《中医骨伤科学》课程的多媒体教学资源库建设和应用
2014-03-05曾展鹏蔡逸仪
曾展鹏 黄 枫 蔡逸仪 庄 洪 舒 雯
信息技术的发展和丰富的网络资源,为人们提供了越来越方便的学习条件,同时也使得人们更加主动、高效率的学习。网络教学,具体而言是搜寻网络教学资源,并在课件制作中应用网络资源,从而使课程设计更加生动活泼,学生的学习积极性也因此得到增高。通过资源库建设,将无限的网络、教师的教学目标和学生的学习过程有机地结合,可收到明显的教育价值。因此怎样高效率地使用网络资源,建设来源于网络的学习资源库,是实现高效率网络教学的基础,可以进一步研制与深入开发。
我教研室是最早全面运用多媒体于教学的教研室之一,并不断利用现代的科技技术服务于教学,拥有大量的教学所需要的文档、影像学资料和视频等多媒体素材。近年来拍摄了一批画质精美清晰的临床案例数码相片、病例视频、制作动漫画说明原理、各骨科病区示教室配备常见骨折模型,骨骼发病病理模型等。已经研制开发、建设应用《中医骨伤科影像学》、《骨与关节损伤手术治疗》学习资源库,《骨关节与软组织损伤手法治疗》、《颈椎病专题》、《股骨头坏死》、《创伤急救》等专题学习网站。我教研室依托于广州中医药大学第一附属医院骨伤科,我院骨伤科是《中医骨伤科学》课程教学的重要组成部分,下辖的创伤中心、脊柱中心、髋关节病中心均为重点学科,共有床位约200张,急诊量、门诊量和出院病人量均在广州市前列,病种、病例资源丰富。
综上所述,本课程目前已累积了大量的课程资源,然而,还缺乏适合教学需求的《中医骨伤科学》多媒体资源教学库。由于缺乏有效教学资源,所以很难满足教师获得信息、制作课件和教学研究的需要,更无法满足学生对新知识的好奇心。因此,以现代教育思想为指导,将现代教育技术与临床骨伤科优质的教学资源有机结合,构建以学生为主体、教师为主导的学习与教学环境,以满足教学内容、教学方式以及学生学习方法为目标,让学生充分了解基本中医骨伤科临床检查的内在涵义,从而提升教学质量和培养创新型中医骨伤科人才。由此可见,符合要求的中医骨伤科教学资源库的建设和使用,对提升教学质量和学生主动学习的能力是必要的。
1 《中医骨伤科学》课程的多媒体教学资源库的内容
根据教学大纲的要求和课程学习的需要,把中医骨伤科学课程学习资源库分为上肢骨折、下肢骨折两大章节,每个章节下再根据需要划分相应的小节,便于用户按小节查询。
1.1 文档库
按照文档素材的类别可以将之分为课程教案、学术期刊、学术成果、文字课本、名词概念、原理定理、表达式、知识点等8个子类。含有相关的电子教案、教材、教学参考资料、教学案例、临床案例、试题试卷、文献资料、论文等,约200万字。供用户在线学习的教案以HTML格式为主,电子书等其他文字资料以.pdf、.doc、.txt等格式供用户下载后查阅。课件属性字段包括:课件名称、疾病名称、制作人、制作单位、制作工具、课件大小、制作时间、得奖情况、内容介绍、点播总数、上传时间、上传人、点播需知、点播路径、课件图片等。
1.2 视频库
视频库材料主要借助视频压缩技术将格式转换为数字视频流媒体格式,并存储在视频服务器上。采用视频点播技术,可以在网上实时进行点播。按照教学的需要将视频教材进行分类,其下再详细划分小类,具体到每个骨折,方便用户查找使用。
1.3 课件库
按照教学内容分为基于Web的网络课件和网络课程库,二者均可在网上直接点播。以前的单机课件,经过压缩处理后,放置在库里对应的章节中,需要用户点击下载后解压缩才能使用。包括《中医骨伤科学》重点课程的课堂教学、典型临床病例教学的现场实录、检查、手法、治疗、手术等技术操作全过程,使用DVD拍摄后,经处理以.rm格式存储。录像片属性字段:括索引号、主目录号、子目录号、录像片标题、内容简介、疾病类别、制作单位、片长、制片年份、点播次数、网上资料提供者、图片文件名。
1.4 图像库
