数字显微互动系统（精选8篇）
数字显微互动系统 篇1
2009年8月我校建立了数字网络显微互动实验室, 利用该实验室进行组织学实验教学已2年多, 深受师生欢迎。数字网络显微互动教学系统使医学形态学教学方式发生了历史性的改变, 对于组织学实验教学自然也不例外[1]。该系统使我校组织学实验教学由传统教学模式向现代教学模式转变。现将应用体会总结如下。
该实验室装配的是山东易创电子有限公司研发的数字网络显微互动教学系统 (V4.0版) 。该套系统包括显微镜、计算机、教学摄像机、图像处理软件、网络交换器和网络软件。该系统配备了1台教师机、64个学生教学点, 每个学生教学点都有1台计算机和显微镜。数字网络显微互动教学系统不仅可以使显微镜上所看到的图像显示到计算机, 而且可以实现教师和学生的交流和互动[2]。
易创数字网络显微互动教学系统教师机的主要功能有广播教学、学生演示、文件分发、远程命令 (开、关机等) 、语音教学、黑屏肃静、网络影院、电子点名、分组教学、屏幕录制、视频直播、图像处理、班级模型、屏幕回放。目前我校组织学教师常用的功能有: (1) 广播教学:教师机打开“广播教学”, 每台学生机会显示和教师机一样的内容, 教师既可以讲授实验课内容, 也可以示教如何观察切片, 每名学生可以在自己的计算机上看到教师机上的实验内容和图片。 (2) 学生演示:教师机上选择某一学生机, 教师机和学生机会同时显示该名学生机屏幕上的内容, 可以让该学生在自己的显微镜和计算机上找到相应结构并讲解, 其他学生评判。 (3) 文件分发:教师可以把计算机上的文件分发给学生。 (4) 远程命令 (开、关机等) :每次上课前, 教师可以先启动教师机, 利用教师机远程命令启动全部学生机, 下课时可以使学生机同时关机, 省时又省力;在学生观察实验时, 教师还可以随时监督学生机, 如有学生在做与实验无关的事情时, 可以发出警告, 甚至让该学生机黑屏, 促使学生认真学习。 (5) 语音教学:教师可以与全体学生或指定学生通话, 学生也可以随时向教师提问, 实现了教师和学生的有效互动。 (6) 电子点名:学生一登录自己的计算机, 教师机上即有显示, 可以了解学生出勤情况, 并且将这些资料保存汇总。 (7) 网络影院:教师在教师机上播放教学录像, 每台学生机可同步播放。
教师机和每台学生机上都装有MIE显微图像处理软件, 无论是教师还是学生, 都可以使用该软件观察显微镜中的图像并进行相应操作。打开桌面MIE显微图像处理软件, 点击预览, 在计算机屏幕上显示显微镜上所看到的图像, 并对该图像进行录像、标记、拍照或保存。MIE软件对教师教学和学生学习都很有帮助: (1) 由于在计算机屏幕上随时可以看到显微镜中的图像, 教师不仅可以直接讲授观察一张切片的全过程, 而且可以使用广播教学, 使每位学生在自己的计算机上清楚地看到该过程。 (2) 学生在显微镜下观察到不明白的结构时, 可以直接用鼠标在计算机屏幕上指出。而在传统的实验教学中, 学生提问镜下结构往往是口述, 易有错误。 (3) 以前学生只能通过目镜观察切片, 眼睛又酸又累, 在一定程度上影响了学生的学习热情, 现在可以通过计算机屏幕学习, 在一定程度上缓解了视疲劳, 调动了学生观察切片的积极性。 (4) 学生可以将图像保存至自己的移动硬盘或邮箱, 方便复习时使用。
教师机和每台学生机上都装有组织学切片库, 存有103张组织学数字切片, 点击桌面组织学切片浏览器, 可将图片放大或缩小, 并可做标注。这些切片的图片涵盖了需要学生掌握和了解的内容, 对教师教学和学生学习都很有帮助。 (1) 教师可以在教师机上用该切片库进行示教, 对某张图片进行详细讲解; (2) 学生可以随时复习组织学相关内容。
在此, 总结我校教师使用经验, 简单讲述如何利用数字网络显微互动教学系统上一节实验课。 (1) 复习上节课讲过的内容:教师在教师机上调出一两张图片, 利用广播教学, 提问图片属于哪一个器官, 并让学生讲述该器官的结构特点, 或让学生用自己的显微镜观察某器官、边找边讲, 带领学生复习上节课学过的切片。 (2) 课中教学:教师把写有该节课实验目的、实验内容、作业的word文档通过“文件分发”功能发给每名学生, 让学生了解该节课学习内容。利用“广播教学”功能, 示教如何观察重点器官, 利用组织学切片库讲解需要学生掌握的器官知识, 并留时间让学生自己观察。在这个过程中, 教师利用教师机随时观察学生动态, 对有问题的学生及时通过“语音教学”功能进行有针对性地一对一解答。对于观察不正确的学生, 给予主动提示;对于学生找到典型结构的, 可以使用“学生演示”功能, 让全班学生共同学习, 以调动学生上实验课的积极性。 (3) 课后总结与提问:利用“广播教学”功能总结该堂实验课内容, 或利用“学生示教”功能让学生在自己的计算机和显微镜上观察本堂课讲授的重点器官, 检测学生学习情况。
数字网络显微互动教学系统为教师提供了软件教学平台、双向语音交流渠道、图像处理与分析模块, 教师利用数字显微镜以及多媒体教学设备等, 使教学组织灵活多样, 精彩纷呈[3]。它改变了传统实验教学中以教师为中心的教学模式, 极大地促进师生互动, 提高了教学质量和效率。
摘要：数字网络显微互动教学系统是一种新的实验教学手段, 能使组织学实验教学由传统教学模式向现代教学模式转变。数字网络显微互动教学系统极大地促进了师生互动, 提高了教学质量和效率。
关键词：数字网络显微互动教学系统,组织学,实验教学
参考文献
[1]倪晶晶, 应志国, 姚伟.数码显微互动实验室在医学形态学中的应用[J].中国高等医学教育, 2005 (3) :80～81.
[2]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.
[3]文礼湘, 吴长虹, 张熙.组织学实验教学改革的探讨[J].实用预防医学, 2009, 16 (2) :617.
