Motic数码显微互动系统在普通植物病理学实验教学中的应用

周鑫钰 任佐华 莫磊 朱宏建

[摘 要] 数码显微互动系统是近年来应用的先进现代化教学设备，可应用于多学科实验教学和科学研究。在普通植物病理实验教学过程中，采用Motic数码显微互动系统和多媒体技术相结合的方式将抽象难懂的植物病原学知识具体化、形象化，让课堂内容变得直观、生动，促进了普通植物病理学实验教学互动效果，调动了学生自主学习植物病理学的兴趣，提高了教学质量和教学效率。

[关键词] Motic显微互动系统;实验教学;普通植物病理学

[基金项目] 2018年湖南普通高等学校教学改革研究项目“植保卓越班人才培养模式的改革与体系完善”（湘教通〔2018〕436号）;2018年      湖南农业大学研究生教育教学改革项目“提高植保类研究生培养质量的改革实践与研究”（湘农大通〔2018〕90号）

[作者简介] 周鑫钰（1980—），女，湖南隆回人，农学硕士，湖南农业大学实验师，主要从事实验课程与教学理论研究;朱宏建（1979—），男，湖南石门人，农学博士，湖南农业大学副教授（通信作者），从事植物病理学研究。

[中图分类号] G642.0    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）34-0378-02     [收稿日期] 2019-11-18

“普通植物病理学”是植物保护专业的重要专业主干课程之一。由于该课程概念比较抽象，难以理解，传统的实验教学内容比较陈旧，教学方法和手段相对落后，实验教学往往只是依附于其本身的单一模式，不利于学科间知识相互渗透和学生对各种知识点的理解，在一定程度上影响了学生学习能力及知识的掌握水平[1]。为了提高学生自主学习植物病理学的积极性，更好地提高本科教学质量，2018年湖南农业大学植物保护学院引进了Motic数码显微互动系统，应用于“普通植物病理学”的实验课教学中，经过一年的实践，取得了较好的教学成效，现将应用情况进行总结。

一、传统教学方法在“普通植物病理学”实验教学过程中的局限性

任课老师将上课的实验内容准备好，在黑板上板书该节课的重点、难点，结合盒装标本、浸渍标本、植物病害病原菌的挂图和症状挂图授课，每次实验课结束，布置重要病原菌绘图作业，学生在显微镜下观察准备好的植物病害玻片，将观察到的病原菌形态绘在实验报告上，老师评阅后再分发给学生，这种传统教学模式是经过几代人的共同努力，总结出无数宝贵的教学经验，形成了完整的教学体系，为人才的培养作出了巨大贡献，但这种教学模式也存在着很多的不足之处[2]。

（一）课堂上课效率低，增加教师工作强度

学生观察到的病害症状难以确切描述，相同的植物病害病原菌，每位学生看到的形态各有差异。在有限的学时内，面对班上32位学生，需要教师一对一的讲解，耗费大量精力来回答学生们提出相同的问题，无法实现对每个学生的认真指导。由于有些学生不能及时得到有效的辅导，渐渐失去对植物病理学的学习兴趣。他们选择求助于邻近座位的同学或在旁观看其他同学操作，影响其他同学正常学习，降低了课堂教学效率。

（二）缺乏图像资源共享

在观察植物病原菌形态实验过程中，标本和玻片数量是有限的，每位学生只能观看自己的标本，不能同时观察其他同学显微镜下的标本。如有学生看到特殊的病原菌形态，不能直接示范给其他同学看，也不能共享教师做的示范片及积累的资料库中的信息资源。

二、Motic数码显微互动教学系统的组成

近年来，各种生物类课程广泛地应用数码显微互动教学系统进行实验教学。该系统主要是由显微互动教学控制软件系统、教师图像分析处理软件系统、数码生物显微镜系统、学生端互动交流软件、虚拟网络教学系统和无线网络系统等共同构成[3]。實验室配置32台学生正置数码显微镜和1台教师智能数码显微镜，学生每台显微镜均配备一台Apple ipad WIFI，9.7英寸Retina超高清分辨率显示屏。系统通过Wifi无线传输，可以连接不同智能终端机，同一教室多个学生Ipad或智能手机可同时登陆同一台Wifi显微镜，保证信号在任何机器中传输，教师端可随时观测学生端的每个显微镜的图像，以便快速、准确地掌握学生的显微镜成像情况。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无线网络传送至教师设备端上，通过专有局域网实现互联，使用全新分布式数码互动软件系统进行设备组织与课堂教学，实现图像数据全面共享和语音交流[3]。

