为学生反映是最难学的课程之一，同时它又具有极强的实用性，各项免疫学技术已经广泛应用于临床预防、诊断、治疗以及科研工作中，学好它无疑将为日后临床或科研工作打下良好的基础。实践教学作为免疫学教学的重要环节，不仅可以帮助学生巩固所学知识，还可锻炼其操作技能，促进其掌握各项免疫学技术，培养、提升其创新和解决问题的能力，以达到高职人才培养的“实用型”目标，是其他教学环节所不可替代的。

1 传统实验教学中存在的问题［1-2］

1.1 可大规模开展的实验项目有限

许多免疫学技术实验周期很长，受实验课时限制而无法开展实验教学，如单克隆抗体制备技术;有些则是因为实验试剂、标本无法获取而无法开展实验教学，如用于检测机体细胞免疫功能的“ppd”试验。长期以来，厦门高等医学专科学校免疫学实验教学内容主要是一些简单的验证性实验。

1.2 教学内容的孤立性不利于学生临床思维的形成

临床实际工作中，医师需要从询问病史、体格检查中形成初步印象，从而确定需要进行的实验检验项目以验证初步印象，进而采集标本，送实验室实施检验，得出实验结果形成临床诊断或寻求新的思路。但在实验课上，教学内容是孤立的，与临床联系不紧，学生无需与病人接触，只需对现有的标本通过设定好的实验流程进行操作，并观察结果。所以，学到的仅是如何进行操作，而对技术的针对性选择、结果的分析处理缺乏思考，由此难以帮助学生形成临床思维。

1.3 实验原理的抽象性使学生难于理解和掌握

免疫学各项技术的基本原理都非常抽象难懂，这就要求学生充分展开抽象思维和逻辑思维，才能形成对实验原理的深刻认识。然而，在现实实验操作过程中，由于看不见摸不着，很多学生只是机械性地操作，知其然而不知其所以然，实验教学目标无法实现。

2 多媒体教学课件的开发

2.1 实验项目的选取

实验项目的选择是多媒体教学课件开发的首要任务，我们坚持“以实践为中心”的原则，以免疫学在疾病的预防、诊断、治疗以及科研工作中的应用为出发点来选取实验项目［3］，先后开发了预防类型的实验项目，如狂犬病的暴露后预防、乙肝垂直传播的阻断;诊断类型的实验项目，如乙型病毒性肝炎的诊断、结核病的诊断，以及科研/产品开发类实验项目，如抗血清的制备、单克隆抗体制备等实验项目。

2.2 实验项目的实施过程设计［4-5］

我们根据实验项目的目的、原理、操作流程、技术难点，等，确定实验过程中所需要的模型及模型的精确度，并为每个实验项目设计其独有的实施过程。以免疫学诊断类型实验项目为例简介实验项目的大致实施过程(如图1所示)。全程模拟临床诊疗流程，首先病人主诉病情病史，医师对其进行针对性体检，获得体检结果;接下来是交互操作环节，学生依据初步印象点选验证诊断所需的血清学检测，采集标本，而后进行凝集试验、酶联免疫吸附试验等操作，得出检测结果。由于软件中设置了干扰项，学生也可选作不必要做的检测，但其检测结果为阴性，不影响临床诊断。操作过程中，学生可点击右键放大图像来观察反应液中正在发生的动态分子机制，还可点播视频观看操作难点的示教。最终学生对所做检测的结果进行综合分析，形成自己的临床诊断。

图1 免疫学诊断类型项目的实施过程

2.3 实现技术

遵循技术适当性原则［6］，我们选择Flash作为开发工具。Flash作为一种矢量多媒体技术，可导入视频、音频等多种形式的文件，支持面向对象技术，利用它可开发出具有很强功能的交互式动画，生成文件容积小，占用网络流量少，且易学易用，是制作多媒体教学软件的常用工具。

2.4 实验例证

每个实验项目的实施过程都不一样，在此仅以狂犬病暴露后预防为例，对免疫学实验多媒体教学课件进行说明。点击“播放”按钮，动画开始播放，路人甲在野外正被一只流浪狗追赶，并被咬伤小腿有出血，然后画面停止，路人甲身边出现“就地处理”及“立即前往医院或卫生所”两个选项。点选“就地处理”进入下一画面，若点选错误则出现“选择错误”的提醒。在下一画面中，路人甲正站在就近的一间小屋边上，箭头指向屋边上的水龙头，点击水龙头后，出现连续水流冲洗伤口，同时画面左侧出现一道选择题“请问冲洗多久”，点选正确选项后则切换至另一场景，同样点选错误将出现错误提醒。下一场景中，路人甲乘车来到社区服务中心，坐在诊疗室中等待接受进一步处理，画面左侧出现三项处置的图标，分别暗示碘伏消毒伤口、伤口周围及基底部注射抗狂犬病毒免疫球蛋白、伤口对侧接种疫苗。按照正确顺序逐一点选，将分别演示相应的操作技术，并说明该项操作的意义;如若不按顺序点选操作步骤则出现错误提醒。完成全部处置后，最后是对一些相关问题的分析解答，如孕妇可否进行上述操作，等。