数字显微互动系统 篇2
由学院申报，学校组织校内外专家评审，教务处和设备处审批并立项，经我院“生物学科基础课实验教学示范中心”组织实施，2016年9月10日“数码互动显微镜室”顺利建成。2016年9月11日，在我院大楼新建成的“数码互动显微镜室”，我院动物学、植物学、细胞生物学、遗传学、生理学、微生物学等教研室的教师和实验技术人员参加了使用培训。
数码互动显微镜是一种全新的生物学显微观察教学系统。该系统是由学生用内置数码显微镜、教师用数字化多功能数码显微镜、软件教学平台、双向语音交流系统、图像处理与分析模块、多媒体教学设备等组成。教师可以控制将任意一位学生的图像传送给其它学生，作为学生示范功能，教师可以实时观察到课堂上每个学生的显微镜画面，及时发现实验中存在的问题，并通过语音处理系统指导学生改正。学生也可通过提问系统主动请求教师帮助，实现了显微观察实验中师生的教学互动。
新建成的“数码互动显微镜室”配有数码互动显微镜及电脑36套，其中教师用机1套、学生用机35套。本实验室的建立，可为动物学实验、植物学实验、细胞生物学实验、细胞工程实验、遗传学实验和微生物学实验等需要进行显微观察的所有实验项目提供先进实验技术平台，从而提升我院实验的教学质量和水平。同时还可为学院开展实验教学改革及中学教师实验教学培训提供一个全新的平台。
撰稿：张德明
高峰
数字显微互动系统 篇3
高校实验室是从事实验教学、科学研究的重要场所,是培养人才创新思维和创新能力的重要基地。实验室开放是进行实验教学方法改革的一项重要内容,是培养学生实践动手能力和创新精神的有效途径。它对提高学生的实验操作技能、培养良好的科研作风和素质具有重要意义[1]。
青岛农业大学数字网络显微互动室是由山东易创电子公司开发的显微互动教学系统,配置了40套学生用机和1套教师用机,由数字化多功能数码显微镜、软件教学平台、图像处理与分析模块、双向语音交流系统、多媒体教学设备等组成。实验室投资较大,为了提高投资效益和实验室的利用率,2009年开始进行开放管理和建设的探索。
1 信息化建设
数字网络显微互动室隶属于生命科学学院的生物实验教学示范中心,主要承担的教学任务是《微生物学实验》。面向全校生物类课程及学生开放后,课程数目及使用人员显著增加,为了保证实验室的安全和仪器设备的规范操作,在硬件条件上,建立了监控系统,对实验室进行24小时监控运行,主控室设置在实验中心办公室,由实验室的专职实验技术人员根据使用时间进行监控,发现问题,及时处理;在软件条件上,我们开发了一套网络预约系统,在校园网上运行,供全校师生预约使用。该系统除主要的预约功能外,同时也可作为电子信息管理系统使用,设有指导教师管理、实验室管理、实验科目管理、实验项目管理和实验安排管理等。实验室管理包括实验室介绍、配置的主要仪器设备和实验室管理员等。发布实验中心各实验室的有关信息,同时搜集各高等院校公开发行的实验课件做成网络实验库,并链接至国家精品课程,供使用者参考。
2 实验室管理
2.1 管理人员保障
青岛农业大学的实验室管理实行校、院二级制管理,数字网络显微互动室属于生命科学学院的生物实验教学示范中心,此中心由学院院长担任中心主任,下设1名副主任。每一教学实验室均配有专职的实验技术人员,并制定了各项规章制度,明确责任、义务,保证实验室正常运行。
实验室开放以后,使用时间延长,为了减轻实验技术人员工作量,我们采用勤工助学人员进行辅助管理。每学期初,根据勤工助学学生的上课情况,合理安排好值班顺序,在每天实验技术人员下班之前半小时进行交接,并做好记录。
2.2 管理制度保障
学校制定了《实验室工作条例》、《实验室安全守则》、《实验室开放管理办法》、《实验室开放规则》等规章制度,学院制定了《实验室预约开放管理办法》和《仪器设备预约使用管理办法》等制度,同时开放实验室根据本实验室的特点还制定了相应的规定,如《互动显微镜室开放管理办法》、《互动显微镜室的安全和卫生制度》等,维护开放实验室的正常运转。
使用人首先进行网上预约,并填写《实验室预约开放申请表》和《仪器设备预约使用申请表》。由管理者根据实验室具体情况和实验项目,统筹安排,签字批准。使用时,使用人首先学习有关的管理规定及操作规程,然后才可以使用,使用后要做好仪器使用记录及实验室使用记录。实现了程序化和规范化管理。
2.3 安全保障
数字网络显微互动室的仪器主要是电脑和显微镜。电线分布密集容易发生火灾,为此我们除了配备足够的灭火器以外,还要求每位使用者在使用前都要学习《互动显微镜室的安全和卫生制度》,尽可能减少意外的发生。
计算机是常用的工具,而图像采集需要存储设备,现在几乎每个学生都有U盘或MP3等移动存储设备,这些设备在许多机房使用,非常容易感染病毒,一旦其设备携带有病毒,并在实验室里使用,会导致计算机运行速度变慢甚至整个局域网瘫痪,严重威胁到正常的实验教学。为此我们安装了硬盘保护系统。并要求学生把文件放置于桌面上,用完删除,实验技术人员会在每周一上午进行硬件设备的定期检查维护。
显微镜属于精密仪器,镜头的保养尤其重要,我们除了要求每次实验结束后都要擦拭镜头外,实验技术人员还会定期进行全面维护,延长镜头的使用寿命。
实验室配有监控系统,严格按管理制度执行。管理者发现使用者违反操作规程及工作流程时,有权处罚。管理制度规定第1次违规可以当面纠正,第2次违规给予警告,第3次违规可以停止其使用权。
3 实验室开放的实施
3.1 实验室的开放时间
可分为随时开放和定时开放,使用时均需要预约。
随时开放主要针对数量较少的使用对象。实验室管理员在开学第一周,进行仪器保养和维护,然后根据实验教学计划任务的安排列出时间表,发布在预约系统上,供使用者参考。使用者通过网上预约,事先向实验室提出要做的实验内容和所需的实验仪器设备,只要实验室没有计划教学实验任务及实验设备满足预约要求,使用者就可以随时进入实验室实验。
定时开放针对所有使用者。实验室管理员根据实验教学计划任务的安排,学期初发布定时开放时间在预约系统上,供使用者参考。我校数字网络显微互动室的主要实验教学计划任务有“普通微生物学实验”、“微生物学实验”和“综合实验操作”等课程,在完成计划教学任务后,实施定时开放。全校生物类相关的本专科和研究生的实验教学计划任务和自主实验都可以预约,也可以进行学术报告的预约。
3.2 实验室的开放内容
根据实验室的功能设置开放内容。
如数字网络显微互动室位于青岛农业大学生物楼6楼,处于各生物类教学实验室和科研实验室中,实验的前期准备工作均可在各实验室完成,因此数字网络显微互动室主要用来完成生物制片的观察、图像采集和图像处理等实验。
实验室的显微镜配有4倍、10倍、40倍、100倍物镜镜头,可进行植物、动物和微生物等形态的观察;配有200万像素的摄像头,能通过“拍照”功能将镜头中的图像清晰地拍摄下来,并保存在存储设备中。每台电脑配有图片处理软件,可以对图片进行测量和分析,录像功能还可以将动态的过程录制下来进行研究。
3.3 实验室开放的对象
3.3.1 完成本实验室计划教学任务外的计划教学任务。
如数字网络显微互动室承担着微生物学实验课程,完成此任务后,其它计划教学任务如植物学实验、动物学实验、植物生理学实验等等均可以预约使用。
3.3.2 教学计划内实验的强化、教学计划内实验拓展。
有的学生在上课时间未能完成全部的实验内容或对其结果不满意,可以预约时间,强化操作。
3.3.3 对外服务。
接待外单位的实验室参观和大型仪器设备的使用。
3.3.4 学生参与教师科研、科技创新、完成毕业论文和课程论文。
学校设有创新项目,学生自由申请后可在开放实验室完成。低年级的本科生主要完成课程论文,高年级的本科学生及研究生,主要是进行本科毕业论文实习、各项创新立项和科研课题。
4 实验室开放实施的效果
实验室实行开放管理后,学生在完成计划实验教学任务外,根据自己的时间安排来做实验,当学生在实验过程中遇到问题,可以请教指导教师,也可以借助于实验教学课件来解决。实验教学课件包含了每项实验的实验目的、实验原理、实验所用仪器材料、实验操作过程以及实验数据的处理与分析等,通过文字、实物图片、录像和动画等多媒体的形式表现出来[2]。学生通过反复学习来加深对实验内容的理解,增强学习的主动性和独立思考的能力。通过强化实验和拓展实验,提高了他们的操作技能,培养了动手能力,在我校组织的生物技能大赛中得到了很好的验证。也使教学方法多样化,教师课堂辅导与学生自主进行实验相结合,丰富了教学内容和形式,提高了学生的学习兴趣与学习效果[3]。同时提高了实验室的利用率,如数字网络显微互动室的利用率由开放前的52%提高到开放后的81%,利用率提高了29%。
在开放的同时,也存在着一些问题。如我校还没有专项的资金,为了安全运行,我们引入了勤工助学的学生,但难以满足学校寒暑假的需要,如果有资金,我们可以聘研究生辅助管理,效果会更好。同时由于工作量较少,教师的积极性不高,指导教师数量不足等问题,还有待于今后的研究解决。
摘要：实验室开放是提高资源利用率、改革实验教学方法、培养学生动手能力的有效途径。本文以互动显微镜室为探索对象,通过三年的运行,初步建立了有效的管理体系,并对实验室开放实施的具体内容及管理做了介绍。
关键词：实验室,管理,开放
参考文献
[1]朱秀民.搞好实验室开放培养创新人才—关于高等学校实验室开放的几点思考[J].实验室科学,2007,(3):109-111.