素材按照教学上的需要划分相应的子类,具体到各个章节,便于用户按章节查找相应的图像及影像。包含临床病例图片、骨伤科常用中药的图谱、X线、CT、MRI等临床常见影像学资源,分类保存于各自数据库中。图片的属性字段:包括标题、诊断、部位、切层、来源、上传时间、上传人、下载次数、图像类型、图像大小和容量、图片文件名称。
1.5 案例库
素材由课题相关人员在门诊、急诊以及病房多个病区每周总查房、病例讨论期间搜集相关教学案例和病例。
1.6 动画库
素材收集swf、exe、avi等格式的教学视频及教学动画,其中支持Web的教学动画如swf、exe可在浏览器界面直接点播,avi则需要下载后才能播放。
1.7 试题库
题库分为两部分:一是测试系统,自动生成试卷对学生进行考核。二是供学生自学自测的题库。每部分按章节进行分类,使用方便。
1.8 相关网站链接
是开拓学生视野的窗口。提供给一些有丰富的相关学习资源的网站,让学生从网上进行自主检索相关信息。
2 《中医骨伤科学》课程的多媒体学习资源库的实施
2.1 资源库开发环境
该系统的实现环境拟采用主流可靠的搭配,服务器为Windows Server 2012版,开发工具为微软的 Visual Studio.net 2010集成开发套件。它是囊括了整个软件生命周期中所需要的使用大部分工具,如UML工具、代码管控工具、集成开发环境(IDE)等等。它所写的代码适用于微软的所有平台,包括 Microsoft Windows、Windows Mobile、Windows CE、.NET Framework、.NET Compact Framework和Microsoft Silverlight等。该开发套件是用于快速生成企业级ASP.NET Web应用程序和高性能桌面应用程序的工具,对Web服务有很好支持,同时适用于不同语言的集成(如 Visual C#、Visual J#、Visual Basic 和 Visual C++),具有较安全的体制保障和进行快速高效率的系统开发。同时,它包含许多基于简化基于小组的解决方案的设计和组件的开发工具、开发和部署的其他技术。
2.2 Web服务器
以微软Internet Information Services(IIS)7作为Web服务器。IIS 7使得构建Web应用更加简便,同时具有很高的安全性和可视化的管理界面,容易维护。目前IIS 7广泛应用于企业和政府部门。
2.3 数据库系统
数据库系统采用微软公司最新版的Microsoft SQL server 2012。相对于早期数据库系统,该产品具有数据处理效率高和很好的安全性,相对于其他数据库产品(如Oracle等)具有价格适中和容易管理等特点,是目前大型数据库应用的主流产品之一。
2.4 关键技术
该平台在构建过程中,根据课程资源的特殊需求,采用相应的适宜技术,其中较为关键的几项技术如下:①安全控制技术:采用Window Server系统级的安全防护,结合用户登录控件来验证用户的合法性,并且对每个页面都有合法用户验证。另外在授权方面通过角色分配来实现,所以重要内容均经加密后存储于数据库中,联合本机系统的防病毒、木马软件来保障系统的安全运行。②组件技术:将最基本的功能模块按照标准打包为组件,一是考虑到代码的安全问题,二是因为二进制编码执行速度快,三是为代码的重用做好铺垫。③大文件上传技术:在以HTTP协议在线上传视频等大文件的过程,需要相当长的时间,并且容易中断,导致上传失败,经过测试,采用本地组件上传切割小的大文件效果非常明显。步奏如下:Ⅰ先将大文件分割成若干小文件;Ⅱ将小文件逐段上传到数据库服务器中;Ⅲ快速组合还原为大文件。
3 建设《中医骨伤科学》课程的多媒体学习资源库的意义
3.1 使教学个性化,提高教学质量
由于教学资源库系统挂载于校园网,因此其上的资源能被所有可以登入校园网的计算机设备、移动计算机设备浏览,这就为个性化的教学方案和学生自由学习提供了很大的便利。学生可以利用校园网络上的计算机或是自身的移动计算机设备登入校园网,从而在多媒体教室、实验室、电子阅览室。宿舍甚至任何校园网覆盖的地方等地方进行独立自主的学习,既可按照课程目标也可根据自身情况从教学资源库里自由选择学习的章节,可使学生发挥最大的主动性和多方位帮助,有助于培养学生理解、分析和解决问题的能力,激发学生学习的积极性和创造性。