三、应用Motic数码显微互动系统进行普通植物病理学实验教学的优点

（一）全程监控实验教学进程

教师端可以利用数码互动系统控制学生端功能，随时掌握学生对授课内容的掌握情况，根据学生的课堂进度，按需求选择强制性、非强制性两种示教模式，将教师显微镜下的病原微观图像或PPT课件“示范教学”到每一个学生的Ipad或智能手机上，进行现场教学讲解。在实验操作过程中，学生遇到一些不清楚的内容时，可随时查看教学课件进行复习，教师也可实时观测每名学生的上课状态，对学习不认真的同学进行闪屏警告，督促其专心学习。

（二）促进师生互动

通过互动教室控制软件，示教时，每台学生端显微镜的图像均可以实时显示在教师端电脑屏幕上，教师与学生之间可进行双向语音交流。学生可以通过点击自己电脑上的“提问”按键，询问老师在显微镜内观察到的不认识或者不确定的植物病原菌结构。此时教师再通过点击该学生的图像窗口，在教师端电脑上打开该学生的画面。根据学生提出的问题，通过语音或图文进行单独交流，也可进行集体讨论，减少了教师频繁走动带来的体力消耗[4]，实现了师生互动，提高了教学效果。

（三）丰富植物病理学实验内容，实现资源共享

传统的植物病原挂图讲解，非常抽象，难以理解。新的显微互动体系教学，教师通过教师端显微镜和多媒体技术对植物病原结构进行讲解和动态演示，学生可以清晰、直观地观看和理解实验内容。在教学过程中发现罕见和典型的病原结构，尤其是找到清晰的植物病原菌特殊结构，保存下来作为教学资源，也可切换至大屏幕随时给学生讲解，提高了教师的授课效果和学生的求知欲望，使学生在有限的时间内获得更多的知识。

（四）考核方式改变

传统的植物病理学实验课程考试由以学生出勤和实验操作为基础给出的成绩。这种考核方式容易出现理论与实践脱钩的情况[5]。Motic数码显微互动系统在对学生考核时，可以简化考核方法而丰富考核内容，教师从图片库中选择考核图片，随机点名提问学生对观察的植物病原菌特征进行描述，并说出该植物病原菌的种属，这对于考核学生的形态观察、实验辨识能力更加灵活、规范和高效[6]。

四、实验教学中存在的问题

经过一年的植物病理实验教学应用，任课教师和上课学生的一致认可了这种教学体系。植物病理学实验教学质量得到了提高，激发学生做实验的兴趣和创新思维能力。但是，在实际应用中数码显微互动系统还存在一些问题。每次上课前，班上32台ipad平板电脑需要一台台接线充电，充完电再回收充电器，操作十分繁杂。另外，学生在操作病原玻片观察过程中，有时出现数码显微镜和Ipad不能同步，在显微镜里能清晰观察到的植物病原菌，Ipad中无法正常显示。导致学生基础知识的掌握不够扎实，实践操作能力下降。由于数码显微互动系统在植物病理实验教学中应用时间较短，很多地方还有待发展和完善，优化教学过程，激发学生的积极性和创新性，进一步提高实验教学的质量和效果。

参考文献

[1]吴正升，王晓楠，王超群，等.组织微阵列结合显微数码互动教学系统在病理实验教学中应用[J].安徽医药，2010，14（10）：1239-1240.

[2]楊广玲，李向东，张卫光，等.Motic显微数码互动系统在植物病理学实验教学中的应用与效果评价[J].实验室科学，2016，4（19）：68-74.

[3]张志强.数码显微互动系统在微生物学实验教学中的应用[J].农业科技与装备，2017，282（12）：55-56.

[4]郭海，李宁宁.浅谈Motic数码显微互动系统在组织学实验教学中的应用[J].河南医学高等专科学校学报，2016（28）：535-538.

[5]陈俊华，王艳，王仕元.基于Motic数码显微互动系统的微生物学实验教学方法[J].实验室科学，2019（1）：89-95.

[6]刘艳，马晓平.利用显微数码互动系统提高微生物实验教学效果[J].实验室研究与探索，2015（34）：195-205.