楊四軍+張露

[摘 要]實驗動物學(xué)現(xiàn)在已經(jīng)成為現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)技術(shù)發(fā)展不可分割的一個組成部分，是一門獨立的綜合性基礎(chǔ)科學(xué)門類。它作為科學(xué)研究的重要手段，直接影響著許多生命醫(yī)學(xué)領(lǐng)域重大研究課題的立項和高水平科研論文的發(fā)表;它的提高和發(fā)展，又會把許多生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域課題的研究引入全新的境地。在動物實驗學(xué)教學(xué)中引入以微信、QQ、微博、博客為代表的新媒體互動技術(shù)，并利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)和活體實驗相結(jié)合的方式，能實現(xiàn)教學(xué)效果評價的即時性，使學(xué)生出現(xiàn)的錯誤及時得到發(fā)現(xiàn)和糾正;也能更好地解決動物學(xué)實驗中動物的福利問題、實驗材料的成本問題和實驗結(jié)果的評價問題。

[關(guān)鍵詞]新媒體;互動教學(xué);實驗動物學(xué)

[中圖分類號] G642.423 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）11-0122-03

新媒體泛指利用電腦、iPAD、手機(jī)及云服務(wù)等新科技，具有多個傳播主體，傳播層級逐層遞減，傳播手段豐富多樣，傳播內(nèi)容分眾繁雜和傳播迅速、時效性強(qiáng)，實現(xiàn)由所有人面向所有人的交互式信息傳播方式的新興媒體。其主要包括雜志、報紙、廣播、電視、電影等的數(shù)字化及手機(jī)短信、微信、QQ和觸摸媒體等。其與過去我們常見的報紙、廣播、電視、雜志四大傳統(tǒng)媒體有著根本性區(qū)別，被稱為新媒體。[1]隨著社會的進(jìn)步、互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)等移動科技的迅猛發(fā)展，上網(wǎng)5G資費的降低，具有大容量、高分辨率、大屏幕、強(qiáng)交互性等特點的智能手機(jī)已經(jīng)被賦予個人數(shù)字、信息終端的功能，逐步代替掌上電腦，成為新一代大學(xué)校園里人手一部的工具。智能手機(jī)成為大學(xué)生朝夕相處的親密伙伴和課堂學(xué)習(xí)的好助手，QQ、微信以及大學(xué)校園里廣泛應(yīng)用的同名移動OA等社會性軟件，可以實現(xiàn)一個班級或不同班級組成的學(xué)習(xí)小組的討論交流、信息推送，拍攝老師的板書以及隨時向老師和同學(xué)查詢課件中所遇到的難點及疑點。[2]虛擬現(xiàn)實技術(shù)則是建立在計算機(jī)圖形學(xué)、仿真技術(shù)、多媒體和云計算技術(shù)、深度學(xué)習(xí)人工智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行處理技術(shù)和多傳感器技術(shù)基礎(chǔ)上，通過模擬人的五官感覺器官功能，使觀看者沉浸在計算機(jī)生成的多維信息虛擬境界中，并能夠通過視覺觸覺等方式與之進(jìn)行實時互動，從而感知和親密接觸虛擬世界中的特定對象，獲得身臨其境的真實的認(rèn)知。[3]在實驗教學(xué)中的主要應(yīng)用為虛擬解剖、虛擬手術(shù)等，再現(xiàn)動物解剖現(xiàn)場，訓(xùn)練者戴上數(shù)字頭盔即可親身體會動物解剖的要義，而無須擔(dān)心困擾動物實驗教學(xué)的成本和倫理問題。[4]因此，新媒體技術(shù)將在實驗教學(xué)中發(fā)揮越來越重要的作用。將智能手機(jī)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于實驗教學(xué)實踐，構(gòu)建數(shù)字教學(xué)互動系統(tǒng)，將有效提高實驗課程的教學(xué)水平和質(zhì)量，具有廣泛的應(yīng)用價值。本文將結(jié)合作者實驗動物學(xué)實驗課程的教學(xué)實踐，探討如何更好地運用新媒體技術(shù)實現(xiàn)實驗動物學(xué)實驗的互動教學(xué)。

一、實驗動物學(xué)生實驗教學(xué)現(xiàn)狀

（一）資金短缺與實驗條件簡陋

高等學(xué)校缺乏足夠的資金購買價格昂貴的實驗器材，由于大學(xué)的實驗動物實驗教學(xué)需要用到大批量的藥劑和實驗動物，沒有資金的學(xué)校只能由教師進(jìn)行單個演示實驗，或者將8～15個學(xué)生一組進(jìn)行分組實驗，讓學(xué)生無法親自操作。目前國內(nèi)許多兄弟高校由于沒有足夠大的實驗場地或，只能開設(shè)關(guān)于微小型動物的實驗;很多高校由于條件簡陋，只能進(jìn)行露天與野外實驗操作，明顯不符合實驗教學(xué)要求。國內(nèi)實驗動物學(xué)研究起步晚，許多高校剛剛配置成本科生與研究生的教學(xué)培養(yǎng)方案，存在各種短板，如實驗動物依賴少量定額資金購置、實驗藥劑不完備以及實驗器材老化或不完備，只有極少數(shù)985高校的醫(yī)學(xué)院的學(xué)生能開展大型動物和昂貴稀少動物的活體研究。[5] [6]

