分析數(shù)字化虛擬實(shí)驗(yàn)室在組胚教學(xué)中的具體實(shí)踐

吳浪

摘 要：隨著信息化社會的到來，互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用也普及到千家萬戶。利用網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建仿真實(shí)驗(yàn)室，用虛擬的環(huán)境模仿真實(shí)的實(shí)驗(yàn)過程，為傳統(tǒng)的課堂帶入了新鮮的元素。本文著重分析數(shù)字虛擬實(shí)驗(yàn)室對組胚教學(xué)中帶來的益處與具體在教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)踐，希望本文能對提升組胚教學(xué)的教學(xué)效果上帶來實(shí)質(zhì)性的幫助。

關(guān)鍵詞：組胚教學(xué)；虛擬實(shí)驗(yàn)室；教學(xué)實(shí)踐

構(gòu)建數(shù)字化虛擬實(shí)驗(yàn)室，已經(jīng)成為主要還原醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主要教學(xué)工具與手段。建設(shè)符合自身教學(xué)需求的數(shù)字化虛擬實(shí)驗(yàn)室能成為學(xué)生積累實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，展示交流的良好平臺。數(shù)字化虛擬實(shí)驗(yàn)室能最高程度的還原醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程，用最直觀的方法讓學(xué)生感受實(shí)驗(yàn)。

目前數(shù)字化虛擬實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)廣泛被運(yùn)用到組織學(xué)與胚胎學(xué)的教學(xué)中，當(dāng)代醫(yī)學(xué)生只有詳細(xì)了解組胚的基本理論后，才能更好的學(xué)習(xí)人類的生理規(guī)律與病理現(xiàn)象。

一、數(shù)字化虛擬實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)

（一）數(shù)字切片

數(shù)字切片指的是：虛擬完成成千上萬個顯微鏡視場的圖示拼湊過程，這一過程也被稱為虛擬切片。虛擬切片的教學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成十分復(fù)雜是由數(shù)碼攝像機(jī)、全自動顯微鏡及數(shù)碼圖片瀏覽系統(tǒng)組成。

數(shù)字切片能將實(shí)驗(yàn)的全過程以及各細(xì)節(jié)全部進(jìn)行數(shù)字圖像采集、剪輯、用網(wǎng)絡(luò)完成在線預(yù)覽等功能，全自動顯微鏡在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)醫(yī)生與患者遠(yuǎn)程會診功能，在教學(xué)上可以實(shí)現(xiàn)永久保存實(shí)驗(yàn)過程，不褪色，形成永久性教學(xué)資料，能為日后的教學(xué)工作提供參考檔案。因此，構(gòu)建數(shù)字化虛擬實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)工作是對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行數(shù)字切片。

（二）標(biāo)本的數(shù)字化建設(shè)

國外虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室建設(shè)較好應(yīng)用也較廣，我國數(shù)字化模擬實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)雖然起步較晚，但是近年來發(fā)展迅猛。在組胚教學(xué)中，可用利用數(shù)碼攝像機(jī)把形態(tài)典型、結(jié)構(gòu)清晰的胚胎拍攝為清晰的數(shù)字圖片，采用壓縮無損的格式保證存到數(shù)字虛擬實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)庫中，在拍攝中要注意拍攝角度考慮到相機(jī)反光、模糊等顯現(xiàn)。拍攝時采用自然光以保持標(biāo)本形態(tài)與色澤真實(shí)化，拍攝背景應(yīng)采用深藍(lán)色棉布，達(dá)到不發(fā)光的最佳還原效果。標(biāo)本變要放好標(biāo)尺方便學(xué)生測量。

二、虛擬切片系統(tǒng)應(yīng)用到教學(xué)中的益處

在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，教學(xué)切片常常因?yàn)楸９懿簧啤?shù)量過大不易保存等原因，帶有查找困難、易損壞等問題。不利于學(xué)生對醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)理解，數(shù)字切片系統(tǒng)是將切片轉(zhuǎn)換成數(shù)字化影像信息，并收集有特點(diǎn)的結(jié)構(gòu)代表組織切片信息，是一套科學(xué)又專業(yè)化的先進(jìn)教學(xué)設(shè)備。讓學(xué)生在需要時方便查找，虛擬切片系統(tǒng)自身也有易保存、可拓展等優(yōu)勢，能保證各個實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合操作時，實(shí)現(xiàn)資源共享。

