华新宇
漯河医学高等专科学校组胚教研室, 河南 漯河 462000
组织学与胚胎学是重要的医学专业基础课,属于微观形态学科,实验课在该课程教学中占有重要地位。目前,一般组织切片和胚胎标本的传统标签往往只显示名称,而关于切片或标本的其他信息则无法体现。伴随着互联网和二维码技术的蓬勃发展,用二维码制成标签(即二维码名片)替代传统标签已成为趋势。因此,笔者尝试制作组胚切片二维码名片并应用于教学,取得了较好的教学效果。
近年来,随着互联网的快速发展和智能手机的普及,移动物联网技术也蓬勃发展起来。物联网将物品与网络连接,并将每个物品的相关信息记录到庞大的网络数据库中,方便人们查询和追踪。物联网发展初期,主要是一维码技术的发明和应用,其存储信息形式只限于数字和字母,存储信息量非常有限,使得其使用用途和范围明显受限。如今,二维码技术发展趋于成熟,二维码(2-dimensional code)又称二维条码,诞生于20世纪80年代末,是用某种特定的几何图形按照一定规律在二维平面上分布形成黑白相间的图形,并以此记录数据符号信息。二维码能够在横向和纵向两个方位同时表达信息,因此能在很小的面积内表达大量的信息。和一维码相比,二维码技术存储信息量大,是一维码的几十倍;编码范围广,除了字母和数字以外,还可以将图片、汉字等信息进行编码;二维码可以分为堆叠式、行排式和矩阵式等类型,每种类型又分为若干不同码制[1]。QR码(Quick Response code,QR code)属于矩阵式二维码,最初由日本丰田子公司Denso Wave于1994年发明,用于追踪汽车零件信息。由于QR码具有信息容量大、保密防伪性强、可靠性高、成本低的优点,还可表示汉字及图像等多种信息,而且识别超快,使用非常方便,很快被运用到日常的信息管理和消费中,并且迅速在日本、韩国等国家得到普及。发展到后来,世界各国包括中国在内也开始大量使用,成为近年来在移动通信设备上广泛应用的一种二维码。该研究也是采用这种QR二维码。近年来,二维码被广泛应用于生产制造、仓储管理、商业贸易、票据凭证、医疗卫生等领域,大大提高了工作效率,促进了物品管理的科学化和现代化[2]。目前,教育行业也开始尝试将二维码技术应用于教学领域[3],比如宋一志等[4]利用二维码技术构建解剖标本查询系统;樊帮林等[5]应用二维码技术开发病理实验信息化教学资源库;杨广玲等[6]将二维码技术应用于植物病害教学标本标签的制作中等。
组胚实验课主要的教学内容是学生通过观察组织切片和胚胎标本理解和掌握相关知识。传统的标签仅仅显示一个名字,很难反映其来源、取材、制作方法、染色方法、组织特征和观察要点等内容,要想获得这些内容就需要咨询教师,或者查阅相关说明资料,两种方式都存在不够方便、学习效率低下的问题。如果将传统标签换成二维码名片,这些问题就可迎刃而解,学生通过微信“扫一扫”获取学习内容,方便快捷、简单高效[6]。另外,伴随着组胚实验室的不断建设,组胚切片和胚胎标本越来越多,其管理难度也逐渐加大,特别是在领取和归还切片过程中经常有切片数目不一致的问题,而且不好追查,如果引入二维码名片系统对切片使用进行管理,就可以大大减少差错率。
建设资源库须遵循以下几个原则:第一是为教学服务的原则。研究人员根据临床、护理、口腔等专业的培养目标,结合组织胚胎学课程标准,精心挑选51种组织切片,这些切片涵盖了100%的实验教学内容,95%的理论教学内容。第二是富媒体原则。切片二维码名片展现的内容应该是包含文字、音频、视频、交互等多种媒体形式,充分发挥现代信息化手段的优势。第三是更新完善的原则。跟随教学的不断发展,资源库的内容需要不断更新完善保持新鲜。
