关于数码互动实验室在药用植物和中药鉴定实验教学中的应用

【摘要】 介绍数码互动实验室在药用植物学和中药鉴定学实验教学过程中的应用情况，认为数码互动实验室与传统实验室相比具有的明显的优势，不但改变了传统形态实验学的教学模式，而且大大地提高了教学效果。

【关键词】 数码互动实验室；药用植物学；中药鉴定学；显微形态学

数码互动显微实验室是IT技术、数码摄像及图像处理技术和传统显微镜技术的不断发展和有机结合产物，由显微镜系统、图像处理系统、语音问答系统及投影系统等组成，也就是一个实验室中的所有显微镜都与计算机相连，任何一台显微镜下观察到的图象都可随时传输到计算机上，并可通过投影系统反映在屏幕上，教师可针对反映在屏幕上的真实图象进行讲解，讲授效果客观、形象，便于学生掌握。该实验平台可实现多画面实时显示、师生间语音问答，其使用特点是拥有清晰的图像和丰富的交互手段，通过教师的计算机可实现图像、语音的网络互动，教师可实时观察到课堂上每个学生的显微镜画面，及时发现实验中存在的问题并指导学生改正。学生也可以随时通过单通道的提问系统请求老师示教，并可与小组同学进行讨论而不影响小组外成员，使得师生间、学生间的交流更加直观、有效。我们学院的数码互动实验室于2006年9月建设完毕并投入使用。几个月的实践，我们深感它与传统实验室相比具有的明显的优势，不但改变了传统形态实验学的教学模式，而且大大地提高了教学效果。

一、传统实验教学存在的问题

药用植物学、中药鉴定学等学科是实践性极强的学科，实验课程在教学计划中占有很大的比例。显微镜是显微形态实验教学的重要工具，在实验教学过程中占重要位置，学生只有通过在显微镜下观察的显微结构，才能真正的理解和掌握理论知识，不断提高发现问题和解决问题的能力。以往学生上实验课时，一般是老师讲解完后由学生自己做实验，把观察到的结果画在实验报告纸上，由于学生较多，老师不可能检查每个学生显微镜下的结果，主要是依据学生的实验报告来评价价学生的实验情况。这样就会出现一种不良现象：部分学生不认真观察，却花大量的时间照书上的图绘画来完成实验报告，甚至有的学生说这是图画课、有的学生抱怨自己以前没学过绘画等等。导致一些实验操作能力强的学生由于绘画不好而得低分，而部分实验做得差的学生反而由于绘得好得了高分，无法真实地反映学生的学习效果。

二、数码互动显微实验室的优势

1．灵活的语言教学模式和全面的图像数据共享，实现了在同一时间、同一界面师生的高效沟通。

数码互动显微实验室实现了将学生显微镜下的图像传送到教师的计算机屏幕上，教师一次可查看16个学生的图像，可实时观察到课堂上每个学生的显微镜画面，随时了解学生的制片技术、实验态度等情况，及时发现实验中存在的问题并指导学生改正。学生可以通过显微镜下的光标指针对图像中某一不懂的细胞或组织进行标记，通过“呼叫”对教师进行提问。教师根据问题的普遍性或特殊性可以选择对单个学生进行“师生对话”或选择“全通话”对全班学生进行指导和讲解，这样教师不用走动就能指导学生，十分方便地进行相互交流；教师也可以选择学生中某个做得比较好的显微镜下的图像，进行讲解和分析。如“药用植物学实验一”，其中一个内容是观看马铃薯的淀粉粒，单粒比较多，学生普遍都可以找到，能够很快掌握它的显微特征；可复粒和半复粒就相对较少，学生常常说看得头昏脑胀也找不到，这时如果把某个学生找到的复粒和半复粒通过“学生示范”投影到屏幕上展示给其他学生看，他们照着这个特征去寻找，往往就可以很快发现目标，这种做法不但缩短了学生的寻找时间，而且提高了他们的学习热情和效率。另外，为了提高学生的学习兴趣和互动性，教师或学生也可以选择感兴趣的问题进行“小组讨论”。 2．通过图像系统，进行技能竞赛

制片技术是药用植物学和中药鉴定学实验的基础和关键，制片的好坏直接影响到观察结果。粉末制片法是鉴定中药材最常用的方法之一，首先是取粉末，粉末取多了，制出的片易出现较多结构重叠；粉末若是取少了，其中的结构也少，不易找到要观察的显微特征。接着，就是透化，有的学生容易将水合氯醛试液蒸干，再加溶剂补救；有的学生则将粉末烤焦，均会影响观察效果。制片技能只能靠学生结合老师的讲解在实际操作过程掌握。以往对学生的制片技能无法进行考核，现在在数码互动显微实验室可以通过“拍照”进行评比，老师允许每个学生拍两张或更多张相片，存放在文件夹里，大家参与选出最佳相片，以此选出最佳技能手。这样的评比活动，可大大地激发学生的学习热情与兴趣。

3.提供复习资料

药用植物学的根和茎的显微结构是学习的难点和重点，学生很容易混淆它们的初、次生构造。以往即使做过了实验，学生还是不甚了解。现在在数码互动实验室，学生可以把各个结构进行拍照，储存在文件夹里拷贝回去复习。因为图象比文字直观，看到或想到图象，就很容易根据图象掌握它们的内部结构。对于中药材的显微特征，如石细胞、导管、毛茸等，不同药材的形状、大小、粗细、厚薄、长短等特征不同，每一种中药材均有其特有的显微特征，我们建议学生把自己观察到的特征，选取比较清晰的图象拍下来拷贝回去比较、总结，加深理解，巩固理论知识。

4.评分更公正合理

教师批改实验报告时不仅仅是根据学生的绘图情况，还结合他们的课堂操作能力综合打分，显得更合理、公正。

三、结 语

数码互动实验室的使用是显微形态学实验教学手段的革新。数码显微互动实验室与传统实验室相比有着巨大的优势，它解决了传统显微形态实验室许多无法解决的问题，极大地提高了实验教学的效率［1］。显微数码互动实验室的建成，激发了学生的学习积极性，拓宽了学生的知识面，有助于对学生实验基础能力及创新能力的培养，尤其对于教学质量的提高更具有重要意义。

［1］戎锡云，王铁霞，文建国.数码显微互动实验室在显微形态实验教学应用中的问题与对策［J］.实用预防医学，2004，11(Suppl.):167.