醫(yī)學(xué)免疫學(xué)教學(xué)動畫制作應(yīng)用體會

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摘要:醫(yī)學(xué)免疫學(xué)是一門與臨床緊密連接的基礎(chǔ)科學(xué)，其基礎(chǔ)知識抽象深奧，普通的課堂講授很難使學(xué)生理解并掌握。在教學(xué)過程中適當(dāng)加入教學(xué)動畫，配合教師講解可幫助學(xué)生更好地理解。文章將免疫學(xué)動畫的制作步驟分成動畫腳本的撰寫、動畫元素的制作與表現(xiàn)、動畫技術(shù)的使用與動畫的實(shí)現(xiàn)這幾部分進(jìn)行了闡述，并結(jié)合動畫在實(shí)際教學(xué)中的應(yīng)用加以分析，為提高醫(yī)學(xué)免疫學(xué)教學(xué)質(zhì)量提供了更為豐富的資源。

關(guān)鍵詞:醫(yī)學(xué)免疫學(xué);教學(xué)動畫;在線教學(xué);動畫技術(shù)

醫(yī)學(xué)免疫學(xué)是研究人體免疫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能、免疫相關(guān)疾病的發(fā)生機(jī)制以及免疫學(xué)診斷和防治手段的一門學(xué)科，是生物學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)及預(yù)防醫(yī)學(xué)等學(xué)科中的重要核心課程，與臨床各學(xué)科聯(lián)系緊密，已滲透至腫瘤科、風(fēng)濕免疫科、血液科、神經(jīng)內(nèi)科等各大臨床科室?，F(xiàn)代免疫學(xué)正處于一個飛速發(fā)展的時期，不僅在基礎(chǔ)理論上取得重要突破，并且在臨床應(yīng)用與轉(zhuǎn)化上也取得了豐碩的成果。因此，學(xué)好醫(yī)學(xué)免疫學(xué)是成為一名合格臨床醫(yī)生的重要基礎(chǔ)。然而，相對其他學(xué)科而言，醫(yī)學(xué)免疫學(xué)發(fā)展快，概念多，基礎(chǔ)理論極其復(fù)雜，內(nèi)容較抽象，邏輯推理性強(qiáng)，學(xué)生普遍反映免疫學(xué)枯燥、難理解、難記憶，在學(xué)習(xí)某一知識點(diǎn)時，往往需要用到不同章節(jié)中的內(nèi)容，將其前后串聯(lián)起來才能理解其真正含義［1，2］。我國的醫(yī)學(xué)生多數(shù)在大學(xué)二年級或者三年級開始學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)，對于這個階段的本科學(xué)生來說，理解復(fù)雜的免疫應(yīng)答過程是有難度的。由于免疫學(xué)本身難度較大，加之課時量少，普通的課堂講授很難使學(xué)生完全理解并掌握抽象的免疫學(xué)知識，導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量差，學(xué)生缺少興趣，只能死記硬背，考完即忘，基礎(chǔ)知識與臨床實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)，為人才培養(yǎng)、醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究的轉(zhuǎn)化增添了不少阻力［3，4］。因此，如何突破傳統(tǒng)的課堂講授，尋求更有效的教學(xué)方法勢在必行。為了解決這一難題，我們應(yīng)充分發(fā)揮現(xiàn)代數(shù)字化學(xué)習(xí)資源的優(yōu)越性，化抽象為具體，以提高醫(yī)學(xué)免疫學(xué)教學(xué)效果。其中，數(shù)字化的教學(xué)動畫就屬于一種非常重要的學(xué)習(xí)資源。

1教學(xué)動畫的制作

1．1動畫腳本的撰寫

數(shù)字動畫的制作，首先要進(jìn)行腳本的詳細(xì)設(shè)計。根據(jù)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)教學(xué)大綱制定了教學(xué)目標(biāo)，并分析教學(xué)內(nèi)容，確定醫(yī)學(xué)免疫學(xué)教學(xué)中的重點(diǎn)及難點(diǎn)(如補(bǔ)體激活、調(diào)理作用、ADCC作用等)，據(jù)此形成一套制作動畫的方案。確定方案后，針對每一集動畫，仔細(xì)查閱國內(nèi)外教材及相關(guān)文獻(xiàn)，編寫出詳細(xì)的動畫腳本。真實(shí)性與正確性是對教學(xué)動畫的基本要求。另外，還要求對本知識點(diǎn)中每一個細(xì)胞、每一個分子的分布、動作及相互關(guān)系都設(shè)計清楚，有序、優(yōu)化地安排每一個要素。

