Motic數碼互動系統在形態學實驗教學中的應用及日常故障處理

李秀梅 吳怡嫻 瑪依熱 吐爾洪 白生賓

摘 要 Motic 數碼互動系統目前廣泛應用與形態學實驗教學中，充分實現了師生互動及教學直接化，不僅有利于改善教學質量，提高教學效率，同時也有利于優化教學環境，激發學生課堂積極性。但其系統本身的一些缺陷及日常故障嚴重妨礙了其教學功能的發揮，故本文重點闡述顯微數碼系統構成和功能，分析該系統的優點及不足，分享Motic 數碼互動系統日常維護及故障處理的一些技巧。

關鍵詞 Motic數碼互動系統 實驗教學 系統維護

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2018.05.024

Abstract Motic digital interactive system is currently widely used in the morphology experiment teaching， fully implement the direct interaction between teachers and students， but the pitfalls of its system and daily fault seriously hampered its teaching function， therefore， this article focuses on the routine maintenance and troubleshooting techniques of Motic digital interactive system.

Keywords Motic digital interactive system； experimental teaching； system maintenance

2006 年新疆醫科大學搭建了顯微互動平臺，將 Motic 數碼顯微互動系統廣泛應用于病理學、組織胚胎學、人體寄生蟲學等形態學課程的實驗教學中，學生形象、直觀地觀察切片，實現師生、同學之間的互動，共享資源，極大地改變和突破了生物顯微實驗教學中存在的局限性，提高了實驗教學質量。但由于顯微數碼互動系統本身的一些缺陷，并且新疆地處偏遠，Motic 數碼互動系統的專業維修人員只能一年兩次到新疆各大院校進行巡回維護，這些因素嚴重影響了數碼互動系統在形態學實驗教學中作用，為了最大程度地發揮Motic 數碼顯微互動系統的優勢，本文重點介紹數碼互動系統的優點及日常故障的處理技巧，為數碼互動系統在開放式實踐教學和基礎實驗教學中發揮最大互動作用提供幫助。

1 Motic 數碼顯微互動系統的配置、組成

（1）Motic 數碼顯微互動教室6間，每間教室標準配置40臺電腦和40臺Motic BA210數碼顯微鏡，教師用主機操控系統一套（電腦、數碼顯微金、投影儀及中心操控臺），可同時容納240名學生。

（2）Motic 數碼顯微互動系統主要包括數碼顯微鏡、數碼圖像處理分析系統、 顯微互動應用教學軟件系統、高速視頻音頻采集系統、多媒體投影系統及計算機局域網絡系統幾大部分，通過分配器和軟件將其有機結合起來，組成一個有機的整體，變成集圖像和語音于一體的互動實驗室系統。數碼顯微鏡下的圖像通過高清晰的 CCD 攝像頭把微觀圖像視頻信號轉換實時傳輸到教師端，教師控制端能同步實時顯示40臺學生顯微鏡的圖像，也可任意設置分組學生顯微鏡下的圖像，或者任意顯示其中一臺學生顯微鏡的圖像，進行圖像捕捉、轉換和放大，徹底將傳統點對點的教學模式轉變為效率較高的點對面的教學模式，極大程度減輕了教師的工作強度，形成良好互動。

2 Motic 數碼顯微互動系統的優勢

2.1 實現圖像資源共享，實現師生、學生互動交流

形態課程組織胚胎學及病理學主要觀察細胞的結構變化，傳統的形態課程實驗的教學方法，是由教師利用掛圖、幻燈片及錄像片給學生講解示教實驗內容，然后由學生自己鏡下瀏覽切片，并對其進行觀察、 描述、 完成畫圖。這種傳統的教學模式存在很大的局限性：（1）傳統的教學模式中，典型的形態特征不能作為示教及時展示給所有的學生，學生與學生之間、教師與學生間的交流互動不能及時進行。（2）傳統掛圖、幻燈片鎖展示的細胞結構、細胞染色與切片存在較大差異，學生在觀察切片過程中存在的共性問題需要教師頻繁、重復指導，增加了教師的勞動強度。（3）隨著高校的擴招和學院新專業的增加，切片標本大量損壞，造成部分切片數量不足，教學資源匱乏，信息資源得不到有效的共享。而數碼互動系統可以將顯微鏡下的切片圖像傳輸到電腦屏幕上，突破了生物顯微鏡的局限性，使圖像基本保真地、直觀地呈現在電腦屏幕上，有利于教師指導和學生直觀地進行討論，同時學生可以利用Motic數碼顯微互動系統的圖像采集功能對特征性結構進行拍照、標注，建立圖像庫，圖片共享，利于復習及重復記憶。主講教師可以通過教師端計算機控制軟件中的“教學示范” 功能將所要講述的實驗教學切片內容鏈接顯示到每個學生的電腦屏幕及投影屏幕上進行示教，學生能夠清晰、直觀地理解掌握實驗重點，顯著提高學生的學習效率。遇到學生的共性問題，教師可以將學生顯微鏡下的圖像（典型結構、切片褶皺或褪色等）發送到電腦顯示屏上或投影到大屏幕上，對所有學生進行示教、提問、交流，即時進行答疑解惑，方便了教師的指導， 同時提高了學生的觀察效率。

