現代教育技術在細胞生物學和醫學遺傳學實驗教學中的應用

張穎珍

（平涼醫學高等專科學校，甘肅 平涼 744000）

細胞生物學和醫學遺傳學是探討細胞及其遺傳物質在生理和病理過程中的生命活動規律的學科，目前已滲透到醫學各學科領域，是醫學院校重要的專業基礎課[1]，其實驗技術是醫學生必備的基本技能。實驗教學是整個教學過程中的重要環節，是理論教學必要的補充和鞏固，是加深對理論知識理解和認識的重要手段[2]。細胞生物學和醫學遺傳學實驗教學主要是通過光學顯微鏡觀察正常或異常組織細胞，亞顯微結構，染色體的形態特征，DNA、RNA在細胞中的分布特點等。傳統教學因受實驗條件限制存在一定的局限性，但隨著現代教育技術的應用，實驗教學突破了這一制約。而如何最大程度地發揮現代教育技術在細胞生物學和醫學遺傳學實驗教學中的優勢，尚需不斷探索。本研究在甘肅省教育科學“十二五”項目的資助下，開展了數碼顯微教學系統應用于細胞生物學和醫學遺傳學實驗教學的探索與實踐，旨在探討現代教育技術與課程整合的最佳途徑，不斷優化教學過程，突顯現代教育技術的優勢。

1 傳統教學模式下的實驗教學

黑板、掛圖、投影儀、幻燈機及電視顯微鏡是傳統教學中使用的教學工具，這使得學生難以直觀地看到教師講解的細胞及染色體的特殊結構和特征，只能憑借想象；學生在觀察標本時，對所觀察到的標本特征、特點不能確定，實際觀察的標本和教師講解時所用圖片存在一定差異，而教師對學生觀察的指導也不夠；學生不能將自己制作的細胞有絲分裂和人類染色體非顯帶及G顯帶染色體及時展示給教師和同學。同時，教師很難掌握所有學生的學習情況，經常要重復回答不同學生提出的相似問題，這種一對一的指導，使得教師沒有更多的時間和精力及時發現與解決學生實驗中遇到的各種問題。長此以往，影響了實驗教學效果。

2 現代教育技術在細胞生物學和醫學遺傳學實驗教學中的具體應用

數碼顯微教學系統是集數碼顯微鏡系統、圖像處理系統、計算機軟件系統、多媒體投影系統為一體的現代教學工具。該系統應用于實驗教學，能使教學直觀、生動，吸引和調動學生的學習興趣和主觀能動性，促進教學效果進一步提升。我校于2012年將數碼顯微教學系統引入實驗教學，取得了良好的教學效果。

2.1 增強了學生觀察標本的直觀性

細胞生物學和醫學遺傳學是在大學一年級開設的醫學基礎課程，學生第一次上實驗課時面對顯微鏡會感到無從下手，教師在講完顯微鏡的構造和使用方法后，從肉眼觀察標本→低倍→高倍的順序進行演示教學，學生只能通過電視顯微鏡模糊地看到標本特征，或教師和學生在同一臺顯微鏡上頻繁交換觀察，面對幾十名學生完成這一示教過程，效率極低。用數碼顯微教學系統演示顯微鏡的操作及標本觀察全過程，學生可直接從自己的數碼顯微教學系統屏幕上，清晰地觀察到標本從低倍到高倍的全過程及使用顯微鏡的關鍵環節，教師在強調細胞結構及染色體典型特征，DNA、RNA在細胞中的分布情況時，學生一目了然，增強了教學的直觀性和指導性。

2.2 及時展示，集中解決實驗中存在的共性問題

因為細胞分裂和染色體的動態變化，每位學生所觀察的標本在形態特征、細微結構上有些差異，這些差異會影響學生對知識的理解。利用數碼顯微教學系統教師可以將課堂上學生遇到的或提出的相似問題及難點問題，在教師顯微鏡下展示講解，每位學生都能在自己的系統屏幕上觀察到。教師將存在差異的標本逐一展示，并講解差異產生原因，從而達到資源共享的目的。例如，學生對于動物有絲分裂和減數分裂間期及前期細胞無法區別，觀察人類染色體形態時無法鑒定性別，教師可以利用數碼顯微教學系統在低倍鏡下找到特征細胞、染色體，DNA、RNA在細胞中的分布情況，然后轉換至高倍鏡觀察并講解其特征、特點、意義。這樣集中解決問題，既提高了課堂教學效率，又強化了學生對理論課所講內容的理解和掌握。

