多視角錄播模式在病原生物學實驗教學中的應用設想*

周琳琳 李婉宜 楊靖 曾蔚 馬巨輝 張衛華 李明遠 鄺玉△

(1.四川大學華西基礎醫學與法醫學院微生物學教研室，四川 成都 610041； 2.湖北醫藥學院基礎醫學院微生物學教研室，湖北 十堰 442000； 3.四川大學華西基礎醫學與法醫學院形態學實驗室，四川 成都 610041； 4.四川大學計算機學院，四川 成都 610065)

多視角錄播模式在病原生物學實驗教學中的應用設想*

周琳琳1李婉宜1楊靖2曾蔚1馬巨輝3張衛華4李明遠1鄺玉2△

(1.四川大學華西基礎醫學與法醫學院微生物學教研室，四川 成都 610041； 2.湖北醫藥學院基礎醫學院微生物學教研室，湖北 十堰 442000； 3.四川大學華西基礎醫學與法醫學院形態學實驗室，四川 成都 610041； 4.四川大學計算機學院，四川 成都 610065)

為推進病原生物學實驗教學改革，設想建立以多視角錄播模式為基礎的病原生物學實驗教學體系，包括病原生物學實驗教學多視角錄播系統和病原生物學實驗操作數字化評估系統。希望通過人機交互的實驗教學、操作和評估方式，在提高學生學習積極性的同時，更有效地培養學生的觀察能力、思維能力和實驗操作能力。

多視角錄播模式；病原生物學實驗；實驗教學改革

計算機科學的迅速發展及其在教育領域中的廣泛應用，使得教學模式、學習方法、以及考核方式等方面發生了深刻的變革。錄播系統是一套將現場攝錄的視頻、音頻、電子設備的圖像信號進行整合同步錄制和生成標準化的流媒體文件，用以對外播放、存儲、后期編輯，并且基于網絡，可實現網上同步直播，也可后期點播的計算機軟硬件設備[1-2]。錄播系統的應用，既是對傳統教學模式的補充，更是一種教學模式的變革。在實驗教學中應用錄播模式是新形勢下的必然發展趨勢。

病原生物學是整合醫學微生物學和醫學寄生蟲學而形成的一門基礎醫學專業課程，與臨床密切相關。病原生物學實驗教學聯系病原生物學理論知識和臨床實踐，是基礎醫學的重要學科，也是一門技術性很強的實驗學科。病原生物學實驗技術包括了病原學檢查、免疫學檢查和分子生物學檢查三大方面的各項檢測技術，是醫藥類學生“基本技能”的重要體現，也是推動病原生物學學科發展的重要動力[3]。因此，病原生物學實驗教學的核心任務是讓學生掌握各項實驗的基本原理和實驗方法，著重鍛煉自己的觀察能力、思維能力和操作能力。針對病原生物學實驗操作教學的特點和考核評估的需求，在對現有錄播系統進行改進和完善的基礎上，可以建立一套以多視角錄播模式為基礎的實驗教學體系，以達到在病原生物學實驗課程中更有效地培養學生實驗能力的目的。

1 傳統病原生物學實驗操作教學和考核評估中存在的問題

病原生物學實驗實踐性強、實驗機制和實驗操作相對繁雜，然而由于傳統實驗教學和操作考核的限制，學生實驗能力的培養難以達到預期的效果。

在傳統的實驗操作教學過程中，一般都由教師親自操作示教，學生在教師周圍觀看學習。由于學生人數多，所在位置視覺角度的不同和觀看不便，不僅常常造成課堂混亂，而且無法保證學生清楚觀察到所有操作細節。另外，由于時間限制，教師無法多次重復操作。另一方面，一些實驗操作雖然配備視頻，然而傳統的操作視頻難以對教師的講授、實驗操作的各個方位，以及實驗設備如顯微鏡觀察結果進行同步錄制。所以，實驗操作的授課質量受到了一定程度的影響。

在評估學生實驗操作水平方面，由于一位教師無法同時觀察所有學生的操作過程，所以難以全面了解學生的掌握情況。如果學生未能得到及時的反饋，就難以發現實驗操作過程中存在的問題，對正確掌握規范的實驗操作技能造成阻礙。另外，由于學生人數多，而教師人數有限，所以教師難以對所有學生開展操作考核。目前，理論考試仍然占據主導地位，不能準確、全面地反應學生的實驗能力。

