基于智能手機(jī)的組織學(xué)實(shí)驗(yàn)圖庫(kù)建設(shè)及應(yīng)用*

李 濤，范 妤，劉 芳，王少蘭（陜西中醫(yī)藥大學(xué)組織胚胎學(xué)教研室，陜西咸陽(yáng)712000）

【提 要】 實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)習(xí)組織學(xué)的重要環(huán)節(jié)。利用智能手機(jī)開(kāi)展輔助教學(xué)可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到良好的教學(xué)效果。該文結(jié)合有效實(shí)驗(yàn)圖庫(kù)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，從圖庫(kù)建立、平臺(tái)管理和實(shí)際應(yīng)用方面進(jìn)行了探討，為開(kāi)展“互聯(lián)網(wǎng)＋”時(shí)代的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)提供了新的思路。

組織學(xué)是一門形態(tài)學(xué)，主要研究人體的微細(xì)結(jié)構(gòu)及相關(guān)功能。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)習(xí)組織學(xué)的重要環(huán)節(jié)[1]，其對(duì)于培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生的基本技能、科學(xué)作風(fēng)及思維能力等均起著重要作用。在組織學(xué)的理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，有效的圖片有助于學(xué)生理解組織學(xué)的基本知識(shí)，實(shí)現(xiàn)“教書(shū)育人”功能的最大化[2]。隨著校園無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的普及，利用智能手機(jī)開(kāi)展輔助教學(xué)能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到良好的教學(xué)效果[3?4]。作者在長(zhǎng)期的教學(xué)中制作了完整的組織學(xué)切片圖庫(kù)，并分類上傳到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)與學(xué)生共享，培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。現(xiàn)報(bào)道如下。

1 實(shí)驗(yàn)圖庫(kù)建設(shè)目的及方法

實(shí)驗(yàn)圖庫(kù)采集了組織學(xué)切片光鏡下的高清圖片，在圖片上配以文字、箭頭、線條的注解及理論要點(diǎn)的小結(jié)，歸納整理后上傳到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。組織學(xué)實(shí)驗(yàn)圖庫(kù)的建立及使用旨在提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，其特點(diǎn)是：（1）開(kāi)放性。學(xué)生課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)不受時(shí)間、空間限制。（2）實(shí)用性。圖片內(nèi)容與學(xué)生鏡下觀看切片的效果完全一致，突出了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn)，避免了學(xué)生認(rèn)識(shí)上的偏差，并有利于鞏固理論知識(shí)。（3）多樣性。圖庫(kù)中的圖片分辨率高，尺寸大小適中，在電腦端、智能手機(jī)及投影屏幕上全屏播放均能達(dá)到理想的瀏覽體驗(yàn)。

1.1 圖片的采集 利用科研級(jí)數(shù)碼顯微鏡（Leica DM4000B）采集組織學(xué)切片的光鏡結(jié)構(gòu)，包含宏觀、低倍和高倍的高清圖片（長(zhǎng)寬比為4∶3），并保存為JPEG格式。宏觀物鏡下采集的圖片要包含切片的全部區(qū)域，對(duì)于面積較大，難以在一個(gè)視野全部顯示的切片可利用圖像采集軟件的拼圖功能進(jìn)行合成；低倍物鏡下采集切片的典型區(qū)域，要求染色清晰，無(wú)刀痕、折疊和破損等異常情況；高倍物下鏡的采集是在低倍采集的區(qū)域中發(fā)現(xiàn)最具代表性的結(jié)構(gòu)。

采集圖片包含全部的組織學(xué)教學(xué)切片，符合以下要求：（1）適當(dāng)加入不同種屬動(dòng)物的標(biāo)本或特殊染色來(lái)顯示其特異性，如實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生觀察的是豬肝，肝小葉界限清楚，通過(guò)增加人的肝臟標(biāo)本（肝小葉無(wú)明顯界限），便于學(xué)生進(jìn)行對(duì)比。（2）為保證實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的完整性，在同一放大倍數(shù)下可采集多個(gè)視野的區(qū)域，如血涂片中白細(xì)胞種類多、數(shù)量少，分散于紅細(xì)胞之間，需要在高倍鏡下采集不同位置的白細(xì)胞。（3）采集的圖片應(yīng)是高分辨率、細(xì)節(jié)清晰、結(jié)構(gòu)典型、易于辨認(rèn)，多數(shù)切片還要包含低倍、高倍鏡下典型的縱、橫斷面結(jié)構(gòu)特征。