（二）嚴(yán)格的動物倫理限制

進(jìn)行動物實驗過程中需遵守人道的動物福利政策，嚴(yán)禁虐待動物已成為普遍共識。西方發(fā)達(dá)國家和日本對實驗動物使用的審批非常嚴(yán)格，中國同樣高度重視實驗動物的實驗動物福利政策。從動物自身倫理出發(fā)，動物實驗過程的全程都需要遵守實驗動物使用的原則之一——替代原則;目前國內(nèi)高校已逐步要求用低等的實驗動物或使用沒有知覺的實驗動物代替神志清醒的活體進(jìn)行試驗;另外在不影響試驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的情況下，盡可能少使用動物;對于實驗操作的設(shè)計，則要求全程以人道精神減少動物的痛苦。即便如此，目前對動物的使用，審批越來越難。但人類的一些疾病特別是危害大的如各種腫瘤、艾滋病、遺傳性疾病和心血管疾病等還沒有攻克，其機(jī)理研究不可能在人身上進(jìn)行，只能在不同進(jìn)化程度的動物身上進(jìn)行試驗。[6] [7]

二、新媒體技術(shù)在實驗動物學(xué)實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

在新媒體廣泛使用的今天，以微信、QQ、微博、博客等為代表的溝通交流媒介正在日益彰顯其便捷、靈活的獨特優(yōu)勢，成為一種為大學(xué)生喜愛并廣泛使用的教育載體。一方面，通過新媒體，教育者可以迅捷、及時地發(fā)布主題信息，通過文字、語言、圖片、音樂等形式，將教育內(nèi)容展現(xiàn)給大學(xué)生，使職業(yè)教育更具直觀性和深刻性。另一方面，教育者可以突破固定場所、時間的約束，充分利用網(wǎng)絡(luò)課堂、慕課、在線互動、QQ群聊等新媒體形式教授相關(guān)知識。以智能手機(jī)為代表的強(qiáng)大的智能終端給大學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活帶來了極大的樂趣和便利，已經(jīng)成為他們?nèi)粘W(xué)習(xí)和生活中不可或缺的一部分。[7]如何讓學(xué)生在課堂上能夠弱化智能手機(jī)對學(xué)生的消極影響，同時又能進(jìn)一步發(fā)揮合對學(xué)習(xí)的積極作用，是高校教師要面對的現(xiàn)實挑戰(zhàn)。

（一）實現(xiàn)師生之間課上課下動態(tài)交流

與中、小學(xué)教學(xué)不同的是，高校授課教師與學(xué)生接觸的時間少，學(xué)生學(xué)習(xí)要靠自覺，教師在課堂上只能重點簡述、提綱挈領(lǐng)。智能手機(jī)以及QQ群、微信群的普及，為師生的課下交流、學(xué)習(xí)討論提供了便捷手段。在一個班級或不同班級的學(xué)習(xí)小組間進(jìn)行自由討論交流、信息推送，以語音輸入和實時對講的方式進(jìn)行答疑釋惑。現(xiàn)代教育認(rèn)為實驗課程并不是理論課程的輔助而是進(jìn)一步的深化，因為理論課并不能提供鮮活的實驗動物和學(xué)生自由討論的氛圍，引起學(xué)生的好奇心與興趣。而一旦誘導(dǎo)了學(xué)生們的興趣和愛好，學(xué)生會有向自己的同學(xué)及授課教師探討專業(yè)問題的訴求及意愿。如果師生線上的互動交流，同學(xué)生分享自己在教學(xué)中的心得體會，并與自己在科研上的研究成果相結(jié)合，則起到事半功倍的效果。[8] [9]

（二）使教與學(xué)的傳統(tǒng)角色發(fā)生徹底改變

教師板書、學(xué)生筆頭記錄是最傳統(tǒng)的教學(xué)方式。新媒體技術(shù)的運用已徹底打破界限，尤其智能手機(jī)的拍照功能日益強(qiáng)大，學(xué)生使用手機(jī)拍照的方式代替課堂筆記以及照相機(jī)拍照已經(jīng)成為常態(tài)。[8]學(xué)生用這種方式快速方便地將課堂知識記錄下來，以便日后進(jìn)一步復(fù)習(xí)，查閱;教師用這種方式能很快將講課要點傳遞出去，提高講課效率。傳統(tǒng)的課堂45分鐘，并不能為學(xué)生的疑惑提供太多的時間進(jìn)行問答。新媒體條件下，學(xué)生對于在課堂上有疑惑的概念、公式以及推理過程，可以用手機(jī)進(jìn)行百度查詢，或與班上同學(xué)進(jìn)行微信群內(nèi)互動，而教師可以對全程進(jìn)行監(jiān)督。課前或 / 和課后，教師還可以將與課堂有關(guān)的資源通過新媒體資源共享技術(shù)讓學(xué)生通過下載做好課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)。因此智能手機(jī)的合理使用會提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱忱及求知的欲望，提升教學(xué)的效率，優(yōu)化教學(xué)質(zhì)量。[8] [10]

