细胞分子生物学实验教学中显微数码互动系统的应用

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　　摘要：在高校的实验课堂中，通过显微数码互动系统的应用，把光学显微镜、计算机及网络技术进行了结合，并在课堂中充分利用，实现了师生之间的直观交流、充分互动以及资源共享，能明显提高教学质量和效率。
　　关键词：显微数码互动系统;细胞分子生物学;实验教学
　　中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2019）18-0277-02
　　 伴随着科技的进步，网络技术发展迅速，高等院校尤其是医学院校普遍应用了显微数码互动系统，实现了实验教学的网络化和数字化，激发了学生学习兴趣，构建了高效的教学课堂。细胞生物学作为生命科学的前沿学科，是重要的医学基础课程，在细胞生物学的教学课程中，实验教学有着重大的作用。
　　多数细胞分子生物学的实验都需要使用显微镜，而普通的光学显微镜缺点明显，师生交流不够通畅，教学效率比较低下，而显微数码互动系统克服了很多光学显微镜不能解决的问题，使学习效率得到了提高，加强了师生的沟通交流以及资源的共享。
　　一、显微数码互动系统的组成及其功能
　　显微数码互动系统主要由教师用显微镜、学生端显微镜、显微数码图像采集系统、语音系统和显微数码互动控制系统共同构成。我们学校的医学院在实验室的规划建设中，把显微数码互动实验室的建设作为一个重要构成部分。显微数码互动实验室由1台教师用显微镜和36台学生用显微镜组成。通过局域网的设置，把每一台学生用的显微镜与教师用显微镜连接在了一起，为实验时的互动交流提供了便利。通过显微数码互动系统的图像采集系统可以拍摄实验照片，也可以进行录像，还可以调整图像的颜色和質量。通过局域网，每一位学生的显微镜图像都可以连接到教师计算机上，并且36个实时图像可以同时显示。为了使图像内容更清楚地被老师和其他学生看到，可以对某一位学生的图像放大，进行更清楚直观的讲解和演示[1-2]。
　　显微数码互动系统的优势主要在于它的互动性强，更加直观，也更加真实。通过显微数码互动系统可以实现教师端与学生端的更好的交流与沟通，形成了师生间的互动式教学模式，如学生可以进行演示，教师讲解，也可以进行屏幕的录制，还可以广播教学和语音教学等。
　　二、显微数码互动系统在细胞分子生物学实验教学中的应用
　　显微数码互动系统作为细胞分子生物学中的教学辅助手段，实现了教师和学生之间、学生和学生之间的点对点、一对多的交流、指导与讨论。传统的细胞分子生物学的教学模式是学生观摩和模仿，而显微数码互动系统实现了以学生观摩和自主探究并重的教学模式和方法。
　　1.实现图像资源共享，丰富教学资源。在我们传统的细胞分子生物学的实验教学中，教师只能用每一位学生的显微镜来观察到该生的实验结果，而每一位学生也只能观察到自己的实验结果和实验图像。通过显微数码互动系统的使用，教师可以通过该系统在教师端电脑上随时观察每一位学生的显微镜视野，并且可以通过实验室里的大屏幕将自己的实验结果和图像以及每一位学生的实验结果和图像显示出来，供全班学生观看，这样学生就可以将老师和其他学生的实验结果和图像与自己的结果进行比较，寻找自己的差距和不足，以便充分地对实验结果进行分析。同时，通过该系统也帮助了教师更好地进行课堂教学，如教师在实验过程中发现了某位学生的实验结果和图像非常特殊和典型，也可以通过屏幕展示给全班同学进行观察讨论和学习，达到了资源共享的目的。另外，有了显微数码互动系统，教师可以在教学过程中积累优秀的教学资源，如优秀的实验结果、实验过程的图片、实验过程的录像，将它们保存起来，并可以通过该系统将这些结果展示给学生观看。比如在“小鼠骨髓细胞染色体标本的制备”实验中，由于实验过程复杂，学生不容易操作，教师就可以把优秀的制作标本的过程展示给学生看，并辅助进行讲解、点评，这样学生就更容易掌握制作装片的关键，获得实验的成功，从而提高了学习效率。
　　通过显微数码互动系统，使得实验结果得以共享，充分利用了教学资源，丰富了教学内容，学生能够在有限的时间里获取更多的知识，通过老师的辅助讲解，又加深了理解，提高了学习效率，提高了实验课的教学效果，并突破了传统实验课的观察方式。
　　2.加强师生互动，增强实验效果。在传统的实验课上，教师只能对学生进行一对一的辅导，而使用了显微数码互动系统后，实验课上，老师在教师机（主机）上可以同一时刻看到每一位学生的显微镜图像，这样就能够及时发现学生在实验过程中的问题，并对学生做出指导。比如在“洋葱根尖细胞有丝分裂”的实验中，可以让学生分组实验，通过显微数码互动系统展示所有组的实验结果，然后让同学们互相提问讨论他们制作的装片是处于哪一个分裂时期，各组派代表进行点评和讲解，教师进行最后总结发言，充分调动学生学习的热情。