[2]许江.高校开放实验室管理模式探索[J].西华师范大学学报(自然科学版),2006,27(2):229-232.
显微镜数字图像处理系统 篇4
低照度图像拍摄
当光照不足时, 本模块可以使普通CCD也能达到低照度CCD拍摄的效果。使低照度CCD的最低照度能数倍下降, 而图片质量却能成倍提高。即使用普通CCD对荧光图像也能进行高质量的拍摄。
无损自动去噪
该系统不同于常见的有损图像降噪软件, 本模块尤其适合于对图像噪声有严格要求的科研计算, 可以无损降低噪声, 大大提高图像信噪比。
显微镜景深自动扩展
普通显微镜都有固定的景深, 在纵向变化范围较大的情况下, 难以使各个层面都清晰显示, 放大倍数时更加明显。
本系统对多幅各层面聚焦图像进行数据处理, 可以得到各点均清晰聚焦的整幅图像。附加自动装置可以实现自动扫描拍摄及实时处理, 适用于科研分析。
图像自动拼接
在高放大倍数下, 显微镜的视野变小, 使用本模块, 可以将连续移动载物台拍摄的多幅图像自动缝合为一幅完整图像, 从而有效扩大视野。
图像灰度测量
该系统可以对图像中的细胞、颗粒等进行计数, 也可以对细胞颗粒的亮度、面积、长短轴、近圆度等参数进行自动化测量, 并统计各参数的分布曲线。
单位:山东大学科技开发部
地址:山东济南山大南路27号
邮编:250100
数字显微互动系统 篇5
关键词：中药鉴定学实验,数码互动显微系统,考核方法
随着现代科学技术水平的不断发展,新的教育教学手段正在引入实际教学中来。中药鉴定学实验作为培养学生实验技能和动手能力的重要课程,为了适应新时代人才培养的要求,其教学手段也在不断更新[1]。数码互动显微系统是集数码摄像、语言交流、视频交流和多媒体平台为一体的现代高科技教学手段[2],其在中药鉴定学实验课程上面的应用给中药鉴定学实验教学带来巨大变化,如由教师为主导的教学模式改变为以学生为主体教师为引导的教学模式;师生间可以做到实时互动交流;实现图像和资源异地实时共享等。随着教学模式的改变,以往的单一的实验考核模式已经不能适应新模式下教学的考核要求,为了能够更加客观的反应实验教学效果,我们对实验考核方法做出了改革尝试。
1对传统的中药鉴定学实验课成绩评价方法的分析
目前,我校中药鉴定学的考核成绩分配比例为实验考试成绩占20%,理论考试成绩占80%。其中实验考核成绩包括实验报告成绩和未知药材粉末鉴别成绩,二者的分配比例为1:1。按照中药鉴定学教学大纲的学时分配,实验课程和理论课程的学时分配比例为1:1,可见实验考试成绩占总成绩的比例较小,分配存在一定的不合理性。其次,实验报告成绩不能真实反应学生的实际操作情况,由于学生实验采用一人一机的操作方式,教师无法确认学生的实验报告绘图是否与学生实际观察到的现象一致,所以在实验报告中出现了一部分学生照书本上的理论图绘画来完成显微作图,把理化鉴别的结果照抄下来的现象。另外,实验考核内容设置存在一定的弊端,能力考核不够全面。只考察了学生的显微鉴别能力,未考察学生的性状鉴别和理化鉴别的能力,而且在显微鉴别考察方面,有一些同学也是仅凭猜测的方式回答问题,未真正掌握区分和鉴别未知药材粉末的方式和方法。
2基于数码互动显微系统的中药鉴定学实验考核改革与实践
数码显微互动系统是近几年新兴的新型教学工具,可将观察、数码摄像、语言互动和多媒体四大功能融于一体,形成一种师生交流互动的、信息资源共享的、高效率的实验教学体系。基于数码显微互动系统的省时省力、大信息量和自由灵活沟通等优势条件下,可设置多元化的实验考核方式。
2.1改革实验报告内容
为了检查与督促学生每节课上均能认真地完成实验操作,切实扎实地掌握实验内容,实验报告实行图片联合文字方式,即实验时要求学生拍摄具有代表性特征的鉴别结果图片,并按照实际拍摄图片绘制实验报告,将图片与实验报告一起上交作为完整地实验报告。教师可结合学生拍摄的图片与文字实验报告对学生的学习情况进行评阅,并核对拍摄图片与实验报告结果的一致性,避免了学生照抄书本的现象。
2.2改革实验考试内容
为了更加全面地考核学生对实验知识的掌握情况和实验技能,实验考核变单一的未知药材粉末鉴别为药材性状鉴别和粉末鉴别两部分内容。每名学生随机抽取20味来源于不同药用部位的中药材个子货或饮片,在规定时间内通过性状特征进行鉴别;随机抽取来源于不同药用部位的3种未知药材混合粉末,采用显微鉴别和理化鉴别的方法进行鉴定,同时将鉴别结果拍摄图片记录。
2.3提高实验考核成绩比例
将实验考核成绩的比例从原来的20%提高到30%,文字实验报告成绩占5%,图片报告成绩占10%,性状鉴别成绩占7.5%,未知药材混合粉末鉴别成绩占7.5%。其中图片报告成绩所占比例较大,目的是为了使学生能够重视每一节课的实验操作,掌握扎实的基本功,这是培养学生实际操作能力、分析与解决问题能力的重要基础。
2.4改革考核评价方式
学生的学习效果采用“综合指标评价”法[3]进行评价,即包括实验考核成绩、实验操作技能、实验报告成绩和实验汇报情况,根据这四部分考核结果给每一位学生形成综合评价报告,较为全面、综合地评价学生的学习效果。
3改革效果评价
改革实验考核内容和考核分配比例之后,学生对实验操作的认真度大幅度提高,实验报告再未出现照抄书本的现象,实验拍摄图片清晰、准确,实验操作技能逐步提升,实验考核成绩也显著提高。通过对我校2010、2011、2012届学生的实验成绩分析观察可见,与2009级比较,实验报告成绩分别提高8.2分、10.0分、12.4分;实验考核成绩分别提高了6.6分、8.3分、7.7分。可见重新设定的实验考核内容与方法使对学生的考核变得更为全面,同时具有促进学生学习,提升教学效果的作用。
4讨论
4.1实验考核权重比例的变化
实验教学作为中药学教育的重要组成部分,它对学生实验技能和实际工作能力的培养越发重要。在现行的教学大纲中,中药鉴定学实验学时与理论学时1:1的分配比例显示了实验教学的重要地位。但是实验成绩所占总成绩比例仅在20%的现象可能与实验教学条件有关,如长期以来实验课程主要以显微鉴别为主,若增加考核成绩比例,无疑只是提高了显微鉴别的重要性,对整体知识体系掌握的促进作用不强。实践证明数码互动显微系统的引入给传统的教学模式带来新变化,学习内容更加丰富,学生的自主学习能力也得到提升,实验课程的作用越发突显,因此提高实验教学考核成绩的比例也是理所应当的事情,其结果可以进而促进和推动教与学双方对实验教学的投入。
