數碼顯微互動系統在農業植物病理學實驗課上的應用與實踐

楊麗娜+高潔+白慶榮+王雪+劉麗萍

摘要：利用現代化先進教學設備可以顯著提高農業植物病理學實驗課教學質量。將數碼顯微互動系統與多媒體技術結合的教學方式引入到農業植物病理學實驗教學中，為其實驗教學提供了優質的技術支持，這種實驗教學的新模式將現代信息技術融入了實驗課堂，彌補傳統顯微實驗教學的不足，顯著提高了教學質量，為農業植物病理學的實驗教學和科研教學等提供了高效率的教學和溝通手段，促進了教師和學生之間的互動性。

關鍵詞：數碼顯微互動系統；實驗教學；植物病理學；應用與實踐

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）11-0271-02

一、數碼顯微互動實驗系統的組成

當前，植物科學各相關領域發展迅速，也催生了新型教學平臺以及實驗設備的出現，為學生實驗操作技能以及創新能力的培養提供了更為優越的條件。提高教學質量和效率是教學改革主要研究的內容之一，對于農業植物病理學教學也是如此。如何將農業植物病理學教學的相關教學環節與多媒體技術相結合，改進教學手段，優化教學內容。[1]數碼顯微互動系統加快了農業植物病理學教學的相關教學環節與多媒體技術相結合的腳步。該系統的構成分為兩部分，一部分負責圖像采集和處理，另一部分負責網絡連接。圖像采集處理結構不同與傳統的顯微攝像系統，而是在傳統光學顯微鏡之上加裝了數碼顯微攝像裝置，集顯微觀察與圖像分析于一體。該系統由多個單元組成，通過網絡將微攝像裝置和圖像處理單元聯結在一起，由網絡軟件和網絡交換機組成。教學活動通過數碼互動教室進行，數碼互動教室一般由教師端設備和學生端設備組成。雙方的設備端都配有光學顯微鏡、數碼攝像機和圖像處理軟件。教師機是整個教學系統的樞紐，每一臺顯微鏡下面的圖像都可以通過網絡傳送至教師設備端上。所有學生的顯微畫面都可以通過教師端進行觀察和控制。此外，數碼顯微互動系統在考核方面也有著顯著優勢，其配有考試模塊，考核更加現代化并且能夠對考試結果進行自動分析。

二、傳統農業植物病理學實驗教學的現狀和局限性

（一）圖像資源缺乏共享

傳統農業植物病理學實驗中，圖像資源無法同時共享。每個學生單獨使用一個顯微鏡，觀察到的圖像也僅僅是自己顯微鏡下的，無法觀察到其他學生顯微鏡下的圖像，無法保存圖像。

（二）教師不能實時觀察學生操作情況

在觀察農業植物病害標本的病原物的過程中，學生找的圖像是不是想看的病原物，學生看沒看到病原物或看沒看懂病原物，或者是不是在看病原物教師都不完全清楚，不能及時發現學生不會或不懂的地方。有時候一個病原物教師需要挨個給學生解答，加大教師工作量，同學們掌握得也不是很好，教學效果不好，教學效率低。

（三）教師與學生缺乏交流

傳統的農業植物病理學實驗教學中，教師與學生之間、學生與學生之間沒有有效的交流手段，學生有問題發問請教師走到身邊來觀察自己鏡內的植物顯微圖像，教師根據學生的問題行走于有問題的學生之中，逐一對學生進行指導，有時一個問題需要回答不同學生很多遍，因此很難創造師生互動交流的教學氛圍，影響教學效果和教學質量。

三、數碼顯微互動系統在農業植物病理學實驗教學中的應用及其優勢

農業植物病理學理論課教學已廣泛的應用多媒體技術，但其并未在農業植物病理學實驗教學中表現出優勢，這與傳統農業植物病理學實驗課教學方式的局限有關。農業植物病理學實驗課教學主要采用形態觀察為主、功能驗證為輔的教學方式，學生對課程內容的掌握程度和學生的實踐能力才是檢驗教學效果好壞的重要指標。顯微數碼顯微系統將圖、文、動畫融為一體，豐富了農業植物病理學實驗教學的互動手段，克服了傳統實驗教學的局限性，開創了農業植物病理學實驗教學新模式。這一系統在農業植物病理學實驗教學中優點主要體現在：