提高教师使用多媒体教学技术的能力和素质,把教学改革和多媒体教学资源建设相结合。在教学过程中恰当自如地使用多媒体进行教学能显著提高教学质量,而教师开发和运用多媒体教学资源库的水平、兴趣的提高,必然会使得资源库内容的繁荣性、形式的多样性大为增加,资源库容量也会相应的增大,“从量变到质变”自然也会引起质量的改变和提高,从而达到教师适应现代化的教学方法、学生激发学习乐趣的双重效果,达到提升教学质量的目的。
3.2 改变传统的课堂教学模式,创造立体性的教学空间
骨与关节损伤手术治疗是中医骨伤科学的精华,是中医骨伤科学课程的重点和难点,是学习中医骨伤科学必须掌握的基本理论和操作技能。这部分课程的理论学习,之前都是通过教学课件课堂讲授的方式完成,由于课件相对固化,因此限制了教学的内容和教师的教授策略,甚至程序化了知识展现的内容和方式,降低了教师对教学内容的把握程度,“模式化”了学生对教学内容的掌握程度。所以这类旧教学软件在多样性、功能性和指向性等方面的功能不够完善,不被大多数教师所青睐,导致资源浪费。长期课堂教学实践证明,第一代教学软件由于其具有事先确定的、走固定程序的、有固定型情节的、模式化的、封闭的、整体型特点,不利于发挥教师和学生的个性与创造性,不能适应千变万化的现实化课堂教学[1]。
通过建设学习资源库,教师们可以调用资源库中的文字、图片、音频、视频等资源,在多媒体教室的大屏幕上对学生进行教学,从而改变以往学生上课的时候固定地观看教学片的模式,使得教师可以更加灵活地控制多媒体设备,充分展现了多媒体教材的多样性、丰富性和文字、图片、声频、视频并存的特点,多方位、多视角地展现教学内容,创造三维教学空间,便于学生交接和掌握,从而提升教学质量。
3.3 为教学提供丰富的资源,促进中医教育现代化
随着计算机、多媒体技术和网络的不断向前发展,教育内容和方式的自动化、信息化、网络化成为现代教育的新目标,为此建设一个高质量、大容量的中医骨伤科学教学资源库是有必要的,它是教育信息化的重要基础之一。当前许多教育学家及单位在此方面进行了颇多的研究。目前很多大学的网站或校内资源上设有一种或多种网络共享资源库,但是只限于本校或是本单位学生和教师才能利用,这种壁垒不利于知识的传播和普及;由于空间的限制,所共享的资料不能长时间存放;模式比较单调,大多只是一个共享空间,只能上传和下载一些资料或文件。随着互联网技术不断发展,一个教育资源库或网站不应仅是一个共享的空间,而应是真实的模拟教学,是一个双向的、交互的教学模式。特别是在实验教学等实操类教学的学习上,通过网络可以场景再现,学习者可“身临其境”学习技术,突破以往实验课教学中的地点、时间的限制[2]。
目前在有关于骨伤科的影像诊断资源库在研,但是没有骨与关节损伤手术治疗的学习资源库的报道及在研。所以创建一个能体现中医骨伤科特色的骨与关节损伤手术治疗的多媒体学习资源库可以为教师和学生提供方便。教师可以从中提取资源库中的文字、图片、声频、视频等多媒体教学资源,提高备课效率,同时也很大程度上优化了教学程序的设计。学生也可以从中自由地学习知识。随着21世纪中医药学的日益发展进步,社会对中医骨伤科学的教育也提出了更高层次的要求。因此,充分利用现代化的计算机、多媒体、互联网技术,优化中医药高等教育的网络资源,创设大容量、高质量的高水平的适合在互联网上运行的骨与关节损伤手术治疗的集学习、教学于一体的资源库,对于构建中医药现代化终身学习体系,促进中医教育现代化,提高教育教学质量、提升办学效益以及发展中医药事业均具有重要意义。
[1]刘元勋.基于校园网的医学多媒体资源库的建设[J].中国医学教育技术,2006,20(1):50 -52.
[2]姜 立.应用多媒体技术优化生物化学教学[J].中国医学教育技术,2003,17(5):263-264.