4.2实验考核内涵的变化
对学生从事实际工作能力的培养应在学习过程中不断地锻炼形成。改革实验考核内容,如增加提交图片作业,并且设定其占实验考察总成绩1/3的比例权重,旨在督促学生认真地完成平时的实验内容,奠定扎实的基本技能与基本知识基础,提高每一节课的教学质量,通过全部课程扎实的知识积累,在课程结束后的实验考核中定会获得较好地成绩。同时,性状鉴别为中药鉴定学知识体系中的重要鉴别方法与教学内容,在以往的实验课堂上学生重显微轻性状现象特别明显,加入了性状鉴别考核之后,学生加强了对性状鉴别内容的重视,也使学生的知识体系变得更加完整和全面。
结束语
基于数码互动显微系统的优势,改革中药鉴定学的实验考核方法和方式,提高实验课程对学生实验技能和能力培养的作用。改革后的实验考核内容和方式能够较为客观、真实地反应学生的真实学习状况,考核成绩也更佳公平、公正,同时学习积极性也被极大地调动,激发了学生的学习热情。
参考文献
[1]赵国平.论实践教学与理论教学的关系[J].中国成人教育,2010(17):127-128.
[2]毛海霞,杨利艳.数码显微互动系统在实验教学中的应用与管理[J].实验室科学,2012,15(3):164-166.
数字显微互动系统 篇6
关键词：显微数码互动系统,组织学,实验教学
对于医学生来说,组织胚胎学是一门重要的医学基础课程;在医学科学研究上,组织学的形态研究方法也是不可缺少的。组织学实验教学是组织学教学过程中的重要组成部分。它通过对组织切片的观察,来巩固补充理论课的内容,培养学生的观察思考能力,组织学实验教学质量的高低直接影响到学生对该学科知识的理解和掌握。显微数码互动系统具有先进的语音交流、图像分析、信息共享等功能,突破了传统组织学实验应用普通显微镜教学存在的局限性,为组织学实验教学提供了一种效率更高、沟通性更强的教学手段[1]。
1 传统组织学实验教学模式及存在的问题
本教研室传统的实验教学模式是:一位老师带教24-28个学生,每次实验课学生要完成6-8张组织切片的观察。首先由教师讲述本次实验课的目的要求;然后示教组织学切片,有时辅以录像、幻灯片及绘图,学生则通过大屏幕获取老师讲授的内容;之后由学生自己观察切片,完成实验报告;带教教师巡回检查指导;小结。这样做存在以下弊端:(1)学生学习主动性不高。在教师示教阶段,由于学生处于被动的接受信息状态,很多学生注意力不集中,甚至相互讲话,还有些学生离屏幕远一些,根本看不清楚屏幕上的图像。(2)实验教学指导性差。由于普通光学显微镜个体性的限制,每个学生只能孤立地观察自己显微镜下的实验内容,当有的学生观察到典型的形态结构或学生镜下观察的结构与教师示教的不完全一致时,其与教师及其他同学之间缺乏有效的互动,因而未能及时方便地向其他同学展示,导致有用的信息资源不能共享。(3)实验教学效率差。在学生自己观察阶段,学生遇到问题举手提问,带教教师奔走解答,大多数学生往往向教师提问相同或相似的问题,由于学生使用显微镜的特殊性限制,教师需要多次重复回答或指导共同而普遍性的问题,劳动强度大,并且常常顾此失彼,一次课下来不论教师还是学生总感觉实践时间不够,仍有一部分学生的疑问得不到有效解答,教学效果实难如意[2]。
2 显微数码互动系统的组成
显微数码互动系统由教师用显微镜、显微数码互动图像采集系统、显微数码互动控制系统计算机和学生端显微镜共同构成。我校形态学实验室共有4个显微数码互动教室,每个互动教室配有1台教师机(主控端),分别与32台学生机(客户端)相连,通过交换机形成实验室局域网。各实验室之间可以传递文字、声音、图像及镜下放大显示的标本片等。因而,既可1人主讲多室收看,又可各室单独播放,实现了对多个实验室的同步教学。其特点是通过清晰的图像和丰富的交互手段,实现了教师与学生之间的语音、图像、文字全方位实时互动,有效的改变了传统实验教学中师生之间缺乏沟通,以及带教教师工作强度大、效率低的局面,突破了以往限制教学质量大幅提高的瓶颈[3]。
3 显微数码互动系统在组织学实验教学中的应用及其优势
动态示教,提高讲课效率。数码互动显微系统的应用,使主讲教师通过系统中的广播教学把显微镜下观察的内容通过计算机显示屏向学生展示,每一个学生都可以在自己面前的计算机显示屏中近距离地观察到清晰图像,消除了师生间在图像上的沟通障碍,达到了“一对一”的授课效果,较少受周围的干扰;而且教师移动显微镜时,屏幕上的图像也随之移动,可以使学生很好地了解组织、细胞的结构及相互关系,使示教由静态变为动态,减少了学生在学习过程中一知半解的现象,极大地提高了教师的讲课效率及学生的听课效率。
师生互动交流,实现资源共享。教师只需“高高在上”,便可“运筹帷幄”。学生在显微镜下的观察内容可以实时的显示在教师的电脑显示屏上,教师可以动态掌握学生的观察情况,及时纠正错误的观察视野;对观察切片有困难的同学随时进行帮助;对于学生中普遍反映的比较模糊的地方或概念,利用互动方式进行解说。学生在显微镜下观察到一个不确定的结构时,也可以“电子举手”通过语音系统就发现的问题与教师交流,请求教师帮助,教师可以单独解答也可以将学生镜下的一些典型视野切换到所有同学的显示屏上,供大家讨论,还可以将图像以“文件分发”方式传送到所有学生电脑储存,最大程度地实现了资源共享。
维护课堂秩序快捷有效。运用显微数码互动系统后,教师如果发现学生有上课期间上网、开小差等情况,就可以选择“发送黑屏”,之后学生机窗口显示黑屏,或“请您肃静”的字样。这样既不会惊动其他学生,造成彼此的尴尬,也给该同学一个严重的“警告”,使其将注意力重新转移到实习上来。
建立图像库,便于复习。在实验课中,教师与学生可以利用拍照系统,对每次实习观察的切片进行拍照,把照片分门别类存在自己的电脑上,便于随时进行复习和调用。这样学生即使没有显微镜和玻璃切片时也能自由观察切片,不受时间和空间的限制,满足学生个性化学习方式的需求,使得学习更加便利有效。同时也避免因组织切片资源紧缺、组织切片的破损与丢失(尤其是难以获得的切片)而影响学生考试期间的复习,既节约了教学消耗,又提高了教学资源的利用率。
