信息技術(shù)與醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)立體教材的建設(shè)與融合

景曉紅, 沙保勇, 馮 浩, 劉 潔, 米亞靜

(西安醫(yī)學(xué)院 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)部, 西安 710021)

信息技術(shù)是管理和處理信息所采用的各種技術(shù)的總稱，它主要是應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)和通信技術(shù)來設(shè)計(jì)、開發(fā)和實(shí)施信息系統(tǒng)及應(yīng)用軟件。隨著信息技術(shù)應(yīng)用的快速滲透，已廣泛應(yīng)用到包括教育界在內(nèi)的各行各業(yè)。信息技術(shù)與醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教材建設(shè)的深度融合，是我們在課程建設(shè)乃至教材建設(shè)中的大膽嘗試。網(wǎng)絡(luò)支持下的教學(xué)資源，不受時(shí)間地點(diǎn)限制，對提高教學(xué)質(zhì)量、提升課程建設(shè)、促進(jìn)學(xué)生自主性學(xué)習(xí)等方面起到很好的促進(jìn)作用。

1 信息技術(shù)引起傳統(tǒng)教育方式發(fā)生著深刻變化

信息技術(shù)的基本特征表現(xiàn)在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、多媒體化、智能化、虛擬化等方面，互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和普及又是一個(gè)持續(xù)的熱點(diǎn)，電腦、手機(jī)等的發(fā)展，形成了網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備的多樣性和個(gè)性化，打破了計(jì)算機(jī)上網(wǎng)一統(tǒng)天下的局面。學(xué)生一機(jī)在手，在強(qiáng)大互聯(lián)網(wǎng)的支持下，打開包含立體資源的教材，主動安排自己的學(xué)習(xí)時(shí)間和速度，克服時(shí)空障礙，實(shí)現(xiàn)不同地區(qū)的學(xué)習(xí)者、傳授者之間的互相對話和交流。信息技術(shù)給學(xué)生提供了寬松且內(nèi)容豐富的學(xué)習(xí)環(huán)境，大大提高教育的效率[1]。

2 信息技術(shù)與課程的深度融合

2015年教育部印發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校在線開放課程建設(shè)應(yīng)用與管理的意見》，隨后各省教育部門、高等院校也相繼出臺了相關(guān)文件。在各級政策的支持與指引下，細(xì)胞生物學(xué)有幸成為我校第一批在線開放建設(shè)課程。在課程建設(shè)中著重開展兩方面工作：一是教學(xué)過程中廣泛應(yīng)用慕課、微課、翻轉(zhuǎn)課堂、對分課堂、混合學(xué)習(xí)、雨課堂等信息化教學(xué)模式；二是主編一部信息技術(shù)與新時(shí)代深度融合的立體教材[2]。

我們在本科醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)立體教材建設(shè)中，主要做了以下幾個(gè)方面的工作。

2.1 紙質(zhì)教材在內(nèi)容上調(diào)整課程體系

筆者主編的《醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)》理論教材2015年由世界圖書出版公司正式出版，全國十幾所高等院校使用，受到選用教材院校師生的肯定與好評。

2.1.1 教材特點(diǎn) 本著以必需、夠用為度，以講清概念、強(qiáng)化應(yīng)用為教學(xué)重點(diǎn)的精神，圍繞醫(yī)學(xué)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，緊密聯(lián)系后續(xù)臨床課程和工作需要，精心組織教材的編寫內(nèi)容，力求達(dá)到內(nèi)容上重點(diǎn)突出、概念清晰；表達(dá)上語言流暢、簡明扼要、深入淺出；板式上圖文并茂、表格歸納等特色，整部書體現(xiàn)出較強(qiáng)的科學(xué)性、邏輯性和可讀性。編委們在編寫前廣泛調(diào)研、查閱國內(nèi)外相關(guān)教材資料；編寫過程中將自己多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和體會融入教材的插圖、表格和字里行間，才使教材有血有肉。

2.1.2 體系改革 本教材進(jìn)行了大膽的改革，首先調(diào)整體例，傳統(tǒng)教材的編排順序是：細(xì)胞膜-內(nèi)膜系統(tǒng)-線粒體-細(xì)胞骨架-細(xì)胞核-蛋白質(zhì)合成-細(xì)胞分裂，體例改革后突出以蛋白質(zhì)為主線的教學(xué)模式，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了重新編排，即以“DNA-RNA-蛋白質(zhì)”為核心，調(diào)整后的順序是：細(xì)胞膜-細(xì)胞核-蛋白質(zhì)合成-內(nèi)膜系統(tǒng)-線粒體-細(xì)胞骨架-細(xì)胞分裂。新的體例突出了蛋白質(zhì)合成、加工、修飾和運(yùn)輸?shù)?，在闡述各細(xì)胞器獨(dú)立功能的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化的是它們之間的相互聯(lián)系，這樣的調(diào)整突出了當(dāng)代生命科學(xué)的研究體系。其次在編寫風(fēng)格上，每章開頭有學(xué)習(xí)目標(biāo)，正文中插入知識鏈接和臨床案例，插圖中電鏡照片和模式圖并舉，章末有小結(jié)和測評與訓(xùn)練[3]。

2.2 教材添加二維碼鏈接

這項(xiàng)舉措是本教材的大膽嘗試，在國內(nèi)同類教材中首屈一指。目前大多數(shù)教材都是大眾化的，缺乏學(xué)生適用的相關(guān)電子資源，有的教材中雖然有相應(yīng)的PPT、視頻等，也都是在正文之后羅列出網(wǎng)站或/和光盤，具體學(xué)習(xí)內(nèi)容由學(xué)生自己選擇網(wǎng)站下載查看。這些資源從內(nèi)容到形式上，大多是將教材按章節(jié)整理成簡單的PPT，這種不經(jīng)過教師的精心修改和調(diào)整、功利性較強(qiáng)的電子資源，對教師起不到幫助，學(xué)生也無從選擇，就成為擺設(shè)甚至浪費(fèi)[4]。

《醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)》教材在第一次印刷時(shí)就使用二維碼，也是當(dāng)時(shí)在紙質(zhì)教材中使用二維碼鏈接數(shù)字資源較早的課本之一。本教材在使用二維碼時(shí)著重突出以下3個(gè)特點(diǎn)：1)二維碼插在教學(xué)內(nèi)容的具體位置。二維碼插放在教材具體內(nèi)容之處，學(xué)生不論在預(yù)習(xí)、學(xué)習(xí)還是復(fù)習(xí)的過程中，閱讀到相關(guān)知識點(diǎn)時(shí)，用手機(jī)直接掃碼就可以觀看學(xué)習(xí)，非常方便。2)二維碼鏈接內(nèi)容豐富多彩。包括有教學(xué)PPT、重點(diǎn)難點(diǎn)的微課視頻、動畫、講授提綱和復(fù)習(xí)題解、試題庫等數(shù)字教學(xué)資源，這些構(gòu)成了多維立體教材，從直觀-細(xì)胞-分子-功能等多方面提高學(xué)生可視度，彌補(bǔ)、充實(shí)并豐富了文字部分的內(nèi)容[5-7]。學(xué)生隨時(shí)隨地輕松學(xué)習(xí)、量身學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)，調(diào)動學(xué)習(xí)積極性、主動性和創(chuàng)造性[8]。3)出版社是二維碼的后臺。出版社不僅提供了對所有數(shù)字教學(xué)資源的管理、服務(wù)等，確保師生觀看學(xué)習(xí)的效果，而且可以協(xié)助教師在每年印刷前對教材進(jìn)行修訂和完善，甚至更新資源內(nèi)容等，讓學(xué)生享受到質(zhì)量最高、效果最好、知識內(nèi)涵最豐富、學(xué)科進(jìn)展最前沿的數(shù)字教學(xué)資源。

2.3 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)對理論教材的補(bǔ)充

在出版理論教材的同時(shí)，筆者團(tuán)隊(duì)還編寫了《醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)和遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》，并由世界圖書出版公司出版發(fā)行?？紤]到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)，在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)上主要進(jìn)行了如下工作。

2.3.1 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇和調(diào)整 保留傳統(tǒng)的基本操作如顯微鏡結(jié)構(gòu)與使用，突出基本技能如細(xì)胞標(biāo)本片的制作與觀察、綜合實(shí)驗(yàn)如細(xì)胞有絲分裂的觀察，結(jié)合臨床重視實(shí)用性如染色體核型分析、皮紋分析、系譜分析、案例分析等。

2.3.2 實(shí)驗(yàn)插圖的真實(shí)性 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)中全部模式圖替換成真實(shí)顯微鏡標(biāo)本圖片，這些圖片都是從學(xué)生實(shí)驗(yàn)課堂上做出的標(biāo)本中選擇出的典型結(jié)果，這不僅突出實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性、可視性，也增加了學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)的自信心。

2.3.3 實(shí)驗(yàn)操作的可視性 配合細(xì)胞生物學(xué)資源共享精品課程和在線開放課程的建設(shè)，實(shí)驗(yàn)教師將全部的實(shí)驗(yàn)操作都拍成微視頻，計(jì)劃在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)的相應(yīng)位置也通過二維碼將其鏈接，為學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課堂操作與課后復(fù)習(xí)提供視頻資料。盡管實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)中鏈接有實(shí)驗(yàn)視頻，但是要求實(shí)驗(yàn)主講教師在課堂上還是要親自示教，并且一邊示教一邊講解實(shí)驗(yàn)原理和注意事項(xiàng)，增加互動性，減少實(shí)驗(yàn)操作的錯誤，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。教師在指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中，還可以滲透相關(guān)的科研進(jìn)展、臨床應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生參與科研實(shí)踐的興趣[9-10]。

2.4 立體教材建設(shè)成效及體會

《醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)》理論與實(shí)驗(yàn)教材，經(jīng)過幾年的建設(shè)、使用和不斷完善，從單純的紙質(zhì)教材發(fā)展到集文字、圖表、PPT、微視頻等為一體的立體數(shù)字教材，并且還在不斷趨于完善。教學(xué)方法改革、立體教材建設(shè)齊頭并進(jìn)、雙管齊下、相互作用，促進(jìn)細(xì)胞生物學(xué)由精品資源共享課程到在線開放課題，并以此為契機(jī)將該課程建設(shè)為省級乃至國家級在線開放精品課程。

在如火如荼地開展教學(xué)模式改革的形勢下，原有的傳統(tǒng)教材顯然已不適應(yīng)新時(shí)代教學(xué)的要求，信息技術(shù)向立體教材建設(shè)的深度融合與應(yīng)用，成為適應(yīng)新時(shí)代課程建設(shè)等教學(xué)改革的一項(xiàng)重要工作。立體化教材是在傳統(tǒng)紙質(zhì)教材的基礎(chǔ)上，添加多媒體課件、多形式視覺資源、網(wǎng)絡(luò)前沿信息等配套教學(xué)資源，使教師在教學(xué)方法上不僅僅有板書，還可以將知識的精髓從讀、寫、聽、看、練等各個(gè)角度呈現(xiàn)給學(xué)生，尤其給自主學(xué)習(xí)的學(xué)生帶來了極大便利。因此建設(shè)立體化教材已成為一個(gè)趨勢，值得大力提倡。