數(shù)碼顯微鏡在教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)

數(shù)碼顯微鏡在教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)

視頻顯微鏡逐步的取代傳統(tǒng)顯微鏡，其優(yōu)點(diǎn)及更高的性價(jià)比作用有目共睹的，除了應(yīng)用在工業(yè)中，教學(xué)創(chuàng)新教育也使用視頻顯微鏡來(lái)增加研究性學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)。

    由于普通顯微鏡使用的特殊性和個(gè)體性，傳統(tǒng)的鏡下觀察使學(xué)生很難得到教師的有效指導(dǎo)，隨著數(shù)碼顯微鏡和數(shù)碼互動(dòng)教室的引入和應(yīng)用，使傳統(tǒng)的由教師個(gè)別地手把手地教學(xué)生用顯微鏡進(jìn)行微觀形態(tài)觀察的教學(xué)方法，變?yōu)閹熒?dòng)的、圖像共享的、高效率的教學(xué)體系。

傳統(tǒng)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的一些問(wèn)題，主要有以下幾點(diǎn)：

1)師生、同學(xué)之間缺乏交流與互動(dòng)；

2)現(xiàn)有的光學(xué)顯微鏡功能單一，教學(xué)內(nèi)容局限性大；

3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)過(guò)程無(wú)法保存；

4)好的實(shí)驗(yàn)無(wú)法再現(xiàn)與共享；

5)一課時(shí)的時(shí)間有限，教師的指導(dǎo)都是個(gè)別的，也無(wú)法同時(shí)觀察到全班同學(xué)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)展與現(xiàn)象。

    以上這些問(wèn)題利用數(shù)碼顯微鏡或在數(shù)碼互動(dòng)教室中可以得好完美的解決。

一、先了解數(shù)碼互動(dòng)教室的組成：

(1)數(shù)碼顯微鏡系統(tǒng)

    數(shù)碼顯微鏡系統(tǒng)由一臺(tái)帶高像素(300萬(wàn)像素或者更高)像素?cái)z像系統(tǒng)的教師顯微鏡和若干臺(tái)內(nèi)置高像素(通常是200萬(wàn)像素)的學(xué)生數(shù)碼顯微鏡構(gòu)成。該系統(tǒng)能夠提供高像素清晰的畫(huà)面。并實(shí)時(shí)顯示在計(jì)算機(jī)上。

(2)數(shù)碼互動(dòng)教學(xué)圖像系統(tǒng)

    學(xué)生用顯微鏡與教師的計(jì)算機(jī)相連，可在教師計(jì)算機(jī)屏幕上進(jìn)行同步顯示，也可有選擇性地顯示任何一臺(tái)學(xué)生顯微鏡的圖像。同時(shí)該系統(tǒng)還可進(jìn)一步將實(shí)時(shí) 圖像投影到大屏幕上，以使更多的學(xué)生對(duì)好的圖像講解共享。此外，該系統(tǒng)還具有視頻的白平衡、除噪與單獨(dú)調(diào)整、快速圖像捕捉等功能。

(3)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)

   數(shù)碼顯微圖像處理系統(tǒng)所使用的圖像軟件系列，不僅提供對(duì)圖像進(jìn)行各種測(cè)量，并且還可以對(duì)選定目標(biāo)進(jìn)行過(guò)濾處理、分割及自動(dòng)計(jì)數(shù)，能手動(dòng)、自動(dòng)拍 照、錄象，自動(dòng)曝光和自動(dòng)平衡。

(4)語(yǔ)音問(wèn)答系統(tǒng)

    該系統(tǒng)包括教師端主控計(jì)算機(jī)和學(xué)生端的操作面板等。具有全通話模式、學(xué)生示范模式、師生對(duì)講模式、分組討論模式。這些模式可充分保證教師與學(xué)生之間的語(yǔ)音雙向交流、學(xué)生之間的雙向?qū)υ捯约皩W(xué)生分組討論渠道的暢通。

二、數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)具有的優(yōu)勢(shì)：

(1)輕松準(zhǔn)確的示范  

    數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)具有優(yōu)越的示教功能，它可通過(guò)教師的多功能數(shù)碼顯微鏡把示教標(biāo)本的圖像投影到屏幕上，或者傳輸?shù)礁鱾€(gè)學(xué)生的計(jì)算機(jī)顯示屏上，使全部學(xué) 生能同時(shí)觀察，對(duì)所示教的內(nèi)容有一個(gè)高度統(tǒng)一，避免造成認(rèn)識(shí)上的誤差。同時(shí)教師任意選擇一位學(xué)生所觀察到的圖像并投影出來(lái)給其他學(xué)生觀察和比較，使學(xué)生在 有限的實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)掌握大量的信息。

(2)有效的監(jiān)控和指導(dǎo)

    數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用，使教師的計(jì)算機(jī)能清楚地顯示出每個(gè)學(xué)生顯微鏡下的動(dòng)態(tài)變化，隨時(shí)掌握學(xué)生的研究情況，以及學(xué)生觀察顯微鏡下的內(nèi)容準(zhǔn)確度，及 時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題并予以指導(dǎo)。

(3)良好的雙向溝通功能

    傳統(tǒng)的研究實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，如果學(xué)生對(duì)其鏡下的標(biāo)本有疑問(wèn)時(shí)，而教師和學(xué)生不能同時(shí)觀察同一畫(huà)面，使師生間的討論和交流變得非常困難。數(shù)碼互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)的運(yùn)用，學(xué)生可通過(guò)提問(wèn)系統(tǒng)主動(dòng)請(qǐng)求教師幫助，顯微鏡中的指針可指示顯微鏡畫(huà)面中的任意位置，使討論雙方對(duì)于討論的內(nèi)容一目了然。師生間的交流變得非常 直觀而有效。

(4)方便靈活的圖像處理

    在數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)的學(xué)生端設(shè)有拍照按鍵，學(xué)生可隨時(shí)將需要留存的圖像拍攝下來(lái)，方便保存研究記錄。同時(shí)該系統(tǒng)具備圖像處理、分析、長(zhǎng)時(shí)間數(shù)碼錄像等 功能，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中老師可隨時(shí)記錄顯微鏡下的圖像，及時(shí)捕捉有價(jià)值的圖片資料，從而實(shí)現(xiàn)圖像的長(zhǎng)期保存和隨時(shí)再現(xiàn)；并可對(duì)特殊要求的圖像或不合要求的圖像 作必要的加工、裁剪和特殊處理，以滿足研究結(jié)束時(shí)的成果展示。

    利用數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)觀察、實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，學(xué)生思維活躍、上課情緒高漲，教師通過(guò)引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生自主地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)解決問(wèn)題的方案、得出 結(jié)論并進(jìn)行成果交流，使學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握了一些基本的科學(xué)研究方法，學(xué)生的研究能力和創(chuàng)造能力得以提高，在小組活動(dòng)中，學(xué)生合作、交流、互助的意識(shí)明顯增 強(qiáng)。實(shí)踐證明，借肋數(shù)碼顯微鏡或數(shù)碼互動(dòng)教室不僅很好的解決了傳統(tǒng)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的一些問(wèn)題，還對(duì)研究性學(xué)習(xí)開(kāi)展、開(kāi)拓學(xué)生思維、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、 挖掘?qū)W生潛能起到了良好的促進(jìn)作用。