2.3 隨堂檢測實驗教學效果

在傳統教學中，教師無法準確了解每位學生對實驗內容的具體掌握情況。利用數碼顯微教學系統，教師可以隨時讓學生針對自己所觀察標本，從低倍鏡到高倍鏡面對全班學生和教師進行演示，并講解特征。在完成細胞分裂和人類染色體非顯帶及G顯帶的制作實驗后，學生可以向全班同學展示自己親手制作的標本圖片，教師根據其演示和講解情況隨堂給出成績，作為平時成績的一部分。這樣既有助于教師對教學效果隨堂檢測，也有效調動了學生學習的積極性和主動性，鍛煉了學生的口頭表達能力，加強了課堂管理。

2.4 及時總結，鞏固學習效果

借助于數碼顯微教學系統，教師可以指導學生有計劃、分階段地對觀察過的標本進行系統復習，鞏固所學知識，而在傳統教學中，教師無法完成復習全過程。例如，在基本內容全部學習完后，教師利用該系統，將細胞分裂的各期特征和染色體的形態特征由低倍鏡到高倍鏡再演示一遍，讓學生辨認各期名稱及特點，最大限度地調動學生學習的熱情和興趣，彌補傳統教學中需一對一指導的缺陷，提高了課堂教學效率。

2.5 拍攝典型結構，積累教學資料

利用數碼顯微教學系統的拍攝功能，將實驗教學過程中發現的少見結構和典型結構，特別是學生自己制作的小白鼠染色體和人類G顯帶染色體標本隨時進行捕捉、照相，經處理后作為教學資源來利用。幾年來，我們在實驗課中拍攝、積累了大量典型的圖片素材，制作了理論和實驗課件，這種來自學生實驗觀察的標本和自己制作的標本圖片對學生更具指導性。這些圖片不僅用于課堂教學，還用于編寫教材和實驗指導，與學生實驗課觀察標本的結構一致，加深了學生對細胞和染色體形態結構、特征的感性認識，很受學生歡迎。

3 現代教育技術應用于細胞生物學和醫學遺傳學實驗教學效果評價

為評價細胞生物學和醫學遺傳學實驗教學效果，在2012年和2013年兩屆共187名醫學檢驗技術專業學生中進行調查。共發放調查問卷187份，收回有效問卷187份，有效回收率為100%。90%以上的學生認為利用數碼顯微教學系統提高了實驗觀察興趣，教學效果好，增強了動手、觀察及語言表達能力；80%以上的學生認為實驗內容安排合理，實驗課上有充足的時間觀察標本和完成實驗繪圖及報告，熟練掌握了實驗內容，加深了對課堂內容的理解。

4 現代教育技術應用于實驗教學的優勢

4.1 促進教師業務水平進一步提高

科技的進步和現代教育技術的應用，對教師專業素質的要求越來越高。教師需要不斷學習和掌握新技術，以優化教學過程，培養創新型人才；樹立終身學習理念，熟練掌握和發揮現代教育技術優勢，實現技術與課程最佳整合，最大程度地發揮教學過程潛能[3]。實驗教學是加深學生對理論知識理解，增強學生動手能力和實踐技能的重要途徑。教師不僅課前給學生提出相關問題，讓學生查閱資料、討論問題、熟悉內容，而且自己也必須充分備課，設計課堂教學組織，突出重點、難點；明確數碼顯微教學系統應用特點，使教學過程得心應手。

4.2 規范實驗教學過程

數碼顯微教學系統最初在細胞生物學和醫學遺傳學實驗教學中應用時，每位教師根據自己備課情況使用，隨意性較強。為此，我們規范和統一了教學過程：組織教學、強化實驗課堂紀律→教師利用該系統講解→學生自己在顯微鏡下觀察標本→教師巡回指導→教師利用該系統展示特殊細胞和染色體結構，講解普遍存在的問題→教師利用該系統檢測學生實驗效果→教師利用該系統小結→學生繪圖并完成實驗報告。

總之，現代教育技術應用于細胞生物學和醫學遺傳學實驗教學，改變了傳統教學中一對一簡單重復模式，集中解決了學生實驗中普遍存在的問題，節省了師生大量課堂時間，提高了教學效率。

[1]肖福英，蔣林彬.細胞生物學和醫學遺傳學[M].上海：復旦大學出版社，2007.

[2]劉學紅，張泳，張金萍，等.構建創新型組織學與胚胎學實驗教學模式的探討[J].山西醫科大學學報：基礎醫學教育版，2010，12（1）：45-47.

[3]張巍.現代教育技術在組織胚胎學教學中的應用與思考[J].解剖學研究，2010，32（5）：383-385.