4 显微数码互动系统在组织学实验教学应用中的不足及改进建议
数码互动系统教学为我们提供了一种新的、方便有效的教学方法。但在实际教学活动中有些教师上课节奏太快,图像、幻灯片变换太频繁,容易造成学生视觉疲劳和大脑皮层抑制,因此从一定程度上降低了教学效果。还有一些教师过分依赖该系统,黑板作图明显减少,部分学生因没有教师的画图作参照,绘图无从下手而导致绘图质量下降。这就要求带教教师既要充分利用该系统的优势,又要结合学生的接受能力,积极发挥教师的主观能动性,综合各种教学方法,使实验教学达到最好的效果。
数码互动系统中,每名学生配有1台显微镜和1台电脑,电脑屏幕大,对图像有放大功能,画面形象逼真,观察方便,因此很多学生只观察电脑屏幕的图像,而忽视了显微镜下对切片的观察:这样培养出来的学生仅能应付考试,而缺乏对科学实验的基本知识、基本技能的掌握,有些学生在学期结束后甚至还不会正确使用显微镜。所以带教教师要特别强调学生显微镜观察与电脑图像观察之间的配合。
总体来说,显微数码互动系统对组织学实验教学起到了巨大的推动作用,使教学内容得到极大的丰富和充实,教学资源得以充分利用,在有限的时间内使学生获取了更多的知识,开拓了学生学习思路,提高了学习效率,大大改善了组织学实验教学效果[4]。医学实验教学是一个发展的体系,教师必须在教学实践中不断探索和实践新的教学方法,及时总结经验教训,不断提高实验教学质量和效果,使其培养的学生更加适合未来社会发展的需要。
参考文献
[1]邓香群.数码互动系统在“组胚”实验课中的应用[J].中国医学教育技术,2009,23(1):42-43.
[2]苏红星,尚宏伟,张立新,等.数码网络显微互动教学系统在形态学实验教学中的应用与展望[J].基础医学与临床,2008,28(6):651-653.
[3]程静华,孟庆勇,何立英,等.形态学实验教学的发展现状与对策[J].中国高等医学教育,2008(6):26-27.
数字显微互动系统 篇7
随着科学技术的不断发展,教育体制的不断改革,教育教学方法必须紧随改革步伐,不断完善和提高。基于中药鉴定学实践教学内容复杂多样、形象性和操作性强等特点,如何在有限的教学时间内较好地完成教学任务,使学生的思维与工作能力得到塑造与提升是教学改革需解决的重要问题。数码互动显微系统凭借其省时、准确、声形并貌、内容丰富等诸多优点为中药鉴定学实践教学带来全新气息,极大地提升了教学效果[6,7]。
1 中药鉴定学实践教学改革的必要性
1.1 传统教学方法存在诸多不足
传统的中药鉴定学实践教学存在教学模式陈旧、效率低、教学示范性差、师生间和学生间沟通少、教师对学生操作能力缺乏把握、讨论环节缺失和资源无法共享等问题[8]。学生采用一人一台普通光学显微镜单独进行实验操作的模式,教师必须对每个学生分别进行指导,常发生学生排队等候老师进行实验指导的情况,而且教师几乎一直都是在不断地给每个同学解答同一个共性实验问题,费时费力,效率很低。学生花费大部分的时间完成显微鉴别的实验内容,对性状鉴别和理化鉴别等实验内容的操作常常草草了事,忽视了性状鉴别和理化鉴别在中药材品质评价中的同等重要作用,未能很好地达到实践课程教学的预期效果,导致中药鉴定学实践教学不能较好地帮助学生学习和理解理论知识,提高学生实验操作技能。同时,实验课上周而复始地重复相似的操作内容,也严重地影响了同学对中药鉴定学学习的兴趣。
1.2 数码互动显微系统的优势
数码互动显微系统可利用其数码摄像、语言交流、视频交流和多媒体平台,将教师个别地手把手地教学生用显微镜进行微观形态观察,变为师生互动的、图像共享的、高效率的教学体系[9]。实验室中的所有显微镜都与计算机相连,显微镜下的图像在计算机上同步显示,并可通过多媒体系统投影在大屏幕上,教师可对真实图像进行讲授、比较、分析和提问。利用语言交流和视频交流平台可实现多画面实时显示和师生间的语音交流。此系统还可通过计算机和网络的作用,存储图像信息并与网络系统连接,实现图像和资讯的异地实时共享。此系统也可增加学生的新鲜感,使学生对实验学习产生兴趣[10]。
2 应用数码互动显微系统改革中药鉴定学实践教学
2.1 改革实践教学内容
传统的中药鉴定学实践教学内容主要以验证性实验为主,通过对常用中药材的性状观察、显微鉴别和理化实验对中药材的真伪优劣进行评价[11]。这些实践教学内容虽可以使学生理解理论知识、掌握鉴别方法和技能,但对于学生分析与解决问题能力的培养和创新意识与思维的形成作用不大。因此根据中药学专业人才培养方案,按照中药鉴定学实践教学大纲,结合对科研、中药生产和检验岗位的调研,可利用数码互动显微系统的优势在设置验证性实验的基础上开设综合性实验教学内容,以实现对学生知识与技能和思维能力与创造能力双重培养的培养目标,使学生的潜质得以较充分地挖掘出来。
改革的实践教学内容包括中药鉴定学常用的鉴定方法、实验操作方法、常用中药材的品种与质量评价和易混中药材或中成药的鉴别实践。通过对以上验证性实验内容和综合设计性实验内容的实践学习,既注重学生对理论知识的消化和理解,实验技能的掌握和提升,又强调培养学生的分析与解决问题的能力和创新性意识与思维[12,13]。例如设置显微制片和显微测量等实验内容是使学生掌握常用的中药鉴定学实验操作方法;选取根及根茎类、茎木类、皮类、叶类、花类、果实和种子类、全草类、藻菌地衣类、树脂类、其他类、动物类和矿物类药材中的代表性药材,利用数码互动显微系统通过整合性状鉴别、显微鉴别和理化鉴别等实验内容,在掌握实验药材品质评价方法和内容的同时归纳各类药物的代表性特征和品质评价方法,以促进学生掌握和理解中药鉴定学知识;以重点中药材、常见易混中药材、中药材代替品种、常用民间药材或中成药的多维评价、区分鉴别或质量标准制定等内容为题目设置综合性实验,让学生自己设计实验方法并开展实验工作,以培养学生的综合分析与解决实际问题的能力。
2.2 优化实践教学方法和过程
2.2.1 全过程示范教学