3 多媒体教学课件的应用

3.1 应用方法

在数字化学习平台搭建的基础上，我们将多媒体教学课件上传至学习平台，学生利用计算机上网使用课件，开展虚拟实验［7-9］。另外，为使真实实验与虚拟实验能有机结合形成互补，我们对真实实验的教学内容进行了大幅调整。实验课程的教学实施分为3个环节:①课堂真实操作及观察环节。内容包括学生进行操作技能的练习，如实验动物的免疫、小鼠脾细胞悬液制备、细胞计数，等，由教师示教讲解技术要领，学生动手操作;可见现象的观察:学生操作并观察凝集物、沉淀物等现象;细胞形态观察:学生利用显微镜观察各种免疫细胞形态、巨噬细胞吞噬现象、E花环形态，等;②课外虚拟实验环节。教师布置实验任务，学生在计算机上运行多媒体教学课件，完成实验项目，巩固和运用理论知识，深入理解实验原理，掌握实验技术路线;③实验考核环节。包括实验报告书写、技能考核及理论考试。

3.2 应用对象及效果

我们选取2012级临床专业1个班级试开展上述虚实相结合的实验教学，课程结束后对该班级的66名学生进行问卷调查，100%回收问卷。调查结果显示，90%以上的学生具备开展虚拟实验的条件，可通过自己的电脑或学校的电子阅览室进行虚拟实验操作;100%的学生认为免疫学虚拟实验是有必要开展的;95%的学生赞同虚实相结合的实验教学模式一定程度上提升了对原理抽象深奥、操作步骤繁杂的免疫学技术的学习兴趣;97%的学生认为新型教学模式有助于其对理论知识的掌握和运用;另外，100%的学生认为，真实实验中单纯的操作演练有助于对操作技能的掌握。

3.3 应用的优势

综合学生实验教学效果评价及实验考核成绩可见，将多媒体教学课件作为实验教学的辅助手段具有以下优势［10］:①拓展了实验教学项目。学生在计算机上通过多媒体教学课件就可以随意选择实验项目进行实验操作，不受实验课时及实验场地限制，不消耗试剂，无需昂贵仪器设备支持，可开设的实验教学项目得到极大的拓展;②帮助学生建立临床思维。多媒体教学课件通过模拟案例情境，有效地将免疫学实验技术与临床建立联系，学生在对虚拟病患的处置过程中逐渐形成临床思维;③帮助学生理解抽象的实验原理，掌握整体技术路线。多媒体教学课件赋予抽象的分子及细胞生动具体的形态，并动态演示分子与分子、分子与细胞间相互作用的机制，有效帮助学生对抽象深奥的实验基本原理的理解及掌握，实现知其然而且知其所以然。另外，多媒体课件中的实验项目允许学生反复操作，有利于学生对整体技术路线的掌握。

4 结论

免疫学各项技术具有很强的实用性，然而受实验周期、实验条件等因素的限制，传统实验教学可开展的实验教学项目非常有限，不利于高职人才培养的“实用型”目标实现。利用Flash技术制作的多媒体教学课件对真实实验流程进行模拟或再现，学生通过人机互动参与操作或观看操作，因不受实验周期、实验标本、实验试剂、实验设备等因素的制约，为免疫学实验教学拓展了许多实验教学项目。学生调查表的反馈信息证明，利用多媒体教学课件开展虚拟实验具有可行性及必要性。另外，由于使学生掌握实验技术路线及其原理的教学目标被转移至虚拟实验教学中，操作技能在真实实验中得到充分锻炼，有助于学生对操作技能的掌握，同时又在一定程度上减轻了教师的实验教学负担。

然而，受计算机技术水平的限制，现阶段该多媒体教学课件还存在着一些不足:①场景、物品、人物等元素仅以二维形式呈现，而且动画不够细致，因此仿真度较差;②没能实现鼠标、键盘等输入设备对实验仪器、样本、试剂等进行交互性模拟操作，致使利用该多媒体教学课件开展的虚拟实验距离真正意义上的虚拟实验还有一定的距离;③没能建成反馈系统，因此无法及时向教师反馈学生在虚拟实验中的信息，使教师无法及时了解学生的学习效果。通过深入学习开发软件的应用技术或与软件开发公司合作，是解决上述技术问题的有效办法，但同时又需要更多的时间及资金的投入。

教学实践证明，Flash多媒体教学课件的交互性激发了学生的学习兴趣，有助于学生对整体技术路线及抽象的实验原理的掌握;结合真实实验使学生的操作技能得到充分锻炼，可有效提升学生的动手能力;虚实互补全面提升了学生的综合能力。所以，多媒体教学课件在构建开放性实验环境、拓展实验教学项目、提升实验教学效果等方面有着广阔的发展前景。

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