数码显微互动系统在农业植物病理学实验课上的应用与实践

杨丽娜+高洁+白庆荣+王雪+刘丽萍

摘要：利用现代化先进教学设备可以显著提高农业植物病理学实验课教学质量。将数码显微互动系统与多媒体技术结合的教学方式引入到农业植物病理学实验教学中，为其实验教学提供了优质的技术支持，这种实验教学的新模式将现代信息技术融入了实验课堂，弥补传统显微实验教学的不足，显著提高了教学质量，为农业植物病理学的实验教学和科研教学等提供了高效率的教学和沟通手段，促进了教师和学生之间的互动性。

关键词：数码显微互动系统；实验教学；植物病理学；应用与实践

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）11-0271-02

一、数码显微互动实验系统的组成

当前，植物科学各相关领域发展迅速，也催生了新型教学平台以及实验设备的出现，为学生实验操作技能以及创新能力的培养提供了更为优越的条件。提高教学质量和效率是教学改革主要研究的内容之一，对于农业植物病理学教学也是如此。如何将农业植物病理学教学的相关教学环节与多媒体技术相结合，改进教学手段，优化教学内容。[1]数码显微互动系统加快了农业植物病理学教学的相关教学环节与多媒体技术相结合的脚步。该系统的构成分为两部分，一部分负责图像采集和处理，另一部分负责网络连接。图像采集处理结构不同与传统的显微摄像系统，而是在传统光学显微镜之上加装了数码显微摄像装置，集显微观察与图像分析于一体。该系统由多个单元组成，通过网络将微摄像装置和图像处理单元联结在一起，由網络软件和网络交换机组成。教学活动通过数码互动教室进行，数码互动教室一般由教师端设备和学生端设备组成。双方的设备端都配有光学显微镜、数码摄像机和图像处理软件。教师机是整个教学系统的枢纽，每一台显微镜下面的图像都可以通过网络传送至教师设备端上。所有学生的显微画面都可以通过教师端进行观察和控制。此外，数码显微互动系统在考核方面也有着显著优势，其配有考试模块，考核更加现代化并且能够对考试结果进行自动分析。

二、传统农业植物病理学实验教学的现状和局限性

（一）图像资源缺乏共享

传统农业植物病理学实验中，图像资源无法同时共享。每个学生单独使用一个显微镜，观察到的图像也仅仅是自己显微镜下的，无法观察到其他学生显微镜下的图像，无法保存图像。

（二）教师不能实时观察学生操作情况

在观察农业植物病害标本的病原物的过程中，学生找的图像是不是想看的病原物，学生看没看到病原物或看没看懂病原物，或者是不是在看病原物教师都不完全清楚，不能及时发现学生不会或不懂的地方。有时候一个病原物教师需要挨个给学生解答，加大教师工作量，同学们掌握得也不是很好，教学效果不好，教学效率低。

（三）教师与学生缺乏交流

传统的农业植物病理学实验教学中，教师与学生之间、学生与学生之间没有有效的交流手段，学生有问题发问请教师走到身边来观察自己镜内的植物显微图像，教师根据学生的问题行走于有问题的学生之中，逐一对学生进行指导，有时一个问题需要回答不同学生很多遍，因此很难创造师生互动交流的教学氛围，影响教学效果和教学质量。

三、数码显微互动系统在农业植物病理学实验教学中的应用及其优势

农业植物病理学理论课教学已广泛的应用多媒体技术，但其并未在农业植物病理学实验教学中表现出优势，这与传统农业植物病理学实验课教学方式的局限有关。农业植物病理学实验课教学主要采用形态观察为主、功能验证为辅的教学方式，学生对课程内容的掌握程度和学生的实践能力才是检验教学效果好坏的重要指标。显微数码显微系统将图、文、动画融为一体，丰富了农业植物病理学实验教学的互动手段，克服了传统实验教学的局限性，开创了农业植物病理学实验教学新模式。这一系统在农业植物病理学实验教学中优点主要体现在：

（一）有利于教师和学生、学生和学生资源共享

相同的植物病害材料，由于制作临时拨片时取材的部位不同，不同学生制作拨片的大小、厚度等一系列的原因导致平面图像不完全一样。，如果有学生观察到了一部分，而看不到另一部分，可以通过显微镜投影展示给全班学生看到的部分和大家共享，大家互相学习，取长补短，既实现了图像资源的共享，丰富了学习内容，既能够掌握典型结构，又对一些特殊或相异的结构有了进一步了解。如果哪个结构同学们都做不出来，教师可以在教师显微镜上进行示范，让全班同学一起观察。另外，数码显微镜还能够利用其成像拍照功能，将观察到的具有代表性的显微图像自动存储起来，制作成实验教学的显微图相册，为今后的教学留存宝贵资料；还可以挑选学生组织切片中的典型结构在全班进行示教。

（二）有利于教师示教和一对多指导教学

课堂教学开始时，教师可以使用多媒体课件进行本节课实验内容的介绍，然后利用数码显微镜进行示教，让学生先对病原菌有初步的认识，方便之后的操作。其次，教师可以利用数码显微成像系统进行投影传输，在全班进行难点解析，尤其是遇到学生提问较多或者不易找到的植物病原形态，从而提高教学效率。如果哪个学生看到特殊的病原菌形态，可以直接示范给其他没看到的同学。如分生孢子和分生孢子器的形态特征、有隔菌丝和无隔菌丝形态，以及同一寄主不同病原菌形态等都可以进行特殊讲解，增强学生的印象。

（三）有利于教学效率的提高

利用数码显微互动系统进行实验教学时，需要对植物病原物临时玻片进行讲解和演示。在讲解和演示过程中，学生能够直观地观察病原菌的形态，教师讲解与学生观察可以实现同步互动，较传统教学其教学效果大大提升。农业植物病理学实验教学中应用数码显微互动系统还能够增加农业植物病理学形态学教学的信息量，从而充分调动学生的学习兴趣，改善实验教学效果，促进学生动手能力的提高。

四、显微数码互动系统在应用中存在的问题

目前，数码显微互动系统在实际应用中还存在一定问题，如数码显微镜像素偏低，致使投影图像模糊。另外，在使用过程中，学生手法不一样，经常导致显微镜出现毛病，这样就会是整个系统不好使，维修时只有厂家来才会修理，容易影响上课进度，建议建立的学校单独设立无尘的显微互动实验室，目前很多学校都已建立和应用了数码互动显微实验室[2-4]，我院目前已经建好4套显微互动实验室，目前还有几个实验室正在计划安装中。显微数码系统的运用既对学科本身提出了挑战，同时也对教师素质提出更高要求，教师在掌握农业病理学专业知识外，还需要具备一定的多媒体技术，从而使传统教学方法与现代科学技术有机结合，更好地适应现代农学技术发展的教学改革之路。

參考文献：

[1]彭芸，张维根.高校植物学实验教学发展途径探讨[J].西南林学院学报（增），2006：27-31.

[2]王竹林，刘曙东.数码显微互动与遗传实验教学[J].实验科学与技术，2007，5（3）：96-98.

[3]刘万珍，姚秀玲，宋芳，等.Motic数码显微互动实验室在医学形态学实验课教学中的应用[J].包头医学院学报，2009，25（5）：94-95.

[4]王玉涛，郭丽君.数码显微互动系统在民族师范生生物教学中的应用于思考[J].高等教育与学术研究，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