第一,对精心挑选的51种组胚切片编写文字讲解稿和微课解说稿,文字讲解稿包括取材、染色、肉眼观察、低倍镜观察和高倍镜观察等内容,微课解说稿在文字讲解稿的基础上进行修改,使之更适合微课使用。第二,挑选普通话较好的教师对微课解说稿录音生成微课音频。录音的时候注意语速适中,并且每句话之间要有停顿,为下一步微课视频录制过程中寻找组织结构留出足够时间。第三,以录屏方式录制微课视频。通过漯河医学高等专科学校的“医学形态学数字化教学平台”进行录课,首先打开之前制作的微课音频,一边播放音频,一边在数字化教学平台展示该切片的组织结构,并同时利用绘声绘影软件录屏。这个过程有点像中国传统艺术的“双簧”。第四,微课编辑。后期对微课视频内容进行编辑,编辑除了导入微课音频外,还包括对主要组织结构进行标注,适当加入动画突出重要结构,同时加入背景音乐增强观赏性。每张切片微课时间不超过5 min,使之更有利于学生的碎片化学习和移动学习[7]。第五,将制作好的切片微课上传优酷网(https://www.youku.com/),并生成分享链接。
经过甄选,研究人员选择“码上游二维码制作平台”(https://ma3you.com)制作二维码名片,该平台功能强大,能满足教学使用。
第一步,将上述准备的多媒体资源或相关链接直接上传该平台,并生成二维码,二维码制作界面如图1所示,包括标题、分类和内容等三项内容,其中内容分为文本模块、音频模块、视频模块、问题或建议模块等4个部分:文本模块就是将之前制作的文字讲解稿粘贴过来,包括相关切片的取材、染色方法、肉眼观察、低倍镜观察和高倍镜观察等文字描述;音频模块是“码上游”平台根据文本模块自动生成,方便学生戴上耳机一边听音频讲解一边观察切片;视频模块实质是一个链接按钮,链接到之前上传到优酷平台的相关切片的微课视频;问题或建议模块是一个交互平台,学生打开这个模块,就可以填入自己的问题或建议,教师在后台可以查看,并根据问题情况及时通过学习通平台或者QQ学习群反馈给学生。
图1 二维码名片的制作
第二步,当一切资源上传完毕后,就可以生成二维码,生成的二维码必须是动态二维码也就是所谓的“活码”,其优点是不管以后资源内容如何更新替换,都不会影响二维码的有效性。
第三步,二维码图片在A4大小的文档上排版,选取白色不透明的A4不干胶打印纸将二维码打印出来,裁剪后粘贴在切片上。最方便的排版做法是在文档中先插入8列×2行的表格,设置列宽2.1 cm,第一行行高1.6 cm,第二行行高0.5 cm,第一行单元格中插入二维码图片(二维码图片插入时也要设置为1.6 cm×1.6 cm大小),第二行单元格书写切片名称,然后反复复制粘贴这个表格直至将A4纸张排满。另外,利用“码上游”信息收集表功能,单独制作切片使用记录二维码,对学生使用切片进行管理。
二维码名片可以应用于课前、课中和课后教学,通过建立课前预习、课中教学和课后复习的“三位一体”立体化实验教学模式,有效地完成实验教学和理论教学的有机融合[8]。实验课前,将此次实验课切片二维码发送至学生学习通班级群供学生预习使用;上实验课时,学生在对切片进行观察过程中,可以随时利用智能手机或平板电脑扫描切片上的二维码名片进行自主学习;实验课后,学生也可以随时利用二维码名片进行复习(如图2所示)。
图2 利用二维码名片进行教学
教师可以利用“码上游”平台对学生的学习进行管理。教师登录“码上游”后台可以查看每日和30日内扫码情况统计、切片扫码排行统计,也可以查看学生反馈的问题和意见等内容,并根据统计数据及时调整教学内容和方法(如图3所示)。比如,在生殖系统观察实验中,教师发现扫描子宫的次数比较多,结合学生的二维码互动模块的反馈信息,了解学生对子宫的掌握情况,从而指导教师在以后的教学中,不断改进对子宫内容的教学。
图3 利用二维码名片管理学习
利用二维码名片也可以进行切片管理。在实验课前和实验课后,由小组长领取切片,领取时扫描切片盒上的“使用记录”二维码,填写领取或归还信息。规范化管理,可以让教师在后台随时查看使用情况,减少切片丢失概率。若有学生不小心打碎切片,组长可通过扫描该二维码及时上报(如图4所示)。
图4 利用二维码名片管理切片
