談基礎醫學實驗課網絡教學可行性

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摘要：文章分析了傳統方法進行實驗課網絡授課所面臨的困難和局限性，并且結合以往對細胞成像微孔板檢測系統的應用，闡述了將細胞成像微孔板檢測系統引入實驗課網絡授課的可行性，以期為實驗課網絡授課的實施提供新思路。

關鍵詞：實驗課網絡教學；細胞成像微孔板檢測系統；可行性

近年來，科研儀器設備突飛猛進地發展，活細胞成像技術日趨成熟。細胞成像微孔板檢測系統是一套將細胞成像和微孔板檢測融為一體的設備，同類產品在多家公司均有生產，目前正面向各大高校和科研院所熱銷。細胞成像微孔板檢測系統的誕生是為了滿足科研工作的高要求，但如果能夠用于當下的實驗課網絡授課，則會使實驗課線上教學成為可能，并且還能夠大大提高實驗課線上授課的教學質量。2020年伊始，肺炎疫情肆虐全球，國家教育部了《教育部關于2020年春季學期延期開學的通知》[1-3]，各大高校及中小學在各級政府的號召下，“停課不停學”，一律采用線上授課的方式，保證了本學期教學任務的順利開展。但部分特殊學科的實驗課網絡授課遇到了障礙，尤其是醫學院校的基礎醫學實驗課，遇到了諸多問題，目前尚未普遍推行實驗課的網絡授課[4-7]。有部分高校利用觀看視頻的形式完成實驗課線上教學，但效果不佳，學生僅能觀摩實驗過程，對于實驗所要驗證的理論還達不到“眼見為實”的教學效果。本文將深入分析傳統方法進行實驗課網絡授課所面臨的困難和局限性，并且結合以往對細胞成像微孔板檢測系統的應用，闡述將細胞成像微孔板檢測系統引入實驗課網絡授課的可行性，為實驗課網絡授課的實施提供新思路。

一、實驗課傳統教學法應用于網絡線上教學面臨的困難

實驗課教學是學生獲取知識不可缺少的一個實踐、驗證的環節。通過實驗課的學習，學生能夠通過直接觀察到的現象，更為深刻地理解抽象的理論知識。所以，客觀可靠的實驗結果是學生在實驗課中正確理解基礎知識和基本理論最為有利的“證據”。如果開展實驗課網絡教學工作，那么實驗技能的學習及儀器設備的操作方法就可通過拍視頻的形式完成線上示教，這時就只有實驗結果的展現為實驗課網絡教學的最大障礙。以何種形式將實驗結果展現給學生，不僅是學生對實驗結果認可與信任與否的關鍵環節，更是實驗課教學的“靈魂”所在。據了解，目前開展線上實驗課教學的高校，實驗結果也僅僅是以圖片或文字說明等方式展示給學生，學生也只好強行接受，失去了傳統實驗課中親眼看到、親手操作得到的實驗結果與數據。

二、應用細胞成像微孔板檢測系統開展線上實驗教學的可行性

（一）細胞成像微孔板檢測系統功能細胞成像微孔板檢測系統特點如下：將全自動數字顯微鏡和方便靈活的多功能微孔板檢測儀整合于一臺儀器之內，非常適合細胞生物學領域的研究應用；為細胞分析而量身定做；溫度控制可達45℃，軌道震蕩模式，可控CO2/O2氣體通入，延時分析技術；雙光路設計，全波長吸收光檢測和熒光發光檢測整合。總而言之，該系統能夠呈現出細胞在一段時間內發生的細微變化的快進視頻資料。例如：醫學免疫學實驗課的實驗項目，小白鼠巨噬細胞吞噬功能檢測實驗，通過體內吞噬法，檢測小白鼠腹腔中巨噬細胞的吞噬功能。如果借助于細胞成像微孔板檢測系統，我們可以將顆粒抗原與小白鼠腹腔中巨噬細胞混合溫育后，將巨噬細胞吞噬顆粒抗原的過程以視頻的形式展現給學生，不僅能夠讓學生觀察到巨噬細胞吞噬顆粒性抗原之后的形態學特點，而且還能夠直觀地觀察到巨噬細胞吞噬顆粒性抗原的過程。那么實驗課的質量將會是翻天覆地的改變，不僅不會影響實驗教學的質量，反而還會產生優于傳統實驗課教學的教學效果。傳統實驗課現場觀察的是最終巨噬細胞吞噬顆粒抗原結果的靜態圖像，而細胞成像微孔板檢測系統能帶給大家整個吞噬過程的視頻資料，這對于實驗課的質量無疑是質的改變。