三、數(shù)字化虛擬實(shí)驗(yàn)室在組胚教學(xué)中的具體實(shí)踐

（一）在實(shí)驗(yàn)方面指導(dǎo)的實(shí)踐

在實(shí)驗(yàn)遇到瓶頸或困難時，由于部分實(shí)人員的能力與水平有限，對于難以落實(shí)的實(shí)驗(yàn)方法，常常感到異常頭痛。這時可以借助全自動顯微鏡及遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，遠(yuǎn)程聯(lián)系更高級的專家用遠(yuǎn)程調(diào)用相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、修改實(shí)驗(yàn)方案并傳授實(shí)驗(yàn)方法，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)從而達(dá)到遠(yuǎn)程操控實(shí)驗(yàn)師對遠(yuǎn)程的操作。

（二）在組胚教學(xué)中的實(shí)踐

教師可以在傳授抽象醫(yī)學(xué)知識時借助數(shù)字化虛擬實(shí)驗(yàn)室，能幫助學(xué)生增強(qiáng)理解。如：再教授血液流動時，利用虛擬實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生的視角進(jìn)入到人體內(nèi)部觀察血液的流速，直觀的觀察結(jié)果比教師傳授來的更為直觀與深刻，打破了傳統(tǒng)教師口述的授課模式為課堂增添了新鮮元素，也培養(yǎng)當(dāng)代醫(yī)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與探索知識的精神。還可以在日常教學(xué)中用虛擬實(shí)驗(yàn)室，模擬胚胎的發(fā)育過程，將長時間的發(fā)育過程縮短，更全面的展示出來。

一些對人體危害較大的實(shí)驗(yàn)，也可以通過數(shù)字化虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，減少實(shí)驗(yàn)對人體的侵害。在試驗(yàn)中學(xué)生對比較復(fù)雜的步驟不理解時，可以自由控制實(shí)驗(yàn)進(jìn)度，還能實(shí)現(xiàn)反復(fù)操作。數(shù)字化虛擬實(shí)驗(yàn)室能讓學(xué)生直接參與實(shí)驗(yàn)過程，讓學(xué)生主動學(xué)習(xí)，自主探究，提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果的同時也提高了教學(xué)質(zhì)量。

（三）實(shí)現(xiàn)娛樂型實(shí)驗(yàn)教學(xué)

系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)方式與內(nèi)容常常會讓學(xué)生感覺到枯燥，從而失去對學(xué)習(xí)的興趣。為了提高學(xué)生對組胚實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的興趣，教師在日常教學(xué)中要設(shè)置帶有娛樂性質(zhì)的教學(xué)游戲：如設(shè)置人體器官拼圖游戲、胚胎發(fā)育圖片與時間連連看。用游戲來吸引學(xué)生的注意力，提升學(xué)習(xí)趣味性，讓學(xué)生以一種放松的心態(tài)吸取知識，真的得做到‘寓教于樂，良好的教學(xué)氣氛能改善學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，興趣才是人類最好的老師。

（四）課后練習(xí)的實(shí)踐

課堂練習(xí)結(jié)果往往能反應(yīng)出學(xué)生對知識的掌握，但是傳統(tǒng)的課堂練習(xí)方式，讓學(xué)生覺得‘壓力山大，教師應(yīng)該放棄任務(wù)式的練習(xí)模式，結(jié)合新型教學(xué)手段，讓學(xué)生進(jìn)行課下線上網(wǎng)絡(luò)練習(xí)，習(xí)題分為必答題與選答題，讓學(xué)生對不能完全消化的知識進(jìn)行排查，對已經(jīng)掌握的知識進(jìn)行鞏固。在習(xí)題網(wǎng)站上，教師可以設(shè)置自測題，讓學(xué)生檢測這一階段的學(xué)習(xí)成果，教師也可以通過學(xué)生網(wǎng)絡(luò)提交的答案，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，適當(dāng)調(diào)整授課方法，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率，增強(qiáng)教學(xué)質(zhì)量。

四、總結(jié)

綜上所述， 虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為一種新的教學(xué)形式，能豐富傳統(tǒng)課堂，讓課堂教學(xué)變得更加生動，教師可以通過遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)對學(xué)生進(jìn)行線上與線下的同步知道，保證所有的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都高質(zhì)量完成。把抽象的知識變直觀，有效的提高學(xué)生的理解力從而提高教學(xué)質(zhì)量，隨著數(shù)字虛擬實(shí)驗(yàn)室的日漸完善，一定會為醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域發(fā)揮更大的貢獻(xiàn)。

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