小議生理學(xué)教學(xué)中計算機技術(shù)的運用

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1計算機多媒體技術(shù)的體現(xiàn)形式及特點

現(xiàn)在使用的計算機生物信號采集處理系統(tǒng)包括了幾十個實驗內(nèi)容，結(jié)構(gòu)科學(xué)、簡單，操作方便、容易;記錄及處理實驗結(jié)果真實、準(zhǔn)確．計算機作為生理學(xué)實驗教學(xué)的必需設(shè)備，其作用是傳統(tǒng)的實驗儀器所無法替代的．不斷提高和完善計算機生物信號采集處理系統(tǒng)的硬件和軟件功能，是計算機取代傳統(tǒng)實驗設(shè)備的重要條件．實驗技能是通過反復(fù)練習(xí)而獲得的一種動手操作能力．在加強大學(xué)生實驗基本操作技能培養(yǎng)和現(xiàn)實實驗條件之間通常存在矛盾．因為生理實驗課的學(xué)時數(shù)有限，而且實驗設(shè)備、藥品、動物等也并不都能滿足某些實驗開設(shè)條件．所以，在實驗課上并沒有足夠的時間讓學(xué)生反復(fù)練習(xí)基本的操作技能．模擬實驗在實驗教學(xué)中就充當(dāng)了重要的角色．

模擬實驗是對學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造意識訓(xùn)練和科學(xué)學(xué)習(xí)方法訓(xùn)練的有效途徑．模擬實驗演示的整個實驗過程是教師備課時精心準(zhǔn)備，認(rèn)為比較理想的實驗操作錄像．錄像有配音講解和放大特寫，讓人一目了然，且學(xué)習(xí)不受時間和空間的限制，可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情，加深對課程內(nèi)容的理解．利用計算機模擬實驗指導(dǎo)學(xué)生在實驗課前進(jìn)行有效地預(yù)習(xí)，由于模擬軟件采用了虛擬實驗環(huán)境，不受環(huán)境溫度、動物狀態(tài)和人為等因素的影響，它可以根據(jù)使用者的需要隨意選擇，直接觀察實驗過程中的每一步，并可重復(fù)多次，實驗結(jié)果理想，給課堂教學(xué)帶來了生機與活力．有效地節(jié)省了教學(xué)資源，消除了不穩(wěn)定因素的干擾．進(jìn)行計箅機模擬實驗，學(xué)生對實驗線路清晰，能把握技術(shù)要領(lǐng)，使真實的生理實驗成功率明顯提高．另外，模擬實驗還培養(yǎng)了學(xué)生的獨立學(xué)習(xí)能力和科學(xué)思維能力，讓他們養(yǎng)成預(yù)習(xí)實驗的好習(xí)慣，強化了實驗準(zhǔn)備意識．當(dāng)然，實驗?zāi)K還可以細(xì)化，如分成實驗原理模塊、實驗步驟模塊、虛擬實驗?zāi)K、復(fù)習(xí)小結(jié)模塊、實驗報告模塊等．

2多媒體形式的多樣性

心理學(xué)實驗表明:人類獲取的信息90%來自視覺和聽覺．而知識保持，即記憶持久性的大部分來自于看、聽、閱讀及交流．多媒體的使用讓知識的保持大大優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)的效果．多媒體教學(xué)信息量大，可同時供多位同學(xué)觀摩．因而計算機多媒體教學(xué)很大程度上可以彌補動物生理學(xué)實驗教學(xué)中的不足，多媒體組合教學(xué)能較好解決教學(xué)中的重、難點．傳統(tǒng)的生理學(xué)實驗教學(xué)存在諸多不足．比如．受到學(xué)時數(shù)、實驗儀器、經(jīng)費、環(huán)境污染等因素的影響，導(dǎo)致很多生理實驗在現(xiàn)有的條件下難以對本科生開展，學(xué)生的實驗技能和視野難以得到全面提升．傳統(tǒng)的實驗教學(xué)是老師利用板書進(jìn)行講解，學(xué)生對于實驗的原理和操作的理解和觀察是靜態(tài)的，在原理、目的、技術(shù)要領(lǐng)、步驟、注意事項等講述上耗時多．而生理學(xué)動物實驗內(nèi)容較為抽象難懂、手術(shù)操作難度較大．演示操作不容易照顧全體學(xué)生等，關(guān)鍵步驟和難點不易重復(fù)，學(xué)生和老師的溝通上有距離，學(xué)生動手操作時動作不規(guī)范，參差不齊，教學(xué)效果差．據(jù)統(tǒng)計，傳統(tǒng)教學(xué)方法在動物操作實驗中，成功率為70%左右．使用多媒體課件教學(xué)后，生理學(xué)實驗的成功率達(dá)到95%以上．

