數(shù)碼互動實驗室在藥用植物和中藥鑒定實驗教學中的應用

　　數(shù)碼互動實驗室在藥用植物和中藥鑒定實驗教學中的應用
　　
　　【摘要】  介紹數(shù)碼互動實驗室在藥用植物學和中藥鑒定學實驗教學過程中的應用情況，認為數(shù)碼互動實驗室與傳統(tǒng)實驗室相比具有的明顯的優(yōu)勢，不但改變了傳統(tǒng)形態(tài)實驗學的教學模式，而且大大地提高了教學效果。
　　
　　【關鍵詞】  數(shù)碼互動實驗室；藥用植物學；中藥鑒定學；顯微形態(tài)學
　　
　　數(shù)碼互動顯微實驗室是IT技術、數(shù)碼攝像及圖像處理技術和傳統(tǒng)顯微鏡技術的不斷發(fā)展和有機結合產物，由顯微鏡系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)、語音問答系統(tǒng)及投影系統(tǒng)等組成，也就是一個實驗室中的所有顯微鏡都與計算機相連，任何一臺顯微鏡下觀察到的圖象都可隨時傳輸?shù)接嬎銠C上，并可通過投影系統(tǒng)反映在屏幕上，教師可針對反映在屏幕上的真實圖象進行講解，講授效果客觀、形象，便于學生掌握。該實驗平臺可實現(xiàn)多畫面實時顯示、師生間語音問答，其使用特點是擁有清晰的圖像和豐富的交互手段，通過教師的計算機可實現(xiàn)圖像、語音的網絡互動，教師可實時觀察到課堂上每個學生的顯微鏡畫面，及時發(fā)現(xiàn)實驗中存在的問題并指導學生改正。學生也可以隨時通過單通道的提問系統(tǒng)請求老師示教，并可與小組同學進行討論而不影響小組外成員，使得師生間、學生間的交流更加直觀、有效。我們學院的數(shù)碼互動實驗室于2006年9月建設完畢并投入使用。幾個月的實踐，我們深感它與傳統(tǒng)實驗室相比具有的明顯的優(yōu)勢，不但改變了傳統(tǒng)形態(tài)實驗學的教學模式，而且大大地提高了教學效果。
　　
　　一、傳統(tǒng)實驗教學存在的問題
　　
　　藥用植物學、中藥鑒定學等學科是實踐性極強的學科，實驗課程在教學計劃中占有很大的比例。顯微鏡是顯微形態(tài)實驗教學的重要工具，在實驗教學過程中占重要位置，學生只有通過在顯微鏡下觀察的顯微結構，才能真正的理解和掌握理論知識，不斷提高發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。以往學生上實驗課時，一般是老師講解完后由學生自己做實驗，把觀察到的結果畫在實驗報告紙上，由于學生較多，老師不可能檢查每個學生顯微鏡下的結果，主要是依據(jù)學生的實驗報告來評價價學生的實驗情況。這樣就會出現(xiàn)一種不良現(xiàn)象：部分學生不認真觀察，卻花大量的時間照書上的圖繪畫來完成實驗報告，甚至有的學生說這是圖畫課、有的學生抱怨自己以前沒學過繪畫等等。導致一些實驗操作能力強的學生由于繪畫不好而得低分，而部分實驗做得差的學生反而由于繪得好得了高分，無法真實地反映學生的學習效果。
　　
　　二、數(shù)碼互動顯微實驗室的優(yōu)勢
　　
　　1.靈活的語言教學模式和全面的圖像數(shù)據(jù)共享，實現(xiàn)了在同一時間、同一界面師生的高效溝通。
　　
　　數(shù)碼互動顯微實驗室實現(xiàn)了將學生顯微鏡下的圖像傳送到教師的計算機屏幕上，教師一次可查看16個學生的圖像，可實時觀察到課堂上每個學生的顯微鏡畫面，隨時了解學生的制片技術、實驗態(tài)度等情況，及時發(fā)現(xiàn)實驗中存在的問題并指導學生改正。學生可以通過顯微鏡下的光標指針對圖像中某一不懂的細胞或組織進行標記，通過“呼叫”對教師進行提問。教師根據(jù)問題的普遍性或特殊性可以選擇對單個學生進行“師生對話”或選擇“全通話”對全班學生進行指導和講解，這樣教師不用走動就能指導學生，十分方便地進行相互交流；教師也可以選擇學生中某個做得比較好的顯微鏡下的圖像，進行講解和分析。如“藥用植物學實驗一”,其中一個內容是觀看馬鈴薯的淀粉粒，單粒比較多，學生普遍都可以找到，能夠很快掌握它的顯微特征；可復粒和半復粒就相對較少，學生常常說看得頭昏腦脹也找不到，這時如果把某個學生找到的復粒和半復粒通過“學生示范”投影到屏幕上展示給其他學生看，他們照著這個特征去尋找，往往就可以很快發(fā)現(xiàn)目標，這種做法不但縮短了學生的尋找時間，而且提高了他們的學習熱情和效率。另外，為了提高學生的學習興趣和互動性，教師或學生也可以選擇感興趣的問題進行“小組討論”.
