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形 态 学 信 息 化 实 验 教 学 平 台 的 构 建

2018-12-10彭慧琴危晓莉李冬梅毛峥嵘姜华东顾传龙叶小康陈张一王青青

实验室研究与探索 2018年11期
关键词:形态学切片实验教学

彭慧琴, 危晓莉, 李冬梅, 毛峥嵘, 姜华东,顾传龙, 叶小康, 陈张一, 王青青

(浙江大学 医学院,杭州 310058)

0 引 言

人体解剖学、组织学与胚胎学和病理学均为基础医学形态学科。人体解剖学、组织学与胚胎学介绍的是正常人体组织器官的宏观和微观形态,病理学介绍的是患病机体组织器官的宏观和微观形态[1]。3门课程的实验教学均具有直观性、实践性、综合性等特点,在医学专业人才培养中具有极其重要的地位和作用。2016年,教育部颁布《教育信息化“十三五”规划》,明确提出的建设目标:到2020年,基本建成“人人皆学、处处能学、时时可学”、与国家教育现代化发展目标相适应的教育信息化体系;基本实现教育信息化对学生全面发展的促进作用、对深化教育领域综合改革的支撑作用和对教育创新发展、均衡发展、优质发展的提升作用;基本形成具有国际先进水平、信息技术与教育融合创新发展的中国特色教育信息化发展路子[2]。因此,基于网络的信息化实验教学平台日益成为辅助课堂教学的重要手段。形态学信息化实验教学平台的构建坚持以学生自主学习为中心,以共建共享优质实验教学资源为核心,以建设信息化实验教学资源为重点,营造开放共享的虚拟实验教学环境,全面推进形态学实验教学信息化建设,推动医学实验教学改革与创新[3]。

目前,我校医学院的信息化教学资源非常丰富,有在线教学网站、在线教学视频、精品课程等网络学习资源;有VH Dissector可视化虚拟人体解剖学软件、人体解剖学网络自主学习考试系统、数字切片库、三维大体标本库等数字化资源[4-5]。但各种信息化资源相对松散,还缺少针对具体教学内容自主录制的微课程等,缺少成绩管理、课程评价和师生互动等功能模块,有些数字化资源尚无法在手持设备移动终端获取。因此,需要有效整合、完善现有的信息化资源模块、开发功能模块,建设成具有自主知识产权、适用于本校医学人才培养需求的全新的“资源—教学互动—考试—评价”一体化的形态学信息化实验教学平台。

1 实验教学平台的总体架构

本平台基于ASP.NET架构下的浏览器/服务器(Browser/Server,B/S)模式开发。适应于Windows操作系统、Android 或IOS操作系统。以网络浏览器为系统运行平台,实现不受时间、空间、人数和设备限制(如PC、手机、ipad)任意访问[6]。通过完善资源模块、开发功能模块,构建了集教师、学生、管理员为一体的,全新的“资源—教学互动—考试—评价”一体化的实验教学平台,实现课程和教学资源的管理共享、辅助教师导学辅导、实时监控学习效果、成绩管理、课程评价和师生互动等功能[7]。建成的平台网址为:http://10.71.148.20:9003/。用户可以在校内或校外(通过反向VPN)链接本校局域网,并使用有效的账号和密码登录访问,充分发挥“线上学习”的优势。

2 实验教学平台的模块构成

本平台的设计本着以学生为中心,以培养学生自主学习能力、创新精神和促进师生互动的原则,努力做到涵盖形态学实验教学相关的各个方面,主要包括病理学、组织与胚胎学和人体解剖学等3个学科子平台的资源模块和课程管理系统、考核系统、评价系统、在线互动系统等功能模块的建设(见图1)。

图1 形态学信息化实验教学平台系统架构

2.1 资源模块

资源模块包含病理学、组织学与胚胎学和人体解剖学等3个学科的子平台。学科子平台的建设根据各学科目录建立一套完整齐全的理论知识库、微课、大体标本、数字切片、临床病例库、试题库等数字化教学资源,教师还可以上传课程相关的图片、影像、PPT等各种数据格式的教学资料,供学生进行在线互动学习。

(1) 理论知识库。3个学科子平台均包含有相应的理论知识资源,各学科结合每个章节实验教学的目的和要求,将要点、重点和难点等教学内容进行归纳总结。该部分内容还允许教师用户进入编辑和修改。

(2) 微课程。3个学科子平台均包含有相应教学知识点的网络微课程,各学科根据每个章节所需要掌握的知识要点,针对每个章节中要学习的大体标本、数字切片等进行语音讲解,并制成微课,建成对各大体标本、数字切片讲解的微课程资源库[8-9]。

(3) 考试题库。3个学科子平台均包含有相应的考试题库,试题主要以选择题形式,按章节、难易程度进行归类。学生在自学相应章节的教学内容后,可以接受自测练习,试题从考试题库中随机抽取,系统平台自动生成自测练习试卷。同一账号第一次自测的成绩将记录到学生的评价体系中。

(4) 大体标本库。病理学子平台包含有病理大体标本库,组织学与胚胎学子平台包含有胚胎大体标本库。实验教学的大体标本是通过特殊的摄制方式,获取大体标本的360°全景影像数据,通过编程让数字标本进行旋转、放大,并可以进行测量和标注。为了增强学生自学能力,此次重点完善了大体标本的标注和语音讲解功能,制成微课程。学生通过手机或平板电脑在线观看标本讲解视频,边看标本、边听视频讲解,达到理论教学与实践教学的无缝衔接,体现“教中学”理念。

