医学免疫学教学动画制作应用体会
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摘要:医学免疫学是一门与临床紧密连接的基础科学，其基础知识抽象深奥，普通的课堂讲授很难使学生理解并掌握。在教学过程中适当加入教学动画，配合教师讲解可帮助学生更好地理解。文章将免疫学动画的制作步骤分成动画脚本的撰写、动画元素的制作与表现、动画技术的使用与动画的实现这几部分进行了阐述，并结合动画在实际教学中的应用加以分析，为提高医学免疫学教学质量提供了更为丰富的资源。
关键词:医学免疫学;教学动画;在线教学;动画技术
医学免疫学是研究人体免疫系统结构和功能、免疫相关疾病的发生机制以及免疫学诊断和防治手段的一门学科，是生物学、基础医学、临床医学及预防医学等学科中的重要核心课程，与临床各学科联系紧密，已渗透至肿瘤科、风湿免疫科、血液科、神经内科等各大临床科室。现代免疫学正处于一个飞速发展的时期，不仅在基础理论上取得重要突破，并且在临床应用与转化上也取得了丰硕的成果。因此，学好医学免疫学是成为一名合格临床医生的重要基础。然而，相对其他学科而言，医学免疫学发展快，概念多，基础理论极其复杂，内容较抽象，逻辑推理性强，学生普遍反映免疫学枯燥、难理解、难记忆，在学习某一知识点时，往往需要用到不同章节中的内容，将其前后串联起来才能理解其真正含义［1，2］。我国的医学生多数在大学二年级或者三年级开始学习医学免疫学，对于这个阶段的本科学生来说，理解复杂的免疫应答过程是有难度的。由于免疫学本身难度较大，加之课时量少，普通的课堂讲授很难使学生完全理解并掌握抽象的免疫学知识，导致教学质量差，学生缺少兴趣，只能死记硬背，考完即忘，基础知识与临床实践严重脱节，为人才培养、医学基础研究的转化增添了不少阻力［3，4］。因此，如何突破传统的课堂讲授，寻求更有效的教学方法势在必行。为了解决这一难题，我们应充分发挥现代数字化学习资源的优越性，化抽象为具体，以提高医学免疫学教学效果。其中，数字化的教学动画就属于一种非常重要的学习资源。
1教学动画的制作
1．1动画脚本的撰写
数字动画的制作，首先要进行脚本的详细设计。根据医学免疫学教学大纲制定了教学目标，并分析教学内容，确定医学免疫学教学中的重点及难点(如补体激活、调理作用、ADCC作用等)，据此形成一套制作动画的方案。确定方案后，针对每一集动画，仔细查阅国内外教材及相关文献，编写出详细的动画脚本。真实性与正确性是对教学动画的基本要求。另外，还要求对本知识点中每一个细胞、每一个分子的分布、动作及相互关系都设计清楚，有序、优化地安排每一个要素。
1．2动画元素的制作与表现
为了保证整套教学动画的风格统一，根据免疫组织、免疫细胞和免疫分子的结构特点，在保证其真实性的基础上进行艺术化处理，合理搭配元素色彩，建立一套通用的免疫学元素库，如T淋巴细胞、B淋巴细胞、NK细胞、免疫球蛋白等。此套动画通过2D的场景来表现，所以选择由Adobe公司的Flash来制作实现。下面以ADCC作用中的元素为例介绍动画元素的制作过程:先为元素设计外形和配色，然后为这些元素创建图形元件。在制作肿瘤细胞时，使用蓝白渐变配色，并使用一个规则的圆形表现其细胞核，使用不规则的几何形状表现其细胞质。对于比较复杂的元素，将其分成多个部分去搭建，以保证动画表现的完整性与真实性。例如NK细胞，我们为其使用了红白渐变配色。除了表现细胞核与细胞质的大圆图形元件外，还通过若干个小圆的图形元件来表现NK细胞内的囊泡，以方便动画中的运动表现。
1．3动画技术的使用与动画的实现
