数码生物显微镜及其在生物实验教学中的应用.doc

视频数码显微镜及其在生物实验教学中的应用 陈建生 姜兵云 罗荣荣 江西师大附中 330046 随着生命科学带给人们的一次又一次惊喜和震撼，生物学的魅力日益突现。在生物教学上，为了把奇妙的生物世界更好更广地展示给同学们，教仪工作者们一直在不懈努力，推陈出新。在20世纪80年代开发的显微投影仪，首次将显微镜内的微观世界投放到大屏幕上，使整个教室的同学在课堂上能够和老师一起探索生物的奥秘；到了21世纪，随着信息技术的快速发展，一种完全不同的生物显微演示装置为老师和同学们带来更大的惊喜。这种新的演示装置不但同样能将显微世界展示在全体同学眼前，而且还适应多媒体教学的形势，和计算机接驳，将观察到的图像贮存起来随时进行研究，使一个普通的教学演示仪器的技术含量得到了极大的提高。在21世纪的生物学时代，新技术、新概念不断地渗透到生物学研究的各个领域，而计算机科学的发展为生物科学的研究提供了新的有效工具，计算机是生物学研究的有力工具，它的普及应用，不仅使生物学古老学科如虎添翼，并且是许多新学科产生的基础，是生物科学向纵深发展的主要手段。在这种背景下，一种新型的能有效利用计算机资源的高科技生物显微演示装置据报导，现在全国中学库存普通光学显微镜达100万台，许多中学还没有使用数码显微镜应用于生物教学。视频数码显微镜（视频数码显微镜和视频数码显微解剖镜） 在江西省的中学中，我校（江西师大附中）率先在生物实验室中配备了高科技的视频数码显微镜设备，为我校生物教师的教学和学生的学习带来了极大的帮助。 视频数码显微镜及图像处理系统是将光学技术、数字技术和信息技术进行科学的整合，是以的显微镜发展的主要方向。功能多且强大的数码显微镜能同时输出模拟信号和数字信号，使数码显微镜能充分利用电脑，电视或监视器，发挥更大的效用。且即插即用，操作非常方便。能输出数字信号的模拟信号，包含USB数字信号端口，RCA端口和S端口，而且是即插即用，数字系统和普通显微镜一体化设计，安装在显微镜内部，用起来非常方便，且不容易损坏。新型的显微演示装置与传统的生物显微投影仪相比配有磨砂照明灯，另加可调节光圈，通过数字摄像机将光学显微镜捕获的模拟光学影像数据转换成数字光学影像数据，并可通过显示器来显示显微结果，动态观景窗，即看即拍，轻松掌控全貌，实现数据存储、分析、打印等功能。?有许多优点。首先，它的操作方法非常简单，使用时只要将USB电缆接入计算机的USB插座，，执行随机所带的软件就可以在电脑屏幕上看到显微镜视场中的内容，且高放大倍数、高清晰度。第，图像预览窗口随时跟踪显微镜视场内容，软件可以随时对预览窗口中的任何重要画面进行捕捉并保存起来细细研究。第，软件还提供一系列的图像处理功能，如数值计算、边缘检测、形态学处理、颗粒统计等运算。第，在多媒体教学中，利用新型的显微演示装置还可以实现传统教学无法达到的效果，例如老师在讲解植物细胞的有丝分裂时，可以用生物显微演示装置事先将不同的分裂状态捕捉并贮存起来，然后制作成多媒体课件，将这一缓慢变化的过程真实而生动地再现给学生，从而得到较好的教学效果。第，新型的生物显微演示装置还有助于建立以学生自主学习为主的先进教育模式。由于生物显微演示装置小巧灵活，易于移动，学生可以利用生物显微演示装置观察自己感兴趣的内容，也可以对贮存的图像进一步研究、编辑，极大地提高学生的学习兴趣和积极性，使教学方式从教师灌输转变为自主学习。根据使用时不同的分辨率要求，可以选择不同像素数的CMOS传感器，但是像素过高会影响显示的速度并对计算机提出更高的要求。综上所述，新型的生物显微演示装置是一款集光学、电子、信息和图像处理等领域内的先进技术于一身的具有高科技含量的教学仪器。由所有结果都可以在电脑的显示器上见到，所以不单是使用显微镜的人，就算是身旁的人也能立时知道结果，为老师教学提供了万分的方便；另一个好处是拍摄操控简易，能轻易将结果捕捉下来，比传统的显微镜优胜得多。 在教学中配备数码显微镜，有利于学生们在不同的地方可同时观察同样的图像而得到学习的提高， 在观察叶绿体和细胞质流动实验中的应用 黑藻的叶绿体及细胞质流动图片 观察细胞质的流动是高中生物实验中的第一个观察活动对象的实验，同学们的实验热情非常高，但由于实验课时间安排的不合适、天气转冷、阴雨天气等原因，即使经过各种人工处理，许多同学也未能观察到黑藻细胞的细胞质流动现象。因此，我和实验员老师一起，在天气晴朗、气温较高的时候通过视频数码显微镜拍摄了效果极佳的长达5分钟的黑枣细胞质流动的录像资料，并储存于计算机中。实验课上，当同学们未能做出理想的实验结果时，便将该录像资料播放给同学们看，他们叹为观止。 在观察洋葱根尖有丝分裂实验中的应用 观察洋葱根尖有丝分裂实验是高中阶段又一个高难度的实验。通过以往的实验，