人体寄生虫学数字化标本教学平台的构建与应用

蒋莉萍　彭小红　韦晗宁　莫刚　吴秋慧

关键词：人体寄生虫学；数字化标本；教学平台

中图分类号：R38 文献标志码：B 文章编号：1008-2409（2016）05-0102-03

人体寄生虫学教学内容主要包括人体寄生虫的形态结构、生活史、致病、诊断、流行及防治。寄生虫病的诊断找到病原体做出准确鉴定是“金标准”，因此，人体寄生虫的形态结构是教学的重要环节。随着网络技术的发展和电脑、智能手机的普及，教育理念和教学方式、手段正加速革新，在数字化时代运用多终端、人机交互等手段来更好地协助学生自主学习，辅助教师授课，并对教学过程进行信息化管理，已是现代教学的趋势和方向，因此，将标本数字化并建设相应网络教学平台辅助教学显得愈加重要。“人体寄生虫学数字化标本教学平台”的构建，契合了形态学虚拟仿真教学及现代网络教学的趋势和要求。该平台通过建设高质量的数字化标本库及配套网络教学平台，激励学生自主学习，助力教师教学，对人体寄生虫学教学的发展与改革有重要的意义。

1人体寄生虫学数字化标本教学平台的构建

1.1数字化标本素材的收集

主要素材为教研室现有标本，我校人体寄生虫学教研室经过几十年的努力，积累了大量的人体寄生虫标本和病理标本；在进行科研工作时，建立了一些寄生虫动物模型，通过收集动物粪便或解剖动物等途径获取其虫卵、幼虫、成虫标本或大体病理标本；菜市场购买水生植物、鱼、青蛙等中间宿主制作成大体标本；与兄弟院校、肉联厂、医院检验科、疾病控制中心等相关单位加强联系，收集教研室所需标本。

1.2素材的整理与保存

制作好的玻片标本放入木质标本盒中，大体标本固定好后用甲醛溶液浸泡保存于标本瓶中。由于图库所需的素材数量大，为了便于对收集的素材进行查阅和管理，所有标本记录名称、采集时间地点、寄生动物、寄生部位等并按照虫纲分类保存管理。

1.3数字化标本库的建立

1.3.1大体标本数字化标本库的建立 利用数码相机将现存的大体标本360度旋转拍照，应用三维立体动画软件制作成可控制三维立体动画标本和交互式立体观察大体标本，并导人大体标本的描述。通过三维立体动画软件处理好的图片，配合多点鼠标操作可实现对数字化标本任意角度拖动、旋转、平移、缩放及测量，学生能看到大体标本的不同侧面，让标本可以立体呈现在学生眼前。

1.3.2玻片标本数字化标本库的建立 利用最新的数字切片扫描系统（全自动显微镜）对筛选出的高质量玻片标本进行全自动扫描，自动采集显微镜下的数字图像。允许用高倍物镜或油镜扫描不同区域，并与低倍扫描的背景全视野图像一起打包压缩，制作成数字标本浏览模式，并对数字化标本结构进行标注或附加注解。制备好的数字化标本在计算机或手机等移动终端上如同在显微镜下一样可进行不同倍率观察，也可在低倍背景图像下选择区域进行高倍观察，观察的同时能测量标本大小。

1.4数字化标本教学平台构建

将制作好的数字化标本上传到校园网络平台实现资源共享。管理员给学生设置账号与密码，学生可以登录系统随时随地利用移动终端进行学习。设立网上交流及答疑区。对于疑难问题，学生可以在网上互相讨论，也可留言，教师利用课余时间进行解答，构建一个方便师生交流学习的第二课堂。利用数字化标本库自动组卷，学生可进行形态学自测，期末在线进行形态学考试。通过后台管理功能，教师可以查看学生的学习活跃度、自测成绩等信息，并对学生测试成绩进行统计分析。

2人体寄生虫学数字化标本教学平台的优点

2.1教学过程直观形象，学习不受时空限制

传统教学模式下的图片来源主要是幻灯和模式图，图片质量不高、死板、信息量少，很难满足教学的要求。而数字化标本形象直观、信息量大，使得枯燥的形态学教学变得立体生动。以往学生学习寄生虫形态结构，观察标本仅限于实验课，在有限的学时内要掌握所学的寄生虫形态是难以实现的；导致医学生对人体寄生虫形态结构知识掌握不牢，进入医院或疾病控制中心等部门工作后对常见的寄生虫辨识能力不强，对较为少见的寄生虫难以辨识，无法对寄生虫病做出准确诊断。基于网络技术的数字化标本库的建立突破了教学在时间和空间上的限制，学生可以用移动终端随时随地获取本课程资源，即使在课程结束后还可以利用网络资源复习；且数字化标本可模拟镜下阅片，培养学生独立阅片技能，为培养寄生虫病原学检测专业人才打下良好基础。

2.2解决标本稀缺问题

随着我国社会经济的发展、人民文化卫生水平的提高，多数人体寄生虫病的感染率越来越低，使得收集人体寄生虫标本变得更加困难。传统保存标本的方法多以玻片封片保存，大体标本液浸于玻璃器皿保存。玻片标本在使用过程中容易破裂，如学生观察时镜头压碎玻片、使用时摔碎玻片；染色玻片标本保存时间长会褪色，导致其形态结构不清晰；而大体液浸标本保存时间过长有组织溶解现象；在长期的使用和保存中一些珍贵的标本被损坏。随着数字化标本的构建，所有标本经数字化处理后可以永久保存在教研室数据库中供师生使用，无须大量重复制作，节约了资源；而且对数字化标本进行信息标记、分类保存、检索等更为便捷，使标本的管理更加高效。

2.3增强师生互动

传统授课模式下师生交流主要在课堂上，课后师生的交流受时间、地点限制，而数字网络平台搭建后学生可以通过留言、在线交流等方式与教师沟通，解决学习中遇到的问题。通过后台数据管理，教师可以了解学生学习活跃程度；通过对测试成绩的分析了解学生对寄生虫形态的掌握程度，根据错题分布进行教学内容调整。数字化教学平台，为师生交流讨论、教师答疑提供极大便利，从而为“互动式教学”提供基础。

3数字化标本教学平台的不足与展望

3.1数字化标本教学平台的不足

數字标本库是将玻片标本与大体标本数字化，其图片质量取决于原始标本的质量和典型性及制作素材时拍照、扫描等技术；在移动终端观察受手机或电脑分辨率、色差等影响；部分寄生虫数字化图像效果欠佳，如一些原虫的细胞核、细胞质等只有在显微镜下才能清楚地观察到其特征；一些大体标本数字化的图像容易忽略掉一些细节。故数字化标本与实体标本存在一定差异，所以数字化标本还不能从根本上取代传统的镜下玻片标本与肉眼大体标本，但是数据库平台可以作为学生学习寄生虫形态的有益补充。

3.2数字标本库的展望

围绕数字标本教学平台的建设，我教研室要继续完善网络教学平台的构建，包括网络数据库主服务器的搭建、丰富学生在线自主学习区、完善试题库的建设与在线考试系统、完善优化交互功能等。通过“数据统计”、“动态考核”及“学习活跃度”等数值进行自动化的统计及实时显示，方便教师及学生自己掌握学习情况，最终建立一个学（学生自主学习）—教（网络教学）—考（网络考试与分析）—管（数据管理与分析）一体的寄生虫学网络教学平台，以适应现代教学方式和教学内容的改革。