Motic数码显微互动实验室在基础医学实验教学中的应用
中图分类号：R36-4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（a）-0190-01
组织胚胎学和病理学等实验课经常用到光学显微镜，在传统实验室条件下完成实验教学，师生互动效率和教学效果难以达到理想目标。在医学形态学实验课教学过程引入Motic数码显微互动实验室，在学生完成显微标本自我动手观察的同时，通过数码摄像、师生语言互动和多媒体网络教学等手段，不仅提高了师生互动的效率，而且教学内容也变得更丰富、更新颖、更生动[1]。
1 实验室的组成和特点
1.1 组成
该教学系统是由图像系统、语音问答系统、数码显微镜系统、计算机软件系统构成，具体包括图像处理与分析模块、多媒体教学设备、双向语音交流系统、学生用数码显微镜和教师用数字化多功能数码显微镜和软件教学平台等。教师端和每个学生端均通过U口与各自电脑连接使用高清晰度数码显微镜，相互之间形成的图像处理单元相对独立且比较强大。各单元之间使用局域网互联，设备组织与课堂教学通过全新的分布式数码互动软件系统完成，图像数据共享较为全面，语音交流较为灵活。
1.2 特点
硬件方面，学生端都自带电脑，配置内置一体化数码显微镜，有效像素和分辨率均较高，成为独立的图像处理平台；教师端配置200～330万有效像素的高分辨率数码显微镜，可以给学生端实时播放课件；所形成的硬件设施安装维护方便，网络稳定高效，布线简洁，为较好地完成实验课教学打下基础。
软件方面，教师端可以控制学生端的每台显微镜和电脑，自动关闭电脑，自动开启学生端的应用软件，实时监控学生的电脑屏幕，可以把某一个学生或教师端的图像传送给所有学生。学生端有讨论教学指针实现动态实时与教师讨论显微镜下图像，与教师通过短信方式进行图文并茂的沟通，独立的图像处理分析软件包，有效提高学生独立分析能力。考试系统降低了教师劳动强度，实现考试无纸化及对考试情况分析自动化。
在医学形态学实验课教学过程中，通过Motic数码显微互动教学系统，教师可以实时观察到课堂上每个学生的显微镜画面，通过语音问答系统指导学生改正实验中存在的问题。学生可以将微观图像视频信号通过高清晰CCD摄像头输出到投影仪和计算机等输出装置，能够直观地显示和与师生共同讨论直观的图像。教学系统具有的图像处理、分析、数码录像等功能，可做到长期保存和随时再现相关图像与资料，有利于学生对知识的理解。
2 实验室的特色与优势
MOTIC数码显微互动实验室教学系统的画面清晰，交互手段丰富。只需一台计算机，通过局域网络，便可实现图像、语音的师生互动交流，解决实验过程中存在的问题。教师通过实时观察学生的显微镜画面，能指导其及时改正实时发现的实验中存在的问题。学生可以及时处理操作自己电脑上的微观和宏观图像，可通过提问系统主动请求教师帮助，与教师交流讨论可通过Motic独创的显微镜LED光标箭头指示系统有效高质量地完成，师生间的交流直观有效，有利于建立良好师生关系以及理论知识的学习和掌握。
我校Motic数码显微互动实验室配有教师用数码显微镜1台，学生用数码显微镜32台，两者之间通过分配器、数据线和相应软件相连，学生显微镜视野内所显示的数码信息可以显示在在教师主控的电脑上，教师可将所有的图像通过投影仪投影到大屏幕上。这样，学生不但通过自己的电脑看到自己观察到的图像，更可看到教师和其他同学观察到的图像，使得数码图像系统使师生之间的图像资源能够共享。
Motic数码显微互动实验室的语音问答系统为教师与每位同学都配备一套耳机和呼叫系统，在教学过程中师生可以互动对话交流。全体学生不仅可以听取教师的示教讲解，教师更可以根据实际情况采用个别提问或小组讨论的方式进行实验教学，实现了师生互动交流的良好教学氛围。教学模式也由“点对点”转变为“点对面”，明显提高了教学效率。可通过一个人的问题引起大多数同学进行思考，从而调动学生的学习积极性和能动性，发挥学生的主体作用和教师的主导作用，减轻了教师的劳动强度，提高了工作效率。
Motic数码显微互动实验室将标本玻片与大体标本融为一体，通过图像、声音以及显微镜下等形式将抽象复杂的教学内容直观、准确地表达出来，学生在最短的时间内最大程度地接受和验证医学理论知识，并将其切实掌握，有利于顺利完成教学任务。
Motic数码显微互动实验室的教师端和学生端具有静态捕捉、自动定时捕捉和动态录像捕捉图像的功能，教师可以运用此功能开展实验重点和难点内容的教学活动，学生可通过拍照，记录并存储重要或难理解的显微图像在自己所用电脑中，提高了科学研究能力。
利用Motic数码显微互动实验室建立病理学和组织学图片库和题库，可以促进实验教学的顺利开展，较好地完成学科教学目标。
在病理和组织胚胎学的教学中，图片是帮助学生掌握和识别各种细胞、组织和器官的重要教学资料。传统的实验教学方法的挂图存取不方便，易损坏和丢失。教师可以通过照相、扫描等方式建立了按教学内容章节存放的系统图片资料库。在实验过程中可随时补充切片中的缺失结构，不断更新新的组织和病理切片内容。更加丰富了教学内容，尚可作为任课教师课堂理论教学多媒体课件所利用。
实验考核是检测实验教学质量和反映学生能力的必要手段。依据Motic数码显微互动实验室建立的题库可以进行实验考核，全面评价学生的学习效果。
考核的具体操作方法为：（1）一般选择每次实验课结束前5 min，教师随机抽考3～4名学生，以客观评价学生的实验能力和学习效果。每次考核不合格的同学，下次实验课补考。期末考试前再组织学生进行最后一次考核且计入期末考试成绩。（2）提前在教师计算机内储存试题，在未提前告知的情况下，定期不定期地开展个人、小组或是全班测试，大幅度提高学生的实际能力和水平。
Motic数码显微互动教学系统对改变传统教学模式、提高教学质量具有深远意义，有助于学生了解各组织器官结构，提高学生脑眼手的协调，增加学生的学习思维能力和独立操作、分析能力，为后续课程学习打下良好的基础。
