生物学显微镜的“数码化”及应用

程序， 其步骤为 ： ①启 动服 务器 和学 生机 ， 服务 器上 在 点击 “ 管理工具” 快捷方式进入 Ｎ Ｃ管理工具 对话框 。 Ｂ
出每台电子目镜显微镜下的物像画面 ， 查看各实验小 组 的实验 观察 效果并指导 。④分别把实验 观察效果 比 较好 的实验小组的两个临 时切 片和装 片物像 ， “ 通过 学 生演示 ” 钮给全班学生传送播放 ， 按 在屏幕上用 鼠标 再
为例 ， 在课前就打开教师机 中的“ 极域 电子教室 ” 和图像 处理软件并做好 实验准备 ， 学生 就位后打开 学生机、 装
资源中进行显微 图像 的截取 、 存 。这样 既解 决 了显 保
微镜操作 、 观察 的独立性 ， 能达 到师生之间互 动和共 又 享 观察 结果 的效果。
１ 电子 目镜显微镜在 演示实验中的应 用
子教室 ” 屏幕 监视 ” 钮 ， 出每 台电子 目镜显 微 的“ 按 调
合， 就可使学生 在观察 上下 表皮 细胞 同时预先 观察 下
表皮气孔 ， 使学生能更好 地观察、 理解 下表皮气孔 的形
态结构功能 。其 中①在 实验进行 到学 生制作并 已观察
菠菜 叶片横切 临 时切 片时 ， 教师 把 叶片横切 临 时切 片
Ｕ Ｂ转 Ａ Ｓ Ｖ端 口视频线把 电子 目镜显微镜与电视机相连
接， 使显微镜 的物像显示在 电视机的屏幕上 ； 或者与 教 师计算机（ 需安装显微图像处理软件 ） 连接 ， 打开显微 图 像处理软件 的“ 文件 ” 菜单选 项 “ 数据 源” 中的“ 择数 选 据源” 对话框 ， 在对话框 中选择 电子 目镜的名称单击 “ 确 定” 按钮后 ， 打开“ 数据 源” 命令下 的“ 获取” 命令获取 图
２ 电子 目镜显微镜与 有盘计 算机局域 网相 结合
子 目镜 （ 电子 目镜可 在网上查 询购得 ） 显 微镜 、 、 电视 、 液晶投影仪 、 算机及其组成的局域 网来解 决 。同时 ， 计 电子 目镜显微镜还可以利用显微图像处理软件 在课程
学 生分组 实验 中通 常 以 ２人一 组 共 用 １台显微 镜， 显微镜 只能供 ２名 学生 轮换使 用 。教 师在实 验 过 程 中， 检查并指导学生 的观察 ， 学生之 间不 能相互共享 观察结果 、 不能相互交流 ， 这样使显微镜在 生物实验教 学 中显得非常不便 。对于 以上 问题可把 电子 目镜显微 镜与有盘计算机局域 网相结合来解决 。 以每班学生 ５ ０人为例 ， ２名学生为一组共 同使 每 用１ 台电子 目镜显 微镜 。需配 备 ２ ５台电子 目镜显 微 镜 、５台学生计算机 、 ２ １台教师计 算机 、４口与 ５口交 ２ 换机各 １台 把 每台学 生机与 教师机用双绞 网线 按照 计算机 机房的规范 标准 进行 布线 和调试 ， 成 １ 小 组 个 型有盘局域 网。在 每 台 学 生 机 中安装 “ 域 电子 教 极 室” 学生 版软件 、 电子 目镜 附带 的驱 动程序 、 显微 图像 处理软 件。在 教师机 中 除安 装后 两种 软件外 ， 还要 安 装“ 极域 电子教室 ” 教师 版软件 ， 软件 的安装与普 通 其 软件安装方法相 同。 以高 中 “ 观察植物细胞 的有丝分裂 ” 学生分组实验
显微图像处理软件进行相关设置， 使洋葱根尖细胞有
丝分裂 的物像清 晰地显示 在 显示屏 上。教师 点击 “ 极 域 电子教室 ” 广播教学 ” 的“ 按钮使 学生机 的屏 幕上显
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生物学 教学 ２１年（ ６ 第８ ０１ 第３卷） 期
电子 目镜 显微镜 与无 盘计算 机局域 网相结合 ， 可
教 师在演 示实验 中只能演 示并 讲述 其操 作、 察 观 过程 ， 学生不 能亲 自参与 。学生 在理 解过 程 中对 显 微