教师的示范教学在实践教学整个环节中起着至关重要的作用。在传统的实验教学中教师也对学生进行示范教学,但由于条件的限制教师只能通过幻灯片或图片对实验过程和实验结果进行讲解、描述。实际上对于学生实验技能的培养,教师的实践操作演示非常重要。通过教师的实践操作演示,学生可观察到实验操作的全部过程和步骤、实验操作技巧及教师处理和分析实验现象、结果与问题的思维和方法。应用数码互动显微系统,教师可将实验过程,例如显微特征、显微化学反应实验和微量升华实验,通过多媒体实时地展示给学生,让学生学习和掌握实验方法与实验技巧,在教师有目的引导与启发下学生可主动参与各个示教实验环节,同教师共同分析实验结果和解决实验问题,理解并掌握实验原理和实验内容,培养鉴定思维,提高学生的观察与思辨能力。
2.2.2 设置讨论式教学环节
讨论式教学法特别强调学生的主体作用,利于学生独立思考、思维创新、分析与解决问题的能力培养和提高[14,15]。在传统的教学模式下,每个学生都被限制在自己的显微镜下,如井底之蛙般局限于自己的实验结果,师生间或同学间无法大范围地进行讨论,获取的信息量很少,甚至正确与否均不得而知。与之相比之下,应用数码互动显微系统开展讨论式教学的优势显而易见。利用数码显微互动系统的语言交流和视频交流平台,可将学生分成若干个小组,开展分组讨论型教学。基于中药鉴定学以宏观和微观形态观察为主的课程特点,每个形态特征尤其是显微特征均具有多样性,使学生难以确认和分辨,只凭借个人的实验操作又难以全面掌握。因此,将学生分成多个小组,在教师的引导和启发下,组内同学共同操作、整理和分析实验结果;组间同学共同讨论和借鉴实验成果,互相取长补短。尤其在综合性实验方面,每个小组对实验方法与内容共同进行分析、设计,共同完成实验操作,即可以丰富学生的知识,也可以培养学生的独立思考能力和创新精神。
2.2.3 指导与检查同步进行
在学生实验操作过程中,教师可以通过视频交流平台随时观察到学生的实验过程和实验结果,考察学生的实验操作能力。在当某个学生的视野中出现典型的鉴别特征时,教师可以将该生的实验图像通过大屏幕展示给同学,使课上的所有同学均能观察到该特征,实现图像资源共享,也增加学生动手操作及观察的主动性。当学生的实验操作方法出现错误时,教师也可能对学生及时进行指导,纠正其错误操作,帮助其提升实验技能,获得较好的实验结果。同时,教师通过对学生整体实验过程的实时观察,可以让教师更好地把握学生的学习情况,合理地安排教学方法、实验内容和实验进度,获得更佳的教学效果。
2.2.4 实现实验结果资源共享
在传统的实践教学中,由于不能实现图像资源的共享,一些好的制片、典型的实验现象和优秀的实验结果只能局限于某一次实验课中,而无法在另外的时间或地点中呈现。数码互动显微系统可将这些好的实验结果记录下来,在另外不同时间或地点的教学内容中展示,为丰富教学内容和提高教学质量提供帮助。同时,这种资源共享模式也极大地激发了学生的学习热情,几乎所有学生都希望自己的实验结果可以作为教学素材,于是更加认真、努力地完成实验内容。另外,这些结果也为学生的复习、考试和工作提供了基础资料。
3 教学效果
本实验研究选取黑龙江中医药大学2009、2010、2011、2012级中药学专业学生作为研究对象,2009级学生采用传统的实践教学方法;其余级学生采用数码互动显微系统教学。各届学生均已经修完中药学基础课程,且在课程开始前进行了基本理论与实验技能考核,比较各届学生理论考核成绩和实验技能操作考核成绩,差异无统计学意义(P>0.05)。
受传统教学方式的限制,许多学生认为中药鉴定学的实践课程内容和目的存在误解,认为中药鉴定学实验就是显微鉴别,在200 min/节的实验课程中,学生需花费大约160 min的时间完成显微鉴别的实验内容,剩余时间匆匆完成性状鉴别、理化鉴别实验内容和实验报告,更常常发生延长实验时间的现象,几次实验课程后就对中药鉴定学的学习失去了兴趣。采用数码互动显微系统教学以后,学生的学习效率显著提高,几乎150 min以内均能完成全部实验内容,剩余时间用来讨论与梳理整节课程内容,分析实验结果,使对实验课程的认识和实验内容的掌握与理解更加深刻,获得较好的教学效果;更多真实、客观、生动的学习素材,使学生的学习兴趣大幅度提高;教师对学生进行的随时指导与交流,对学生实验操作、知识掌握和师生情感均起到较大提升作用,进而促进了学生的学习热情;实验报告内容也更加丰富翔实,有的同学还将心得、体会、问题和解决方法等内容一并写在实验报告上面,避免了照抄书本、千篇一律的现象;实验报告成绩、实践考核成绩和理论考核成绩均显著提高。见表1。
4 讨论
4.1 现代科学技术设备进入课堂,促进知识的学习、理解和掌握
数码互动显微系统进入课堂是近年来中药鉴定学等形态实验教学领域的一项重大革新,其集声、像、字、画等动态显示于一体,通过直观、形象、生动的画面显示,师生间和同学间实时地对话与交流,强大的图像存储与共享功能为学生提供了丰富多彩的选择[16]。其使许多抽象概念和微观事物具体化、直观化,给予学生多样性和全方位的感观刺激,便于学生对知识的理解和接受,改变了学生的学习方式,给学生带来了极大的新鲜感,使学生产生探求新知识的渴望,激发了学生的学习兴趣和学习效率,促进了对理论和实践知识的学习、理解和掌握。
4.2 应用数码互动显微系统促使实验内容设置多元化
基于中药鉴定学培养学生利用专业技术知识解决中药材品种与质量问题实际工作能力的目标,中药鉴定学的实践教学内容更应多元化,使学生通过实验内容的学习能够具有扎实的实践工作能力与中药鉴定思维。设置验证性实验联合综合性实验的多元化实验内容是实现以上培养目标的有效途径[17]。数码互动显微系统的强大功能使验证性实验更佳地发挥其培养学生实验操作技能和巩固基础理论知识的作用,同时其也为综合性实验的开设提供了优越平台。利用数码互动显微系统,学生们以小组形式开展综合性实验,自行设定实验题目、设计实验方案;分工与合作开展实验内容;讨论实验现象与结果;总结形成实验报告。小组成员间的计算机可以互相连接实现资源共享;实验结果可以实时记录,保留实验痕迹;每个人的实验结果可以随时供组内成员检查、查看、参考与使用;有问题时还可以随时进行组内讨论,综合性实验真正成为了学生实践工作能力培养的有效手段。
4.3 数码互动显微系统有利于学生创新性思维与能力的培养