（一）有利于教師和學生、學生和學生資源共享

相同的植物病害材料，由于制作臨時撥片時取材的部位不同，不同學生制作撥片的大小、厚度等一系列的原因導致平面圖像不完全一樣。，如果有學生觀察到了一部分，而看不到另一部分，可以通過顯微鏡投影展示給全班學生看到的部分和大家共享，大家互相學習，取長補短，既實現了圖像資源的共享，豐富了學習內容，既能夠掌握典型結構，又對一些特殊或相異的結構有了進一步了解。如果哪個結構同學們都做不出來，教師可以在教師顯微鏡上進行示范，讓全班同學一起觀察。另外，數碼顯微鏡還能夠利用其成像拍照功能，將觀察到的具有代表性的顯微圖像自動存儲起來，制作成實驗教學的顯微圖相冊，為今后的教學留存寶貴資料；還可以挑選學生組織切片中的典型結構在全班進行示教。

（二）有利于教師示教和一對多指導教學

課堂教學開始時，教師可以使用多媒體課件進行本節課實驗內容的介紹，然后利用數碼顯微鏡進行示教，讓學生先對病原菌有初步的認識，方便之后的操作。其次，教師可以利用數碼顯微成像系統進行投影傳輸，在全班進行難點解析，尤其是遇到學生提問較多或者不易找到的植物病原形態，從而提高教學效率。如果哪個學生看到特殊的病原菌形態，可以直接示范給其他沒看到的同學。如分生孢子和分生孢子器的形態特征、有隔菌絲和無隔菌絲形態，以及同一寄主不同病原菌形態等都可以進行特殊講解，增強學生的印象。

（三）有利于教學效率的提高

利用數碼顯微互動系統進行實驗教學時，需要對植物病原物臨時玻片進行講解和演示。在講解和演示過程中，學生能夠直觀地觀察病原菌的形態，教師講解與學生觀察可以實現同步互動，較傳統教學其教學效果大大提升。農業植物病理學實驗教學中應用數碼顯微互動系統還能夠增加農業植物病理學形態學教學的信息量，從而充分調動學生的學習興趣，改善實驗教學效果，促進學生動手能力的提高。

四、顯微數碼互動系統在應用中存在的問題

目前，數碼顯微互動系統在實際應用中還存在一定問題，如數碼顯微鏡像素偏低，致使投影圖像模糊。另外，在使用過程中，學生手法不一樣，經常導致顯微鏡出現毛病，這樣就會是整個系統不好使，維修時只有廠家來才會修理，容易影響上課進度，建議建立的學校單獨設立無塵的顯微互動實驗室，目前很多學校都已建立和應用了數碼互動顯微實驗室[2-4]，我院目前已經建好4套顯微互動實驗室，目前還有幾個實驗室正在計劃安裝中。顯微數碼系統的運用既對學科本身提出了挑戰，同時也對教師素質提出更高要求，教師在掌握農業病理學專業知識外，還需要具備一定的多媒體技術，從而使傳統教學方法與現代科學技術有機結合，更好地適應現代農學技術發展的教學改革之路。

參考文獻：

[1]彭蕓，張維根.高校植物學實驗教學發展途徑探討[J].西南林學院學報（增），2006：27-31.

[2]王竹林，劉曙東.數碼顯微互動與遺傳實驗教學[J].實驗科學與技術，2007，5（3）：96-98.

[3]劉萬珍，姚秀玲，宋芳，等.Motic數碼顯微互動實驗室在醫學形態學實驗課教學中的應用[J].包頭醫學院學報，2009，25（5）：94-95.

[4]王玉濤，郭麗君.數碼顯微互動系統在民族師范生生物教學中的應用于思考[J].高等教育與學術研究，2008，（5）：44-47.

Application and Practice of Digital Microscope Mutual System on Phytopathology Experimental Course

YANG Li-na，GAO Jie，BAI Qing-rong，WANG Xue，LIU Li-ping

（College of Agronomy，Jilin Agricultural University，Changchun，Jilin 130118，China）

Abstract：Useing the modern advanced teaching equipment can significantly improve the quality of agricultural plant pathology .Combines digital microscopic system and multimedia teaching method into the experimental teaching，Provides high quality technical support for the experimental teaching，This modern information technology into the agricultural plant pathology education classroom，Make up for the inadequacy of traditional microscopic experiment teaching，improving the teaching quality，For the teaching and scientific research of agricultural plant pathology，providing efficient means of teaching and communication.

Key words：digital microscope system；experimental teaching；plant pathology；application and practical