镜 的操作 、 观察 势必产 生误 差 ， 会造 成不 良的操 作 、 观 察 习惯 ， 电子 目镜则 可以解决这个 问题 。 而
电子 目镜 由转接筒 （ 镶嵌着一组短焦距成像 、 放大 １
生物 学显微 镜是把微观生命迹象宏 观化地呈 现在 学生面前 的教学 仪器 ， 《 在 生物课程标 准》 中要求学 生
度特点进行 讲 解 。而 当学 生 再 自行 操 作 显微 镜 “ 对
光 ” ， 目镜 中看 到 的“ 时 在 白亮 的 圆形 视 野” 能达 到 就
能正确使用 显 微镜 等 生物 学实 验 中 常用 的工 具 和 仪
裂 物像 ， 通过“ 学生演示 ” 按钮 给全 班学生 传送播 放并
在屏幕上实时讲评 。
通过 以上 的方法 ， 能够 克服 显微 镜 观察 时教 师不 能针对性地实 时指导 学生 的缺点 ， 现教 师对 学生 的 实
高效的“ 点对 面 ” 的检 查 和指 导 ， 到 了师 生 间、 生 达 学
学生观察对 比。 当学生 用普 通光 学 目镜 观 察后 ， 再让 学生把普通光 学 目镜 替换 为 电子 目镜 、 动转换 器 使 转 高倍 物镜对准通光孔 。让学 生各 自打开显微 图像处 理 软件 的“ 文件菜单 ” 选择 “ 视频采集 “ 命令 ， 整显微 镜 调 的细准 焦螺旋 使学生机屏幕上 的洋葱根尖 细胞有 丝分 裂物像更加 清晰。此 时 ， 教师可点击教师机上 “ 域 电 极
普通光学 目镜 替换 为 电子 目镜 、 转动 转换器 使高倍 物 镜对准通光孔 。让 学生各 自打开显微 图像处理 软件 的
“ 文件菜单 ” 选择 “ 视频采集” 命令 ， 调整显微镜 的细 准
机 中的硬 盘去除 ； “ ④ 极域 电子教 室 ” 学生版 和 电子 目
镜 附带 的驱动程序 、 微 图像处 理 软件 的安装 方法 上 显
不 同 ， 盘工作 站是 把三 种软件 通 过学 生机 安装 在服 无
务器上 。
焦螺旋使 学生机屏幕上的物像更加清 晰。③要 求学 生
在显微镜 载物 台上 分别 放置 临 时切片 和装片 ， 教师 可 点击 教师机上“ 极域 电子教 室” 屏幕监视 ” 的“ 按钮 ， 调
具 体安装方 法如 下 ： １ 服 务器 安 装农 村 中小学 （） 远程 教育模式三 网络教室软 件 ； ２ 安装 “ （） 极域 电子教 室 ” 生版 、 学 显微 图像 处理软件和 电子 目镜显微 镜驱动
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生 物 学显 微 镜 的“ 码 化 ” 应 用 数 及
李 疆 （ 疆 吾 自 区 宁 电 中 ８ １ ） 新 维 尔 治 伊 县 教 心 ３ ０ ５０
摘 要 通过电子 目镜显微镜 与局域 网的结合 ， 解决生物学显微镜在实验教学中教师与学生不能共享观 察结果的缺陷 ， 达到师 生 计算机局域网 互动 ， 提高学生动手能力 和思维能力的 目的。 关 键词 电子 目镜 生 物学显微镜
次指出在横切 和俯 视 状态 下 叶片下表 皮细胞 、 保卫 细
② 任选 一编号 学生 机点 击 “ 改” 修 按钮 进 入修 改 电脑 信 息对话 框 ， 选择菜单按钮旁 的下拉菜 单 中的 “ 维护模
胞 的形态特征 ， 以此加深 学生的印象 。
放在 教师用 电子 目镜 显微 镜载物台上进行 调焦 。打开
像， 再通过液晶投影仪投影到幕布上供学生观察 。
例如 ， 在初 中“ 习使 用显 微镜 ” 示 实验 中， 练 演 教 师在演示通过 目镜和反光镜进行 “ 对光 ” ， 时 只有教 师 在 目镜 中能看到 “ 白亮 的圆形 视野 ” 而学生不 能 ， 部 大 分学生 因此 不 能准确 掌握 “ 白亮 ” 的亮 度 。这 时 教师 把电子 目镜通过转 接 筒安装在 目镜 镜筒后 ， 当屏 幕或 幕布上出现“ 白亮的圆形视野 ” ， 可对“ 时 便 白亮 ” 的亮
