農業高校植物學實驗顯微互動系統的應用實踐

毛小平　李定國　李志新　李俊凱

摘要：顯微互動系統是植物學實驗重要的教學手段之一。本文通過長江大學農學院使用顯微互動系統的實踐，探討了舜宇多媒體互動教學系統的優缺點，該系統在植物學實驗教學中發揮了重要的作用，有效地監控互動、培養了學生學習植物學的興趣、提高了學生的實驗作業質量。并對存在的問題進行了分析討論。

關鍵詞：農業高校；植物學；顯微互動

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）29-0090-02

計算機網絡技術還不是很普及的時代，大學植物學教學中經常用到永久切片和自制臨時切片的觀察，學生使用顯微鏡觀察切片，一旦有什么疑問，需要老師觀察學生顯微鏡中的視野后，回答學生的問題。一一解答學生的問題顯得力不從心，使部分學生不能接受老師的指導而正確觀察植物切片，影響實際教學效果。隨著計算機網絡技術的進一步發展，大學老師在植物學實驗教學過程中不斷改進教學手段，采用先進的實驗技術，實驗效果也有所改進提高，但一直進展緩慢，直到出現顯微互動系統。植物學中植物切片的制作與觀察獲得了極大得改善，教學效果也取得了明顯的進步。顯微互動系統是現代植物學教學中的一種新手段，英國在2000年就開始使用并迅速推廣，我們國家推廣較晚，但近年也逐漸推廣開來。通過顯微鏡內置的攝像機將顯微鏡下的標本圖像傳輸到計算機上，由顯微圖像分析軟件進行跟蹤分析。并且學生能通過網絡教學系統，能將顯微鏡下圖像發送到教師的計算機屏幕上，能有效地進行互動教學。數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，形成圖文文件，數碼顯微鏡與電腦連接，可以實現多人同時觀察。數碼顯微鏡的成像裝置可以有測量、錄像等功能。高校植物學實驗使用這一系統并不普遍，我院從2012年開始使用這一多媒體互動教學系統，取得了較好的教學效果。現就我院在應用這一系統表現的優點及出現的問題做簡要介紹，為需要使用這一系統提供參考。

一、舜宇多媒體互動教學系統

舜宇多媒體互動教學系統包括教師端和學生端兩個部分。具有以下功能：第一，廣播教學功能：教師可以在“全屏”模式下或“窗口”模式下將圖像廣播給班級中的一名或多名學生。在“全屏”模式下，學生無法查看或使用其他應用程序。在“窗口”模式下，學生可以在廣播窗口和其他應用程序之間進行切換。第二，示范教學功能：教師可以選擇一名學生，讓該學生向教師和其他學生演示他的顯微圖像等操作。在演示過程中，教師可以控制該學生的鼠標和鍵盤，可以與該學生一起進行控制，也可以讓其自己控制鼠標和鍵盤，在演示過程中，教師還可以與選中的學生進行對話，并讓其他學生聽到你們的對話。第三，分組教學功能：教師可以將學生劃分為若干個分組，便于學生相互輔導和共同學習。每個分組應有一名主動成員以及一名或多名被動成員。主動成員可以使用多種功能來輔導同伴。如：廣播教學、語音教學、語音對話、監視、遠程控制、遠程設置、文件分發、遠程命令和網絡影院。第四，輔助教學功能：遠程監控：教師可以選擇某一學生進行監控也可以同時對整個班級的學生進行監控（教師可以遠程關閉學生機，可以對學生的電腦操作進行上網限制和程序限制等，教師也可以對學生端的顯示、桌面和安全進行設置）黑屏肅靜：教師可以對學生端電腦進行遠程黑屏，此時學生無法控制自己的電腦，學生可以安心聽教師講課。

二、植物學實驗顯微互動系統的優點

1.高效率的監控互動功能。傳統植物學實驗教學中，老師首先面對全部學生講授實驗內容、學生觀察自制臨時切片或永久切片、老師對有疑問的學生進行指導、學生最后完成實驗報告。使用了顯微互動系統后，老師在中心屏幕端，可以觀察到每個學生切片在顯微鏡視野中的顯示狀況。學生在觀察過程中也可以隨時使用系統的電子舉手功能來獲得老師的幫助。老師也不必走到學生位置，可以直接進行遠程指導。老師全面掌控全班觀察情況，可以兼顧到每一位學生，做得好的學生可以及時表揚，做得不好的學生可以及時糾正并在全班展示，避免其他同學出現類似情況，有效提高了老師有限時間內的實驗指導質量。老師還可以使用監控功能，限制學生做與實驗無關的事情，一旦發現及時鎖定并給學生以警告。保證每個學生能高效高質的完成實驗內容，學到相應知識。

