分析數(shù)字化虛擬實驗室在組胚教學中的具體實踐

吳浪

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

關鍵詞：組胚教學；虛擬實驗室；教學實踐

構建數(shù)字化虛擬實驗室，已經(jīng)成為主要還原醫(yī)學實驗提升學生自主學習的主要教學工具與手段。建設符合自身教學需求的數(shù)字化虛擬實驗室能成為學生積累實驗經(jīng)驗，展示交流的良好平臺。數(shù)字化虛擬實驗室能最高程度的還原醫(yī)學實驗的過程，用最直觀的方法讓學生感受實驗。

目前數(shù)字化虛擬實驗室已經(jīng)廣泛被運用到組織學與胚胎學的教學中，當代醫(yī)學生只有詳細了解組胚的基本理論后，才能更好的學習人類的生理規(guī)律與病理現(xiàn)象。

一、數(shù)字化虛擬實驗室的建設

（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。虛擬切片的教學系統(tǒng)構成十分復雜是由數(shù)碼攝像機、全自動顯微鏡及數(shù)碼圖片瀏覽系統(tǒng)組成。

數(shù)字切片能將實驗的全過程以及各細節(jié)全部進行數(shù)字圖像采集、剪輯、用網(wǎng)絡完成在線預覽等功能，全自動顯微鏡在醫(yī)學上的應用可以實現(xiàn)醫(yī)生與患者遠程會診功能，在教學上可以實現(xiàn)永久保存實驗過程，不褪色，形成永久性教學資料，能為日后的教學工作提供參考檔案。因此，構建數(shù)字化虛擬實驗室的基礎工作是對實驗過程進行數(shù)字切片。

（二）標本的數(shù)字化建設

國外虛擬仿真實驗室建設較好應用也較廣，我國數(shù)字化模擬實驗室的建設雖然起步較晚，但是近年來發(fā)展迅猛。在組胚教學中，可用利用數(shù)碼攝像機把形態(tài)典型、結構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)字虛擬實驗室的數(shù)據(jù)庫中，在拍攝中要注意拍攝角度考慮到相機反光、模糊等顯現(xiàn)。拍攝時采用自然光以保持標本形態(tài)與色澤真實化，拍攝背景應采用深藍色棉布，達到不發(fā)光的最佳還原效果。標本變要放好標尺方便學生測量。

二、虛擬切片系統(tǒng)應用到教學中的益處

在傳統(tǒng)的教學模式中，教學切片常常因為保管不善、數(shù)量過大不易保存等原因，帶有查找困難、易損壞等問題。不利于學生對醫(yī)學實驗理解，數(shù)字切片系統(tǒng)是將切片轉換成數(shù)字化影像信息，并收集有特點的結構代表組織切片信息，是一套科學又專業(yè)化的先進教學設備。讓學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，能保證各個實驗室聯(lián)合操作時，實現(xiàn)資源共享。

三、數(shù)字化虛擬實驗室在組胚教學中的具體實踐

（一）在實驗方面指導的實踐

在實驗遇到瓶頸或困難時，由于部分實人員的能力與水平有限，對于難以落實的實驗方法，常常感到異常頭痛。這時可以借助全自動顯微鏡及遠程控制系統(tǒng)，遠程聯(lián)系更高級的專家用遠程調用相關實驗數(shù)據(jù)、修改實驗方案并傳授實驗方法，明確實驗目標從而達到遠程操控實驗師對遠程的操作。

（二）在組胚教學中的實踐

教師可以在傳授抽象醫(yī)學知識時借助數(shù)字化虛擬實驗室，能幫助學生增強理解。如：再教授血液流動時，利用虛擬實驗室，讓學生的視角進入到人體內部觀察血液的流速，直觀的觀察結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)當代醫(yī)學生自主學習與探索知識的精神。還可以在日常教學中用虛擬實驗室，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驗，也可以通過數(shù)字化虛擬實驗室進行，減少實驗對人體的侵害。在試驗中學生對比較復雜的步驟不理解時，可以自由控制實驗進度，還能實現(xiàn)反復操作。數(shù)字化虛擬實驗室能讓學生直接參與實驗過程，讓學生主動學習，自主探究，提升學生學習效果的同時也提高了教學質量。

（三）實現(xiàn)娛樂型實驗教學

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

（四）課后練習的實踐

課堂練習結果往往能反應出學生對知識的掌握，但是傳統(tǒng)的課堂練習方式，讓學生覺得‘壓力山大，教師應該放棄任務式的練習模式，結合新型教學手段，讓學生進行課下線上網(wǎng)絡練習，習題分為必答題與選答題，讓學生對不能完全消化的知識進行排查，對已經(jīng)掌握的知識進行鞏固。在習題網(wǎng)站上，教師可以設置自測題，讓學生檢測這一階段的學習成果，教師也可以通過學生網(wǎng)絡提交的答案，了解學生的學習狀況，適當調整授課方法，提高學生學習效率，增強教學質量。

四、總結

綜上所述， 虛擬實驗教學作為一種新的教學形式，能豐富傳統(tǒng)課堂，讓課堂教學變得更加生動，教師可以通過遠程控制系統(tǒng)對學生進行線上與線下的同步知道，保證所有的實驗項目都高質量完成。把抽象的知識變直觀，有效的提高學生的理解力從而提高教學質量，隨著數(shù)字虛擬實驗室的日漸完善，一定會為醫(yī)學教育領域發(fā)揮更大的貢獻。

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