陳立東,李向民
(濱州醫學院,山東 煙臺 264003)
淺析數碼攝像顯示系統在解剖學標本示教中的應用
陳立東,李向民
(濱州醫學院,山東 煙臺 264003)
目的 探討數碼攝像顯示系統在解剖學標本示教中的應用效果。方法 用數碼攝像顯示系統實現同步實時顯示教師的標本示教。結果 學生學習效率提高,教師示教、講解工作量明顯減少,標本示教質量明顯提高。結論 數碼攝像顯示系統可在解剖學標本示教中廣泛使用。
數碼攝像顯示系統;解剖學;示教
解剖學是一門形態學科,其實驗課的標本直觀形態教學是整個教學活動的主體。解剖學實驗教學目標是:要求學生在標本上辨認、指出、比較、分析人體主要器官的位置、形態結構[1]。解剖學標本示教是解剖學實驗教學過程中至關重要的環節,是學好解剖學的必要前提。如何改進示教方法,調動學生學習積極性,提高示教教學效果,一直是解剖工作者積極探索研究的問題。隨著科學技術的發展,數碼攝像機已普及到千家萬戶,廣泛應用于社會各領域,但應用于解剖學標本示教還比較少見。近年來,我院嘗試將數碼攝像顯示系統應用于解剖學標本示教,替代傳統示教方式,獲得較好的教學效果。
傳統解剖學標本示教一般采用分組示教方式。將學生分成2~3組,每組15人左右,學生圍成一圈,教師在中間針對標本進行示教講解。有幾組學生,教師就必須重復示教講解幾次。示教完畢,由學生自行觀察標本,教師個別回答和指導。這種方式有以下幾種局限性。
(1)受空間限制,學生擁擠在一起,觀察角度不同。由于標本散發的福爾馬林氣味,學生往往不愿靠近標本;有時又因為實物標本太小等原因,僅有靠近教師的少數學生能觀察清楚,導致不能保證每名學生都能看清標本的具體結構。
(2)由于學校連年擴招,學生人數增加。我院現已同時開放10個實驗室,基于實物標本有限,每個實驗室僅能配備1~2套標本讓學生在自由時間輪流觀察。因此,必須留給學生充足的時間用眼看、用手觸摸實物標本,以便使人體器官、結構的形態及毗鄰關系能在學生腦海里形成具體的形象,產生感性認識,從而把抽象、枯燥、乏味、易忘的解剖學變為自主、容易、有趣的自我認知過程,激發了學生學習解剖學的興趣,促進其對基本理論的學習和掌握。但由于教師需重復針對標本示教、講解,占用時間較長,留給學生自主觀察標本的時間相對較少。部分學生不但在教師示教時沒有看到,也可能在整個實驗過程中都沒有仔細觀察實物標本。對他們來說,相當于又重復了一次理論課,使其感到索然無味,失去對解剖學的學習興趣。
由于以上原因,標本示教效果不盡如人意。
由數碼攝像機和計算機、投影儀、專用連接線等組成一個簡易的數碼攝像顯示系統。具體操作步驟如下:第一步,將數碼攝像機固定在專用三角支架上,支架是攝像的重要工具,主要起穩定的作用。由于數碼攝像機有自動調焦功能和遙控調焦功能,可在保證畫面清晰的同時隨時變換取景內容,即示教內容。第二步,將數碼攝像機同實驗室教師微機工作站計算機連接。第三步,進行必要的軟件安裝。用數碼攝像機替代普通攝像頭,數碼攝像機中的CCD傳感器像素最少也在50萬以上,其性能遠遠優于成像器件為CMOS的普通攝像頭,因此,用數碼攝像機作攝像頭的效果明顯好于其他普通攝像頭。其無論靈敏度、信噪比、還是最低照度等都是普通攝像頭不可比擬的。且它還具有光學放大和數碼放大雙重功效,可用于展示微小解剖結構和深部結構。攝像機作為攝像頭使用時,一定要把攝像帶從機器中取出,即不能把攝像帶放在機器里,如果把數碼攝像帶放在機器里,一般5min后會自動關機。
數碼攝像顯示系統中攝像機的選擇和使用至關重要。為獲得清晰、逼真、還原至真實的畫面,需注意以下幾個方面:(1)選用像素160萬左右,因為160萬像素是分水嶺,低于該值,清晰度會下降;高于該值,清晰度上升已不明顯。而且如盲目提高像素(CCD尺寸不變),往往會降低信噪比,使影像噪聲加劇。(2)可選用帶有嵌入式前置照燈的機型,這樣使用方便,不必再使用外置照燈。使用時只需把它設置成自動開啟,在環境光線昏暗時亦可自動工作。如遇照燈光線過強時,可在照燈前加裝一個散射片來散射光線。
該系統實現了同步實時顯示教師的標本示教,視頻信號可通過攝像機輸送到計算機,通過計算機再傳輸到投影儀,由投影儀投放到幕布上。學生在實驗室任何位置都會清晰地看到、聽到教師的示教,大大提高了教師的示教效率和效果。
3.1 克服了空間的限制
學生不必再擁擠觀察。通過該系統的實時同步演示,學生都能以最佳角度觀察標本,克服了由于視野角度不同帶來的視覺差異,學生認證正確,提高了整體教學效果。對一些結構微小、不便于實物示教甚至肉眼觀察困難的結構標本,也可通過放大,清晰、完整地展現在學生面前。
3.2 符合學生認知發展規律
將數碼攝像顯示系統應用于解剖學標本示教過程,從教育心理學角度看,可有效刺激學生多種感官,起到較好的教學效果。著名心理學家特瑞赤拉通過大量實驗證實:人類獲得的信息83%來自視覺,11%來源于聽覺,視聽覺共占94%。心理學家關于記憶保持的實驗研究證明:單靠視覺一次只能記住25%左右,單靠聽覺一次只能記住15%左右,而同時使用視覺和聽覺去記憶,可記住60%左右[2]。通過實時同步顯示教師示教,學生在看到實物標本的同時獲得聽覺信息。這樣更符合學生認知的心理活動和發展規律,使學習效率提高。
3.3 減少了教師工作量,提高了教學效果
教師只需對實驗室全體學生示教一遍,不需要重復。這樣既減少了教師工作量,又給學生留下了充足的自由支配時間。教師可騰出更多時間和精力解答學生提出的問題,學生有充足的時間對實驗室實物標本進行觀察,結合模型、掛圖等,加強對所學解剖理論知識的理解和鞏固,提高了教學效果。
3.4 減少了標本的毀壞
學生實驗前,已掌握解剖學理論知識。但解剖學屬于形態學范疇,需要通過實驗課觀察實物標本,對所學理論知識進行驗證。提高示教效果后,學生通過示教階段已獲得實物標本的初步印象,再觀察標本時避免盲目性。同樣一個標本花費的觀察時間也相應減少,這樣減少了對標本的破壞,節約了標本資源。
通過對學生問卷調查,對示教效果的滿意度在90%以上。學生標本考試成績也有了較大提高,更重要的是提高了學生觀察標本的興趣和主觀能動性,同時培養了學生獨立分析和解決問題能力。
數碼攝像顯示系統可在醫學院校解剖學標本示教中廣泛應用。在不斷的使用中總結經驗,使之完善、成熟。
[1]林澤湘.淺談解剖學實驗課中的標本示教[J].衛生職業教育,2006,24(2):131.
[2]潘菽.教育心理學[M].北京:人民出版社,1992.
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1671-1246(2012)09-0035-02