数码显微互动系统在中药鉴定学实验教学中的应用及管理

阎婷 袁久志 侯柏玲 刘晓秋 潘英妮

关键词 数码显微互动系统 中药鉴定学 实验教学

中图分类号：G424                                        文献标识码：A   DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2019.10.074

Keywords digital microscopic interactive system; identification of traditional Chinese medicine; experimental teaching

中药鉴定学的实践性较强，以此对实验教学的质量与效率提出了较高要求。该学科的课程设置，主要以显微与性状等鉴别内容为主，预期教学效果，是强化学生理论实践综合能力与自主学习能力，能够实现知识学以致用与融会贯通。[1]传统实验教学的辅助手段单一，包括标本与幻灯片等，无法实现双向沟通互动，教师指导无法有效落实，学生处于被动学习地位，厌学情绪逐渐增加，教学效果不能保证。而数码显微互动实验室建成后，教学工具逐步丰富，在生药学实验课应用之后，这一新型教学设备在我院中药鉴定学实验经过一年的投入使用，证明该系统受到了广大师生的欢迎，极大地提高了教学成效。

1 传统实验教学弊端

从以往实验教学模式入手分析，显微形态教学手段单一，主要以光学显微镜为主。同时传统教学流程，以教师先讲解实验原理与步骤，学生通过观察与画出药材显微结构为主，教师根据完成情况进行学习成果评价。教学模式相对固化，学生不能参与到实验教学设计中，大量的课程时间投入在理论图绘画上，以完成实验报告。针对于药材显微结构的观察，时间却相对紧迫，无法多角度或多种形式的观察药材特征，导致实验报告 “千篇一律”的现象时有发生。过渡的照搬照抄，直接限制了学生思维发展与创新能力提升，逐渐增加负面情绪，无法快速实现知识技能的提高。教学工具单一性，教学模式固定化，教学评价滞后性，严重制约了学生全面发展，实验结果趋同。同时受课时等因素影響，学生沟通讨论无法完成，思想局限且实验灵感无法分享，不利于优势互补与取长补短，教学效果不尽理想。教师也无法区别哪些同学观察到了，哪些同学没观察到。教师针对学生提出的问题，需要进行一对一的指导，以此出现了学生排队等候指导的现象，但教师精力有限，全部给予指导是不可能的，导致教学效果事倍功半，教学效率质量停滞不前。

2 实验室系统概述

实验室系统主要有学生端、教师端构成，包括多媒体设备与语音交流系统等。教师端与学生端的光学显微镜，在实际应用中，可将观察到的图像一并传输至教师电脑，教师通过选择或放大画面，利用多媒体设备显示图片，以此展开教学评价与成果分享。[2]从学生端光学显微镜入手分析，每台均配备一台电脑，摄像头连接电脑，满足图片储存需要。通过系统软件，能够完成画面选择与图像分析处理等功能，教学效果显著提升。师生通过语音系统，可展开有效的双向沟通互动，以此营造轻松和谐的教学氛围。

3 软件系统优势

首先，软件系统在实验教学中的应用，满足了学生动手实践与师生双向互动的教学需要，学生学习积极性与兴趣显著提高，教学效果也是传统实验教学模式不能比拟的。[3]软件系统的应用，实现了网络教学资源整合运用，教师课前准备实践缩短，工作强度降低。实验药材显微特征更具备代表性，利用软件系统的图片存储与处理等功能，直接降低了学生学习难度与压力。利用多媒体辅助教学设备，将图像投影于屏幕上，示教质量与效率显著提升，学生学习内容更加直观，尤其是各种典型图像的观察，更利于学生判断性思维提升。

软件系统在即时性与随机性等方面的优势，都是传统实验教学模式不具备的，打破了传统教学工具与教学流程模式等方面的限制。通过数码互动系统在大屏幕上投影预期教学成果，能够让学生药材显微结构有着全面认识，教学内容更加直观具体，教学趣味性与科学性提升，更利于学生动手表现与成功欲望的激发。

其次，软件系统的应用，增强了师生之间的互动，课上教师可通过软件系统，实时了解到学生实验进展，观看学生端镜下的显微图像特征，及时发现纠正学习问题，以此给予学生针对性与时效性的指导。学生遇到学习难题，可通过互动系统向教师提问，教师实时解答学生提出的疑问，学生主体地位显著提升，教师也实现了组织者、引导者角色有效过渡。开放性的教学环境，更利于学生学习积极性的提升，实现教学事半功倍。教师观察某个学生镜下显微结构特征时，可将学生学习成果投影到大屏幕上，让学生通过学习成果分享，以此实现优势互补。图像资源共享增强了学生表现欲望，对其他学生的实验进展也起到了启发与引导的作用，更利于学生自主学习习惯的养成。

