醫學免疫學教學動畫制作應用體會
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摘要:醫學免疫學是一門與臨床緊密連接的基礎科學，其基礎知識抽象深奧，普通的課堂講授很難使學生理解并掌握。在教學過程中適當加入教學動畫，配合教師講解可幫助學生更好地理解。文章將免疫學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、動畫技術的使用與動畫的實現這幾部分進行了闡述，并結合動畫在實際教學中的應用加以分析，為提高醫學免疫學教學質量提供了更為豐富的資源。
關鍵詞:醫學免疫學;教學動畫;在線教學;動畫技術
醫學免疫學是研究人體免疫系統結構和功能、免疫相關疾病的發生機制以及免疫學診斷和防治手段的一門學科，是生物學、基礎醫學、臨床醫學及預防醫學等學科中的重要核心課程，與臨床各學科聯系緊密，已滲透至腫瘤科、風濕免疫科、血液科、神經內科等各大臨床科室。現代免疫學正處于一個飛速發展的時期，不僅在基礎理論上取得重要突破，并且在臨床應用與轉化上也取得了豐碩的成果。因此，學好醫學免疫學是成為一名合格臨床醫生的重要基礎。然而，相對其他學科而言，醫學免疫學發展快，概念多，基礎理論極其復雜，內容較抽象，邏輯推理性強，學生普遍反映免疫學枯燥、難理解、難記憶，在學習某一知識點時，往往需要用到不同章節中的內容，將其前后串聯起來才能理解其真正含義［1，2］。我國的醫學生多數在大學二年級或者三年級開始學習醫學免疫學，對于這個階段的本科學生來說，理解復雜的免疫應答過程是有難度的。由于免疫學本身難度較大，加之課時量少，普通的課堂講授很難使學生完全理解并掌握抽象的免疫學知識，導致教學質量差，學生缺少興趣，只能死記硬背，考完即忘，基礎知識與臨床實踐嚴重脫節，為人才培養、醫學基礎研究的轉化增添了不少阻力［3，4］。因此，如何突破傳統的課堂講授，尋求更有效的教學方法勢在必行。為了解決這一難題，我們應充分發揮現代數字化學習資源的優越性，化抽象為具體，以提高醫學免疫學教學效果。其中，數字化的教學動畫就屬于一種非常重要的學習資源。
1教學動畫的制作
1．1動畫腳本的撰寫
數字動畫的制作，首先要進行腳本的詳細設計。根據醫學免疫學教學大綱制定了教學目標，并分析教學內容，確定醫學免疫學教學中的重點及難點(如補體激活、調理作用、ADCC作用等)，據此形成一套制作動畫的方案。確定方案后，針對每一集動畫，仔細查閱國內外教材及相關文獻，編寫出詳細的動畫腳本。真實性與正確性是對教學動畫的基本要求。另外，還要求對本知識點中每一個細胞、每一個分子的分布、動作及相互關系都設計清楚，有序、優化地安排每一個要素。
1．2動畫元素的制作與表現
為了保證整套教學動畫的風格統一，根據免疫組織、免疫細胞和免疫分子的結構特點，在保證其真實性的基礎上進行藝術化處理，合理搭配元素色彩，建立一套通用的免疫學元素庫，如T淋巴細胞、B淋巴細胞、NK細胞、免疫球蛋白等。此套動畫通過2D的場景來表現，所以選擇由Adobe公司的Flash來制作實現。下面以ADCC作用中的元素為例介紹動畫元素的制作過程:先為元素設計外形和配色，然后為這些元素創建圖形元件。在制作腫瘤細胞時，使用藍白漸變配色，并使用一個規則的圓形表現其細胞核，使用不規則的幾何形狀表現其細胞質。對于比較復雜的元素，將其分成多個部分去搭建，以保證動畫表現的完整性與真實性。例如NK細胞，我們為其使用了紅白漸變配色。除了表現細胞核與細胞質的大圓圖形元件外，還通過若干個小圓的圖形元件來表現NK細胞內的囊泡，以方便動畫中的運動表現。
1．3動畫技術的使用與動畫的實現
