显微数码目镜传递系统在形态学实验课中的应用

2011-03-19韩守文谢建敏

卫生职业教育 2011年8期

关键词：目镜形态学数码

吕磊，韩守文，谢建敏

（1.华中科技大学同济医院附属卫生学校，湖北武汉 430030；2.华中科技大学协和医院皮肤科诊断室，湖北武汉 430030）

显微数码目镜传递系统在形态学实验课中的应用

吕磊1，韩守文1，谢建敏2

（1.华中科技大学同济医院附属卫生学校，湖北武汉 430030；2.华中科技大学协和医院皮肤科诊断室，湖北武汉 430030）

目的通过显微数码目镜传递系统在基础形态学实验课教学中的应用，以增强学生的学习兴趣，有效提升教学效率。方法将传统光学显微镜的目镜更换为显微数码目镜，并通过相应的传递系统，在计算机中呈现由光学图像转化而来的数码图像，辅助教学，呈现显微镜下标本观察的全过程。结果学生学习兴趣增强，学习效果提高，教师的示教及讲解工作量明显减少。结论显微数码目镜传递系统在形态学实验中可以广泛应用，但同时应辅以多媒体技术和原始标本教具，从而达到最好的教学效果。

显微数码目镜传递系统；形态学实验课；数码图像

随着科学技术的发展，医学教育改革不断深入，医学基础形态学实验教学的实验内容、实验过程和实验授课方式也在不断改进、更新。笔者在学习、研究和教学实践中，不断探索在有限的教学条件和教学学时安排下，如何充分发挥现代化教学工具的作用，在单位实验学时内最大限度地扩充实验教学的知识量，提升显微镜下形态学微细结构观察、示教及辅导的效率，从而达到最好的教学效果。

计算机多媒体技术是继计算机的图像处理技术和三维重建技术之后的又一新技术，已成为当今世界范围内计算机科学的发展热点之一，其在医学教育、科研和临床工作中得到了广泛应用[1]。随着现代多媒体的广泛运用，我校也在综合实验室配备了多媒体实验教学设备。如何恰当分析各种多媒体技术的优势及局限性，巧妙地结合实验教学的不同内容而加以应用，并应用新的显微数码图像技术加快微观形态学实验教学改革进程是笔者及其团队一直深入探索的。

显微镜数码目镜传递系统是在多媒体技术支持基础上设计的一种显示显微镜、解剖镜下标本图像的数码目镜系统，其优势在于操作简单，价格经济。利用光学镜片与数码图像传感集成电路板相连，将光学图像转换为数码图像，再通过USB接口直接传递到电脑上。现通过比较应用显微数码目镜传递系统的形态学实验教学与传统形态学实验教学的不同，阐明显微数码目镜传递系统在形态学实验教学中的具体应用方法及效果。

1 传统形态学实验教学的局限性

传统的形态学实验教学多辅以挂图、模型、幻灯片、投影仪及显微镜示教来进行授课[2]，表现方式死板，不能满足现代教学和学生学习兴趣的需要，且加大了教师在课堂中辅导的工作量，因此需要变革。

1.1 形态学实验教学涵盖的内容

中职学校的形态学实验课教学，主要是针对书本所学知识观察和验证机体的大体和微细结构在生理条件下的正常形态结构和异常情况下的病理生理改变，涵盖的科目包括解剖学基础、病理学基础、微生物与免疫学及生物学等。涵盖科目之广，足以体现形态学实验教学在医学基础课程中的重要作用。

1.2 传统形态学实验教学大体标本观察的局限性

传统形态学实验课中大体标本的观察识记多以挂图为基础进行讲解，辅以模型教具和标本示教。虽然在任课教师的生动讲解下教学效果尚可，但也有其局限性，表现为以下几个方面。

1.2.1 挂图、模型和标本的直接比照难以实现一是因为涉及教具较多且有时因条件限制无法完整提供；二是挂图、模型和大体标本之间本来就存在一定的形态差异，要快速地将3者联系起来对于初入中职院校的学生来说是很难的，往往需要教师花费更多的精力来帮助其建立立体思维。