2.2 實現課程全程監控，方便教學指導

傳統的形態學實驗課通常是一名老師負責四十名學生，在實驗課堂上很難監督到每個學生，部分學生缺乏自律性且容易產生懈怠的心理，對于實踐教學的參與性低，玩手機、聊天無法及時制止及杜絕。通過數碼互動系統，教師能夠實時的觀察到所有學生顯微鏡下及電腦桌面的圖像，并可以將所有學生的圖像投到大屏幕上，以此監督學生，學生基本處于老師的嚴格監控下，很難產生懈怠的現象，面對老師的講解和提問，學生需要及時做出回答，學生會 “被動” 地參與到實驗教學中，充分的調動學生的思維，與老師和小組內的學生進行討論，顯著減少學生在私下玩游戲、玩手機的現象。在實驗課相對寬裕的時間，教師可以將繁雜、枯燥的理論知識，通過音頻、視頻和文本等方式形象化，直觀地展示給學生，將抽象的知識形象化，學生對于這些直觀、形象的東西，顯然會有很大的興趣，從而能夠激發學生的學習熱情。

2.3 顯微數碼互動系統應用存在的不足及常見問題

自2006年新疆醫科大學首批數碼互動實驗室建成，在十年的教學實踐使用中我們發現，部分教師在應用顯微數碼系統時僅僅發揮了點對面的示教作用，及時解答學生提問，但對其實時監控的功能有所忽視，缺乏學生學習情況的評估，并對教師的創造性以及個性化教學有所限制，部分喪失了課堂主導地位。因此建議帶教老師熟悉數碼互動系統的固有優勢及操作，綜合多種教學方法，積極發揮自身能動性，充分發揮和利用該系統以保障實驗教學的效果。學生層面上由于數碼互動系統使學生圖像獲得方便快捷，造成學生過分依賴數碼產品，很多學生只看電腦屏幕圖像，而忽視了顯微鏡的正常使用，忽視顯微鏡下組織結構的觀察技巧，導致學生使用顯微鏡觀察切片的能力下降。另外電腦圖像分辨率不如人眼以及電腦圖像與顯微鏡下圖像存在誤差，有些形態結構變化只能依靠人眼在顯微鏡下觀察，而不易在電腦屏幕上觀察。在顯微數碼互動系統教學過程中，復雜抽象的形態學知識會變得更直觀，易于理解，部分學生不愿自己費時費力地去觀察切片，過分依賴等待老師的講解，或投機取巧簡單看看其他同學顯微鏡下的典型病變，從而導致基礎知識的掌握不夠扎實，實踐操作能力下降。同時顯微數碼互動系統受硬件條件的影響，本身的一些缺陷均影響實驗授課的效果：例如數碼顯微鏡的攝像頭像素不夠高，那么它就不能真實反映顯微鏡下的原貌，出現較大偏差；例如系統維護不到位，往往出現顯微鏡鏡下與電腦屏幕圖像不同步、教師端與學生端鏈接不順暢、數碼顯微鏡CCD芯片故障等等。

3 數碼顯微互動系統常見問題故障處理

3.1 圖片固定畫面

數碼互動系統進入教師端及學生端后出現畫面固定，往往提示軟件驅動丟失，需要重新安裝驅動，在桌面右擊計算機→管理→設備管理器→圖像設備→點擊Motic USB2.0，按照提示安裝驅動即可，重新啟動電腦。

3.2 數碼互動系統出現白屏或黑屏

數碼互動系統進入教師端及學生端后出現白屏或黑屏，往往提示數碼顯微鏡CCD芯片損壞或者數據線老化，此時需要將出現問題的數碼顯微鏡更換至另一臺電腦相連，如果白屏或黑屏消失提示數據線傳輸有延遲，如果白屏或黑屏依然存在則提示CCD芯片需要更換。

3.3 圖像晃動

數碼互動系統進入教師端及學生端后出現圖像晃動或者閃屏，提示可能是數碼顯微鏡的電位器灰塵過多，需要顯微鏡專業維修人員對電位器進行擦拭。

3.4 電腦屏幕整體顏色失真

電腦開啟后如果出現整個屏幕出現發紅或發綠的現象，提示計算機的顯卡故障，需要計算機專業維修人員進行顯卡更換。

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