2.培養學生學習植物學的濃厚興趣。準確的植物切片顯微視野，可以極大地吸引學生的眼球。學生在理論課上了解到了植物組織結構的完整、植物器官的千奇百怪、植物細胞的精密組裝，借助一定的儀器，親自觀察的植物的林林總總，會進一步產生探索植物世界的強烈求知欲。當然，學生在制片過程中，由于取材部位不夠準確、染色火候的把握不夠精準，觀察的切片結果會有不少出入，如果偏差較大，顯微互動系統能夠讓老師第一時間發現這些動態，并給予學生及時的指導，讓盡量多的學生能夠準確完成對植物神秘世界的認知，逐漸把學生引入探索植物世界的科學道路上去，是使植物學實驗成為真正的第二課堂。而傳統的實驗教學由于老師一個人不能及時發現學生實驗問題并給予指正，使得學生蒙混實驗，難以激起對植物學的學習興趣。

3.顯微互動系統有更大的知識容量。植物種類很多，每種植物又有很多的組織和器官，我們每一位同學實驗中不可能面面俱到，親手制作的切片畢竟是少數。所以實驗中往往有很多做好的示范片需要同學們進行觀察了解。傳統的植物學實驗教學中，老師沒辦法監控學時對這些片子是否進行了全面的觀察了解。而在顯微互動系統中，老師可以直接把這些片子發給每一位同學進行觀察，也可以直接展示在公共屏幕上，要求同學們集中觀察，并給予一定的說明，極大得豐富了學生相關知識。在傳統的植物學實驗中，每位同學只能看到自己制作的切片情況，部分做得好的片子、個別同學出現的一些特殊情況，都不能共享。采用顯微互動系統后，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上展示并介紹該同學的經驗。傳統的實驗課堂上，這可能只屬于個別同學，利用了顯微互動老師就能將這些展示個所有同學，并說明某些實驗現象并不總是出現，有效地實現實驗現象的共享。

4.有效提高實驗作業的質量。傳統植物學實驗教學中，學生做完實驗，老師會布置相關作業，學生撰寫作業時，由于有許多繪圖作業，學生繪圖能力差，質量欠佳，批改作業難保存，學生也不能專注于植物學知識的儲備。而顯微互動系統在教師端和學生端有作業互動系統，學生可以圖文并茂地完成植物學實驗作業，以電子文檔的形式保存起來。學生只需使用U盤，就能將自己的所有植物學實驗作業備份留存。同學們相互之間也可以通過U盤甚至使用QQ等交流他們的作業，做到取長補短。

三、顯微互動系統使用中存在的問題

顯然，顯微互動系統能夠給我們的植物學實驗教學帶來諸多便利，作為一種新的實驗教學手段，利用之初，還是有這樣那樣的問題需要我們注意。首先，是我們的受眾計算機水平參差不齊，是一個比較復雜的群體，這直接在一定程度上制約了顯微互動系統的高效使用。部分同學可能只會簡單的打字，對于圖片的處理和標注一竅不通。這會在一定程度上影響使用效果，限制該系統某些功能的發揮。第二，我們還缺乏于我們顯微互動系統相匹配的實驗教材。目前的教材還是傳統實驗方法的教材，配套顯微互動的植物學實驗教材迫在眉睫。最后，對于老師而言，這種教學系統也是全新的考驗，老師如何更新自己的相關知識，改進自己的教學方法，適應新的教學模式，最大可能的挖掘顯微互動系統的教學功能，是該系統有效利用的最大保障。

四、小結

通過幾年顯微互動系統的應用，盡管我們面臨學生計算機水平、相關教材的缺失、老師對該系統了解還不夠透徹這樣一些問題，總體上講該系統在植物學實驗教學中發揮了重要的作用，有效地監控互動、培養了學生學習植物學的興趣、提高了學生的實驗作業質量。而且，通過該系統的應用，減輕了老師的實驗指導壓力，學生的學習積極性也獲得了極大得提高。

參考文獻：

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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