人體寄生蟲(chóng)學(xué)數(shù)字化標(biāo)本教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)建與應(yīng)用

蔣莉萍　彭小紅　韋晗寧　莫?jiǎng)偂乔锘?/p>

關(guān)鍵詞：人體寄生蟲(chóng)學(xué)；數(shù)字化標(biāo)本；教學(xué)平臺(tái)

中圖分類號(hào)：R38 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1008-2409（2016）05-0102-03

人體寄生蟲(chóng)學(xué)教學(xué)內(nèi)容主要包括人體寄生蟲(chóng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生活史、致病、診斷、流行及防治。寄生蟲(chóng)病的診斷找到病原體做出準(zhǔn)確鑒定是“金標(biāo)準(zhǔn)”，因此，人體寄生蟲(chóng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)是教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和電腦、智能手機(jī)的普及，教育理念和教學(xué)方式、手段正加速革新，在數(shù)字化時(shí)代運(yùn)用多終端、人機(jī)交互等手段來(lái)更好地協(xié)助學(xué)生自主學(xué)習(xí)，輔助教師授課，并對(duì)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行信息化管理，已是現(xiàn)代教學(xué)的趨勢(shì)和方向，因此，將標(biāo)本數(shù)字化并建設(shè)相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)輔助教學(xué)顯得愈加重要?！叭梭w寄生蟲(chóng)學(xué)數(shù)字化標(biāo)本教學(xué)平臺(tái)”的構(gòu)建，契合了形態(tài)學(xué)虛擬仿真教學(xué)及現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的趨勢(shì)和要求。該平臺(tái)通過(guò)建設(shè)高質(zhì)量的數(shù)字化標(biāo)本庫(kù)及配套網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，激勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，助力教師教學(xué)，對(duì)人體寄生蟲(chóng)學(xué)教學(xué)的發(fā)展與改革有重要的意義。

1人體寄生蟲(chóng)學(xué)數(shù)字化標(biāo)本教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)建

1.1數(shù)字化標(biāo)本素材的收集

主要素材為教研室現(xiàn)有標(biāo)本，我校人體寄生蟲(chóng)學(xué)教研室經(jīng)過(guò)幾十年的努力，積累了大量的人體寄生蟲(chóng)標(biāo)本和病理標(biāo)本；在進(jìn)行科研工作時(shí)，建立了一些寄生蟲(chóng)動(dòng)物模型，通過(guò)收集動(dòng)物糞便或解剖動(dòng)物等途徑獲取其蟲(chóng)卵、幼蟲(chóng)、成蟲(chóng)標(biāo)本或大體病理標(biāo)本；菜市場(chǎng)購(gòu)買水生植物、魚(yú)、青蛙等中間宿主制作成大體標(biāo)本；與兄弟院校、肉聯(lián)廠、醫(yī)院檢驗(yàn)科、疾病控制中心等相關(guān)單位加強(qiáng)聯(lián)系，收集教研室所需標(biāo)本。

1.2素材的整理與保存

制作好的玻片標(biāo)本放入木質(zhì)標(biāo)本盒中，大體標(biāo)本固定好后用甲醛溶液浸泡保存于標(biāo)本瓶中。由于圖庫(kù)所需的素材數(shù)量大，為了便于對(duì)收集的素材進(jìn)行查閱和管理，所有標(biāo)本記錄名稱、采集時(shí)間地點(diǎn)、寄生動(dòng)物、寄生部位等并按照蟲(chóng)綱分類保存管理。

1.3數(shù)字化標(biāo)本庫(kù)的建立

1.3.1大體標(biāo)本數(shù)字化標(biāo)本庫(kù)的建立 利用數(shù)碼相機(jī)將現(xiàn)存的大體標(biāo)本360度旋轉(zhuǎn)拍照，應(yīng)用三維立體動(dòng)畫軟件制作成可控制三維立體動(dòng)畫標(biāo)本和交互式立體觀察大體標(biāo)本，并導(dǎo)人大體標(biāo)本的描述。通過(guò)三維立體動(dòng)畫軟件處理好的圖片，配合多點(diǎn)鼠標(biāo)操作可實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字化標(biāo)本任意角度拖動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、平移、縮放及測(cè)量，學(xué)生能看到大體標(biāo)本的不同側(cè)面，讓標(biāo)本可以立體呈現(xiàn)在學(xué)生眼前。

