数码显微互动系统对《微生物学》课程教学模式的影响
来源:用户上传
作者:
摘要：数码显微互动系统是基于数台光学显微镜的图像采集和汇总显示系统，通过在光学显微镜上加装UOP0500CC数码相机进行图像采集，通过ImageView软件对相机采集图像进行处理，通过易创数字网络显微互动系统软件，实现将教室中任意一台电脑显示屏上显示的图像、视频等在教室内部的各台电脑上同步显示，从而使《微生物学》实验中涉及显微观察的部分有了重大的技术改革。
关键词：数码显微互动系统；《微生物学》；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）25-0191-02
《微生物学》是一门在分子、细胞或群体水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动的基本规律，并将其应用于工业发酵、医药卫生、生物工程和环境保护等实践领域的科学，其根本任务是发掘、利用、改善和保护有益微生物，控制、消灭或改造有害微生物，为人类社会的进步服务。
数码显微互动系统是基于数台光学显微镜的图像采集和汇总显示系统，通过在光学显微镜上加装UOP0500CC数码相机进行图像采集，通过ImageView软件实现将显微镜目镜观察到的图像在电脑显示器上进行显示及截图、录像、测距、增加标签等操作，通过易创数字网络显微互动系统软件，实现将任意一台联网中的电脑显示屏上显示的图像、视频等在教室内部的各台电脑上同步显示。将该系统应用于《微生物学》课程的实验课教学中，有助于提升学生使用显微镜观察事物的基本实验技能，提高微生物学实验教学的效率。
一、课程运行现状及存在的问题
《微生物学》是一门专业性非常强的专业必修课，该课程在2016版的培养方案中属于我院生物科学、生物技术、生态学三个专业共同必修的专业课程，该课程总学分为4.5，其中实验学分占1.5—2学分；总学时为72，其中实验学时占24—32学时。而在实验学时中，涉及的7个实验中有5个必须使用显微镜进行观察，即有71.43%的微生物学实验项目必须使用显微镜。
由于生物学的特性，即使用同一株芽孢杆菌菌株转接的斜面进行革兰氏染色，由于培养时间和培养基营养以及培养箱中温度的差别，同一批次的斜面转接菌种，在斜面的不同部分接出的芽孢杆菌都可能有不同的生长阶段，比如有的没有形成芽孢，有的已经形成芽孢，所以在革兰氏染色的自制装片观察时，每个学生用显微镜观察到的都是不同的图像，因此为教师的讲解带来了困难。
在以往的实验教学中采取一名学生单独使用一台显微镜，每个班50—60人，同时使用五六十台单人普通光学显微镜进行实验，任课教师需对每台显微镜分别进行观察和讲解，工作量大，同时由于教师和学生的视力、焦距的不同，每换一台显微镜就需要重新使用微调螺杆调整焦距，而且教师找到的清晰的物象，换成学生观察时都需要微调，在微调的过程中，往往出现误操作调成台面调节杆，将正确的物象调离镜头导致需要教师重新寻找的情况，因此常常出现在两个小时的实验课中，学生不能正确找到需要显微观察的细菌或者自制装片失败来不及重做，导致实验没有结果的情况。
上述实际困难限制了教师的微生物学实验教学的进行，实验效果不佳，学生实验积极性不足。
二、数码显微互动系统的建立
我院于2017年购入了一套数码显微互动系统，并应用于微生物学实验教学。该系统基于我院原有的重庆澳浦光电技术有限公司生产的UB100I型号的普通双筒光学显微镜，加装了由该公司提供的与原显微镜匹配的UOP0500CC数码相机进行图像采集，通过ImageView软件实现将显微镜目镜观察到的图像在电脑显示器上进行显示及截图、录像、测距、增加标签等操作，通过易创数字网络显微互动系统软件，实现将任意一台联网中的电脑显示屏上显示的图像、视频等在教室内部的各台电脑上同步显示。
三、数码显微互动系统的使用对《微生物学》课程教学模式的影响
通过启用上述数码显微互动系统，对《微生物学》课程教学模式产生了下列影响。
1.任课教师可以通过提前使用教师机上的显微镜图像采集系统，在ImageView软件的帮助下，将示范标本片的图像进行截图或录像保存，同时可以在截图上增加中文标注、画圈、列出标尺进行细胞大小的测量，以备上课时给学生做展示。
2.上课时，任课教师可以使用易创数字网络显微互动系统软件，将提前准备好的标本图像发送到每位学生单独使用的电脑显示屏上，方便讲解。
3.上课时，学生自行观察装片时，也可以在ImageView软件的帮助下，将所观察的图像进行截图或录像保存，发送给教师进行分析，如遇到学生观察结果特别典型、特别清晰的，教师还可以通过易创数字网络显微互动系统软件，将该学生的屏幕图像播放到全班其他学生的显示器上做示范，使学生在实验课上能够更好、更直观地观察到正确的结果。
四、应用展望
综上所述，我院在普通双筒光学显微镜的基础上建立的数码显微互动系统，在实际使用过程中为《微生物学》实验课程教学中有关显微镜观察部分的实验提供了很多教学便利，使任课教师及实验学生能够更加直观的对显微镜观察结果进行讲解，还能在学生之间进行图像的播放，使实验操作更加便利，提高了实验效率，在短短两个课时的实验课中能迅速、高效地完成实验教学目的，从根本上解决了以前一名任课教师对四五十台显微镜观察的不同结果、实验分析不到位，时间利用率低下等问题。除此之外，该数码显微互动系统还可以用于《细胞生物学》、《植物学》、《真菌學》、《遗传学》、《病理学》等需要进行显微观察的课程的实验教学，相信应该也能为相应的课程教学带来不小的改进。
参考文献：
[1]周德庆.微生物学教程[M].第3版.北京：高等教育出版社，2011.
[2]张志强.数码显微互动系统在微生物学实验教学中的应用[J].农业科技与装备，2017，（12）.
[3]黄海婵，裘娟萍.基于显微数码互动系统的微生物形态实验教学改革与实践[J].微生物学通报，2013，（40）.
[4]刘艳，马晓平.利用显微数码互动系统提高微生物实验教学效果[J].实验室研究与探索，2015，（34）.
[5]胡立娟，李玲，刘俐.显微数码互动系统在显微形态实验教学中的优势[J].中国中医药现代远程教育，2016，（14）.
[6]樊明涛，杨保伟，刘变芳，魏新元.食品微生物教学的改革体会与实践[J].教育教学论坛，2018，（25）.
[7]黄体冉，郭蓓，吕鹤书，等.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）.
[8]赖永洁，金明哲.医学微生物学教学改革的探索与体会[J].教育教学论坛，2018，（23）.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/9/view-14940377.htm