　　
　　2.通過圖像系統(tǒng)，進行技能競賽
　　
　　制片技術是藥用植物學和中藥鑒定學實驗的基礎和關鍵，制片的好壞直接影響到觀察結果。粉末制片法是鑒定中藥材最常用的方法之一，首先是取粉末，粉末取多了，制出的片易出現(xiàn)較多結構重疊；粉末若是取少了，其中的結構也少，不易找到要觀察的顯微特征。接著，就是透化，有的學生容易將水合氯醛試液蒸干，再加溶劑補救；有的學生則將粉末烤焦，均會影響觀察效果。制片技能只能靠學生結合老師的講解在實際操作過程掌握。以往對學生的制片技能無法進行考核，現(xiàn)在在數(shù)碼互動顯微實驗室可以通過“拍照”進行評比，老師允許每個學生拍兩張或更多張相片，存放在文件夾里，大家參與選出最佳相片，以此選出最佳技能手。這樣的評比活動，可大大地激發(fā)學生的學習熱情與興趣。
　　
　　3.提供復習資料
　　
　　藥用植物學的根和莖的顯微結構是學習的難點和重點，學生很容易混淆它們的初、次生構造。以往即使做過了實驗，學生還是不甚了解。現(xiàn)在在數(shù)碼互動實驗室，學生可以把各個結構進行拍照，儲存在文件夾里拷貝回去復習。因為圖象比文字直觀，看到或想到圖象，就很容易根據(jù)圖象掌握它們的內部結構。對于中藥材的顯微特征，如石細胞、導管、毛茸等，不同藥材的形狀、大小、粗細、厚薄、長短等特征不同，每一種中藥材均有其特有的顯微特征，我們建議學生把自己觀察到的特征，選取比較清晰的圖象拍下來拷貝回去比較、總結，加深理解，鞏固理論知識。
　　
　　4.評分更公正合理
　　
　　教師批改實驗報告時不僅僅是根據(jù)學生的繪圖情況，還結合他們的課堂操作能力綜合打分，顯得更合理、公正。
　　
　　三、結 語
　　
　　數(shù)碼互動實驗室的使用是顯微形態(tài)學實驗教學手段的革新。數(shù)碼顯微互動實驗室與傳統(tǒng)實驗室相比有著巨大的優(yōu)勢，它解決了傳統(tǒng)顯微形態(tài)實驗室許多無法解決的問題，極大地提高了實驗教學的效率[1].顯微數(shù)碼互動實驗室的建成，激發(fā)了學生的學習積極性，拓寬了學生的知識面，有助于對學生實驗基礎能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，尤其對于教學質量的提高更具有重要意義。
　　
　　【參考文獻】
　　
　　[1]戎錫云，王鐵霞，文建國。數(shù)碼顯微互動實驗室在顯微形態(tài)實驗教學應用中的問題與對策[J].實用預防醫(yī)學，2004,11（Suppl.）：167.

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