（二）細胞成像微孔板檢測系統優勢細胞成像微孔板檢測系統是定位于科研水平的比較高端的細胞形態學及細胞動態變化觀測系統。該系統的誕生，初衷是服務于科研工作，為基礎醫學科研工作提供了更為科學可靠可信的實驗數據與影像，能夠將細胞在一段時間內的細微變化，以視頻的形式展現給科研工作者。但通過深入思考，結合以往的實驗教學經驗，我們認為如果將細胞成像微孔板檢測系統用于網絡教學，將顯示出該系統不可替代的優越性。不僅能夠使實驗課網絡教學成為可能，而且在一些特殊實驗項目中，更能夠顯示出傳統實驗課所達不到的意外效果。該系統用于實驗教學，在醫學院校的使用范圍至少包括如下課程：形態學實驗、免疫學實驗、微生物學實驗、細胞生物學實驗等需要對實驗結果進行形態學觀察的實驗課。這些課程中，尤其是醫學免疫學和細胞生物學實驗課程，應用該系統開展實驗課網絡教學最為適合。

（三）細胞成像微孔板檢測系統性價比分析前文已經提過，細胞成像微孔板檢測系統是為科研打造的一款高端細胞信息采集系統，用于實驗教學，會不會“大材小用”，埋沒了設備的使用價值呢？那么，接下來我們來計算一下教學成本。無論是傳統實驗教學所采用的普通生物顯微鏡，還是所提到的細胞成像微孔板檢測系統，我們姑且認為他們的使用壽命是相同的，那么只需要計算全班實驗課的設備成本即可。傳統實驗課所使用的生物顯微鏡大約7000元/臺，小班實驗課班型一般為30人，那么，生物顯微鏡的實驗成本約為21萬元。這僅僅是一個班型的基本配置。各個高校招生規模不同，對于實驗室的需求量也不一樣。以遼寧中醫藥大學為例，醫學相關專業均開設醫學免疫學實驗課，而開展免疫學實驗課至少需要配備3個以上實驗室才能夠使實驗課正常運轉起來。而細胞成像微孔板檢測系統，目前市場售價為25～30萬元，根據配置不同，價格有小范圍浮動。而如果將該系統應用至實驗教學，最低配置也是能夠滿足要求的。也就是說，一套細胞成像微孔板檢測系統，能夠替代所有生物顯微鏡的功能。平均下來，國家評估系統中的“生均設備投入”指標反而會降低，這就降低了大量的教學成本，更好地為實驗課教學服務。因此，按照“性價比”計算，該系統用于實驗課教學，也并不是什么“奢侈”的事情，相反，還能夠“增效”。

三、應用細胞成像微孔板檢測系統開展線上實驗教學的推廣

前文，我們僅探討了細胞成像微孔板檢測系統用于實驗課網絡教學的可行性。當然，網絡教學形式比較特殊，采用網絡教學也是有其特殊的原因，比如在疫情期間，網絡教學就能夠很好地解決防控疫情和教學兩不誤的問題。對于高校來講，還是傳統現場實驗課授課的形式比較普遍。那么對于細胞成像微孔板檢測系統能否走進傳統的現場授課實驗課堂，我們也進行了分析。目前，各高校實驗室內的多媒體教學系統基本上已經普及，多媒體教學系統與細胞成像微孔板檢測系統的有機結合，就為細胞成像微孔板檢測系統用于傳統實驗課教學提供了平臺[8-12]，使該系統用于傳統的現場實驗教學成為可能。如果開展傳統實驗課教學，完全可以通過多媒體平臺將細胞成像微孔板檢測系統中的影像資料展現給學生，達到比普通生物顯微鏡更佳的教學效果。因此，細胞成像微孔板檢測系統的應用不僅能夠大大提高實驗課網絡授課的可行性，還能夠提高線上實驗課教學的教學質量，并且，細胞成像微孔板檢測系統的廣泛應用，無論是網絡授課還是傳統面授，都將使實驗教學的教學質量和水平發生一個質的改變。

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作者：馬賢德 任路 單位：遼寧中醫藥大學