目前，使用多媒體較多的形式有:flash，錄像，PowePoint等．Flash無疑是模擬實驗最好的方法之一，其技術(shù)簡單，制作容易．通過Flash可以模擬多種生理調(diào)控的機制．其中的圖片經(jīng)photoshop軟件處理，清晰美觀，再設(shè)置人機友好界面和在線幫助系統(tǒng)，能方便學(xué)生靈活使用．教學(xué)實驗錄像的應(yīng)用:將教師講課的實驗原理、實驗操作演示視頻、動作要領(lǐng)、相關(guān)的演示文稿、解說聲音及動畫等集成在一起進(jìn)行同步播放，制作成系統(tǒng)、完整、規(guī)范、形象的實驗演示教程．并設(shè)置播放控制按鈕，如快進(jìn)、暫停、快退、按幀播放等．對于難掌握、易錯的重要實驗操作，學(xué)生可根據(jù)需要隨意調(diào)節(jié)，反復(fù)觀看、仔細(xì)斟酌，直至準(zhǔn)確規(guī)范掌握．在進(jìn)行一些涉及動物或動物組織操作的實驗時，教學(xué)錄像的作用尤為突出．如在進(jìn)行“兔動脈血壓的直接測定及其影響因素”和“蛙心離體灌流”等實驗時，效果十分明顯．還有一些常規(guī)實驗手段因受客觀條件限制難以進(jìn)行的實驗;瞬間變化或緩慢變化過程、高速微觀世界和可見度低的實驗．使用錄像使學(xué)生完全看到實驗的內(nèi)容，進(jìn)入到實驗氛圍之中，既節(jié)約了實驗資源又掌握了實驗．同時也極大地減輕了教師的工作量．PowePoint(PPT)的應(yīng)用，不僅非常有利于知識的獲取，而且非常有利于知識的保持．此外，PPT還可以很方便將的講視頻，F(xiàn)lash動畫等多媒體形式載入其中，方便老師的教學(xué)，保證授課的持續(xù)性．PPT是教師授課的主線．實驗課程的多媒體課件主要是為實驗操作立體思維服務(wù)的，避免展示太多的理論，重點應(yīng)是動物的操作要領(lǐng)、實驗步驟的圖片、視頻和注意事項等．使用PPT時要注意:避免PPT畫面花哨;PPT內(nèi)容應(yīng)精煉，層次分明;利用PPT授課時，切換幻燈速度不能太快，在美觀前提下，文字宜大不宜小．多媒體課件演示清楚、直觀、易學(xué)、好記，縮短了教師的講解時間，學(xué)生親自動手參加實驗的機會和時間大大增加，有利于學(xué)生動手能力的培養(yǎng)，有利于融知識、能力、素質(zhì)教育為一體，使學(xué)生在整個教學(xué)活動中占據(jù)主體性地位，改變了傳統(tǒng)教學(xué)中以教師為中心的教學(xué)模式，這樣的教學(xué)過程更符合人類的認(rèn)知規(guī)律，明顯提高了生理學(xué)實驗教學(xué)效果和教學(xué)育人的質(zhì)量，起到了事半功倍的效果．也促進(jìn)教師自身素質(zhì)的提高．計算機多媒體應(yīng)用于實驗教學(xué)，要求教師不僅具有精湛的專業(yè)知識，還要具有制作多媒體課件的能力．在課件的制作和使用過程中，教師邊學(xué)邊做．提高了綜合素質(zhì)．發(fā)揮計算機的處理能力來管理實驗室從而促進(jìn)實驗室管理步入現(xiàn)代化．

3存在問題及不足

目前計算機輔助生理實驗是以單機為主的實驗操作，如能進(jìn)一步發(fā)展為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，對學(xué)生學(xué)結(jié)實驗及解決實驗問題等將是更好的平臺，也便于學(xué)生實驗水平的提高和主觀能動性的發(fā)揮．多媒體模擬實驗雖具有特殊的表現(xiàn)力，可以彌補許多生理實物操作實驗的缺陷．畢竟，多媒體模擬實驗缺乏可操作性，它只屬于觀摩教學(xué)的范疇，并不能完全代替真實實驗，還需要有一定的實物操作實驗相配合．實驗過程和實驗結(jié)果也完全程序化、理想化等，實驗者缺乏真實實驗過程中的親身體驗．不利于學(xué)生學(xué)結(jié)真實實驗的各種失敗原因．因此，如何合理的應(yīng)用多媒體模擬實驗，尚需進(jìn)一步的研究和探討．目前生理學(xué)實驗教學(xué)所用的多媒體素材數(shù)量不足，質(zhì)量不高．研發(fā)和維護(hù)都需要較大的財力和精力投入．論文，各高校間的交流少等，都在一定程度上限制了計算機多媒體技術(shù)的發(fā)揮．多媒體教學(xué)并不等于有效教學(xué)，應(yīng)在不斷提高生理學(xué)實驗教學(xué)多媒體的實用性和制作水準(zhǔn)的同時，發(fā)揮教師在教學(xué)中的主導(dǎo)作用，對教學(xué)精心設(shè)計，運用現(xiàn)代的教學(xué)理論與思想，充分發(fā)揮多媒體技術(shù)的優(yōu)勢，為教學(xué)服務(wù)．

本文作者：寇正湧 單位：吉林師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院