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基于雨课堂联合虚拟仿真的混合式教学在血细胞形态实验教学中的应用

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  • 更新时间2023-04-20
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摘    要:血细胞形态学是《临床血液学检验》课程的教学重点和难点,也是医学检验专业学生必须掌握的技能。借助雨课堂智慧教学工具和虚拟仿真实验教学平台,在血细胞形态实验教学中通过互联网完成课前预习、课中讨论、实虚结合、课后巩固、全程评价的混合模式教学,师生实现全过程教学互动,解决了传统血细胞形态实验教学中的不足与痛点,有效地提升了学生的自主学习能力和学习效率,对学生在血细胞形态辨识技能的提高上作用显著。

关键词:血细胞形态;混合式教学;实验教学;雨课堂;虚拟仿真;


血细胞形态检验是血液系统疾病的重要检查手段和诊疗依据,细胞形态学涵盖内容广,涉及病例多且复杂,血细胞形态辨识能力直接影响疾病的实验室诊断方向,甚至导致误诊。然而细胞形态的辨识具有较强的主观性、经验性,需要反复学习和大量的细胞图片观察才能提高辨识能力[1]。传统的血细胞形态教学手段单一,主要通过线下实验课完成,教师摆放示教显微镜,学生轮流观察学习;学生对照书本及图谱中的细胞形态自行看镜学习,教师巡视解答[2]。血细胞形态教学在实验室依靠显微镜下观察辨识学习,容易受时间、空间、设备的限制,因此细胞辨识能力的提高受限[3]。雨课堂是一种以互联网为载体的新型智慧教学工具,是演示文稿(PPT)和微信功能的有机结合,通过互联网实现师生课前、课中、课后的教学互动,以及全过程的教学评价[4]。虚拟仿真实验教学是依托多媒体、人机交互、数据库、网络通讯等技术,实现虚拟临床场景再现与虚拟仿真实验操作,其中海量的形态资源库和虚拟仿真实验操作成为血细胞形态教学的补充[5]。

传统形态学实验教学的不足

传统实验教学受制于课时、试剂耗材、仪器设备、教学手段的限制,导致教学的系统性和全面性不足。形态学是经验性学科,具有较强的主观性,因此多学、多看多应用是辨识能力提升必不可少的途径[6]。特别是骨髓象检查中大量异常的血细胞形态辨认难度较大,形态特征容易混淆,如果仅是课堂上显微镜下的观察辨识,学生很容易感觉枯燥和疲劳,从而导致兴趣不足,畏惧形态学、自信度受损等现象[7]。传统的形态学实验课堂多采用学生在显微镜下自行观察学习和结合老师现场指导答疑的形式,学生需要在有限的课堂时间对海量的血细胞进行辨识。然而显微镜下的细胞形态观察时间有限,且能见到的细胞类型有限,特别是罕见细胞和不典型细胞难见,辨识难度大,不易掌握,也是细胞形态教学的盲区[8]。

实施混合式教学的意义

应用雨课堂为载体:随着信息技术的发展,“互联网+教育”模式已广泛应用于教学活动[9]。雨课堂全部功能是基于PPT和微信开发的,操作便捷,是连接师生的智能终端,通过互联网实现师生课前、课中、课后的教学互动和全过程教学评价。课前教师可以将慕课视频、微课、语音说明、练习题、试卷等预习资源推送到学生手机上,便于学生提前预习、了解教学内容;课堂上课进行案例分析讨论、实时答题、弹幕互动,及时采集课堂数据信息,考勤自动统计和随机点名提问提升课堂教学的效率。课后教师可查看课堂日志、统计分析、反馈学习情况,总结教学难点重点;课后向学生推送作业、巩固课堂所学知识;期末利用雨课堂对整学期学生的课前、课中、课后学习数据进行分析,可得到完整的形成性评价。基于雨课堂的混合式教学可为教学,过程提供个性化、智能化、数据化的平台支持[10]。