根据实施素质教育、培养创新型人才的新世纪高等教育要求,对大学生各方面能力尤其是创新性思维和能力的培养显得越发重要[18,19,20]。采用数码互动显微系统的教学模式与传统教学模式不同,为学生创新思维能力的培养提供了新的更加广阔的平台和空间。利用数码互动显微系统的实验教学注重对学生自行梳理、总结、分析和关联学习课程内容能力的培养,这种学习方式需要学生不断地思考与分析,理解实践内容,探寻实践内容的本质与内涵,发现实验存在的问题,找到自身的不足,这些过程正是培养学生创新性思维与能力的有效途径[21]。
总之,结合实际工作需要,运用现代教育信息技术的数码互动显微系统将给中药鉴定学的实践教学带来全新气息,结合数码互动显微系统优势设置适合学生能力培养的实验内容,优化实验教学方法,将对学生实际工作能力的培养和创新性思维能力的塑造起到重要作用。但其尚有许多功能待于开发,应用方式还有待于进一步探索与完善。
摘要：结合中药鉴定学的学科特点和培养目标,探讨如何应用数码互动显微系统改革中药鉴定学实践教学。从更新与完善实践教学内容、优化实践教学方法方面研究数码互动显微系统在中药鉴定学实践教学中的应用范围及方式,解决传统中药鉴定学实践教学的不足,以提高学生实验技能,培养学生的创新思维和创新能力。
数字显微互动系统 篇8
1 病理学实验教学传统模式及局限性
传统的病理学实验教学模式, 大多数是教师在讲台上通过黑板画图、挂图、标本、幻灯片进行示教, 学生在台下独自使用显微镜对切片进行观察、描述或完成画图作业。这种实验教学方式存在诸多缺陷, 主要表现在下列几个方面。
1.1 资源缺乏
由于疾病谱的限制, 有的病种病变组织来源有限, 可以用于病理学实验教学的切片明显不足, 而且切片损坏后又难以得到及时补充, 使得实验教学资源严重缺乏。
1.2 方法旧
实验教学中, 教师以显微镜、挂图、幻灯片为主要教学手段, 既不直观, 又不生动, 而且教师讲解的图像往往与学生镜下观察的并不完全吻合。学生总是拿着书中的图样或挂图“对号入座”, 识别切片中许多非典型病变, 而不能从器官、组织、细胞的不同染色、不同生理状态、不同断面去综合分析, 辨别标本和切片组织取自于疾病过程的某一阶段, 因而难以全面了解和掌握整个疾病过程的病理变化。
1.3 互动少
观察切片过程中, 教师与学生之间、学生与学生之间缺乏有效的交流手段, 教师常行走于有疑难问题的学生之中进行示教或对学生进行个别指导。教师要数遍重复回答学生们提出的相似问题, 而学生也只能单独观察自己的实验内容, 在有限的时间内很难得到教师的有效指导。
1.4 共享难
学生在课堂中只能观察自己的显微镜, 不能同时看到其他同学显微下病理切片的内容, 教师也很难发现某个学生所观察切片中的典型结构并显示给其他学生观看。在教学中遇到一些典型图像不能实现传送和储存, 也无法在其他的时间或不同的实验教学中再现。
1.5 效率低
受教学课时的限制, 教师在课堂上除了讲授如何观看病理切片, 只能指导有限的几位学生。大部分同学不能得到有效而及时的辅导, 完全靠自己观察, 而且在一节课中, 学生也只能看到自己手中的几张切片, 无从了解其他相关内容, 所接受的知识信息量小。同时, 由于教师常常奔走于提出疑难问题的学生之间, 进行示教或对学生进行个别指导, 难以对整个课堂适时监控。学生观察切片过程中看没看或看没看懂或找到的结构、病变对不对, 教师并不完全清楚, 难以有的放矢的示教, 必然影响到学生的学习效果。
2 显微数码互动系统在病理学实验教学中的应用
显微数码互动系统是数字化、网络化、开放型互动实验教学系统, 是一套功能强大、操作方便、界面友好的多媒体互动教学系统。它利用数码技术和网络传输将实验室的教师用显微镜、学生用显微镜以及其他网络化的实验设备有机的联系在一起, 从而构成以学生为中心的人性化实验教学模式, 将讲解、示范、观察、问答、讨论、测试和监督等各个环节有机结合在一起, 为学生提供个性化发展的学习平台。
2.1 显微数码互动系统组成
显微数码互动系统包括教师端控制程序和学生端控制程序。教师端的功能主要分三大部分:授课等常用功能、系统功能和其他相关功能。 (1) 授课等常用功能。授课、屏幕监控、屏幕转播、远程控制、屏幕锁定、声音广播、语音对讲、远程指导。 (2) 系统功能。系统、声音设置、作业查看和帮助等。 (3) 文字及消息区。显示教师端的操作情况及教师与学生的文字交流信息。 (4) 互动工具区。互动工具结合、系统设置、其他相关功能。学生端主要有菜单显示、电子举手、作业提交、学生交流、屏幕录制、屏幕回放、图像采集、系统设置等功能。显微数码互动系统具体由数码显微镜系统、图像处理系统、语音系统和计算机软件系统等四部分组成, 实现了图像、声音和文字的同步传输功能, 并能保存镜下图像。
2.1.1 数码显微镜系统:
包括教师用数码显微镜1台, 学生用数码显微镜若干台。利用分配器和系统软件将学生用数码显微镜内所显示的数码信号用数据线输送到授课教师主控的计算机上和背投电视上, 每位学生在自己的电脑显示屏上可同步看到清晰的图像。
2.1.2 图像处理系统:
设定数台学生用数码显微镜为1组, 与教师的计算机相连。教师的计算机屏幕上可同时显示l组数码显微镜图像, 也可以显示任意1台数码显微镜的图像, 同时还可将图像显示到学生电脑显示屏上, 以便给学生讲解示范, 实现图像资源共享。
2.1.3 语音系统:
可实现教师与学生之间的相互交流, 包括声音广播和语音对讲。声音广播功能用于教师对学生进行语音授课, 授课的对象为全体学生。点击“声音广播”, 教师开始语音授课, 学生通过耳机可以收听到教师的授课内容。语音对讲, 教师选择任一学生, 点击“语音对讲”即可与该学生单独进行语音对讲。语音系统的应用有效改变了以往师生之间缺乏有效沟通的状况, 实现了互动教学功能。
2.1.4 计算机软件系统:
软件系统是对数码显微镜系统、图像处理系统和语音系统的有机整合, 形成了图像和语音并重的互动实验室系统, 它不仅具有基本的捕捉图像和对图像进行各种测量的功能, 还可以对选定目标进行过滤处理及自动计数, 捕捉静态图像、设置各种捕捉参数, 还可以高分辨率、高清晰度还原图像的真实色彩。