1.3.2玻片標(biāo)本數(shù)字化標(biāo)本庫(kù)的建立 利用最新的數(shù)字切片掃描系統(tǒng)（全自動(dòng)顯微鏡）對(duì)篩選出的高質(zhì)量玻片標(biāo)本進(jìn)行全自動(dòng)掃描，自動(dòng)采集顯微鏡下的數(shù)字圖像。允許用高倍物鏡或油鏡掃描不同區(qū)域，并與低倍掃描的背景全視野圖像一起打包壓縮，制作成數(shù)字標(biāo)本瀏覽模式，并對(duì)數(shù)字化標(biāo)本結(jié)構(gòu)進(jìn)行標(biāo)注或附加注解。制備好的數(shù)字化標(biāo)本在計(jì)算機(jī)或手機(jī)等移動(dòng)終端上如同在顯微鏡下一樣可進(jìn)行不同倍率觀察，也可在低倍背景圖像下選擇區(qū)域進(jìn)行高倍觀察，觀察的同時(shí)能測(cè)量標(biāo)本大小。

1.4數(shù)字化標(biāo)本教學(xué)平臺(tái)構(gòu)建

將制作好的數(shù)字化標(biāo)本上傳到校園網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)資源共享。管理員給學(xué)生設(shè)置賬號(hào)與密碼，學(xué)生可以登錄系統(tǒng)隨時(shí)隨地利用移動(dòng)終端進(jìn)行學(xué)習(xí)。設(shè)立網(wǎng)上交流及答疑區(qū)。對(duì)于疑難問(wèn)題，學(xué)生可以在網(wǎng)上互相討論，也可留言，教師利用課余時(shí)間進(jìn)行解答，構(gòu)建一個(gè)方便師生交流學(xué)習(xí)的第二課堂。利用數(shù)字化標(biāo)本庫(kù)自動(dòng)組卷，學(xué)生可進(jìn)行形態(tài)學(xué)自測(cè)，期末在線進(jìn)行形態(tài)學(xué)考試。通過(guò)后臺(tái)管理功能，教師可以查看學(xué)生的學(xué)習(xí)活躍度、自測(cè)成績(jī)等信息，并對(duì)學(xué)生測(cè)試成績(jī)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2人體寄生蟲(chóng)學(xué)數(shù)字化標(biāo)本教學(xué)平臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)

2.1教學(xué)過(guò)程直觀形象，學(xué)習(xí)不受時(shí)空限制

傳統(tǒng)教學(xué)模式下的圖片來(lái)源主要是幻燈和模式圖，圖片質(zhì)量不高、死板、信息量少，很難滿足教學(xué)的要求。而數(shù)字化標(biāo)本形象直觀、信息量大，使得枯燥的形態(tài)學(xué)教學(xué)變得立體生動(dòng)。以往學(xué)生學(xué)習(xí)寄生蟲(chóng)形態(tài)結(jié)構(gòu)，觀察標(biāo)本僅限于實(shí)驗(yàn)課，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)要掌握所學(xué)的寄生蟲(chóng)形態(tài)是難以實(shí)現(xiàn)的；導(dǎo)致醫(yī)學(xué)生對(duì)人體寄生蟲(chóng)形態(tài)結(jié)構(gòu)知識(shí)掌握不牢，進(jìn)入醫(yī)院或疾病控制中心等部門工作后對(duì)常見(jiàn)的寄生蟲(chóng)辨識(shí)能力不強(qiáng)，對(duì)較為少見(jiàn)的寄生蟲(chóng)難以辨識(shí)，無(wú)法對(duì)寄生蟲(chóng)病做出準(zhǔn)確診斷?；诰W(wǎng)絡(luò)技術(shù)的數(shù)字化標(biāo)本庫(kù)的建立突破了教學(xué)在時(shí)間和空間上的限制，學(xué)生可以用移動(dòng)終端隨時(shí)隨地獲取本課程資源，即使在課程結(jié)束后還可以利用網(wǎng)絡(luò)資源復(fù)習(xí)；且數(shù)字化標(biāo)本可模擬鏡下閱片，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立閱片技能，為培養(yǎng)寄生蟲(chóng)病原學(xué)檢測(cè)專業(yè)人才打下良好基礎(chǔ)。

