基础医学实验课网络教学的可行性探讨

　　摘要：文章分析了传统方法进行实验课网络授课所面临的困难和局限性，并且结合以往对细胞成像微孔板检测系统的应用，阐述了将细胞成像微孔板检测系统引入实验课网络授课的可行性，以期为实验课网络授课的实施提供新思路。

　　关键词：实验课网络教学；细胞成像微孔板检测系统；可行性

　　中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1002-4107（2021）05-0029-02

　　近年来，科研仪器设备突飞猛进地发展，活细胞成像技术日趋成熟。细胞成像微孔板检测系统是一套将细胞成像和微孔板检测融为一体的设备，同类产品在多家公司均有生产，目前正面向各大高校和科研院所热销。细胞成像微孔板检测系统的诞生是为了满足科研工作的高要求，但如果能够用于当下的实验课网络授课，则会使实验课线上教学成为可能，并且还能够大大提高实验课线上授课的教学质量。2020年伊始，新冠肺炎疫情肆虐全球，国家教育部发布了《教育部关于2020年春季学期延期开学的通知》[1-3]，各大高校及中小学在各级政府的号召下，“停课不停学”，一律采用线上授课的方式，保证了本学期教学任务的顺利开展。但部分特殊学科的实验课网络授课遇到了障碍，尤其是医学院校的基础医学实验课，遇到了诸多问题，目前尚未普遍推行实验课的网络授课[4-7]。有部分高校利用观看视频的形式完成实验课线上教学，但效果不佳，学生仅能观摩实验过程，对于实验所要验证的理论还达不到“眼见为实”的教学效果。本文将深入分析传统方法进行实验课网络授课所面临的困难和局限性，并且结合以往对细胞成像微孔板检测系统的应用，阐述将细胞成像微孔板检测系统引入实验课网络授课的可行性，为实验课网络授课的实施提供新思路。

　　一、实验课传统教学法应用于网络线上教学

　　面临的困难

　　实验课教学是学生获取知识不可缺少的一个实践、验证的环节。通过实验课的学习，学生能够通过直接观察到的现象，更为深刻地理解抽象的理论知识。所以，客观可靠的实验结果是学生在实验课中正确理解基础知识和基本理论最为有利的“证据”。如果开展实验课网络教学工作，那么实验技能的学习及仪器设备的操作方法就可通过拍视频的形式完成线上示教，这时就只有实验结果的展现为实验课网络教学的最大障碍。以何种形式将实验结果展现给学生，不仅是学生对实验结果认可与信任与否的关键环节，更是实验课教学的“灵魂”所在。据了解，目前开展线上实验课教学的高校，实验结果也仅仅是以图片或文字说明等方式展示给学生，学生也只好强行接受，失去了传统实验课中亲眼看到、亲手操作得到的实验结果与数据。

　　二、应用细胞成像微孔板检测系统开展线上

　　实验教学的可行性

　　（一）细胞成像微孔板检测系统功能

　　细胞成像微孔板检测系统特点如下：将全自动数字显微镜和方便灵活的多功能微孔板检测仪整合于一台仪器之内，非常适合细胞生物学领域的研究应用；为细胞分析而量身定做；温度控制可达45℃，轨道震荡模式，可控CO2/O2气体通入，延时分析技术；双光路设计，全波长吸收光检测和荧光发光检测整合。总而言之，该系统能够呈现出细胞在一段时间内发生的细微变化的快进视频资料。例如：医学免疫学实验课的实验项目，小白鼠巨噬细胞吞噬功能检测实验，通过体内吞噬法，检测小白鼠腹腔中巨噬细胞的吞噬功能。如果借助于细胞成像微孔板检测系统，我们可以将颗粒抗原与小白鼠腹腔中巨噬细胞混合温育后，将巨噬细胞吞噬颗粒抗原的过程以视频的形式展现给学生，不仅能够让学生观察到巨噬细胞吞噬颗粒性抗原之后的形态学特点，而且还能够直观地观察到巨噬细胞吞噬颗粒性抗原的过程。那么实验课的质量将会是翻天覆地的改变，不仅不会影响实验教学的质量，反而还会产生优于传统实验课教学的教学效果。传统实验课現场观察的是最终巨噬细胞吞噬颗粒抗原结果的静态图像，而细胞成像微孔板检测系统能带给大家整个吞噬过程的视频资料，这对于实验课的质量无疑是质的改变。