　　在传统的实验教学中，教师只能对学生进行一对一的辅导，而通过显微数码互动系统的使用，教师可以同时对多名学生进行指导，也可以可同时对全班学生进行示教讲解，实现了“一对多”的互动交流，克服了传统教学模式的不足，充分地调动了学生的积极性，减轻了教师负担，提高了学习效率。
　　3.激发学生学习兴趣，提高自主学习能力。细胞分子生物学的传统的实验教学中，教师在上课前要准备好所有上课用的材料，实验课时，学生直接用老师准备好的材料，按照老师讲解的实验步骤进行实验即可，这种实验课模式学生就处于一种被动接受的状态，而使用了显微数码互动系统后，可以通过制作虚拟仿真模拟实验，让学生在课前自主学习，对实验内容和过程进行充分理解，发现问题并主动思考，这样在上实验课时，教师进行简单的指导，学生就能够顺利进行实验，也节约了时间，可以用更多的时间来发现新的问题，并与同学老师进行分析讨论，激发了学生的学习兴趣，也提高了学习的主动性和学习热情。
　　4.实现电子化实验考核。传统的细胞生物学的实验考试是通过实验报告进行的，由学生提交实验报告，教师进行批改给出相应的分数，这种考核方式教师不能很全面地掌握学生的实验水平。显微数码互动系统使用之后，实验考核实现了电子化，考核内容包含了实验报告、实验过程的讲解、讨论的问题、虚拟仿真实验等几部分成绩，实验报告是电子版的，学生可以将实验过程中采集的实验结果和实验图片保存下来，通过电脑完成实验报告的书写和实验结果的分析，这样教师就可以直接对电子版的实验报告进行评分，给出批阅意见后再发给学生，实现了实验报告和实验考核的电子化。 　　三、顯微数码互动系统使用中需要注意的问题
　　虽然显微数码互动系统的使用为我们的实验教学带了很多便利，但是在使用过程中也需要注意一些问题，由于显微数码互动系统与网络连接，我们首先就要考虑电脑中病毒的问题，教师在教学过程中常使用U盘等移动设备，容易使系统中毒，影响正常教学活动的进行，因此，教师应经常对教学课件进行杀毒，也要对显微数码互动系统做好日常维护工作，最好显微数码互动系统的计算机只能做与实验相关的工作，而不能用作他用。
　　四、教学效果
　　（1）显微数码互动系统的使用使学生由被动学习转为主动学习，学生能够更加积极地参到实验课中，提高了学习的主动性和学习热情。（2）显微数码互动该系统的使用，使学生对实验结果能够更加直观地进行观察，加深了对知识的理解，提高了学生分析问题，解决问题的能力。（3）该系统用于教学后，明显提高了教师教学效率和学生学习效率，节约了时间，在相同的时间内，可以多开展几次探究性、验证性实验，丰富了实验内容，扩大了学生的知识面，提高了学生的创新能力。（4）该系统的使用实现了实验考核的电子化，加强了师生的互动，教师能够随时观察学生的实验现象和实验结果，可以及时进行点评，并把它作为该生实验考核的一部分，这样学生会更加注重实验过程，认真进行实验的学生就会更多，从而提高了教学质量和学生学习质量。
　　五、结语
　　综上所述，在细胞分子生物学的实验教学中，显微数码互动系统的使用，明显提高了教学质量和教学效率，丰富了教学资源，但是也有一些问题，相信随着科技的进步，该系统会越来越完善，更好地为实验课服务，为实验教学提供更加先进和优越的平台。
　　参考文献：
　　[1]李秀梅，吴怡娴，玛依热·吐尔洪，等.Motic数码互动系统在形态学实验教学中的应用及日常故障处理[J].科教导刊（中旬刊），2018，（05）：49-50.
　　[2]陈红英，陈笑霞，黄燕.数码显微互动系统在遗传学实验教学中的应用[J].高校生物学教学研究（电子版），2018，8（02）：52-54.
　　Abstract：In the experimental classes of colleges and universities，Optical microscopy，computer and network technology are combined through the application of digital microscope interactive system，and make full use of in the teaching，It realizes the direct communication，full interaction and resource sharing between teachers and students，It can obviously improve the teaching quality and efficiency.
　　Key words：digital microscope interactive system;cell molecular biology;the experimental teaching
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