虚拟仿真是现代实验教学的有益补充:虚拟仿真教学平台采用桌面虚拟现实技术,模拟临床实验室系统,操作者可以通过计算机虚拟的实验环境,摆脱传统实验的种种限制,可以“身临其境”地操纵虚拟仪器和对检测方法进行模拟操作,同时建立大数据资源库随时调阅复习巩固。虚拟仿真教学可以解决的问题:(1)临床检验中疑难罕见血细胞形态学资源短缺问题;(2)医学检验技术高、精、昂贵仪器培训难问题;(3)规范检验技术的标准化操作培训;(4)规避检验技术培训的生物安全问题。(5)节约实验试剂耗材成本。(6)提升学习兴趣和效果。

血细胞形态学混合式教学的实践:(1)课前通过雨课堂推送学习资料:课前预习是课堂学习效率的有力保证,也是混合式教学的重要环节,预习过程是以学生为中心的自主学习过程,预习效果越好,越利于课堂教学的展开和知识能力的拓展。因此,在课前通过雨课堂推送的预习资料让学生完成自主学习,并通过预习测试,检验自学效果。预习资料包括细胞形态课件、形态学微课视频、辨识图片、案例资料等内容。学生接收到教师推送的预习资料后,微信会自动提醒,学生不受空间和时间的限制,只要有网络都能在线学习。预习完成后,通过相应的预习练习题来巩固预习知识点或检验预习效果;预习资料和测试练习可反复学习,在发布预习资料的同时教师可以提出的讨论性问题,让学生带着问题去学习,培养学生自主查阅课外学习资料,扩展知识范围的能力。师生还可在线互动,学生留言提问或标记不懂课件,教师线上指导答疑,也可通过雨课堂后台的统计数据来了解预习资料完成进度、习题作答情况,教师根据这些反馈可以很好地掌握学生学情,以此作为课堂教学改进的依据。(2)课中利用雨课堂教学互动:实验课堂中动手操作训练依然是教学过程中必不可少的重要环节,但传统的血细胞形态教学手段单一、学习氛围枯燥,往往教学效果不佳。通过雨课堂线上、线下混合学习模式,课前学生对部分学习内容进行了自主学习,已经有了初步印象,课堂的目的就是要把基础理论知识和抽象的图片形态特征结合起来,在显微镜下进行实景辨识,再结合教师现场指导答疑就能达到事半功倍的教学效果。同时雨课堂教学可增强课堂氛围,提高学生参与度,教学过程不再单一和枯燥,可以通过雨课堂实现多形式教学。(3)多媒体教学:教师上课开启雨课堂授课,学生扫码登录课堂后,马上能反映实时考勤,可以节约出传统考勤点名时间。学生扫码进入课堂后会同步接收教学课件,教师讲授时学生只需专心听讲,不必再为抄不过来的笔记犯愁,也不必忙于留资料而拍照PPT,雨课堂具有回看课件的功能,笔记可以课下完成。没能完全掌握的内容课下可以反复回看学习,PPT课件可以随时翻阅,解决了学生课后不方便复习的问题。并且可以在雨课堂中直接标记哪部分知识点没有掌握,也可留言投稿方式发送给教师,以便于教师及时掌握学情,针对性地调整教学内容。(4)课堂实时讨论:课堂讨论内容多样性,如案例讨论分析,预习过程中发现的难懂的问题,也可以是课堂学习中遇到的问题。学生可通过雨课堂弹幕的形式实名或匿名发送观点,讨论后应用雨课堂进行统计分析,可以生成词云投屏,让学生知道讨论情况,对于共性的问题,教师可在课堂上解答。学生在显微镜下发现的异常、少见细胞拍照后,通过雨课堂分享,让全班学生辨识讨论,特别是发现具有重要价值的细胞及病原体,如疟原虫感染细胞、狼疮细胞、戈谢细胞等对疾病具有诊断意义,同时教师针对性地复习讲解此类细胞,以达到共同提高的目的,从而解决罕见细胞难找见的问题;病例讨论时,教师把临床病例的基本资料、外周血细胞图片、骨髓象细胞图片、讨论的问题做成课件,在课堂上通过雨课堂同步到学生手机,学生通过细胞形态的辨识来进行细胞分类,对分类结果和异常细胞形态进行讨论分析,再结合临床资料作出初步的实验室诊断意见。在细胞分类计数过程中,如果遇到辨识困难的细胞,可进行针对性复习和讨论,最后老师进行总结点评,从而使学生逐步理解到完全掌握。(5)课后巩固学习:课后作业、章节测试是知识巩固的重要环节,也是反馈学习效果的重要途径,教师通过作业答题情况了解学生对知识内容的掌握情况。教师将需要辨识的细胞图片做成试卷,通过雨课堂以练习题和考试的形式发布,学生在规定的时间内完成作答,教师可以在后台查看作答情况,对于没有掌握的细胞形态可以着重复习和讲解。还可以设计病例模拟检查,把病例的基本资料,外周血、骨髓象图片课件推送给学生,学生对所给出图片中的细胞进行分类计数,观察异常细胞的特征,判断细胞化学染色图片中异常细胞的类别,最后线下写出骨髓检查报告。然后通过拍照投稿的方式反馈给教师,同时教师推送骨髓检查参考报告让学生对照,发现问题,及时对辨识错误的细胞类别进行回顾性观察,力求掌握。(6)期末评价:运用雨课堂进行期末考核,教师先完成试卷课件制作,然后上传到雨课堂试卷库中,设置好相关参数后,可以随时发布试卷进行考试,考试结束后系统会自动完成成绩统计,精确到每道题的答题率和正确率,只要标准答案设置准确,将可杜绝传统阅卷中的人为错误发生,教师无需再统分登分,相关统计数据可一键导出,从而加快成绩公布的时间。

