教学成果报告

生理学插图制作及其在基于动画的多媒体课件中的应用

完 成 单 位： 福建医科大学 基础医学院

主要完成人： 林默君、陈炜、张小军、王瑞幸、焦海霞、吴枝娟、 何瑞岚

一、成果主要内容

（一）成果要解决的主要教学问题

生理学是研究并阐明生物机体的生命活动现象、机体各组成部分的功能及其内在机制、生理功能的调节等一系列问题的科学。生理学是一门重要的医学基础课，医学生只有了解正常人体的生理功能，才能理解疾病情况下身体发生的变化，认识疾病的本质，为疾病的诊断及治疗奠定理论基础。生理学作为一门重要的医学基础课程，不仅仅是学生学习下一步的基础，还是研究生入学考试西医综合与执业医师资格考试的主要内容，直接影响学生的深造机会和工作机会。因此学生对该课程极其重视。

生理学教材内容庞大，5年制教材75万字，7年制教材更是多达122万字。但是由于课时限制，只有72～90学时，平均一个学时要讲授1万多字的内容，即使按播音员的语速读完一遍都有些勉强。因此在教学中使用有效的教学手段更加重要。

现在的生理学教学已经完全采用生理学教学课件进行授课。与形态学课程教学可通过标本、插图直观进行学习不同，生理学课程特点是联系实际多，知识点多，知识理论体系性强，生理学教学过程中充满着大量的生理过程及其机理的描述，有许多抽象的概念和复杂的动态发展过程，分析问题时要求需要学生同时运用形象思维和逻辑思维，才能加以掌握。所以它又是学生普遍感到难学的一门课程，我们发现学生对知识理论的学习经常出现概念混淆，理解偏差等情况，导致对整个知识体系把握不好，不能形成自己的知识脉络。

生理学内容繁杂且抽象，并以生命活动的“动”为主要特点，单纯用语言和文字很难向学生传递复杂的形象信号，教学难度较大。因此，在生理学教学课件中大量

1

应用插图与动画是非常必要的。优秀的插图与动画利用其丰富的表现力和很强的信息扩展能力将生理学中无法观察到的微观世界里的生命活动生动而形象地呈现出来，从而大大地降低了学生理解以及教师教学的难度，提高学生的学习效率，加深印象。

以往教学课件中需要的插图多来自于对教材中的插图进行扫描，清晰度差，特别是遇到教材中的插图本身就是多次翻印时，几乎无法让学生看清内容。

插图和动画的另外一个来源是从网络下载。但是：①网络上能满足要求的插图和动画数量太少；②即使搜集到少数插图和动画勉强可以用于课堂教学，但其内容往往与使用的教材不符，难以与课堂教学的要求完全吻合，只能用于简单示意。教学中的效果大打折扣；③插图的绘图质量、像素等更难以令人满意，④网上更难以见到与生理学教学内容有关的动画，但很多生理学过程用动画表述比用插图更直观有效，⑤一般我们在PPT中使用的动画仅仅能够进行画面变换等等简单效果。想要播放复杂的动画则是把现成的AVI文件等复制/粘帖后形成文件链接，在播放时点击进行。这时我们无法在动画中添加或修改要说明的课程内容。⑥使用网络下载的插图和动画还存在着难以获得合法版权授权的问题。以上这些都制约了我校《生理学》课程教学工作的进一步提高。

（二）成果的主要内容和解决教学问题的方法

1. 成果主要内容

（1）为全国最有影响的、由人民卫生出版社出版的、姚泰教授主编的《生理学》普通高等教育“十一五”国家级和卫生部“十一五”规划教材(第2版，供8/7年制临床医学等专业用)制作全部插图。也为科学出版社《医用机能学实验》制作插图。

（2）分别制作5年制与8/7年制《生理学》基于动画的教学课件各一套，并于2007年起逐步应用于本科生和七年制学生的课堂教学，也于2010起部分应用留学生的全英文的《生理学》教学过程中，也在我省兄弟院校的生理学教学中使用。

（3）撰写论文在中华医学教育探索杂志上发表[2012; 11 (2): 213-216]：《生理学》规划教材附图全面更新的创作体会和意义。

2

2. 解决教学问题的方法

本成果的插图和动画（600多张，插图和动画各半）在形式上做到图文并茂，在内容上做到精选优化，并具有原创性与新颖性、系统性与科学性、艺术性和时效性。

（1）原创性与新颖性

本成果由具有丰富教学经验的一线生理学教师团队自主设计制作完成，插图和动画是团队成员在理解教材内容，并参考众多相关文献的基础上设计制作完成的；插图采用矢量化技术创作解决了随放大倍数增加图像模糊的问题，动画采用flash cs4 和maya 2009等软件制作，动态效果好，表现力强；并在适当位置固化福建医科大学属性彰显自主知识产权特性，使本成果具有一定的原创性和新颖性。

