全天候开放-无障碍互动型显微镜实验室的建设及其在高校实践教学中的应用

孟凡超　邱隆伟　董春梅　马玉新　张春茹

摘  要：显微镜实验室互动与开放一直是相关高等院校实验室建设的重点。针对显微镜实验室教师与学生缺乏互动及实验室开放困难的难题，我校建设了无障碍互动显微镜实验室，并开发了全天候预约开放与视频监督管理系统。投影屏幕、教师显微镜-IPAD与学生显微镜-IPAD通过无线网络连接，每个IPAD都可以访问其他IPAD并将现象投影至大屏幕，实现教师与学生无障碍互动交流。学生可以根据实验室正常课程安排和自己的时间，通过预约开放系统进行预约，进入实验室自主进行实验，并可随时与任课教师进行远程互动。实验室管理人员通过视频的监控系统进行学生预约批准、实验室安全监督、实验室物品检查等相关工作。该互动开放型实验室极大提高了实验教学质量和显微镜实验室使用效率，为学生课后作业、大创项目、科技创新、研究生科研提供了独自实验研究保障，在其他相关学科和高校具有较强的推广价值。

关键词：显微镜实验室;全天候开放;无障碍互动;实践教学;预约开放;视频监督

中图分类号：G640      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2021）25-0140-04

Abstract： The interaction and opening of microscope laboratories has always been the focus of laboratory construction in relevant universities. Considering with the problem of lack of interaction between teachers and students， a barrier-free interactive microscope laboratory and a 24 hours appointment opening and video supervision and management system have been built in our university. Projection screen， teacher microscope-IPAD and student microscope-IPAD are connected via wireless network. Each IPAD can access other IPAD and projection screen to achieve barrier-free interactive communication between teachers and students. Students can make appointment with the manager via reservation system according to the normal laboratory schedule and their own time. Students can enter the laboratory to conduct experiments independently and remote interact with their teachers. Laboratory administrators approve students appointments， supervise laboratory safety and check laboratory items through video surveillance system. The interactive open laboratory greatly improves the quality of microscopic experiment teaching and the efficiency of lab use， which provides independent experimental research guarantee for students' homework， innovation projects， technological innovation， and graduates research. It has strong promotion value in other related disciplines and universities.

Keywords： microscope laboratory; 24h open; barrier-free interaction; practical teaching; reservation open; video surveillance

显微镜是人类最伟大的发明物之一，它把一个全新的世界展现在人类面前，使人们可以看到肉眼无法观察的更微小的物质以及内部构造，广泛应用于医学、生物学、形态学、材料学、地质学等学科[1-3]。根据显微原理可以把显微镜分为偏光显微镜、光学显微镜、电子显微镜等类型。在高等院校，显微镜早已成为相关专业教师从事科研和教学的基本设备，显微镜操作也是相关专业大学生学习专业知识的必备技能，相关高校都建设了用于本科教学的显微镜实验室。显微镜由于只具有两个镜筒，只能供一人观察，很难与他人共同观看显微镜中的影像，而要拍摄显微镜内的影像，往往需要用到特别的仪器帮助，这给教学工作带来很大困难。多筒显微镜的发明虽然可以同时满足几个人观看，对于作科学研究比较适合[4]，但是在教学中还是很难满足几十个学生和教师同时学习。

数码显微镜又叫视频显微镜，可将显微镜看到的实物图像通过数模转换，使其成像在显微镜自带的屏幕或者计算机上，由于可以与电脑连接，使显微镜内的视像通过连接到投影机播放，使所有学生可以一同观看影像，在教学方式上是一次较大的飞跃，一度成为显微镜教学中最主要教学手段[5]。然而，教学投影常因分辨率限制，投影到屏幕上的现象不如直接在显微镜下观察清楚，而且只适合于任课教师把自己显微镜下的现象呈现给学生观看，学生自己的薄片现象无法直接呈现给教师和其他同学，导致实验课堂缺乏互动。显微镜实验室又常因仪器贵重、教学安排繁多、教师上班时间固定等制约，缺乏开放。如何进行高效的实验室开放是显微镜实验室管理一直研究的重要课题[6-9]。基于互動和开放两大难题，经过不断探索，我校建立了全天候无障碍互动开放型显微镜实验室。