農(nóng)業(yè)高校植物學(xué)實(shí)驗(yàn)顯微互動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)踐

毛小平　李定國(guó)　李志新　李俊凱

摘要：顯微互動(dòng)系統(tǒng)是植物學(xué)實(shí)驗(yàn)重要的教學(xué)手段之一。本文通過(guò)長(zhǎng)江大學(xué)農(nóng)學(xué)院使用顯微互動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)踐，探討了舜宇多媒體互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，該系統(tǒng)在植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)揮了重要的作用，有效地監(jiān)控互動(dòng)、培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)植物學(xué)的興趣、提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)作業(yè)質(zhì)量。并對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析討論。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)高校；植物學(xué)；顯微互動(dòng)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）29-0090-02

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還不是很普及的時(shí)代，大學(xué)植物學(xué)教學(xué)中經(jīng)常用到永久切片和自制臨時(shí)切片的觀察，學(xué)生使用顯微鏡觀察切片，一旦有什么疑問(wèn)，需要老師觀察學(xué)生顯微鏡中的視野后，回答學(xué)生的問(wèn)題。一一解答學(xué)生的問(wèn)題顯得力不從心，使部分學(xué)生不能接受老師的指導(dǎo)而正確觀察植物切片，影響實(shí)際教學(xué)效果。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，大學(xué)老師在植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中不斷改進(jìn)教學(xué)手段，采用先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，實(shí)驗(yàn)效果也有所改進(jìn)提高，但一直進(jìn)展緩慢，直到出現(xiàn)顯微互動(dòng)系統(tǒng)。植物學(xué)中植物切片的制作與觀察獲得了極大得改善，教學(xué)效果也取得了明顯的進(jìn)步。顯微互動(dòng)系統(tǒng)是現(xiàn)代植物學(xué)教學(xué)中的一種新手段，英國(guó)在2000年就開(kāi)始使用并迅速推廣，我們國(guó)家推廣較晚，但近年也逐漸推廣開(kāi)來(lái)。通過(guò)顯微鏡內(nèi)置的攝像機(jī)將顯微鏡下的標(biāo)本圖像傳輸?shù)接?jì)算機(jī)上，由顯微圖像分析軟件進(jìn)行跟蹤分析。并且學(xué)生能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)，能將顯微鏡下圖像發(fā)送到教師的計(jì)算機(jī)屏幕上，能有效地進(jìn)行互動(dòng)教學(xué)。數(shù)碼顯微鏡具有顯微攝像功能，把觀察到的纖維效果保存下來(lái)，形成圖文文件，數(shù)碼顯微鏡與電腦連接，可以實(shí)現(xiàn)多人同時(shí)觀察。數(shù)碼顯微鏡的成像裝置可以有測(cè)量、錄像等功能。高校植物學(xué)實(shí)驗(yàn)使用這一系統(tǒng)并不普遍，我院從2012年開(kāi)始使用這一多媒體互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)，取得了較好的教學(xué)效果?，F(xiàn)就我院在應(yīng)用這一系統(tǒng)表現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)及出現(xiàn)的問(wèn)題做簡(jiǎn)要介紹，為需要使用這一系統(tǒng)提供參考。

一、舜宇多媒體互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)

舜宇多媒體互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)包括教師端和學(xué)生端兩個(gè)部分。具有以下功能：第一，廣播教學(xué)功能：教師可以在“全屏”模式下或“窗口”模式下將圖像廣播給班級(jí)中的一名或多名學(xué)生。在“全屏”模式下，學(xué)生無(wú)法查看或使用其他應(yīng)用程序。在“窗口”模式下，學(xué)生可以在廣播窗口和其他應(yīng)用程序之間進(jìn)行切換。第二，示范教學(xué)功能：教師可以選擇一名學(xué)生，讓該學(xué)生向教師和其他學(xué)生演示他的顯微圖像等操作。在演示過(guò)程中，教師可以控制該學(xué)生的鼠標(biāo)和鍵盤(pán)，可以與該學(xué)生一起進(jìn)行控制，也可以讓其自己控制鼠標(biāo)和鍵盤(pán)，在演示過(guò)程中，教師還可以與選中的學(xué)生進(jìn)行對(duì)話(huà)，并讓其他學(xué)生聽(tīng)到你們的對(duì)話(huà)。第三，分組教學(xué)功能：教師可以將學(xué)生劃分為若干個(gè)分組，便于學(xué)生相互輔導(dǎo)和共同學(xué)習(xí)。每個(gè)分組應(yīng)有一名主動(dòng)成員以及一名或多名被動(dòng)成員。主動(dòng)成員可以使用多種功能來(lái)輔導(dǎo)同伴。如：廣播教學(xué)、語(yǔ)音教學(xué)、語(yǔ)音對(duì)話(huà)、監(jiān)視、遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程設(shè)置、文件分發(fā)、遠(yuǎn)程命令和網(wǎng)絡(luò)影院。第四，輔助教學(xué)功能：遠(yuǎn)程監(jiān)控：教師可以選擇某一學(xué)生進(jìn)行監(jiān)控也可以同時(shí)對(duì)整個(gè)班級(jí)的學(xué)生進(jìn)行監(jiān)控（教師可以遠(yuǎn)程關(guān)閉學(xué)生機(jī)，可以對(duì)學(xué)生的電腦操作進(jìn)行上網(wǎng)限制和程序限制等，教師也可以對(duì)學(xué)生端的顯示、桌面和安全進(jìn)行設(shè)置）黑屏肅靜：教師可以對(duì)學(xué)生端電腦進(jìn)行遠(yuǎn)程黑屏，此時(shí)學(xué)生無(wú)法控制自己的電腦，學(xué)生可以安心聽(tīng)教師講課。