1．2動畫元素的制作與表現(xiàn)

為了保證整套教學(xué)動畫的風(fēng)格統(tǒng)一，根據(jù)免疫組織、免疫細(xì)胞和免疫分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在保證其真實(shí)性的基礎(chǔ)上進(jìn)行藝術(shù)化處理，合理搭配元素色彩，建立一套通用的免疫學(xué)元素庫，如T淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞、NK細(xì)胞、免疫球蛋白等。此套動畫通過2D的場景來表現(xiàn)，所以選擇由Adobe公司的Flash來制作實(shí)現(xiàn)。下面以ADCC作用中的元素為例介紹動畫元素的制作過程:先為元素設(shè)計外形和配色，然后為這些元素創(chuàng)建圖形元件。在制作腫瘤細(xì)胞時，使用藍(lán)白漸變配色，并使用一個規(guī)則的圓形表現(xiàn)其細(xì)胞核，使用不規(guī)則的幾何形狀表現(xiàn)其細(xì)胞質(zhì)。對于比較復(fù)雜的元素，將其分成多個部分去搭建，以保證動畫表現(xiàn)的完整性與真實(shí)性。例如NK細(xì)胞，我們?yōu)槠涫褂昧思t白漸變配色。除了表現(xiàn)細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)的大圓圖形元件外，還通過若干個小圓的圖形元件來表現(xiàn)NK細(xì)胞內(nèi)的囊泡，以方便動畫中的運(yùn)動表現(xiàn)。

1．3動畫技術(shù)的使用與動畫的實(shí)現(xiàn)

在完成動畫元素的制作后，動畫內(nèi)場景動畫的設(shè)計與制作是一個耗時良多的龐大工程。為了確保動畫整體的連貫性和豐富的畫面感，將整個動畫拆分為若干個影片剪輯元件，并針對不同的動畫畫面表現(xiàn)使用了Flash里的傳統(tǒng)補(bǔ)件動畫和形狀補(bǔ)件動畫兩種動畫技術(shù)。以ADCC作用中腫瘤細(xì)胞局部放大的動畫為例，將原始大小的腫瘤細(xì)胞作為一個關(guān)鍵幀，在場景中放大后的腫瘤細(xì)胞作為另一個關(guān)鍵幀，并在兩個關(guān)鍵幀之間創(chuàng)建了一個傳統(tǒng)補(bǔ)件動畫。再如，在動畫中看到的NK細(xì)胞囊泡的運(yùn)動便是由若干個囊泡的傳統(tǒng)補(bǔ)件動畫結(jié)合在一起呈現(xiàn)的。傳統(tǒng)補(bǔ)件動畫對外形不發(fā)生變化的元素動畫能進(jìn)行良好的表現(xiàn)，并極大降低動畫制作的時間成本。而對于外形發(fā)生變化的元素動畫，采用了形狀補(bǔ)件動畫技術(shù)來表現(xiàn)。例如在視頻最后看到的腫瘤細(xì)胞的凋亡過程，將腫瘤細(xì)胞的原始狀態(tài)作為一個關(guān)鍵幀，將其凋亡形態(tài)作為另一個關(guān)鍵幀，在兩個關(guān)鍵幀之間創(chuàng)建了形狀補(bǔ)件動畫，F(xiàn)lash便自動為我們創(chuàng)建了兩者之間的變化過程，并完美地計算和呈現(xiàn)了動畫的過程。再如在動畫中看到的NK細(xì)胞釋放顆粒酶和穿孔素的過程，NK細(xì)胞的外形發(fā)生了變化，這個過程也是由形狀補(bǔ)件動畫來實(shí)現(xiàn)和完成的。形狀補(bǔ)件動畫省去了傳統(tǒng)逐幀動畫的大量工作，為動畫制作節(jié)約了大量的時間成本。

