2024-02-21
2024-02-06
2024-02-04
2024-02-01
2024-02-01
【628568.com--畢業(yè)論文】
摘要：微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中顯微形態(tài)的觀察離不開顯微鏡，我校根據(jù)微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)和要求配備了顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用先進(jìn)的數(shù)字多媒體技術(shù)，集學(xué)生實(shí)驗(yàn)和教師教學(xué)管理于一體，通過該系統(tǒng)學(xué)生借助電腦可清晰地觀察顯微結(jié)構(gòu)，教師可更好地監(jiān)控和掌握每個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的情況。教學(xué)實(shí)踐證明：該系統(tǒng)的應(yīng)用從根本上提高了學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量和效率，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，更好地實(shí)現(xiàn)了師生互動(dòng)。
關(guān)鍵詞：顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)；微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)效果
0引言
在微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，顯微鏡對(duì)于顯微形態(tài)的觀察是必不可少的。普通光學(xué)顯微鏡在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在很多弊端：①教學(xué)效率低。多個(gè)學(xué)生同時(shí)操作，教師短時(shí)間內(nèi)無法“一對(duì)一”地對(duì)學(xué)生進(jìn)行輔導(dǎo)。②教學(xué)示范性差。教師制作的涂片、形態(tài)圖以及互聯(lián)網(wǎng)上相關(guān)的前沿信息無法展示給學(xué)生。③師生互動(dòng)性差。教師無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問題，師生之間的交流和溝通受到了限制。此外還容易造成視覺疲勞、無法實(shí)現(xiàn)信息資源的共享等等。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，顯微數(shù)碼互動(dòng)實(shí)驗(yàn)室的建立從根本上解決了傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡在使用過程中出現(xiàn)的一系列問題。顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)是近幾年興起的集數(shù)碼顯微系統(tǒng)、語言交流、視頻交流和應(yīng)用軟件為一體的新型教學(xué)工具[1]。它專為實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)，具有清晰真實(shí)的音視頻效果和豐富的交互手段，真正使教和學(xué)的溝通更直觀有效。近年來我校自利用互動(dòng)顯微實(shí)驗(yàn)室取代傳統(tǒng)顯微教學(xué)以來，一改傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的枯燥無味和沉悶的教學(xué)狀態(tài)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性得到了極大的提高，由“要我學(xué)”變成了“我要學(xué)”。形成了良好的師生互動(dòng)，教學(xué)效果得到了明顯的提高。在微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中還未見有使用顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)的報(bào)導(dǎo)，本文就顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)的組成、特點(diǎn)、在微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用及優(yōu)勢(shì)做一介紹。
1顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)的組成及特點(diǎn)
顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)由數(shù)碼顯微鏡、圖象系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)和語音回答系統(tǒng)構(gòu)成。數(shù)碼顯微鏡是由1臺(tái)310萬像素?cái)z像系統(tǒng)的教師用顯微鏡和40臺(tái)（可達(dá)64臺(tái)）內(nèi)置200萬像素的學(xué)生顯微鏡組成。通過堆疊模塊連接可使64臺(tái)學(xué)生機(jī)與一臺(tái)教師機(jī)構(gòu)成一個(gè)局域網(wǎng)。圖象系統(tǒng)提供清晰的畫面，具有圖象調(diào)整、拍照、錄象等功能。學(xué)生的顯微鏡圖像可傳輸?shù)浇處熡?jì)算機(jī)上顯示，一屏可顯示1-16個(gè)實(shí)時(shí)圖像，也可選擇64臺(tái)中任意一臺(tái)的圖象投影到大屏幕上，可更好地進(jìn)行圖象觀察和講解。計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)有多媒體顯微互動(dòng)教學(xué)軟件，圖象分析軟件，考試軟件。軟件的運(yùn)行可完成如下的功能：教師屏幕廣播、學(xué)生屏幕轉(zhuǎn)播、屏幕監(jiān)視、控制，網(wǎng)絡(luò)影院、屏幕錄制與回放、語音教學(xué)，作業(yè)布置與提交以及適時(shí)考試，此外還具有遙控輔導(dǎo)、電子舉手、電子教鞭、黑屏肅靜、電子點(diǎn)名等功能。所有功能都必須在老師的監(jiān)控與授權(quán)的情況下才能實(shí)現(xiàn)，提高了網(wǎng)絡(luò)的安全性。通過這一網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，可以將老師與學(xué)生聯(lián)系在一起，使老師與學(xué)生間實(shí)現(xiàn)了真正意義的雙向互動(dòng)，有效提高了教學(xué)質(zhì)量。還可進(jìn)行多幀圖象監(jiān)視、學(xué)生圖象瀏覽、自動(dòng)白平衡調(diào)節(jié)、統(tǒng)計(jì)學(xué)和形態(tài)自動(dòng)分析、圖象測(cè)量及轉(zhuǎn)換、試卷考試、成績統(tǒng)計(jì)分析、邊緣監(jiān)測(cè)及打印報(bào)表等。語音回答系統(tǒng)有全通話模式、師生對(duì)講模式、學(xué)生示范模式和分組討論4種模式。該系統(tǒng)為教師和每位學(xué)生配備一副耳機(jī)和話筒，可實(shí)現(xiàn)教師和學(xué)生的雙向溝通。
2顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)的使用及優(yōu)勢(shì)
2.1便于教師的教學(xué)管理，提高了課堂教學(xué)效率開機(jī)后雙擊位于桌面的數(shù)字顯微鏡圖像處理系統(tǒng)MIE軟件打開其界面，教師機(jī)屏幕上有多個(gè)功能模塊，教師可先進(jìn)行電子點(diǎn)名，學(xué)生用自己的名字登錄后即可打開圖象處理系統(tǒng)的界面。缺勤同學(xué)的名字可直接找到。如果課堂紀(jì)律較混亂，教師可點(diǎn)擊“黑屏肅靜”，學(xué)生的電腦出現(xiàn)黑屏后會(huì)立即安靜下來。 它還具有“屏幕的錄制/回放功能”，可把授課的屏幕過程全部錄制下來，便于重復(fù)上課時(shí)回放使用。此外還有“作業(yè)提交”、“文件分發(fā)”的功能：如讓學(xué)生把具有典型結(jié)構(gòu)的圖片提交給教師；教師可將最典型的圖片分發(fā)給學(xué)生?！半娮涌紙?chǎng)”可從題庫中自動(dòng)生成A、B卷，對(duì)客觀題可自動(dòng)評(píng)分、統(tǒng)計(jì)，支持多種題型內(nèi)置多種考試管理模塊。教師可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行小測(cè)驗(yàn)，如讓學(xué)生找出芽孢并回答該芽孢的著生方式等等。我們經(jīng)常使用該系統(tǒng)進(jìn)行常規(guī)實(shí)驗(yàn)考核，內(nèi)容通常是讓學(xué)生利用顯微鏡觀察霉菌的形態(tài)，此項(xiàng)考核內(nèi)容不僅考察學(xué)生對(duì)顯微鏡運(yùn)用的熟練程度，還考察學(xué)生對(duì)霉菌如青霉、根霉、曲霉形態(tài)結(jié)構(gòu)的掌握程度。通過顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)教師可掌握學(xué)生調(diào)出鏡下顯微結(jié)構(gòu)的速度，并通過“師生對(duì)講模式”讓學(xué)生說出觀察的是何種霉菌以及其特征性的結(jié)構(gòu)是什么。這種方式比常規(guī)顯微鏡的考核更客觀、更準(zhǔn)確，而且大大提高了實(shí)驗(yàn)考核的效率。