1.2 圖片的處理及制作 使用圖像編輯軟件，如Photoshop、Image?Pro Plus、Xara X 等，將圖片進(jìn)行白平衡、亮度和對(duì)比度的適量處理。作者利用Xara X軟件導(dǎo)入圖片，在圖片下方文字注明切片名稱、染色方式及放大倍數(shù)，并在圖片的相應(yīng)位置標(biāo)注箭頭、虛線、文字說(shuō)明等，最后將圖片導(dǎo)出為JPEG格式，尺寸為1229×922像素，大小為 500～1000 K。

圖片在制作中應(yīng)注意以下問(wèn)題：（1）所有文字格式盡量統(tǒng)一，保持美觀。由于圖片不同位置的顏色差異較大，某些文字顏色在圖片中可能不易辨認(rèn)，可在文字下方加入白色方框，將其透明度設(shè)為50%。（2）低、高倍圖片在右上角加入相應(yīng)的縮略圖，并用方框顯示放大的區(qū)域。（3）文字、箭頭、虛線的標(biāo)注位置合理，不能影響到圖片的觀察效果。（4）圖片的文字標(biāo)注層應(yīng)次清楚，一些重要的組織結(jié)構(gòu)需配有理論小結(jié)或思考題，如消化管的圖片用數(shù)字和文字依次標(biāo)出4層結(jié)構(gòu)和主要特點(diǎn)。（5）一些學(xué)生不易理解的光鏡圖片中增加電腦手繪的模式圖，如氣管的假?gòu)?fù)層纖毛柱狀上皮，在鏡下看起來(lái)有多層細(xì)胞核，看不到細(xì)胞邊界，結(jié)合圖片中添加的模式圖能清楚看到細(xì)胞僅有1層，只不過(guò)高矮不等。（6）適當(dāng)加入GIF動(dòng)態(tài)圖片，如脾臟實(shí)質(zhì)的副皮質(zhì)區(qū)與周圍的淋巴小結(jié)、髓索不好辨認(rèn)，通過(guò)添加線條、半透明不規(guī)則區(qū)域制作動(dòng)態(tài)圖片，讓其不斷“閃爍”來(lái)顯示界限。

1.3 組織學(xué)實(shí)驗(yàn)圖庫(kù)的建立 針對(duì)各醫(yī)學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的不同，挑選相應(yīng)的圖片按實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、章節(jié)順序和放大倍數(shù)，以數(shù)字結(jié)合文字方式進(jìn)行命名，每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的圖片分別放置到相應(yīng)的文件夾當(dāng)中，將所有的文件夾統(tǒng)一保存到“組織學(xué)實(shí)驗(yàn)”文件夾中，智能手機(jī)播放圖片的順序就是文件名排列的順序。

1.4 網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的發(fā)布及管理 基于智能手機(jī)瀏覽的移動(dòng)端非商業(yè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，根據(jù)管理者不同主要分為單位統(tǒng)籌運(yùn)營(yíng)平臺(tái)和教師直營(yíng)平臺(tái)[5]。單位統(tǒng)籌運(yùn)營(yíng)平臺(tái)是由教育行政部門、學(xué)校創(chuàng)建的在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，如本校分配給全體師生賬號(hào)的優(yōu)幕課在線教育平臺(tái)。教師直營(yíng)平臺(tái)為公共云存儲(chǔ)服務(wù)，如百度網(wǎng)盤注冊(cè)賬號(hào)后可跨終端查看文件。非商業(yè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)可在電腦端上傳文件，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)面的資源共享，無(wú)需教師投入資金和設(shè)備，操作簡(jiǎn)單，便于管理和維護(hù)。優(yōu)幕課中，教師上傳文件后點(diǎn)擊發(fā)布，便可直接共享；百度網(wǎng)盤的共享為鏈接網(wǎng)址及轉(zhuǎn)換的二維碼，需發(fā)布給學(xué)生完成資源共享。在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)師生的互動(dòng)中，結(jié)合學(xué)生對(duì)圖片庫(kù)的反饋意見(jiàn)，教師對(duì)不完善的地方可不斷改進(jìn)、優(yōu)化。