二、植物學(xué)實(shí)驗(yàn)顯微互動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

1.高效率的監(jiān)控互動(dòng)功能。傳統(tǒng)植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，老師首先面對(duì)全部學(xué)生講授實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、學(xué)生觀察自制臨時(shí)切片或永久切片、老師對(duì)有疑問(wèn)的學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)、學(xué)生最后完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。使用了顯微互動(dòng)系統(tǒng)后，老師在中心屏幕端，可以觀察到每個(gè)學(xué)生切片在顯微鏡視野中的顯示狀況。學(xué)生在觀察過(guò)程中也可以隨時(shí)使用系統(tǒng)的電子舉手功能來(lái)獲得老師的幫助。老師也不必走到學(xué)生位置，可以直接進(jìn)行遠(yuǎn)程指導(dǎo)。老師全面掌控全班觀察情況，可以兼顧到每一位學(xué)生，做得好的學(xué)生可以及時(shí)表?yè)P(yáng)，做得不好的學(xué)生可以及時(shí)糾正并在全班展示，避免其他同學(xué)出現(xiàn)類(lèi)似情況，有效提高了老師有限時(shí)間內(nèi)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)質(zhì)量。老師還可以使用監(jiān)控功能，限制學(xué)生做與實(shí)驗(yàn)無(wú)關(guān)的事情，一旦發(fā)現(xiàn)及時(shí)鎖定并給學(xué)生以警告。保證每個(gè)學(xué)生能高效高質(zhì)的完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)到相應(yīng)知識(shí)。

2.培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)植物學(xué)的濃厚興趣。準(zhǔn)確的植物切片顯微視野，可以極大地吸引學(xué)生的眼球。學(xué)生在理論課上了解到了植物組織結(jié)構(gòu)的完整、植物器官的千奇百怪、植物細(xì)胞的精密組裝，借助一定的儀器，親自觀察的植物的林林總總，會(huì)進(jìn)一步產(chǎn)生探索植物世界的強(qiáng)烈求知欲。當(dāng)然，學(xué)生在制片過(guò)程中，由于取材部位不夠準(zhǔn)確、染色火候的把握不夠精準(zhǔn)，觀察的切片結(jié)果會(huì)有不少出入，如果偏差較大，顯微互動(dòng)系統(tǒng)能夠讓老師第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)這些動(dòng)態(tài)，并給予學(xué)生及時(shí)的指導(dǎo)，讓盡量多的學(xué)生能夠準(zhǔn)確完成對(duì)植物神秘世界的認(rèn)知，逐漸把學(xué)生引入探索植物世界的科學(xué)道路上去，是使植物學(xué)實(shí)驗(yàn)成為真正的第二課堂。而傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)由于老師一個(gè)人不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)問(wèn)題并給予指正，使得學(xué)生蒙混實(shí)驗(yàn)，難以激起對(duì)植物學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。

