陳素，謝鶯，尹世金，何志勇（.中南民族大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院，湖北武漢40074；.中南民族大學(xué)藥學(xué)院，湖北武漢40074；.中南民族大學(xué)實驗教學(xué)中心，湖北武漢40074）

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信息化技術(shù)在解剖生理學(xué)課堂和實踐教學(xué)中的應(yīng)用

陳素1，謝鶯1，尹世金2，何志勇3
（1.中南民族大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院，湖北武漢430074；2.中南民族大學(xué)藥學(xué)院，湖北武漢430074；3.中南民族大學(xué)實驗教學(xué)中心，湖北武漢430074）

摘要：信息化技術(shù)作為現(xiàn)代教育的新方法，引發(fā)了越來越多的教學(xué)改革。在解剖生理學(xué)課堂教學(xué)中，多媒體技術(shù)，特別是Flash動畫，以其豐富的表現(xiàn)力和動態(tài)演示過程降低了教學(xué)難度，拓展了學(xué)生想象空間，提高了學(xué)習(xí)效率和教學(xué)質(zhì)量。以計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的信息交流、傳輸和處理技術(shù)，在以顯微鏡觀察和動物實驗為主的解剖生理學(xué)實踐教學(xué)中，發(fā)揮著傳統(tǒng)教學(xué)方式無可比擬的優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：信息化技術(shù)；解剖生理學(xué)；顯微鏡；動物實驗

解剖生理學(xué)是研究人體各部分正常形態(tài)、結(jié)構(gòu)及人體生命活動規(guī)律或生理功能的學(xué)科，是藥學(xué)、生物技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程等專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課［1］。該課程［2］包含了解剖學(xué)和生理學(xué)兩門學(xué)科內(nèi)容，涉及組織學(xué)、胚胎學(xué)、細胞學(xué)和分子生物學(xué)等多個學(xué)科知識，內(nèi)容廣泛且抽象；此外，實踐教學(xué)還涉及顯微鏡觀察和動物實驗，這對于非醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生來說比較難學(xué)。如何使學(xué)生在沒有學(xué)過尸體解剖的情況下就能清楚了解人體組織結(jié)構(gòu)和生理功能，熟練掌握動物實驗操作，是教師在教學(xué)過程中需要不斷思考和努力解決的問題。

信息化技術(shù)可以使所要傳授的知識更加形象化、直觀化、具體化，將客觀事物的形、色、聲直接訴諸學(xué)生的感官，使其能眼見其形、耳聞其聲。在解剖生理學(xué)課堂和實踐教學(xué)中采用信息化技術(shù)，能將原本枯燥、乏味的知識生動直觀地展現(xiàn)在學(xué)生面前，激發(fā)其強烈的求知欲，調(diào)動其學(xué)習(xí)積極性［3］。因此，我們在解剖生理學(xué)理論和實踐教學(xué)中，嘗試運用各種信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，取得了良好的教學(xué)效果。

1　課堂教學(xué)中充分運用Flash 動畫技術(shù)

解剖生理學(xué)教學(xué)需要向?qū)W生展示很多人體結(jié)構(gòu)，涉及名詞非常多，學(xué)生反映較難記憶。制作集合聲音、文字、圖片、動畫、視頻等多種媒體信息的課件來輔助教學(xué)，可將人體結(jié)構(gòu)直觀化，人體功能原理圖像化和動態(tài)化，從視聽角度強化學(xué)生理解和記憶，提高學(xué)生課堂學(xué)習(xí)效率［4，5］。

在課堂教學(xué)中，生理學(xué)部分教學(xué)內(nèi)容與Flash動畫相匹配的較多。很多生理功能都是動態(tài)進行的，一步接一步，一環(huán)扣一環(huán)，這些知識較抽象，看不見、摸不到、動感強，文字和圖片難以表達，用Flash動畫能明顯提高教學(xué)效果［6］。比如，“骨骼肌的收縮原理”“神經(jīng)肌肉的興奮傳遞過程”“細胞膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能”“生物電現(xiàn)象及其產(chǎn)生原理”“血液凝固過程”“神經(jīng)沖動的傳導(dǎo)”“心動周期”“心臟的興奮傳導(dǎo)過程”等內(nèi)容，通過Flash動畫的仿真演示，能描述生命活動的過程和機制，體現(xiàn)生命活動的時間和空間關(guān)系。

實踐證明，F(xiàn)lash動畫的運用，有助于將抽象化的知識轉(zhuǎn)化為實體化的記憶，讓學(xué)生能夠“看得見”，促進了學(xué)生對于生理功能過程中各種假說、機制、模型的理解，同時也加深了記憶。

2　顯微鏡觀察時充分運用顯微圖像互動教學(xué)技術(shù)

顯微鏡下的微觀形態(tài)學(xué)教學(xué)是解剖生理學(xué)實踐教學(xué)的重要內(nèi)容，特別是組織學(xué)部分內(nèi)容，需要在相應(yīng)的顯微鏡觀察中鞏固、理解、記憶。學(xué)生只有通過親自觀察鏡下的顯微結(jié)構(gòu)，才能真正掌握人體組織結(jié)構(gòu)，理解組織結(jié)構(gòu)和相應(yīng)生理功能之間的關(guān)系，達到提高認識、分析和綜合能力的目的。