2.2 显微数码互动系统的教学优势
显微数码互动系统在病理学实验教学的实际应用, 改变了病理学实验教育的传统模式, 给病理学实验教学带来了新的生机和活力。
2.2.1 图像逼真, 提高了示教效果。
教师通过点击“开始授课”, 使学生端的电脑显示屏图像与教师端显微镜下观察切片的图像及背投电视上的图像同步, 有利于直观示教;所有学生在镜下所观察到的图像也可以通过“屏幕监看”传到教师端电脑, 方便教师随时查看, 并从中选取典型图像通过屏幕转播在学生端的电脑显示出来, 供全班学习交流。
2.2.2 资源共享, 拓展了信息容量。
在运用显微数码互动系统的教学模式下, 教师利用教师端的显微镜可以即时动态示教。另外, 通过屏幕实时监看发现学生镜下典型结构, 实时进行屏幕转播供学生观察和即时讲解, 使得所有学生都能观察到一些稀有切片。对典型的结构还可保存, 建立图片库, 以备随时调用, 反复观察、辨析, 还可随时添加、更新内容, 使图片库永远处于“全新”状态。另外, 根据教学内容需要, 还可以从网上搜集下载或从资料库中挑选典型的病理组织学图片, 供学生观察学习, 以弥补教学切片之不足, 使学生在实验课中学到的内容更加全面。
2.2.3 双向交流, 提升了教学成效。
显微数码互动系统的语音问答系统为教师和学生之间进行双向交流提供了平台。教师通过屏幕监控可随时掌握学生的学习动态, 一旦学生在自己的显微镜内发现不认识或不能确定的组织结构时, 只需点击“电子举手”请求教师示教, 教师通过远程指导打开该学生所观察的数码画面, 选择语音对讲与学生交流。如果同一问题提问的人较多或带有普遍性的问题, 教师则可以通过“声音广播”, 对全体同学进行示教。由此可见, 数码显微互动系统的使用, 不仅减轻了教师的工作量, 更重要的是显著提高了课堂教学效果。
2.2.4 全程监控, 增强了指导作用。
显微数码互动系统还有一个显著特点是, 教师在屏幕监控下可以对整个教学过程实施管理。如可随时观察到系统内所有学生的镜下图像, 检查学生对教学内容的掌握程度;可随时为学生解决他们在上课时遇到的问题;可使教师随时对学生作业进行了解, 指导他们完成实验课内容;可实现学生上机考试, 从而实现了教师通过主控计算机对包括上课、作业、考试、仪器设备等全方位的管理。
2.3 显微数码互动系统运行中遇到的问题
病理学实验教学中使用显微数码互动系统是对传统教学模式的一种突破和创新, 受到了师生的普遍欢迎, 取得了较为满意的教学效果。但在实验教学过程中还存在一些问题, 需要进一步完善和解决。
2.3.1 软件方面。
显微数码互动系统的研制是面向多学科实验教学, 系统运行的软件也是由生产企业按照实验教学所共同具有的特性而开发的, 主要功能是实时监控检查学生的学习情况和及时回答学生提问, 但却限制了不同学科的教师在教学过程中的自主性和创造性, 使得教师只能在软件所提供的平台中示教, 而失去其在教学过程中的主导地位。
2.3.2 硬件方面。
现有的显微镜上的像素普遍不高, 尤其是学生端, 使显示到背投上的图像不够清晰, 还有电脑上播放光盘需要配备音响, 否则学生端听不到声音。
2.3.3 管理方面。
作为现代化的教学手段显微数码互动系统的应用, 既是实验教学方式的一次较大突破, 也是对实验教学和管理本身的一个新的挑战。一是教师需要有良好的综合素质。不仅要具备较高的医学专业素质, 还要了解和掌握计算机技术知识, 能够比较熟练操作和简单维护显微数码互动系统。显然, 很多教师目前还难以达到这样的要求。二是学生需要有严格的自律要求。全新的实验环境和良好的仪器设备势必更能吸引学生的注意力, 但是新事物的出现都是利弊并存。一些自律意识不强的学生, 所面临的主要问题便是不能克服电脑自带游戏以及显微数码互动系统各种新功能对他们的吸引, 从而造成上课时注意力不集中等一系列问题。三是系统运行需要有规范的管理。显微数码互动系统运用于病理学实验教学还处于初步运行阶段, 在系统运行管理方面没有建立起规范的管理模式, 一定程度上提高了系统运行的故障率和设备的损坏率, 无谓地增加了系统运行成本。
3 显微数码互动系统在病理学实验教学中的优势拓展
如何充分发挥显微数码互动系统的优势, 需要在应用中不断地探索和开发, 更好的提高显微数码互动系统在病理实验中的教学效果。
3.1 完善硬件系统建设
在硬件系统建设上要充分体现可持续发展。既不仅要体现硬件基础设施的先进性, 还要充分考虑到硬件基础设施的可升级性。
3.2 加强应用软件开发
在不断完善硬件设施的基础上, 应及时升级软件, 使系统更趋稳定。同时, 应根据不同学科的需求, 开发具有课程特点的教学软件、实验报告软件以及其他一些符合学科特殊要求的应用软件。
3.3 突出教师主导地位
授课教师应充分发挥自己的能动作用。课前, 要大量收集相关的图片、动画、影像资料, 精心挑选典型病理组织切片, 制作高质量多媒体实验教学课件;有软件开发能力的教师, 还可以设计符合学科教学内容和特点的软件, 这样更有利于学生理解知识, 激发学习兴趣。
3.4 发挥学生主体作用
要充分调动学生的参与意识, 变“要我学”为“我要学”, 在巩固和加深对病理学理论知识学习的基础上, 全面培养学生的观察能力、动手能力、自主学习能力和综合分析能力, 达到牢固掌握知识技能, 培养临床思维能力的教学目标。
3.5 规范系统运行管理
在现有硬件、软件的基础上, 最大程度地提高显微数码互动系统效能是一条重要原则。实施实验教学开放式管理, 鼓励支持学生参与实验设计、实验准备、实验操作等, 可以有效提高使用效率。
摘要：传统的病理学实验教学是以学生看片读片、教师口授答疑为主要教学方式, 以显微镜、挂图、幻灯片为主要教学手段, 这种模式自上世纪40年代建立以来基本没有变化。同时, 由于教师常常奔走于提出疑难问题的学生之间, 进行示教或对学生进行个别指导, 难以对整个课堂适时监控。显微数码互动系统在病理学实验教学中的应用能达到: (1) 图像逼真, 提高了示教效果。 (2) 资源共享, 拓展了信息容量。 (3) 双向交流, 提升了教学成效。 (4) 全程监控, 增强了指导作用。