图1. 矢量图效果：不同放大倍数下的效果 图片放大300%后细节更显清晰，没有模糊失真

①矢量化 在插图制作中，改变了以往把教材上插图扫描后直接或用“画笔”稍加修改后使用的方法，我们采用矢量图绘图技术绘制，最后再转化成高分辨率的位

3

图，其中灰度的使用既考虑到立体结构中光照位置所带来的明暗变化，也考虑到将不同的组织结构进行有效区分，因此，有更高的清晰度和立体感。在制作课件时进行插图的放大或缩小也不会引起变形和清晰度改变。插图有更高的清晰度、丰富的灰度变化、较好的立体效果以及对图中重点的突出绘制，因此，不仅更便于区分图中的不同结构，认清图的细节，而且有利于活跃课堂气氛，有利于对知识的理解和记忆（图1，更清晰效果参见光盘）。

②立体图 对一些涉及到解剖结构的插图，通过参考解剖图谱绘制，增加组织结构细节，添补了能形成立体感的亮区与阴影，所以有利于产生对解剖知识的联想，激发形象思维与逻辑思维的共鸣，从而加深对生理学知识的理解（图2，更清晰效果参见光盘）。

③彩色图 限于印刷成本，教材的图大多使用黑白图或双色图，本成果的多媒体课件中全部使用彩色图，使得课件更加分辨率更高，构图更加美观（图2）。

黑白插图

新版立体/彩色图

4

图片放大300%后细节更显清晰不失真

图2. 立体图与彩色矢量图

④动画与多媒体 生理学内容繁杂且抽象,并以生命活动的“动”为主要特点,教学难度较大。某些问题用传统的教学手段(语言、文字等)是不易或不能表达清楚的,即使运用了一些图文并茂的多媒体课件,也不能很好地解决这类问题。如物质跨膜转运的过程、骨骼肌的肌丝滑行过程、兴奋的传递过程，都需要通过动画进行更有效的表达。计划在多媒体课件中大大增加了动画的比例，较简单的直接在powerpoint上做出（图3，动画效果参见光盘）。复杂的动画用flash cs4 和maya 2009 制作，最后在powerpoint上集成（图4，动画效果参见光盘）。还可通过编写文字脚本，在已完成的动画中增补配音，形成多媒体动画（参见光盘所附“15分钟教学成果视频”）。

图 3 . 简单平面动画

5

图4. 复杂的三维动画

⑤ 本成果的插图和动画都在适当部位都标识有固化的福建医科大学的校标以彰显自主知识产权的特性（图5，动画效果参见光盘），提高了我校的影响力。

图 5. 在插图和课件的适当地方体现福建医科大学属性

（2）科学性与系统性

本成果由具有丰富教学经验的一线生理学教师团队自主设计制作完成，内容的系统性、科学性与教育性得到了保证，能做到与相应的人们卫生出版社规划教材内容完全一致，达到表述准确、充分、推理严谨、思路清晰、层次分明。

图6为部分插图和动画展示，每篇2-5张，共34张（动画效果详见光盘），已于2007年起逐步应用于七年制学生的课堂教学，以及留学生的全英文的《生理学》教学过程中。获得了学生的广泛欢迎，学生普遍反应丰富的插图和动画对加深生理学问题的理解有很大的帮助，也有利于活跃课堂气氛。此后，陆续创作了一批课堂教学迫切需要的、网络上无法获得的生理学插图和动画，这些材料的应用对教师准确、适度地表述教学内容、引导学生思维有巨大的帮助。

6

7

8

9

2、糖代谢胰岛素脂肪酸转化分解葡萄糖合成摄取葡萄糖分解CO2+H2O肝糖原异生肝氨基酸、甘油等细胞 激素的分泌与作用方式神经分泌细胞内分泌细胞激素细胞外液血液循环神经激素 第二节卵巢的内分泌与女性生殖一、卵巢的功能一）卵巢的生卵作用原始卵泡生发上皮次级卵泡卵泡腔成熟卵泡旁分泌血液循环靶细胞靶细胞远距分泌自分泌神经分泌血管白体血体成熟黄体初级黄体卵巢间质排出卵泡 图6. 为已完成部分动画展示，每篇2-5张，共34张 （3）艺术性 与时效性