（三）虛擬現(xiàn)實技術(shù)在實驗生物學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于動物學(xué)實驗技術(shù)應(yīng)用于動物學(xué)實驗?zāi)軌蛴行У亟鉀Q動物學(xué)實驗教學(xué)面臨的經(jīng)費與倫理方面的困境，前期投入基金將虛擬實驗室建好，后續(xù)只需要維護(hù)和更新費用，不需要考慮實驗動物的購置、試驗藥劑的購買、廢棄物的處理，無疑將節(jié)省大量的人力和物力。更重要的是虛擬實驗室通過免費下載或購買不同的軟件就可以滿足不同實驗動物的需求，逼真地模擬出在傳統(tǒng)實驗技術(shù)的支持下極難進(jìn)行或耗費巨大的實驗，極大豐富了實驗內(nèi)容，又可以無危險性、無限制地重復(fù)進(jìn)行實驗操作，使學(xué)生熟能生巧掌握實驗過程與原理;虛擬實驗室不需要前期的人力物力準(zhǔn)備相關(guān)的實驗材料，做到隨到隨看;各高校間可以借助于5G高速網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)，共享同一套虛擬實驗系統(tǒng)，用有限的資源實現(xiàn)最大化的利用。更重要的是教師通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以實時監(jiān)控學(xué)生每個實驗步驟的操作細(xì)節(jié)，實時糾錯，對其結(jié)果進(jìn)行量化分析和科學(xué)評價。[3] [4] [11] [12]

三、結(jié)語

聯(lián)合國教科文組織在其發(fā)布的《教育—財富蘊藏其中：國際21世紀(jì)教育委員會報告》報告中指出：“人們逐步認(rèn)識到，教師同其他職業(yè)一樣，是一種‘終身學(xué)習(xí)的職業(yè)，從業(yè)者在職業(yè)生涯中自始至終都要有機(jī)會定期更新和補(bǔ)充他們的知識、技能和能力。”[13]新媒體技術(shù)的發(fā)展，既使教師通過數(shù)字化信息進(jìn)行知識更新與學(xué)習(xí)，又讓教師與學(xué)生的互動過程中進(jìn)行查漏補(bǔ)缺，形成教學(xué)的正反饋，為學(xué)生和教師的教學(xué)相長的能力提供了無限可能性。因此，新媒體技術(shù)可以開發(fā)出教師終生學(xué)習(xí)的無限潛能，使其形成自己獨特的教學(xué)風(fēng)格，成為新媒體條件下受學(xué)生歡迎的高水平教師。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 涂濤，李文.新媒體與未來教育[J].中國電化教育，2015（1）：34-38.

[2] 李容樹.簡析智能手機(jī)在完善教學(xué)課程中的應(yīng)用[J].沈陽干部學(xué)刊，2015（3）：66-67.

[3] 李建榮，孔素真.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育中的應(yīng)用研究[J].實驗室科學(xué)，2014（3）：98-100.

[4] 陳治宇.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].甘肅聯(lián)合大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2013（2）：103-106.

[5] 冷揚，鮑波，蘇小華，等.醫(yī)學(xué)院校實驗動物學(xué)教育現(xiàn)狀及教學(xué)改革思考[J].南京醫(yī)科大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2013（2）：175-178.

[6] 吳清洪，顧為望，張嘉寧，等.加強(qiáng)動物實驗教學(xué)，提高學(xué)生動手能力[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報（基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育版），2005（3）：302-303.

[7] 袁進(jìn)，吳清洪，顧為望.醫(yī)學(xué)院校實驗動物學(xué)實驗教學(xué)改革探討[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報（基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育版），2009（2）：215-217.

[8] 方明英.新媒體視域下教師職業(yè)嬗變探析[J].吉林省教育學(xué)院學(xué)報（下旬），2015（7）：90-92.

[9] 楊志峰.網(wǎng)絡(luò)與新媒體專業(yè)信息素養(yǎng)融合式教學(xué)之我見[J].軟件導(dǎo)刊，2015（7）：47-48.

[10] ?周紅春，梁靜.新媒體傳播環(huán)境下高校教學(xué)方式的變革[J].中國電化教育，2013（8）：91-94，109.

[11] ?陳興瑞.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在實驗教學(xué)中的應(yīng)用探討[J].曲阜師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2001（04）：114-117.

[12] ?周力臻.基于三維虛擬現(xiàn)實的互動實驗教學(xué)系統(tǒng)[J].信息技術(shù)與信息化，2014（4）：121-123.

[13] ?周南照.21世紀(jì)教育的四大支柱[J].世界教育信息，2014（15）：3-7.

[責(zé)任編輯：劉鳳華]