雨课堂会对整学期学生考勤、课前预习情况、课堂互动参与度、课上课下作业完成情况、考核成绩、学习过程参数等数据进行记录和统计,这些数据直接反映学情,可作为学生形成性评价依据。

虚拟仿真应用与混合教学结合

建立检验形态学资源库:包括各类血液细胞、体液有形成分、寄生虫、正常骨髓象、各类血液病骨髓象血象的电子形态学图片库,让学生在形态学的学习时不受时间、空间的限制,电脑端手机端均能随时学习、复习、查阅。特别是对罕见细胞形态学习是很好的补充,学习资源的丰富会激发学生的学习兴趣,加强对学生骨髓细胞形态的识别能力。虚拟仿真临床病例分析可以培养学生分析问题、解决问题的独立工作能力。

虚拟仿真实验操作:建设虚拟仿真实验操作系统,为血液学检验实验教学提供多样选择。以急性白血病分型诊断为例,由于受时间空间、仪器设备、试剂样本及生物安全等问题的限制,传统的实验教学只能开展瑞氏染色及细胞化学染色的形态学检查,无法开展白血病的流式细胞术免疫分型、遗传学、分子生物学检查。通过虚拟仿真实验操作让学生提前接触到临床检验中的先进仪器和标准的操作程序,拓展了视野,使学习更有目的性和方向性,缩短了与临床的距离。

虚拟仿真操作和形态辨识练习、考试、竞赛结合:学生在虚拟仿真平台自学的同时,老师可以在虚拟仿真平台教师端布置形态辨识作业,巩固课堂所学知识,进行查缺补漏;不定期进行操作和形态辨识技能考核,检验学习成效;每年依托虚拟仿真平台组织形态学竞赛活动,搭建实践技能比武平台,学生的能力得到展示,从而激励学生热爱形态学检验。

综上所述,血细胞形态辨识是医学检验专业学生应掌握的基本技能,然而血细胞的形态千变万化,辨识难度大,学习枯燥,学生不易掌握。通过运用雨课堂和虚拟仿真的混合式教学,让学生带着问题去学习,从课前、课中、课后3方面强化学生对血细胞的辨识能力和疾病案例的分析能力,期末全过程教学评价。基于雨课堂和虚拟仿真的混合模式教学使师生互动起来,课堂气氛活跃,学生学习兴趣被调动,变被动学习为主动,对学生的细胞形态检验技能提高明显。


参考文献

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