在完成动画元素的制作后，动画内场景动画的设计与制作是一个耗时良多的庞大工程。为了确保动画整体的连贯性和丰富的画面感，将整个动画拆分为若干个影片剪辑元件，并针对不同的动画画面表现使用了Flash里的传统补件动画和形状补件动画两种动画技术。以ADCC作用中肿瘤细胞局部放大的动画为例，将原始大小的肿瘤细胞作为一个关键帧，在场景中放大后的肿瘤细胞作为另一个关键帧，并在两个关键帧之间创建了一个传统补件动画。再如，在动画中看到的NK细胞囊泡的运动便是由若干个囊泡的传统补件动画结合在一起呈现的。传统补件动画对外形不发生变化的元素动画能进行良好的表现，并极大降低动画制作的时间成本。而对于外形发生变化的元素动画，采用了形状补件动画技术来表现。例如在视频最后看到的肿瘤细胞的凋亡过程，将肿瘤细胞的原始状态作为一个关键帧，将其凋亡形态作为另一个关键帧，在两个关键帧之间创建了形状补件动画，Flash便自动为我们创建了两者之间的变化过程，并完美地计算和呈现了动画的过程。再如在动画中看到的NK细胞释放颗粒酶和穿孔素的过程，NK细胞的外形发生了变化，这个过程也是由形状补件动画来实现和完成的。形状补件动画省去了传统逐帧动画的大量工作，为动画制作节约了大量的时间成本。
2．1教学动画可提高学生学习兴趣，便于学生理解
目前已有很多医学学科如生理学、统计学等在传统讲授的同时引入了包括教学动画在内的多媒体资源，教学反响很好［5，6］。由于医学免疫学较多涉及免疫细胞和免疫分子之间的相互作用以及免疫细胞和免疫分子在不同免疫器官中的迁移分布，其机制复杂抽象，除了需要教师拆分式的讲解，也需要学生有一定的空间想象能力，才能从整体上把握免疫学原理。在传统授课过程中，尤其是讲解到难点时，很多学生常处于茫然的状态，往往就此失去兴趣，不利于之后的学习。因此，我们在讲课过程中插入一段动画，发现可瞬间激发学生的兴趣。教学动画将原本抽象的内容变为具体的动画形象，有助于学生更直观地了解免疫细胞和免疫分子之间是如何相互作用的，以显著提升其学习效率。在播放动画过程中，教师可适当暂停，并辅以讲解，相比单纯观看动画能更好地吸引学生的注意力。
2．2教师应注意多种教学方式相结合，切勿完全依赖教学动画
由于教学动画仅介绍免疫学中一个具体的知识点，虽然能形象地展示免疫细胞及免疫分子之间的相互作用关系，但并不具备系统性，与前后知识点的串联关系不大。因此，要想使学生能系统掌握免疫学，目前还主要依赖教师的课堂讲授，教学动画只能作为辅助工具。在免疫学教学过程中，教师如完全依赖教学动画，忽视了传统的教学方法，将不利于自身的成长，也严重影响教学质量。青年教师应系统掌握免疫学理论，在熟悉课本内容的基础上，经常查阅文献，时时更新免疫学知识，注重教学技巧的训练，结合多种教学方法，更好地传授给学生免疫学基础知识。
2．3教学动画在特殊情况下具有大作用
在偶尔的突发状况下，很多高校将原定的教学计划改为在线上进行。在线教学最大的弊端是师生不能面对面地交流，使得原本难学的免疫学更加难以理解。而我们制作的教学小动画由于其在短时间(每个动画在3min以内)内就可以讲清楚一个小知识点，极大提高了学生观看的兴趣，使学生利用碎片化时间观看动画，能更好地帮助学生自主学习。在多媒体信息技术飞速发展的今天，教学资源日益丰富，填补了医学免疫学传统授课抽象枯燥、难于理解的不足。很多视频资源使得免疫学知识变得更为生动形象，易于理解。我们在分析了国内医学教育和医学生的特点后，开发设计了一套满足国内医学免疫学教育要求的动画，有助于提高教学质量，更好地培养医学人才。
参考文献:
［1］孔咏霞．基于医学免疫学课程特点的教学策略研究［J］．黑龙江医学，2017，41(4):362－364．
［2］甘瑞静．考虑学科特点的医学免疫学教学方法探索［J］．基础医学教育，2018，20(10):821－823．
［3］陈建芳，刘友，任可，等．以临床执业医师考试为导向的医学免疫学教学改革初探［J］．基础医学教育，2020，22(3):173－175．
［4］陈建平，许冬青，佟书娟，等．免疫学从抽象到具体教学方法探讨［J］．基础医学教育，2015，17(4):279－280．
［5］李春深，谭俊珍，蔡青，等．医学生理学教学动画的创作与应用之简析［J］．成都中医药大学学报(教育科学版)，2017，19(3):39－41．
［6］罗虹，吴骋，贺佳．《医学统计学》教学动画的设计与实现［J］．中国卫生统计，2013，30(1):143－145．
作者：施冬艳 崔轩成 单位：南京医科大学基础医学院免疫学系