在完成動畫元素的制作后，動畫內場景動畫的設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使用了Flash里的傳統補件動畫和形狀補件動畫兩種動畫技術。以ADCC作用中腫瘤細胞局部放大的動畫為例，將原始大小的腫瘤細胞作為一個關鍵幀，在場景中放大后的腫瘤細胞作為另一個關鍵幀，并在兩個關鍵幀之間創建了一個傳統補件動畫。再如，在動畫中看到的NK細胞囊泡的運動便是由若干個囊泡的傳統補件動畫結合在一起呈現的。傳統補件動畫對外形不發生變化的元素動畫能進行良好的表現，并極大降低動畫制作的時間成本。而對于外形發生變化的元素動畫，采用了形狀補件動畫技術來表現。例如在視頻最后看到的腫瘤細胞的凋亡過程，將腫瘤細胞的原始狀態作為一個關鍵幀，將其凋亡形態作為另一個關鍵幀，在兩個關鍵幀之間創建了形狀補件動畫，Flash便自動為我們創建了兩者之間的變化過程，并完美地計算和呈現了動畫的過程。再如在動畫中看到的NK細胞釋放顆粒酶和穿孔素的過程，NK細胞的外形發生了變化，這個過程也是由形狀補件動畫來實現和完成的。形狀補件動畫省去了傳統逐幀動畫的大量工作，為動畫制作節約了大量的時間成本。
2．1教學動畫可提高學生學習興趣，便于學生理解
目前已有很多醫學學科如生理學、統計學等在傳統講授的同時引入了包括教學動畫在內的多媒體資源，教學反響很好［5，6］。由于醫學免疫學較多涉及免疫細胞和免疫分子之間的相互作用以及免疫細胞和免疫分子在不同免疫器官中的遷移分布，其機制復雜抽象，除了需要教師拆分式的講解，也需要學生有一定的空間想象能力，才能從整體上把握免疫學原理。在傳統授課過程中，尤其是講解到難點時，很多學生常處于茫然的狀態，往往就此失去興趣，不利于之后的學習。因此，我們在講課過程中插入一段動畫，發現可瞬間激發學生的興趣。教學動畫將原本抽象的內容變為具體的動畫形象，有助于學生更直觀地了解免疫細胞和免疫分子之間是如何相互作用的，以顯著提升其學習效率。在播放動畫過程中，教師可適當暫停，并輔以講解，相比單純觀看動畫能更好地吸引學生的注意力。
2．2教師應注意多種教學方式相結合，切勿完全依賴教學動畫
由于教學動畫僅介紹免疫學中一個具體的知識點，雖然能形象地展示免疫細胞及免疫分子之間的相互作用關系，但并不具備系統性，與前后知識點的串聯關系不大。因此，要想使學生能系統掌握免疫學，目前還主要依賴教師的課堂講授，教學動畫只能作為輔助工具。在免疫學教學過程中，教師如完全依賴教學動畫，忽視了傳統的教學方法，將不利于自身的成長，也嚴重影響教學質量。青年教師應系統掌握免疫學理論，在熟悉課本內容的基礎上，經常查閱文獻，時時更新免疫學知識，注重教學技巧的訓練，結合多種教學方法，更好地傳授給學生免疫學基礎知識。
2．3教學動畫在特殊情況下具有大作用
在偶爾的突發狀況下，很多高校將原定的教學計劃改為在線上進行。在線教學最大的弊端是師生不能面對面地交流，使得原本難學的免疫學更加難以理解。而我們制作的教學小動畫由于其在短時間(每個動畫在3min以內)內就可以講清楚一個小知識點，極大提高了學生觀看的興趣，使學生利用碎片化時間觀看動畫，能更好地幫助學生自主學習。在多媒體信息技術飛速發展的今天，教學資源日益豐富，填補了醫學免疫學傳統授課抽象枯燥、難于理解的不足。很多視頻資源使得免疫學知識變得更為生動形象，易于理解。我們在分析了國內醫學教育和醫學生的特點后，開發設計了一套滿足國內醫學免疫學教育要求的動畫，有助于提高教學質量，更好地培養醫學人才。
參考文獻:
［1］孔詠霞．基于醫學免疫學課程特點的教學策略研究［J］．黑龍江醫學，2017，41(4):362－364．
［2］甘瑞靜．考慮學科特點的醫學免疫學教學方法探索［J］．基礎醫學教育，2018，20(10):821－823．
［3］陳建芳，劉友，任可，等．以臨床執業醫師考試為導向的醫學免疫學教學改革初探［J］．基礎醫學教育，2020，22(3):173－175．
［4］陳建平，許冬青，佟書娟，等．免疫學從抽象到具體教學方法探討［J］．基礎醫學教育，2015，17(4):279－280．
［5］李春深，譚俊珍，蔡青，等．醫學生理學教學動畫的創作與應用之簡析［J］．成都中醫藥大學學報(教育科學版)，2017，19(3):39－41．
［6］羅虹，吳騁，賀佳．《醫學統計學》教學動畫的設計與實現［J］．中國衛生統計，2013，30(1):143－145．
作者：施冬艷 崔軒成 單位：南京醫科大學基礎醫學院免疫學系