本成果形成的课件构图讲究、色彩和谐、风格一致、美观大方，具有独特的风格（图7，动画效果参见光盘）。

图7. 艺术性：构图精美、色彩鲜艳

10

还可结合学科的进展实时创作新插图和新动画（图8和图9，动画效果参见光盘中），为教学提供了最大方便。

图 8. 时效性：适当修改后应用于全英文的留学生生理学教学

图 9. 时效性：可结合学科的进展实时创作新插图和新动画 左图：为教学课件动画 右图：实时为本次成果申报修改的动画

三、创新点

（一）原创性和新颖性: 本成果由具有丰富教学经验的一线生理学教师团队自主设计制作完成，并固化我校校标识彰显自主知识产权，使得本成果具有原创性和新颖性，

（二） 系统性和科学性：本成果插图和动画与最新版教材完全一致，做到内容系统完整、科学性强、形象直观，有助于学生对知识的理解、提高学习效率、降低教学难度。

（三）艺术性和时效性：本成果插图制作专业而精美，得到国内知名专家的认同，被选入作为全国最有影响的普通高等教育“十一五”国家级”《生理学》规划教材的插图；课件生动形象，艺术性强，能够吸引学生注意力，调动学生学习积极性；还可根据学科进展和教学需要实时创作更新，具有很强的时效性。

11

（四）有推广前景和市场价值：本成果课件2007年起在我校七年制与五年制临床医学专业、五年制非临床医学专业学生和海外留学生的全英教学过程中使用，并于2010年起在我省兄弟院校的生理学教学中使用，受到了师生的好评，具备良好推广前景和市场价值。还可适用于国家卫生计生委正启动的数字化“十二五”《生理学》规划教材的制作。

（五）提高我省教师在全国的影响力：本成果在我校和我省属于首创，对中国生理学教学产生积极影响，大大提高我省教师在全国高等医学院校生理学教学中的影响力。

四、应用情况

（一)与教学实践相辅相成

从2007年开始，本课题组就在部分章节的课堂教学中使用基于动画的多媒体课件，获得了学生的广泛欢迎，学生普遍反应丰富的插图和动画对加深生理学问题的理解有很大的帮助，也有利于活跃课堂气氛。此后，陆续创作了一批课堂教学迫切需要的、网络上无法获得的生理学插图和动画，这些材料的应用对教师准确、适度地表述教学内容、引导学生思维有巨大的帮助。

随着经验的积累，并在福建医科大学教改课题经费的资助下，购买了绘图板改进了插图和动画制作的硬件条件，插图和课件制作的进度明显加快，于2011年全部完成适用于8/7年制和5年制临床医学等本科教学的2套多媒体课件，分别在2007-2011级七年制、2009-2011级临床医学（五年制）、2010起留学生等教学过程使用，也在我省兄弟院校的生理学教学过程中使用，受到了师生的广泛好评。

（二）在人卫版规划教材中应用

由于我们的插图制作精美和专业，被选入作为全国最有影响的、由人民卫生出版社出版的、姚泰教授主编的、普通高等教育“十一五”国家级和卫生部“十一五”规划教材(第2版，供8/7年制临床医学等专业用) 《生理学》的插图。也为科学出版社的《医用机能学实验》一书制作插图。由于印刷成本的限制在该教材中的插图只采用黑白印刷，我们在教学过程使用的插图和动画中则全部改用彩色，使教学效果更为出色。

12

2010年我国著名生理学家姚泰教授特意在其主编的《生理学》卫生部规划教材（第2版，供8年制/7年制临床医学专用，人民卫生出版社，2010）的前言中对本成果进行了表扬：

……“我还要特别提一下第2版教材的插图问题。在这一版中，全书的插图是以新的面貌出现。我们在开始编写第二版教材时，提出了一个重要的目标，就是把全书的插图重新制作一遍使所有的插图既有新意，又能表达得更加清楚。在这里我要特别感谢林默君和陈炜二位老师。他们欣然接受了制图这个的艰巨的任务，对各章编者的全部图稿一一进行了修饰、加工，并且使全书的插图风格基本一致。”……

由于插图在《生理学》（第2版，供8年制/7年制临床医学专用）的应用效果受到编委会专家一致好评，这将大大提高福建医科大学在全国医学高等医学院校生理学教育中的影响力。

（三）获省级学会教学成果一等奖和福建医科大学教学成果一等奖

2011年本成果在福建省生理科学会年会上交流，获得省内生理学同行的好评，并获得福建省生理科学会教学成果一等奖。2013年获得福建医科大学教育教学成果一等奖。

（四）撰写教学改革论文发表

2012年在中华医学教育探索杂志发表“《生理学》规划教材附图全面更新的创作体会和意义”的教学改革论文。

13