2 培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力

組織學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)包括課前預(yù)習(xí)、課堂實(shí)踐和課后復(fù)習(xí)等多個(gè)環(huán)節(jié)[6]。由于課本、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)中文字多，圖片少，學(xué)生不清楚如何準(zhǔn)確觀察組織學(xué)切片，也不了解觀察目標(biāo)的具體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)[7]。自主學(xué)習(xí)是根據(jù)學(xué)生自身的學(xué)習(xí)需求，自主設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法，獨(dú)立完成學(xué)習(xí)過(guò)程并作出自我評(píng)價(jià)[8]，網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)已成為醫(yī)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的重要組成部分[9?10]。利用組織學(xué)圖庫(kù)學(xué)生可以正確掌握組織學(xué)切片的觀察方法和學(xué)習(xí)重點(diǎn)，使用智能手機(jī)打開(kāi)百度網(wǎng)盤或優(yōu)幕課的APP應(yīng)用，每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目里的文件按照文件名排序，手指左右滑動(dòng)顯示前后圖片。每張切片內(nèi)容首先是在宏觀圖片中顯示與實(shí)際切片相同的肉眼效果，同時(shí)配有實(shí)驗(yàn)要求。低倍圖片是將宏觀圖片局部放大，高倍圖片將低倍圖片的局部進(jìn)一步放大。學(xué)生瀏覽圖片的順序與實(shí)驗(yàn)課觀察組織切片完全相同，均是從整體到局部，由低倍到高倍，循序漸進(jìn)。此外，通過(guò)對(duì)不同斷面的標(biāo)注和提示有助于學(xué)生樹(shù)立立體的思維方式。

3 應(yīng)用情況

在本校課程設(shè)置中，組織學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)比例大致是2∶1，實(shí)驗(yàn)教學(xué)占著非常重要的地位。傳統(tǒng)組織學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要以顯微鏡觀察組織學(xué)切片，并借助掛圖、幻燈等做為輔助教學(xué)，學(xué)生被動(dòng)式學(xué)習(xí)，教學(xué)質(zhì)量較差，師生之間缺乏溝通，難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性[11]。

2016年，作者建立了組織學(xué)圖庫(kù)，與虛擬數(shù)字切片比較，圖庫(kù)典型結(jié)構(gòu)、重點(diǎn)突出、成本低、操作簡(jiǎn)單，適合教師獨(dú)立完成圖庫(kù)的制作[12]。圖庫(kù)以圖片方式保存，相比于PPT課件，移動(dòng)端可直接瀏覽，無(wú)須下載，易于傳輸和更新。在資源共享中，作者將百度網(wǎng)盤和優(yōu)幕課配合使用，其中百度網(wǎng)盤屬于全局開(kāi)放共享，所有人可以通過(guò)共享鏈接來(lái)閱讀與保存組織學(xué)在線教學(xué)資源[13]，還可輔助高年級(jí)學(xué)生病理學(xué)的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)[14]；而優(yōu)幕課為局部開(kāi)放，僅教師名冊(cè)下的學(xué)生可以瀏覽，在優(yōu)幕課中能夠進(jìn)行在線測(cè)驗(yàn)及師生交流，教師端可以看到學(xué)生在每個(gè)學(xué)習(xí)單元的學(xué)習(xí)時(shí)間及測(cè)驗(yàn)成績(jī)，并能實(shí)時(shí)相互交流，不受時(shí)間、空間的限制。組織學(xué)實(shí)驗(yàn)圖庫(kù)還運(yùn)用到本校形態(tài)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和精品課程當(dāng)中，豐富了教學(xué)資源。

百度網(wǎng)盤后臺(tái)可監(jiān)測(cè)學(xué)生下載次數(shù)，對(duì)本校16級(jí)臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，有92.5%學(xué)生下載瀏覽。通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，利用組織學(xué)圖庫(kù)學(xué)習(xí)能夠加強(qiáng)對(duì)理論知識(shí)的理解（90.8%），提高實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)效率（86.3%），增加學(xué)習(xí)興趣（83.7%）。

綜上所述，智能手機(jī)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)教育是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育的必然發(fā)展趨勢(shì)[15]，組織學(xué)實(shí)驗(yàn)圖庫(kù)的建立有助于學(xué)生正確掌握組織結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。教師在圖庫(kù)構(gòu)建和教學(xué)中促進(jìn)了教育觀念的更新，這為開(kāi)展“互聯(lián)網(wǎng)＋”時(shí)代的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)提供了新思路。