(5) 数字切片库。组织学子平台和病理学子平台均包含有相应的数字切片库。组织学、病理学的数字切片库本校已于2008年8月在全国医学院校实验室率先建成,一直应用于组织学、病理学的数字化实验教学和考试[10]。随着教学内容的变动和切片的补充要及时进行相应的数字切片库更新。此外,为了提高学生自主学习的积极性,充分发挥“线上学习”的优势,并结合前期学生对数字切片学习的建议,此次重点完善了数字切片的标注和语音讲解功能,制成微课程,希望通过“视听”功能的综合应用带给学生不一样的学习体验,对知识点的印象更为深刻。

(6) 临床病例库。病理学子平台包含有临床病例库。临床病例讨论是病理学习中的重要环节,通过精心组织编排的临床典型病例,将相应的病理知识点用病例串联起来,让学生生动、具体、形象地复习所学的病理学知识点,而且学生能从形态和临床表现角度认识和掌握某种疾病,为今后临床学习奠定坚实的基础[11]。

2.2 功能模块

平台的各功能模块涉及形态学实验日常教与学的各个环节,网络化信息化的各功能模块简化传统教学模式中繁缛的教学环节,减少教学辅助工作量,降低教师教学工作负荷,促进学生主动学习、交流互动,实现“线上线下”融合式教学,提高了教学效率和教学效果,师生之间的互评有利于教与学的相互促进与不断提高[12]。

(1) 课程管理系统。教师用户可以管理本人主讲的课程,也可以创建新的课程,发布课程介绍、教学大纲、教师信息等课程信息,并上传课程资源。

(2) 考核系统。期中、期末考试可借助考核系统进行线上考试,教师可以根据考试要求,设置试卷的考察知识点题量分布、难易题目比例和评分标准,系统平台从考试题库自动生成试卷和存储试卷,有利于减少教师出卷工作负荷,实现考试标准化;教师也可以针对题型的难易程度、能力考核类型进行有针对性的自主组卷和存储试卷。通过发布考试任务,让学生统一在预设的时间和地点进行登录考试,做出成绩评估,并将所有学习者的考核结果统计入数据库[13]。

(3) 评价系统。实现以教评学和以学评教的双向评价体系,教师通过批改学生上交的作业、学生自测成绩等了解学生的线上学习效果,发现学生学习中的问题并及时反馈给学生,作为学生形成性评价的一部分[14];学生通过观看教师提供的微课、PPT、在线授课等教学资源,以及论坛答疑、作业反馈等在线互动形式,对课程资源和教师的教学质量进行评价,促进课程和教学质量的逐步提高。

(4) 在线互动系统。教与学需要不断进行交流,建立一个教师与学生、学生与学生之间的交流平台,有利于教学相长。本系统就是提供给老师和学生交流的平台。教师可以在互动系统中发布主题提供给学生参与讨论。学生可以通过在互动系统中发布帖子或者浏览帖子与其他同学在网上进行学习的交流和沟通。还可以让师生或者学生之间通过发私信的方式进行学习交流[15]。

3 实验教学平台的特色

建成的形态学信息化实验教学平台具有以下一些特色:

(1) 全面性。平台的资源囊括形态学实验教学中用到的许多资源,包括切片、标本、典型病例、课程信息、课件、教学录像和微课等,与本校形态学实验教学实际需求相贴合。教学资源采用文字、声音、图像、视频等多种形式展现出来,满足学生的多方式、多途径的学习需求,中文-英文相对照的形式,满足留学生和双语教学的需要。资源的整合采用了本校绝大多数形态课程设置的框架结构,带有一般性,可以适用于不同学科、不同专业、不同层次学生的形态学实验教学。

(2) 互动性。平台的互动性主要体现在以下几个方面:评价系统中的作业平台方便了学生提交作业和教师批改,有利于教师及时反馈学生实验报告的情况,提高教学效率和教学效果;平台的自测功能有利于学生及时掌握自学的效果,及时发现问题,及时纠正,也有利于老师及时掌握教学效果,及时微调教学进度、内容安排,做到因材施教;在线互动系统的建立有利于通知及时发布,师生之间、同学之间自由讨论交流,创造一个轻松愉快和谐的学习交流讨论环境,有利于教学相长。

(3) 人性化。平台的浏览界面、浏览软件、超链接、音视频的嵌入、功能模块等的设计与编排,尽可能做到层次分明、简单明了、色彩和谐、注重细节,学生和老师不需学习就很快能进行操作使用,创造了一个“人性化”的人机交互学习的平台环境。

(4) 可扩展性。平台的内容虽然已很丰富,但随着知识的更新,需要更新数字切片库、补充新的学习资源,亦或在教学过程中发现需添加更多的功能模块,平台Web的B/S模式提供可扩展的框架基础,有利于今后对平台的不断补充与完善。

4 结 语

经过精心组织、设计、建设的形态学信息化实验教学平台是形态学教学的重要“资源宝库”。既有具有本校自主知识产权的教学资源,包括数字切片、大体标本、典型病例、课件、微课程等,又有国内外先进的数字化学习资源、软件,如VH Dissector软件,国内外精品资源库链接、试题库等。资源的中-英文双语呈现适用于我校不同专业、不同层次学生的学习需求,为我校医学生的国际化教育提供了重要保障。平台的4大功能模块有利于实现实验教学的信息化、网络化:课程管理系统为课程的正常开展提供流程支持;考核系统简化了考试流程,促进实现考试标准化;评价系统提供了师生互评的平台,方便对学生进行形成性评价和对教师教学质量的考核,促进教与学的不断提高;在线互动系统架起了师生之间交流的桥梁和纽带,沟通更及时,教学效率更高,促进了教学相长。希望经过艰苦创建和不断完善,能实现我校形态学实验教学信息化、网络化,为培养优秀的医学人才奠定坚实的基础。

——摘自《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》

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