顯微圖像互動教學(xué)系統(tǒng)是由顯微圖像分析儀組成的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)，用于顯微形態(tài)學(xué)教學(xué)，能將學(xué)生顯微鏡下的圖像發(fā)送到教師機上，也能將教師顯微鏡下的圖像投影到屏幕上，通過靈活的語言教學(xué)模式和全面的圖像數(shù)據(jù)共享，實現(xiàn)了在同一時間、同一界面師生的高效溝通，能有效開展學(xué)生和教師之間的互動教學(xué)［7，8］。

以往學(xué)生利用顯微鏡觀察組織切片時，先通過教師調(diào)節(jié)顯微鏡看到正確清晰的組織結(jié)構(gòu)，然后再自行觀察。教師不能隨時看到學(xué)生顯微鏡下的物像，難以了解學(xué)生是否掌握了顯微鏡的使用和觀察到了正確清晰的組織結(jié)構(gòu)。利用顯微圖像互動教學(xué)系統(tǒng)，學(xué)生可以隨時將自己顯微鏡下的物像與投影屏幕上教師顯微鏡下的物像進行比對，教師也可以隨時發(fā)現(xiàn)學(xué)生顯微鏡下物像的錯誤，大大提高了實踐教學(xué)效率。

3　動物實驗操作示教時充分運用實時視頻傳輸技術(shù)

生理學(xué)是一門實驗性學(xué)科。血液循環(huán)的正確結(jié)論是17世紀英國著名醫(yī)生威廉·哈維采用活體解剖法和動物實驗法在多種動物體上進行研究，并在人體上進行觀察才得出的，這充分說明生理學(xué)是建立在實驗和觀察基礎(chǔ)上的［9］。動物實驗操作是解剖生理學(xué)實踐教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，用來進行實驗操作的動物主要有蟾蜍、家兔、大鼠等。由于非醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生在實驗課前大都從未接觸過實驗動物，因此，動物實驗操作示教就顯得尤為必要。

兩名教師進行動物實驗操作示教時，最少有十幾名學(xué)生在觀看，由于實驗操作視野不大，分離神經(jīng)時只有近前的幾名學(xué)生才能看到。如何保證每名學(xué)生都能近距離、清晰地觀看動物實驗操作示教，一直是教師待解的難題。實時視頻傳輸技術(shù)［10，11］徹底解決了這個難題。應(yīng)用高清攝像頭拍攝動物實驗操作示教畫面，并實時傳輸?shù)酵队捌聊簧?，即使是極細的減壓神經(jīng)，坐在后排的學(xué)生也能看得一清二楚。拍攝的視頻還可以保存成盤，學(xué)生可隨時在電腦上觀看，方便其在自行操作時查閱，同時也優(yōu)化了教學(xué)資源。

4　實驗操作考試時充分運用虛擬仿真技術(shù)

解剖生理學(xué)實驗課考試主要包括觀察解剖標本及組織切片和動物實驗操作兩部分。以往針對組織切片的考試都是在顯微鏡下進行，教師將需要學(xué)生識別的組織結(jié)構(gòu)在顯微鏡下用指針指示，再由學(xué)生觀察寫出結(jié)構(gòu)名稱。這種模式費時費力，而且學(xué)生誤觸調(diào)節(jié)切片位置的旋鈕，指針所指示的結(jié)構(gòu)就會錯位，從而影響下一位學(xué)生的考試結(jié)果。針對這一問題，我們開發(fā)了一套解剖學(xué)與組織學(xué)實驗在線考試系統(tǒng)［12，13］，將解剖學(xué)圖庫中的圖片和組織切片鏡下圖片輸入考試系統(tǒng)，由考試系統(tǒng)隨機抽取圖片讓學(xué)生識別結(jié)構(gòu)，不但避免了顯微鏡操作的不便，也節(jié)約了人力、物力。

動物實驗操作考試則引進了醫(yī)學(xué)機能虛擬實驗室軟件系統(tǒng)［14，15］。該系統(tǒng)采用計算機虛擬仿真與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，運用服務(wù)器構(gòu)架模式，涵蓋了20多個全套模擬仿真的機能學(xué)實驗。通過內(nèi)置的考試系統(tǒng)，可對學(xué)生進行動物實驗操作考核。由于模擬仿真實驗無需實驗動物，也無需實驗準備，大大節(jié)省了動物實驗操作考試成本，也符合保護實驗動物原則，從根本上克服了以往利用實驗動物進行實驗操作考試的弊端。

隨著信息化技術(shù)的高速發(fā)展，信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正以前所未有的方式改變著我們的生活與學(xué)習(xí)，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式越來越不能滿足學(xué)生個性化學(xué)習(xí)需求，因此，將信息化手段引入傳統(tǒng)課堂勢在必行。在課堂教學(xué)中引入信息化技術(shù)，為學(xué)生創(chuàng)新意識和探索精神培養(yǎng)提供了良好環(huán)境，拓寬了課堂學(xué)習(xí)的內(nèi)涵與外延。信息技術(shù)與課堂教學(xué)整合，對于深化教學(xué)改革、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、改革課堂教學(xué)模式、提高教學(xué)效率以及培養(yǎng)學(xué)生整體素質(zhì)和綜合能力都具有重要意義。

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中圖分類號：G420

文獻標識碼：A

文章編號：1671-1246（2016）07-0064-03

基金項目：中南民族大學(xué)教學(xué)研究項目“不同專業(yè)解剖生理學(xué)課程及實驗教學(xué)方法異同點的研究”（JYX10024）