数码显微互动教室的作用

显微互动教学是近几年来随着计算机技术、网络技术、数字技术的发展而带给显微镜下微观世界教学的一场革命，他替代了落后和传统的挂图和幻灯教学，把效率底和效果差的形态学实验教学提升到了一个新的高度。“ “数字网络显微互动教室”把多媒体教室、显微互动教室和语音教室有机的结合在一起，实现了多媒体电化教学、智能控制、师生多向互动交流等多项功能。它不仅适用于实验教学，而且对科研工作有极大的帮助。我们形态学实验室于2004年10月引进了 MOTIC的数字网络显微互动系统通过一个学期的应用取得了满意的效果。
一、数字网络显微互动系统的基本结构和功能
    2004年下学期我们学院决定上《显微互动》教学系统，我们首先组成了两个考察小组，分南北两个路线对国内主要厂家的《显微互动》系统进行了实地考察和现场参观。通过招标，我们选择了MOTIC《数字网络显微互动》教室系统，并于2004年10月份安装完毕投入使用。经过这一个多学期的使用情况，表明此系统稳定可靠（从未出现过瘫痪和故障），软件界面友好，直观性强，使用方便，多数教师和学生使用几次后便能掌握。
    数字网络显微互动系统由网络系统、数字显微镜系统、图象采集和处理软件以及语音问答等部分组成。在选择中应注意下列几个问题：
1．要区别是“*代”系统还是“第二代”系统：“*代”系统结构简单、使用方便、价格较低，但有几个致命的弱点。一是学生端显微镜图像采集分辨率低（一般只有40多万像素 只能达704×576分辨率或480TV线），用投影机投出图像模糊不清。二是功能单一，教师只能监控学生操作，师生间不能实现真正的互动教学。三是学生端不能进行单独的图像处理。
“第二代”系统由于学生端配备了微机网络，使系统的功能大大增强，师生间不但可以实现真正的双向互动教学，而且学生端显微图像的采集也提高到了130万像素或200万像素。其系统功能、图像效果也都远远的高于“*代”系统，既能达到教学要求也能满足科研的需要。
2．要重视系统的结构：作为我们做形态学教学的老师来说，一般往往只注重效果，不太注意系统的结构，其实系统的结构对系统功能的实现，系统可靠稳定性方面的影响很大。系统结构越复杂，其稳定性就越差，出问题的几率就越大。所以要选择比较成熟的技术结构（如局域网技术）。
3．显微镜的选择：显微镜应采用全平均的物镜，这样摄像机采集到的图像在显示器上才不至于出现中间清晰边缘模糊或边缘调清晰了中间部分又模糊的情况。另外，光源尽量采用LED的冷光源，光源寿命长达10万小时，色温恒定，发热少，功耗低（一般小于1W），但在选择LED冷光源时，一定注意发光的色温，使其保证在5600K（自然白光）左右。目前市场上发白光的LED发光色温大都在6000K左右，视觉上有些偏蓝，观察图片时就会偏色。
4．微机的配置：学生微机的配置一般选择本系统够用为原则。正常情况下，C2.66G/256MDDR/40G/17纯平显示器就可以。注意将软驱和光驱去掉（避免学生乱装东西），系统盘加保护卡保护。教师机配置可适当高些。
二、传统显微实验教学的缺点和局限性
1．教师不能对所有学生进行适时监控：因为不能对学生进行适时监控，对提出问题的学生可进行辅导而对没有提问题的学生则不知道观察的结果正确与否。
2．师生间不能进行交流和互动：某个学生在实验中观察到的典型结果或发现的问题缺乏有效的交流手段，不能展示给所有同学。
3．信息资源不能共享：学生只能孤立地做自己的观察，不能观察别人的镜下结果；亦不能共享教师积累的资料库中的信息资源。
4．教师工作效率低：教师频繁地在学生间走动辅导，不但工作效率低而且劳动强度大。
5．“*代”系统存在的问题如前所述。
三、数字网络显微互动系统在教学中的应用
该系统使用于所有使用显微镜的实验课程。我们主要用于病理学和组织胚胎学教学，在使用过程中它的优势和特点主要体现在以下几个方面。
1．该系统能将多媒体教室、数字显微互动教室和语音室等现代化实验室的各项功能有机的、综合的结合在一起，可以实现师生之间、学生之间的语音、图象的交流和互动：教师可把教师或任一学生的镜下观察情况随时的传输给全体、部分或单个学生单元进行示教和指导，学生间可自由分组进行镜下观察情况的讨论和交流。体现了多媒体电化教学、智能控制和多向互动的特点把形态学教学提升到了一个新的高度。
2．提高了教师的教学效率和效果，减轻了教师的工作强度：在无互动的实验室一个教师zui多只能带20-30个学生进行实验，由于要不断地为单个学生进行镜下的讲解和辅导因此劳动强度较大，现在可带40人以上而无须流动奔波，在教师主机可清楚的监视到每一个学生的镜下观察情况，在不影响其他学生学习的情况下可进行单个学生的辅导；把教师或某个学生观察结果轻松地传送到每一个学生，这极大地提高了实验教学的效率和效果，减轻了教师的工作强度。
3．提高了学生学习的兴趣和积极性：对于切片的形态学教学，多数学生感到单纯而枯燥，数字网络显微互动系统的使用极大地提高了学生学习的兴趣和积极性，对于学生镜下观察遇到的问题，可以通过教师的示教讲解或查看其他学生镜下观察结果而及时的得到解决，学生间的互相交流提高了学生学习的积极性。
4．学生实验报告科学性提高：学生采集的镜下图象通过文字注明而提交的实验报告较以前的铅笔绘图要直观、准确、科学的多。
4．信息资源可达到共享，并可随时进行补充：在教师端资料库中的图象和录象资料等信息资源任何一个学生可随时提取用于学习和复习。在实验中发现的典型的教学切片可及时采集并补充到资料库中去。
5．实验考试方法的改革：可把预置的题库加密存放于教师机中，考试时瞬间发放给每一个学生，亦可进行切片的适时考试，而有别于以往的印卷考试和转圈式切片考试，大大提高了考试的效率和效果。
6．存在问题：在形态学教学中应用数字网络显微互动系统是一个新课题，在我们的实践中尚存在一些问题需要完善和解决，如部分学生和教师计算机应用水平函待提高，而不能因此而影响教学和学习；实验教材应进行相应的改革以适应该系统的应用；如何深挖该系统的扩展功能，科学综合性地利用好该系统使其能更好地为教学和科研服务等等都是我们所面临的问题。
四、结论
数字网络显微互动系统可应用于所有需要在显微镜下观察的实验教学，在我们的医学形态学实验教学中取得了良好的效果，其应用前景广阔，是传统实验教学的一场数字革命，同时也为我们的教学改革提出了新的挑战