2.2實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)全程的實(shí)時(shí)監(jiān)控以及圖象資源共享，教學(xué)效果得到顯著的提高以“革蘭氏染色”實(shí)驗(yàn)為例，學(xué)生分別對(duì)大腸桿菌和枯草芽孢桿菌進(jìn)行革蘭氏染色后觀察結(jié)果，教師可利用“屏幕監(jiān)控”這一功能可同屏監(jiān)視多個(gè)學(xué)生機(jī)屏幕上出現(xiàn)的染色結(jié)果并可取得任意學(xué)生機(jī)的鼠標(biāo)控制權(quán)，從中選出比較好的圖片展現(xiàn)給大家，利用“廣播教學(xué)”進(jìn)行示范和講解，同樣也可把教師機(jī)的圖片以及從網(wǎng)上搜集、下載的大量革蘭氏陽性、陰性菌染色圖片展現(xiàn)給學(xué)生，實(shí)現(xiàn)了全班圖象資源共享。學(xué)生可把好的圖片拍照、保存。
2.3有效實(shí)現(xiàn)了師生互動(dòng)，教學(xué)指導(dǎo)性增強(qiáng)傳統(tǒng)的顯微教學(xué)中教師難以掌握每個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況，需要一對(duì)一地輔導(dǎo)，并且?guī)熒荒芡瑫r(shí)觀看切片，極大地影響了課堂進(jìn)度和效果[2]。經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)學(xué)生排隊(duì)等候教師答疑的現(xiàn)象，長時(shí)間的等待會(huì)挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，教學(xué)效率也大打折扣。利用顯微互動(dòng)系統(tǒng)學(xué)生可隨時(shí)呼叫提問，教師可選擇“師生對(duì)講模式”對(duì)學(xué)生進(jìn)行單個(gè)輔導(dǎo)。如果同一問題問的較多，具有代表性和普遍性，教師可選擇“全通話模式”集體講解，這種方式還可用于課前講授和課后總結(jié)[3]。此外還可進(jìn)行分組討論而不會(huì)干擾別人，教師可參加任一小組進(jìn)行討論，真正起到師生互動(dòng)效果[4]。這樣既增強(qiáng)了師生的交流，又營造了良好的學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
3教學(xué)效果及分析
以07級(jí)園藝專業(yè)2個(gè)班為研究對(duì)象檢驗(yàn)使用該系統(tǒng)的效果:一班的前2個(gè)實(shí)驗(yàn)在普通實(shí)驗(yàn)室上，后2個(gè)實(shí)驗(yàn)在數(shù)碼互動(dòng)實(shí)驗(yàn)室上;二班全在普通實(shí)驗(yàn)室上。調(diào)查問卷顯示，一班93%的同學(xué)認(rèn)為數(shù)碼互動(dòng)教學(xué)明顯好于傳統(tǒng)教學(xué)，89%的同學(xué)認(rèn)為該方法可提高學(xué)生對(duì)微生物實(shí)驗(yàn)的興趣，93%的同學(xué)認(rèn)為使用顯微互動(dòng)系統(tǒng)可促進(jìn)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，86%的同學(xué)認(rèn)為該方法可提高微生物教學(xué)的質(zhì)量和效率。一班期末實(shí)驗(yàn)考核和理論考試平均成績分別是92.38±6.58和78.89±1.28；二班分別是83.35±2.36和71.25±3.11。由此可見使用顯微數(shù)碼互動(dòng)教學(xué)不僅提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，而且促進(jìn)了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。
顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)是近年來在顯微形態(tài)實(shí)驗(yàn)教學(xué)領(lǐng)域新興的一種實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，有助于開展師生互動(dòng)討論式教學(xué)，個(gè)性化教學(xué)和遠(yuǎn)程教學(xué)[5]。同時(shí)我們也要重視教學(xué)方法的研究和改進(jìn)，積極探索相應(yīng)的教學(xué)方法，真正發(fā)揮顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)使之更好地為教學(xué)服務(wù)。
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