3.顯微互動(dòng)系統(tǒng)有更大的知識(shí)容量。植物種類(lèi)很多，每種植物又有很多的組織和器官，我們每一位同學(xué)實(shí)驗(yàn)中不可能面面俱到，親手制作的切片畢竟是少數(shù)。所以實(shí)驗(yàn)中往往有很多做好的示范片需要同學(xué)們進(jìn)行觀察了解。傳統(tǒng)的植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，老師沒(méi)辦法監(jiān)控學(xué)時(shí)對(duì)這些片子是否進(jìn)行了全面的觀察了解。而在顯微互動(dòng)系統(tǒng)中，老師可以直接把這些片子發(fā)給每一位同學(xué)進(jìn)行觀察，也可以直接展示在公共屏幕上，要求同學(xué)們集中觀察，并給予一定的說(shuō)明，極大得豐富了學(xué)生相關(guān)知識(shí)。在傳統(tǒng)的植物學(xué)實(shí)驗(yàn)中，每位同學(xué)只能看到自己制作的切片情況，部分做得好的片子、個(gè)別同學(xué)出現(xiàn)的一些特殊情況，都不能共享。采用顯微互動(dòng)系統(tǒng)后，制作的好的切片可共享、保存，互相交流制作心得。老師還可以將該片照片在其他班級(jí)上展示并介紹該同學(xué)的經(jīng)驗(yàn)。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課堂上，這可能只屬于個(gè)別同學(xué)，利用了顯微互動(dòng)老師就能將這些展示個(gè)所有同學(xué)，并說(shuō)明某些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并不總是出現(xiàn)，有效地實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的共享。

4.有效提高實(shí)驗(yàn)作業(yè)的質(zhì)量。傳統(tǒng)植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)，老師會(huì)布置相關(guān)作業(yè)，學(xué)生撰寫(xiě)作業(yè)時(shí)，由于有許多繪圖作業(yè)，學(xué)生繪圖能力差，質(zhì)量欠佳，批改作業(yè)難保存，學(xué)生也不能專(zhuān)注于植物學(xué)知識(shí)的儲(chǔ)備。而顯微互動(dòng)系統(tǒng)在教師端和學(xué)生端有作業(yè)互動(dòng)系統(tǒng)，學(xué)生可以圖文并茂地完成植物學(xué)實(shí)驗(yàn)作業(yè)，以電子文檔的形式保存起來(lái)。學(xué)生只需使用U盤(pán)，就能將自己的所有植物學(xué)實(shí)驗(yàn)作業(yè)備份留存。同學(xué)們相互之間也可以通過(guò)U盤(pán)甚至使用QQ等交流他們的作業(yè)，做到取長(zhǎng)補(bǔ)短。

三、顯微互動(dòng)系統(tǒng)使用中存在的問(wèn)題

顯然，顯微互動(dòng)系統(tǒng)能夠給我們的植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來(lái)諸多便利，作為一種新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，利用之初，還是有這樣那樣的問(wèn)題需要我們注意。首先，是我們的受眾計(jì)算機(jī)水平參差不齊，是一個(gè)比較復(fù)雜的群體，這直接在一定程度上制約了顯微互動(dòng)系統(tǒng)的高效使用。部分同學(xué)可能只會(huì)簡(jiǎn)單的打字，對(duì)于圖片的處理和標(biāo)注一竅不通。這會(huì)在一定程度上影響使用效果，限制該系統(tǒng)某些功能的發(fā)揮。第二，我們還缺乏于我們顯微互動(dòng)系統(tǒng)相匹配的實(shí)驗(yàn)教材。目前的教材還是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法的教材，配套顯微互動(dòng)的植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教材迫在眉睫。最后，對(duì)于老師而言，這種教學(xué)系統(tǒng)也是全新的考驗(yàn)，老師如何更新自己的相關(guān)知識(shí)，改進(jìn)自己的教學(xué)方法，適應(yīng)新的教學(xué)模式，最大可能的挖掘顯微互動(dòng)系統(tǒng)的教學(xué)功能，是該系統(tǒng)有效利用的最大保障。

四、小結(jié)

通過(guò)幾年顯微互動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用，盡管我們面臨學(xué)生計(jì)算機(jī)水平、相關(guān)教材的缺失、老師對(duì)該系統(tǒng)了解還不夠透徹這樣一些問(wèn)題，總體上講該系統(tǒng)在植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)揮了重要的作用，有效地監(jiān)控互動(dòng)、培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)植物學(xué)的興趣、提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)作業(yè)質(zhì)量。而且，通過(guò)該系統(tǒng)的應(yīng)用，減輕了老師的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)壓力，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性也獲得了極大得提高。

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Abstract：Microscope Interactive system is one of most important teaching approaches for botany experiments.This paper took practice of microscope Interactive system of College of Agriculture，Yangtze University as example to discuss advantages and disadvantages of Sunny Multimedia Interactive Teaching System，which plays an important role in botany experiment teaching through effectively monitoring interaction，cultivating students'interest in learning botany，and improving the quality of students'experiment homework.In addition，existing problems were analyzed and discussed.

Key words：agricultural university；botany；microscope interaction