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数码显微系统在药用植物学实验教学中的应用
作者:朱芸,成玉怀,谭 勇,李 鹏,王翔飞    
作者单位:石河子大学药学院, 新疆 石河子

《时珍国医国药》 2008年 第10期

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       【摘要】 
       为了提高药用植物学实验课的教学质量,将数码显微系统与多媒体技术结合的教学方式引入实验教学中。这种实验教学的新模式将现代信息技术融入了药学教育课堂,大大提高了教学质量,也为药用植物学的教学和科研等提供了高效率的教学和沟通手段。
       【关键词】  数码显微系统; 实验教学
        Application of Digital Microscope System in Experimental Teaching of Pharmaceutical Botany
        ZHU Yun ,  CHENG Yu-huai , TAN Yong ,LI Peng*, WANG Xiang-fei
        (College of Pharmacology, Shihezi University, Shihezi, Xinjiang,832002,China)
        Abstract:In order to improve the quality of Pharmaceutical botany experiment teaching, the mode has been introduced in experiment teaching which combined digital microscope system and multimedia techniology. This new teaching mode integrated modern information technology into pharmaceutical education and advanced teaching quality greatly. In addition , it also provided a highly effective correspondence method for education research and other application.
        Key words:Digital microscope system;  Experimental teaching
        药用植物学是一门重要的药学专业基础课程,实验教学是药用植物学教学环节中的重要组成部分,对培养学生的动手能力、创新能力、解决问题能力、正确的思维方法和严谨的工作作风起着不可替代的作用。而显微镜是药用植物学形态学解剖实验中必不可少的实验仪器,是教师和学生通向微观世界的重要窗口。以往由于技术和实验室条件所限,在实验教学中一般使用的都是传统的光学显微镜,但由于普通光学显微镜使用的特殊性和个体性,阻碍了师生之间的交流,学生很难得到教师有效指导,成为药用植物学实验教学质量和教学效率提高的瓶颈[1]。如何从实验教学方法和手段上适应现代教育的发展,切实提高教学质量,我们结合药用植物实验教学的特点,利用数码显微镜等现代教育技术手段进行实验教学活动,在教学内容的设置、教学方法的应用方面进行了改革尝试,收到很好的教学效果。
           1  传统药用植物学实验教学的现状和局限性 
        1.1  资源缺乏共享   传统的药用植物学实验教学,学生各自使用自己的显微镜,只能孤立地做各自的观察,不能同时观察到其他学生显微镜下的图像,资源无法同时共享。由于不能实现图像的拍摄和储存,一些好的材料、好的图像和好的结果只能局限于某一次实验课或某一个实验室中,无法留下任何显微镜下图像资料,无法在另外的时间或不同的实验中再现,更谈不上资源共享。
        1.2  师生缺乏交流 传统的药用植物学实验教学,学生与学生之间、教师与学生之间没有有效的交流手段,教师与学生及学生之间的沟通和交流受到时间和空间的限制;学生只能通过发问请教师走到身边来观察自己镜内的植物显微图像,教师也常行走于有问题的学生之中,进行示教或对学生进行个别指导,因此很难创造师生互动交流的教学氛围。
        1.3  教师不能实时监控学生在观察标本过程中,学生看没看或看没看懂,找的结构形态对不对,教师都不完全清楚。
        1.4  效率偏低传统药用植物学实验教学,教师进行示教或对学生进行指导时只能是一对一的或者少数几个学生。若学生有问题,老师要挨个解答。教师首先要询问学生没有观察到的是何具体内容和原因,然后在观察学生显微镜后进行指导,依次解答学生的问题。这样在课堂上不仅老师的工作量大,同学们掌握得也不是很好;教师也不得不经常重复回答不同学生提出的相似问题,教学效率较低。
           2  数码显微系统在药用植物学实验教学中的应用及其优势
        多媒体技术早已被广泛应用于药用植物学理论课教学,但是由于受药用植物学实验课教学手段的局限,其在药用植物学实验课教学方面的优势还未充分地显现出来。药用植物学实验课是以形态观察为主、功能验证为辅的实验教学,因而教学效果的好坏直接影响学生对课程内容的掌握程度。显微数码显微系统集图、文、动画等为一体,为药用植物学实验教学提供了清晰的显微图像画面和丰富的交互手段,是多媒体技术与显微镜技术的完美结合,克服了传统药用植物学实验教学的局限性,及时对教学效果进行总结并做出客观评价,开创了药用植物学实验教学新模式。其优点主要有:
        2.1  有利于教师示教和指导首先,在课堂教学开始时,教师可通过多媒体投影来介绍本节课的内容,然后利用数码显微镜进行示范示教,做到有的放矢。其次,遇到学生不易找到的或者提问较多的形态组织结构,还有学生疑问和难理解的问题,带有一定普遍性,教师则可以利用数码显微成像系统传输到投影上,对全体同学进行难点示教,如细胞后含物中石细胞、晶体等构造,以及在输导组织中各种导管类型的形态等都可以进行难点示教。
        2.2  有利于资源共享相同的结构,由于制作切片时取材的部位、角度、厚度、染色、制片等一系列的原因导致平面图像不完全一样。比如观察植物中花粉粒的形态,有的可以看到萌发管,有的看不到,有的看到的数目不同,如果有学生观察到了,可以通过显微镜投影展示给全班学生,这样可以让学生看到其他同学的镜下图像,既掌握了典型结构,又了解了一些特殊的或相异的结构,真正丰富了学习内涵,达到取长补短的目的,实现了图像资源共享。此外通过数码显微镜的成像拍照功能,可将学生所观察的有代表性的显微图像自动存储在计算机的独立存储空间中,既可制成实验学的显微图像册,也可作为今后的教学资料;还可利用学生组织切片中的典型结构或某位学生自己制作的效果的好的切片(切片中具有典型的组织构造)对全班学生进行示教。
        2.3  有利于教学效率的提高实验课中教师利用数码互动系统对切片进行讲解和演示,学生能够通过投影的动态画面直接观察到病变,不仅实现了教师讲解与学生观察的同步性,同时学生能够对病变达到全面认识,克服了传统教学中黑板绘图的静止性、局限性以及与实物差别的缺陷性。教学效果较传统方法大为提高。在药用植物学实验教学中,应用药用植物学数码互动教学,增加了药用植物学形态学教学的信息量,并突出了教学的互动性,大大改善了药用植物学实验教学效果。有利于调动学生的学习兴趣,培养学生的自学能力。
           3  显微数码系统在应用中存在的问题
        目前,数码显微镜的像素大多偏低,使投影到大屏幕的图像不够清晰,应不断提高和完善,以便能够观察到更为清晰的图片。很多学校都已建立和应用了数码互动显微实验室,就是数码互动系统将计算机与数码显微镜结合起来应用显微数码互动技术将文、声、图融为一体,使理论与实际有机结合,在药用植物学实验教学中具有十分明显的教学优势。我院目前正在筹建该类实验室。
        显微数码系统的运用对学科本身是一个挑战,对教师素质也提出了更高的要求,教师除掌握药学专业知识外,还必须具备一定的计算机多媒体技术,才能更好地将传统教学方法与现代科学技术有机的结合起来,探索出一条更能适应现代医学技术发展的教学改革之路。
       【参考文献】
         [1] 张新华,孙建华,徐 辉. 数码互动显微实验室在组织学实验中的应用[J]. 解剖学杂志,2004,27(2):108.

经典中医古籍

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