软件系统的应用，丰富了实验教学方式，镜下显微结构特征的展示，由以往的静态观察，逐步演变为了动态示教，更利于学生掌握知识内容，同时起到启发与引导的教学效果，教学效果显著提升。软件系统增强了学生主人翁意识，同时实现了知识拓展。以往实验教学模式下，学生早早准备完成实验报告，且花费大量的时间。现代化教学模式下，实验课上学生兴趣正浓，多带着问题展开实验学习，独立思考与创新操作逐渐成为可能，学生分析解决问题能力提升，实现了与问题式教学、讨论式教学等教学方法的有效整合，确保了教学效果。为了让学生得出规律性结论，实现优势互补，引入了讨论式教学与小组合作学习教学方法，让学生多角度分辨实验成果，以此对各个形态的显微特征有着充分的了解。多种教学方法的适当运用，打破了个人试验操作的弊端，思维培养与潜能激发成为可能，更利于学生对实验过程与原理的透彻掌握。小组合作讨论的同时，教师给予针对性的引导启发，更利于学生对实验结果的有效整理与分析。组间实验成果分享，相互补充评价，更利于实验内容的丰富。尤其是综合性较强的实验操作，学生通过分析设计实验方法，共同完成实验操作，更利于自身知识结构体系完善，以及独立思考与创造能力的提升。

第三，数码互动显微实验室提供了新颖、有趣的实验环境，学生对自己观察的图像，规范拍照与标注，并提交至教师，规避了学生实验成果趋同性的问题。学生通过自己的观察发现知识原理，独立完成实验报告，更能提升自身学习能力，确保实验报告完成质量，实验报告的内容也反映了学生真实水平。学生还可以通过摄像功能，保存自己的实验结果，当作复习参照依据，实验水平显著提升，确保了知识理论的学以致用，自身就业竞争力也随之提升。[4]

4 软件系统管理

软件系统价格相对昂贵，加强维护管理意义重大，以确保其效用价值切实发挥。对此，需要专业的实验技术人员进行管理和维护，并制定了严格的实验室管理制度，确保实验教学质量。

4.1 开展培训

每学期实验课开课之前，需要对教师或助教进行系统性的培训教育，要求其明确掌握软件系统原理与正确操作方法，了解使用各种注意事项，规范展开实验教学。课前教师需要向学生进行正确的操作示范指导，强调易操作错误点，明确讲解注意事项。课前检查软件系统是否处于正常状态，确保实验教学顺利进行。对此，在实验教学中，作为教师不仅要注重教学理念转变，更需要注重与现代信息技术的整合，不断提高自身的信息素养，带动实验教学改革与技术方法升级，切实满足学生专业学习需要。

4.2 完善规章制度

根据实际情况制定规章制度，包括仪器设备使用制度与教室守则等，明确记录设备使用情况，及时报告实验中心。落实设备损坏赔偿与值日等制度，确保设备完好率。加强细节管理，加大规章制度落实情况的监督评价力度，确保制度落到实处。加强师生设备操作意见收集，作为规章制度完善参照依据，积极打造高效课堂，切实发挥实验室效用。

4.3 定期维护

课后叮嘱学生将显微镜头擦拭干净，所有仪器设备复位，教室检查合格后，学生方可离开教室。技术人员需要定期检查仪器设备，做好日常维护工作，确保仪器设备处于最佳运行状态，减少对实验教学的阻碍。教师端和学生端电脑，需要安装杀毒软件，尤其是USB口应当谨慎使用，学生端USB口禁止使用，教师端拷贝作业或课件，应用专用U盘，技术人员定期查杀，确保实验教学服务成效。建立一套完整的管理檔案，设备检查与维修情况登记入册档案，各种故障仪器设备展开有效分析，加强实践经验总结，为故障处理提供价值参照。尤其是关键部件，在维护管理方面应当做到前瞻性，确保实验教学活动高效展开。

综上所述，素质教育深入推进，对学生全面发展更加重视。尤其是中药鉴定学知识内容复杂繁琐，对学生思维理解与实践综合能力要求较高;数码互动显微系统的应用意义，主要体现在提高学习能力与优化教学方法等方面，同时在即时性与互动性等方面的优势，也是传统实验教学不具备的。软件系统的实际应用，强调显微特征以观察为主，让学生从以往“绘图式”显微特征的观察，转变为“探讨式”显微特征的观察，利用互动实验室的数码摄影减少学生的报告时间，提高课堂效率使实验课堂就变得更加生动、立体，对学生综合能力与素养提升有着积极促进作用。但软件系统的功能多样，尚未完全满足学生学习需求，还需本着引进来和走出去的原则，积极引入国外先进教育信息技术经验，进一步完善软件系统功能，切实提高实验教学成效，带动中药鉴定学实验教学的改革。

*通讯作者：潘英妮

基金项目：2018年度辽宁省普通高等教育本科教学改革研究项目;2018年度沈阳药科大学本科教学改革研究项目

参考文献

[1] 代丽萍，陈随清.论中药鉴定学的内涵与外延[J].药学教育，2015.31（6）：6-8.

[2] 蔺海灵，郑明善.数码网络显微互动系统在生药学实验教学中的应用[J].延边大学医学学报，2017.40（2）：145-146.

[3] 马陶陶，李俊，张群林，等.中药鉴定学数码互动显微实验教学新体系的探索与建立[J].安徽医药，2012.16（8）：1212-1213.

[4] 魏东华，徐东花，宋智敏，等.药学专业《生药学》实验教学改革的探索[J].安徽医药，2008.12（3）：276-278.