1.2.2 教师使用教具示教时，学生的学习受到视野的影响使用教具示教时，教师的示教范围很有限，部分学生会因为观察教具的角度差异而无法掌握教师讲授的知识。

1.3 传统形态学微细结构观察教学的局限性

传统形态学微细结构观察是借助显微镜镜下观察切片来验证书本所学知识，把书本上所描写的组织、形态和结构展现在学生眼前。由于教学时间的限制和基于学生独立观察标本能力培养的考量，教师不可能把每种标本一一给每位学生示教，而是选择先教会学生使用显微镜观察的方法，然后分发切片让学生自行观察，同时配合教师的示教和个别辅导。这样也必然会出现一些问题。

1.3.1 设备和切片的损耗学生无法在短时间内记住教师讲解的显微镜操作步骤，故在开始使用显微镜时常出现镜头压碎切片等情况，从而造成显微镜镜头和切片的损坏。

1.3.2 教师和实验员工作量的增加实验工作量的增加主要是在实验准备和实验带教2方面。为了让学生在镜下观察标本时有对比的依据，准备实验时，教师和实验员需花费大量心血选取标本中最典型的微细形态置于某视野下给学生示教。但由于中职学生使用显微镜的能力有限且学生的依从性不佳，总会因为调动视野而导致示教无法顺利进行，需要实验员花费更多的时间重新调试。在实验带教过程中，一方面示教标本有限，为使学生观察得更好，则必须采取分组示教方式，对于一个60名学生的班级至少要将同一内容讲解6次以上；另一方面教师演示显微镜的使用方法时，学生无法近距离观察而逐步模拟操作，故在独立操作时，会出现很难准确找到需要观察的结构或是无法找到典型结构等问题，这无疑也加大了教师解释说明和个别辅导的工作量。

2 实验教学中多媒体技术应用方式的选择

相较于传统的实验教学，多媒体教学显得更为形象、直观，通过互联网中素材资源的共享和多媒体的制作技术，能有效地获取、整合和创作授课辅助材料，在有限的授课时间内增加课堂信息量[3]。但作为以观察实践为主的形态学实验教学，不能完全依赖多媒体技术，不能用人机对话完全取代教师在授课中的引导、交互作用[4]，应该认真分析，选择恰当的多媒体技术加以应用，或者改造出最合适的新技术，例如笔者在实验室中所用的显微数码目镜传递技术。

2.1 显微数码目镜传递系统在形态学实验课中的应用

相较于数码显微镜的昂贵价格，显微镜数码目镜传递系统更为经济，且无需淘汰原有的光学显微镜设备，与形态学实验的结合也较为容易。

2.1.1 显微数码目镜传递系统的使用方法该系统操作简单，只需在传统的光学显微镜上，以该系统的显微数码目镜替换原有的目镜，再将装置连接到计算机，即可形成显微数码图像，无需对传统显微镜、解剖镜做任何改动，得到的数码图像可以存储、处理和远程实时传递，非常便捷。

2.1.2 显微数码目镜传递系统在实验教学中的应用实验教师在授课时，利用该系统的成像作用，同时辅以多媒体技术可以调节和使用显微镜以及将在镜下视野中寻找标本的全过程清晰地展示在学生眼前，让学生对使用显微镜、在镜下需要观察的结构及找寻结构可能经历的镜下变化有一个感性的认识，从而更好地掌握观察方法。另外，该过程可被记录和重复，这样就减少了教师的工作量。

2.2 其他多媒体技术在形态学实验教学中的应用

形态学实验教学中，要求学生观察的内容除了切片所示的微细结构外，还有大体的标本和模型。要想让学生将形态学微细结构同大体结构联系起来，就必须巧妙地选择其他多媒体技术辅助教学。笔者通过收集丰富的网络视频资源和自己拍摄的大体标本展示视频，辅以解剖学各种图谱的图片资源，应用多媒体技术制成形态学实验课多媒体课件，从大体到局部，让学生在视觉上立体分解相关结构，直至到达微细结构层面，再结合显微数码目镜传递系统进行观察。

3 应用的效果

3.1 学生的学习兴趣增强

显微数码传递系统的应用，不仅能使学生全程观察教师使用显微镜示教的每个环节，而且教师能与学生同步完成寻找标本的定位过程，降低了学生学习显微镜使用方法和镜下观察方法的难度，增强了学生的学习自信心，提高了学生的学习兴趣。再加上其他多媒体技术的合理应用，使示教片得以以PPT和影像的形式向学生回放展示，学生反映，这样可以观察、对比得更清楚，课后实习报告中的绘图部分也完成得更好。