镜下 的物像画面 ， 查看 各实验小组 的实验观察 效果 ， 并 对有 问题的实验 小组在 屏幕 上单 独 指导 。最后 ， 把实
验 观察 效果 比较好的实验小组 的洋葱根 尖细胞 有丝分
放在教 师用 电子 目镜显微 镜 载物 台上进行 调焦 ， 叶 使
片横切面 的物像 显示在显示屏 上 。教师点击极 域 电子 教 室的“ 播 教学 ” 钮使 学生 机屏 幕显 示 出 叶片横 广 按 切 面的物像 ， 鼠标在屏 幕上 给学 生指 出叶片 上下 表 用 皮 细胞形 态结构 特点并 说 明两者 的 区别 ， 给 学生 指 再 出下表皮细胞 中 由两个 保 卫细胞 组成 的气孔 ， 给学 生
器 。因此 ， 在生物 学教学 过程 中生物 学显微 镜使 用 率 比较高 。学生使用 显微 镜大 多为单筒 目镜 显微 镜 ， 在 实验课程实施过程 中教师和学生不能 同时观 察到显微 镜 目镜 中图像 ， 教师不 能及 时 了解 解决 学生在 实 验 使
观察过程 中出现 的问题 。针对 以上情 况 ， 以利 用 电 可
配好各 自的显微镜 。在实 验进行 到学生制作并 已观察
洋葱根尖细胞有丝分裂 临时装 片时， 因洋葱根尖细胞 有
丝分裂前期的形态有 ３种而教材 只显示 了其 中之一 ， 学 生不知道其他 的 ２ 种形态在观察时会产生遗漏 。
为使学生能观察到洋葱根尖细胞有丝分裂前 期其 他 ２种形态 ， 师把 洋葱根 尖 细胞有丝 分裂 临时装 片 教
亮度要求 ， 影响下一步对玻 片标本 的观察 。同样 ， 不会
当教师演示“ 过 目镜 观察玻 片标本 ” ， 通 时 只要把光 学
目镜换 成电子 目镜 ， 目镜 中的物像 显示在屏 幕或 投 使
影幕布上供 学生观 察 ， 同时进行 解说 ， 物像 没有重 影 、 细胞壁 的边缘 清晰是 物像 清晰的标 准 。这样使学 生能 够通过 感性认识加深 印象便 于记忆。
间相互交流学 习的 目的。
说 明此时观察的 叶片下 表皮细胞 和保卫 细胞是它们 的 横切面。②为 了让学生能 多角度观察下 表皮细胞 和保
卫细胞 ， 教师再换上菠菜 叶片下表皮 临时装 片调焦 ， 使 学生屏幕显示 出俯 视状 态的下 表皮细胞 及保卫 细胞组 成 的气孔 ， 鼠标 指 出并讲 解下 表皮 细胞及保 卫 细胞 用 形态结构 的特 点 ， 学生 再次 观察对 比。当学生 用普 让 通光学 目镜观 察两 个临 时切 片和装 片后 ， 让学 生把 再
示 出教 师制作 的洋葱根尖细胞有丝 分裂 的物 像 。用 鼠 标在屏 幕上给学生指 出洋葱根尖 细胞 有丝分 裂前期 的
３种形态 ， 同时指 出 中期 、 期 、 再 后 末期 的典 型形 态让
以缩短 教师在 实验 中的讲解 、 指导时间 ， 给学 生 留有更 多的实验时间进行多角度实验观察 。 例如 ， 学生 分组 实验 “ 观察 叶 片的结 构 ” 观 察 叶 ， 片上下表皮细胞 的区别 和下表皮气孔是实验 内容 的一 部分。利用 电子 目镜显微镜与无盘计算机 局域 网相 结
３ 电子 目镜显微镜与 无盘计 算机局域 网相结合
电子 目镜显微镜与无 盘工 作站局域 网相结合 的方 案与有盘计算 机局域 网的方案 基本 相 同略有 区别 ， 具 体方 法 是 ： 高 性 能 的 ２ ① ４口 与 ５口交 换 机 各 １台 ￥０； ９ ０ ②增加 １ 台服 务器 ； 把原 有 配置 在学 生计 算 ③
倍的凸透镜组成 的） Ｃ Ｎ 和 Ｏ Ｓ图像感 应器组成 ， 像素 一
般在 １０万至 １０万像素之间、 ３ ５ 分辨率一般在 ６０× ８ ４ ４０
至 ２９ １Hale Waihona Puke Baidu ５２Ｘ ９５之间， 教师可根据教学需要选择像素和分
辨率不 同的产品。电子 目镜有两种规 格 口径的转接筒 ， 即： ｒ ３ａ ０ ｍ和 ３ ． ｍ 可适应 不 同 口径 的显 微镜 ， 用 ０ ５ ｍ， 使