2 以多視角錄播系統為基礎的病原生物學實驗教學體系的設計

2.1 病原生物學實驗教學多視角錄播系統

錄播系統可以整合PowerPoint演示文稿、音頻、視頻、電子設備的圖像信號，生成流媒體文件。理論的講解如果能夠借助多媒體進行展示，將能得到更好的教學效果[4]。借助錄播系統，首先可以制作相應上課內容的PowerPoint演示文稿，并配以授課音頻。其次，針對重要的實驗操作內容，包括細菌的接種、顯微鏡油鏡的使用與保護、細菌生長情況觀察、革蘭染色、抗酸染色、以及化膿性球菌的分離鑒定，可以運用多視角技術錄制標準化操作演示視頻，覆蓋到操作人員的正前方、左右手方向等多個角度。對于一些需要顯示電子設備圖像信號的實驗操作，例如革蘭染色和抗酸染色的結果觀察，還可以通過設備信號接入，同步錄制顯微鏡的操作過程和鏡頭下的圖像結果。最后運用錄播系統，整合PowerPoint演示文稿、音頻、多視角實驗操作視頻和設備接入信號形成流媒體文件。播放時，學生可以自行選取多路同步回放的模式進行全局觀看，也可以單獨將一路視頻放大查看細節，系統也可將需要的視頻段落裁剪導出用于教學課件的編寫。

2.2 病原生物學實驗操作數字化評估系統

實驗操作的評估貫穿于學生的練習和考核過程中。病原生物學實驗操作數字化評估系統的功能應包括：①多角度，清晰、全面地記錄和存儲學生實驗操作的過程；②實驗操作評分標準，包括細化的考核要點和分值，例如細菌抗酸染色鏡檢的考核要點和分值(表1)；③后期回放、編輯、審閱和評分功能，學生可根據考核要點回顧自己的操作過程和標記考核要點對應操作在已錄制視頻中出現的時間，以便教師的后期評估；④評分和評語通過網絡上載，供學生課后查詢評估成績和回顧操作過程。

表1 細菌抗酸染色鏡檢的考核要點及其分值

3 結束語

以多視角錄播模式為基礎的病原生物學實驗教學體系的設計，建立在病原生物學實驗教學積累的經驗基礎上。通過病原生物學實驗教學多視角錄播系統而制作生成的流媒體文件，學生可以更加形象生動、清晰全面地學習實驗操作方法。應用病原生物學實驗操作數字化評估系統，學生可以井然有序地開展實驗操作練習和考核，并且更明確地了解操作技能的掌握情況。另一方面，應用人機交互模式可以在多個實驗室平行進行操作考核，減少了監考教師數量；審閱和評分系統也極大提高了教師進行后期批閱評估的效率。當然，以多視角錄播系統為基礎的病原生物學實驗教學體系的建立，還需要根據實際應用的需求進行調整和完善，讓系統更便于師生使用。

在病原生物學實驗教學中應用多視角錄播系統，是新形勢下的發展趨勢，能夠更好地實現病原生物學實驗教學培養和提高學生觀察能力、思維能力和操作能力的核心任務。

1 陳麗靈,李匯明,張曉平,等．全自動錄播系統在診斷學教學中的應用[J]．臨床和實驗醫學雜志, 2009, 8(9): 152-153.

2 鄭海峰．教學錄播系統發展趨勢探析[J]．電子技術與軟件工程, 2014, (4): 59-59.

3 李婉宜,陳建平. 病原生物學實驗指導[M]．北京: 人民衛生出版社, 2016, 2-2.

4 彭麗娟．病原生物學實驗教學改革初探[J]．中國病原生物學雜志, 2012, 7(9): 附頁2-3.

5 李菁華,黃紅蘭,史紅艷. 8年制醫學微生物學實驗教學改革探索和實踐[J]. 中國實驗診斷學, 2012, 16(9): 1749-1750.

Application of multi-view recording and broadcasting mode in pathogen biology experimental course*

Zhou Lin-lin1, Li Wan-yi1, ZengWei1, Ma Ju-hui2, Zhang Wei-hua3, Li Ming-yuan1, Kuang Yu2△

(1.Department of Microbiology, West China School of Preclinical and Forensic Medicine, Sichuan University, Sichuan Chengdu 610041; 2.Department of Microbiology, School of Basic Medical Sciences, Hubei University of Medicine, Hubei Shiyan 442000; 3.Laboratory of Morphology, West China School of Preclinical and Forensic Medicine, Sichuan University, Sichuan Chengdu 610041; 4.School of Computer Science, Sichuan University, Sichuan Chengdu 610065)

四川大學新世紀高等教育教學改革工程(第七期)研究項目

周琳琳，女，講師，主要從事醫學微生物學科研與教學研究，Email：zhoulinlin@scu.edu.cn。

△通訊作者：鄺玉，女，高級實驗師，主要從事病原生物學研究，Email：kuangyu20001113@163.com。

2017-6-9)