2教學(xué)動畫的實(shí)際應(yīng)用體會

2．1教學(xué)動畫可提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，便于學(xué)生理解

目前已有很多醫(yī)學(xué)學(xué)科如生理學(xué)、統(tǒng)計學(xué)等在傳統(tǒng)講授的同時引入了包括教學(xué)動畫在內(nèi)的多媒體資源，教學(xué)反響很好［5，6］。由于醫(yī)學(xué)免疫學(xué)較多涉及免疫細(xì)胞和免疫分子之間的相互作用以及免疫細(xì)胞和免疫分子在不同免疫器官中的遷移分布，其機(jī)制復(fù)雜抽象，除了需要教師拆分式的講解，也需要學(xué)生有一定的空間想象能力，才能從整體上把握免疫學(xué)原理。在傳統(tǒng)授課過程中，尤其是講解到難點(diǎn)時，很多學(xué)生常處于茫然的狀態(tài)，往往就此失去興趣，不利于之后的學(xué)習(xí)。因此，我們在講課過程中插入一段動畫，發(fā)現(xiàn)可瞬間激發(fā)學(xué)生的興趣。教學(xué)動畫將原本抽象的內(nèi)容變?yōu)榫唧w的動畫形象，有助于學(xué)生更直觀地了解免疫細(xì)胞和免疫分子之間是如何相互作用的，以顯著提升其學(xué)習(xí)效率。在播放動畫過程中，教師可適當(dāng)暫停，并輔以講解，相比單純觀看動畫能更好地吸引學(xué)生的注意力。

2．2教師應(yīng)注意多種教學(xué)方式相結(jié)合，切勿完全依賴教學(xué)動畫

由于教學(xué)動畫僅介紹免疫學(xué)中一個具體的知識點(diǎn)，雖然能形象地展示免疫細(xì)胞及免疫分子之間的相互作用關(guān)系，但并不具備系統(tǒng)性，與前后知識點(diǎn)的串聯(lián)關(guān)系不大。因此，要想使學(xué)生能系統(tǒng)掌握免疫學(xué)，目前還主要依賴教師的課堂講授，教學(xué)動畫只能作為輔助工具。在免疫學(xué)教學(xué)過程中，教師如完全依賴教學(xué)動畫，忽視了傳統(tǒng)的教學(xué)方法，將不利于自身的成長，也嚴(yán)重影響教學(xué)質(zhì)量。青年教師應(yīng)系統(tǒng)掌握免疫學(xué)理論，在熟悉課本內(nèi)容的基礎(chǔ)上，經(jīng)常查閱文獻(xiàn)，時時更新免疫學(xué)知識，注重教學(xué)技巧的訓(xùn)練，結(jié)合多種教學(xué)方法，更好地傳授給學(xué)生免疫學(xué)基礎(chǔ)知識。

2．3教學(xué)動畫在特殊情況下具有大作用

在偶爾的突發(fā)狀況下，很多高校將原定的教學(xué)計劃改為在線上進(jìn)行。在線教學(xué)最大的弊端是師生不能面對面地交流，使得原本難學(xué)的免疫學(xué)更加難以理解。而我們制作的教學(xué)小動畫由于其在短時間(每個動畫在3min以內(nèi))內(nèi)就可以講清楚一個小知識點(diǎn)，極大提高了學(xué)生觀看的興趣，使學(xué)生利用碎片化時間觀看動畫，能更好地幫助學(xué)生自主學(xué)習(xí)。在多媒體信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，教學(xué)資源日益豐富，填補(bǔ)了醫(yī)學(xué)免疫學(xué)傳統(tǒng)授課抽象枯燥、難于理解的不足。很多視頻資源使得免疫學(xué)知識變得更為生動形象，易于理解。我們在分析了國內(nèi)醫(yī)學(xué)教育和醫(yī)學(xué)生的特點(diǎn)后，開發(fā)設(shè)計了一套滿足國內(nèi)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)教育要求的動畫，有助于提高教學(xué)質(zhì)量，更好地培養(yǎng)醫(yī)學(xué)人才。

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作者：施冬艷 崔軒成 單位：南京醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院免疫學(xué)系