　　（二）细胞成像微孔板检测系统优势

　　细胞成像微孔板检测系统是定位于科研水平的比较高端的细胞形态学及细胞动态变化观测系统。该系统的诞生，初衷是服务于科研工作，为基础医学科研工作提供了更为科学可靠可信的实验数据与影像，能够将细胞在一段时间内的细微变化，以视频的形式展现给科研工作者。但通过深入思考，结合以往的实验教学经验，我们认为如果将细胞成像微孔板检测系统用于网络教学，将显示出该系统不可替代的优越性。不仅能够使实验课网络教学成为可能，而且在一些特殊实验项目中，更能够显示出传统实验课所达不到的意外效果。该系统用于实验教学，在医学院校的使用范围至少包括如下课程：形态学实验、免疫学实验、微生物学实验、细胞生物学实验等需要对实验结果进行形态学观察的实验课。这些课程中，尤其是医学免疫学和细胞生物学实验课程，应用该系统开展实验课网络教学最为适合。

　　（三）细胞成像微孔板检测系统性价比分析

　　前文已经提过，细胞成像微孔板检测系统是为科研打造的一款高端细胞信息采集系统，用于实验教学，会不会“大材小用”，埋没了设备的使用价值呢？那么，接下来我们来计算一下教学成本。无论是传统实验教学所采用的普通生物显微镜，还是所提到的细胞成像微孔板检测系统，我们姑且认为他们的使用寿命是相同的，那么只需要计算全班实验课的设备成本即可。传统实验课所使用的生物显微镜大约7000元/台，小班实验课班型一般为30人，那么，生物显微镜的实验成本约为21万元。这仅仅是一个班型的基本配置。各个高校招生规模不同，对于实验室的需求量也不一样。以辽宁中医药大学为例，医学相关专业均开设医学免疫学实验课，而开展免疫学实验课至少需要配备3个以上实验室才能够使实验课正常运转起来。而细胞成像微孔板检测系统，目前市场售价为25～30万元，根据配置不同，价格有小范围浮动。而如果将该系统应用至实验教学，最低配置也是能够满足要求的。也就是说，一套细胞成像微孔板检测系统，能够替代所有生物显微镜的功能。平均下来，国家评估系统中的“生均设备投入”指标反而会降低，这就降低了大量的教学成本，更好地为实验课教学服务。因此，按照“性价比”计算，该系统用于实验课教学，也并不是什么“奢侈”的事情，相反，还能够“增效”。

　　三、应用细胞成像微孔板检测系统开展线上实验教学的推广

　　前文，我们仅探讨了细胞成像微孔板检测系统用于实验课网络教学的可行性。当然，网络教学形式比较特殊，采用网络教学也是有其特殊的原因，比如在疫情期间，网络教学就能够很好地解决防控疫情和教学两不误的问题。对于高校来讲，还是传统现场实验课授课的形式比较普遍。那么对于细胞成像微孔板检测系统能否走进传统的现场授课实验课堂，我们也进行了分析。目前，各高校实验室内的多媒体教学系统基本上已经普及，多媒体教学系统与细胞成像微孔板检测系统的有机结合，就为细胞成像微孔板检测系统用于传统实验课教学提供了平台[8-12]，使该系统用于传统的现场实验教学成为可能。如果开展传统实验课教学，完全可以通过多媒体平台将细胞成像微孔板检测系统中的影像资料展现给学生，达到比普通生物显微镜更佳的教学效果。因此，细胞成像微孔板检测系统的应用不仅能够大大提高实验课网络授课的可行性，还能够提高线上实验课教学的教学质量，并且，细胞成像微孔板检测系统的广泛应用，无论是网络授课还是传统面授，都将使实验教学的教学质量和水平发生一个质的改变。