2.2解決標(biāo)本稀缺問(wèn)題

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人民文化衛(wèi)生水平的提高，多數(shù)人體寄生蟲(chóng)病的感染率越來(lái)越低，使得收集人體寄生蟲(chóng)標(biāo)本變得更加困難。傳統(tǒng)保存標(biāo)本的方法多以玻片封片保存，大體標(biāo)本液浸于玻璃器皿保存。玻片標(biāo)本在使用過(guò)程中容易破裂，如學(xué)生觀察時(shí)鏡頭壓碎玻片、使用時(shí)摔碎玻片；染色玻片標(biāo)本保存時(shí)間長(zhǎng)會(huì)褪色，導(dǎo)致其形態(tài)結(jié)構(gòu)不清晰；而大體液浸標(biāo)本保存時(shí)間過(guò)長(zhǎng)有組織溶解現(xiàn)象；在長(zhǎng)期的使用和保存中一些珍貴的標(biāo)本被損壞。隨著數(shù)字化標(biāo)本的構(gòu)建，所有標(biāo)本經(jīng)數(shù)字化處理后可以永久保存在教研室數(shù)據(jù)庫(kù)中供師生使用，無(wú)須大量重復(fù)制作，節(jié)約了資源；而且對(duì)數(shù)字化標(biāo)本進(jìn)行信息標(biāo)記、分類保存、檢索等更為便捷，使標(biāo)本的管理更加高效。

2.3增強(qiáng)師生互動(dòng)

傳統(tǒng)授課模式下師生交流主要在課堂上，課后師生的交流受時(shí)間、地點(diǎn)限制，而數(shù)字網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)搭建后學(xué)生可以通過(guò)留言、在線交流等方式與教師溝通，解決學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題。通過(guò)后臺(tái)數(shù)據(jù)管理，教師可以了解學(xué)生學(xué)習(xí)活躍程度；通過(guò)對(duì)測(cè)試成績(jī)的分析了解學(xué)生對(duì)寄生蟲(chóng)形態(tài)的掌握程度，根據(jù)錯(cuò)題分布進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容調(diào)整。數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)，為師生交流討論、教師答疑提供極大便利，從而為“互動(dòng)式教學(xué)”提供基礎(chǔ)。

3數(shù)字化標(biāo)本教學(xué)平臺(tái)的不足與展望

3.1數(shù)字化標(biāo)本教學(xué)平臺(tái)的不足

數(shù)字標(biāo)本庫(kù)是將玻片標(biāo)本與大體標(biāo)本數(shù)字化，其圖片質(zhì)量取決于原始標(biāo)本的質(zhì)量和典型性及制作素材時(shí)拍照、掃描等技術(shù)；在移動(dòng)終端觀察受手機(jī)或電腦分辨率、色差等影響；部分寄生蟲(chóng)數(shù)字化圖像效果欠佳，如一些原蟲(chóng)的細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)等只有在顯微鏡下才能清楚地觀察到其特征；一些大體標(biāo)本數(shù)字化的圖像容易忽略掉一些細(xì)節(jié)。故數(shù)字化標(biāo)本與實(shí)體標(biāo)本存在一定差異，所以數(shù)字化標(biāo)本還不能從根本上取代傳統(tǒng)的鏡下玻片標(biāo)本與肉眼大體標(biāo)本，但是數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)可以作為學(xué)生學(xué)習(xí)寄生蟲(chóng)形態(tài)的有益補(bǔ)充。

3.2數(shù)字標(biāo)本庫(kù)的展望

圍繞數(shù)字標(biāo)本教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)，我教研室要繼續(xù)完善網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)建，包括網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)主服務(wù)器的搭建、豐富學(xué)生在線自主學(xué)習(xí)區(qū)、完善試題庫(kù)的建設(shè)與在線考試系統(tǒng)、完善優(yōu)化交互功能等。通過(guò)“數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)”、“動(dòng)態(tài)考核”及“學(xué)習(xí)活躍度”等數(shù)值進(jìn)行自動(dòng)化的統(tǒng)計(jì)及實(shí)時(shí)顯示，方便教師及學(xué)生自己掌握學(xué)習(xí)情況，最終建立一個(gè)學(xué)（學(xué)生自主學(xué)習(xí)）—教（網(wǎng)絡(luò)教學(xué)）—考（網(wǎng)絡(luò)考試與分析）—管（數(shù)據(jù)管理與分析）一體的寄生蟲(chóng)學(xué)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，以適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)方式和教學(xué)內(nèi)容的改革。