漯河医学高等专科学校组胚教研室在2019级和2020级临床、护理、口腔、检验等专业的组织胚胎学实验教学中,将贴有二维码名片的切片和贴有传统标签的切片混合一起使用进行实验教学,通过“问卷星”在2020级临床班学生中进行随机匿名问卷调查,共收到613份有效问卷。结果显示,二维码名片在“提高学习兴趣调动学习主动性”方面肯定率为96.2%,在“提高学习效率”方面肯定率为94.5%,在“促进知识掌握和记忆”方面肯定率为93.8%,在“促进自主学习能力”方面肯定率为93.9%,在“希望将所有切片标签替换为二维码名片”方面肯定率为100%。
近年来,互联网的快速发展和智能手机的普及,极大地促进了二维码的使用,二维码已经成为人们日常生活中不可或缺的事物,在方便人们生活工作的同时,也深刻影响了人们的行为方式和习惯,人们已经习惯扫码支付、扫码验证、扫码交友、扫码进出、扫码打卡、扫码阅读等[9]。此次研究将传统组织切片标签替换为二维码名片,也是希望借助二维码,充分发挥现代信息技术的优势,改善实验教学的效果,提高教学质量。二维码名片具有如下特点:①信息含量大。不仅有详细的文字信息,还有视频讲解、音频讲解和相关图片,可以说是教材的延伸,纸质教材不仅篇幅有限,而且只有文字和图片信息,而借助二维码“扫一扫”可以获得更多、更全面的信息体验[10]。②抗污能力强。切片发到学生手中,很容易发生磨损,而二维码名片具有纠错能力强的特点,在一般磨损的情况下仍然可以准确识别[11]。③识别方便快捷。二维码名片采用的是当下最为流行的QR二维码,能够快速响应,扫码可以瞬间完成。另外,扫码工具不需要什么大型设备,一般的智能手机即可完成。④制作成本低。制作二维码几乎没有什么成本,一般的手机软件或免费的在线制作工具就能轻松完成,不需要花费时间和精力去学习专业技术[12]。
因为二维码名片是针对传统标签弊端专门开发的,具有很大的现实意义,它不仅能灵活地将现代多媒体信息技术融入教学,而且确实取得了良好的教学效果:①提高学习效率。以往学生如果在观察切片过程中遇到问题就需要去翻阅书籍寻找答案,而现在只需扫描二维码名片就可获得所需的知识,并且扫码得到的信息更加多元化,不仅有文字还有视频和音频,比查阅课本更加实用有效。②激发学生学习兴趣。学生对扫一扫获得多媒体资源的兴趣比翻书更大,或者说更好奇。兴趣是最好的老师,通过扫一扫,即可轻松学习。③培养学生的自学能力。课前二维码名片能够吸引学生提前预习相关实验内容,做实验的时候要么胸有成竹,要么怀揣疑问,最终都会让学生在实验课上收获满满,使实验课变得更有意义。④丰富教学形式。传统的组胚实验课就是教师示教,学生观察,不懂问教师或查阅课本。二维码名片的引入,将课堂学习形式变得丰富多彩,活跃了课堂气氛。⑤督促教学改进。二维码名片的互动模块以及后台数据统计功能,可以让教师随时了解学生的学习情况,帮助教师不断调整教学策略、方法、方式,不断优化教学,提高教学效果[13]。⑥将切片管理纳入信息化管理。二维码名片可以在一定程度上解决切片管理的疏漏,使切片管理更加科学有序。
二维码名片虽然有诸多优势,但也有其不足之处。例如:在实际教学中,学生经常触摸组织切片,难免会对二维码名片造成损坏,即便二维码名片纠错能力很强,也会出现扫码不成功的情况。针对这种情况,我们今后会尝试对二维码名片纸张进行升级换代或者进行塑封处理。另外,研究人员利用二维码名片对切片进行管理中仅仅做到了对整盒切片的管理,没有精确到每一张切片的管理,造成切片管理还不够精确和智能,今后研究人员会不断优化,逐渐将切片管理落实到每一张切片,提高管理效率。
今后,研究人员将会进一步丰富二维码名片的功能,比如加入自测模块和学生绘图模块,自测模块自动链接到学习通平台相关试题,平台自动批改,从而实现学练同步的目的[14]。学生绘图模块主要展示学生优秀的绘图作品,启发和指导学生完成实验报告。另外,研究人员也将扩大二维码名片的应用范围,比如逐渐应用于理论课件、自编教材或讲义中,赋予这些教学资料更多的信息化特色。总之,二维码名片操作简单、技术成熟,为课堂教学信息化提供了广阔前景,适宜在医学形态学科和其他学科实践教学中推广和应用[15]。