小議生理學(xué)教學(xué)中計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用

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1計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的體現(xiàn)形式及特點(diǎn)

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

模擬實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)演示的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程是教師備課時(shí)精心準(zhǔn)備，認(rèn)為比較理想的實(shí)驗(yàn)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(shí)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(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課前進(jìn)行有效地預(yù)習(xí)，由于模擬軟件采用了虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，不受環(huán)境溫度、動(dòng)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(shí)驗(yàn)過程中的每一步，并可重復(fù)多次，實(shí)驗(yàn)結(jié)果理想，給課堂教學(xué)帶來了生機(jī)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(jì)箅機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)線路清晰，能把握技術(shù)要領(lǐng)，使真實(shí)的生理實(shí)驗(yàn)成功率明顯提高．另外，模擬實(shí)驗(yàn)還培養(yǎng)了學(xué)生的獨(dú)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(shí)驗(yàn)的好習(xí)慣，強(qiáng)化了實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備意識．當(dāng)然，實(shí)驗(yàn)?zāi)K還可以細(xì)化，如分成實(shí)驗(yàn)原理模塊、實(shí)驗(yàn)步驟模塊、虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)K、復(fù)習(xí)小結(jié)模塊、實(shí)驗(yàn)報(bào)告模塊等．

2多媒體形式的多樣性

心理學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)供多位同學(xué)觀摩．因而計(jì)算機(jī)多媒體教學(xué)很大程度上可以彌補(bǔ)動(dòng)物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)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(diǎn)．傳統(tǒng)的生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在諸多不足．比如．受到學(xué)時(shí)數(shù)、實(shí)驗(yàn)儀器、經(jīng)費(fèi)、環(huán)境污染等因素的影響，導(dǎo)致很多生理實(shí)驗(yàn)在現(xiàn)有的條件下難以對本科生開展，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和視野難以得到全面提升．傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是老師利用板書進(jìn)行講解，學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)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(xiàng)等講述上耗時(shí)多．而生理學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)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(diǎn)不易重復(fù)，學(xué)生和老師的溝通上有距離，學(xué)生動(dòng)手操作時(shí)動(dòng)作不規(guī)范，參差不齊，教學(xué)效果差．據(jù)統(tǒng)計(jì)，傳統(tǒng)教學(xué)方法在動(dòng)物操作實(shí)驗(yàn)中，成功率為70%左右．使用多媒體課件教學(xué)后，生理學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(jī)制．其中的圖片經(jīng)photoshop軟件處理，清晰美觀，再設(shè)置人機(jī)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(shí)驗(yàn)錄像的應(yīng)用:將教師講課的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作演示視頻、動(dòng)作要領(lǐng)、相關(guān)的演示文稿、解說聲音及動(dòng)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(shí)驗(yàn)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(cuò)的重要實(shí)驗(yàn)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(dòng)物或動(dòng)物組織操作的實(shí)驗(yàn)時(shí)，教學(xué)錄像的作用尤為突出．如在進(jìn)行“兔動(dòng)脈血壓的直接測定及其影響因素”和“蛙心離體灌流”等實(shí)驗(yàn)時(shí)，效果十分明顯．還有一些常規(guī)實(shí)驗(yàn)手段因受客觀條件限制難以進(jìn)行的實(shí)驗(yàn);瞬間變化或緩慢變化過程、高速微觀世界和可見度低的實(shí)驗(yàn)．使用錄像使學(xué)生完全看到實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)氛圍之中，既節(jié)約了實(shí)驗(yàn)資源又掌握了實(shí)驗(yàn)．同時(shí)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(dòng)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(shí)驗(yàn)課程的多媒體課件主要是為實(shí)驗(yàn)操作立體思維服務(wù)的，避免展示太多的理論，重點(diǎn)應(yīng)是動(dòng)物的操作要領(lǐng)、實(shí)驗(yàn)步驟的圖片、視頻和注意事項(xiàng)等．使用PPT時(shí)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(shí)，切換幻燈速度不能太快，在美觀前提下，文字宜大不宜?。嗝襟w課件演示清楚、直觀、易學(xué)、好記，縮短了教師的講解時(shí)間，學(xué)生親自動(dòng)手參加實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)和時(shí)間大大增加，有利于學(xué)生動(dòng)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(gè)教學(xué)活動(dòng)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(shí)驗(yàn)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(jì)算機(jī)多媒體應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)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(jì)算機(jī)的處理能力來管理實(shí)驗(yàn)室從而促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室管理步入現(xiàn)代化．

3存在問題及不足

目前計(jì)算機(jī)輔助生理實(shí)驗(yàn)是以單機(jī)為主的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)及解決實(shí)驗(yàn)問題等將是更好的平臺，也便于學(xué)生實(shí)驗(yàn)水平的提高和主觀能動(dòng)性的發(fā)揮．多媒體模擬實(shí)驗(yàn)雖具有特殊的表現(xiàn)力，可以彌補(bǔ)許多生理實(shí)物操作實(shí)驗(yàn)的缺陷．畢竟，多媒體模擬實(shí)驗(yàn)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(shí)實(shí)驗(yàn)，還需要有一定的實(shí)物操作實(shí)驗(yàn)相配合．實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果也完全程序化、理想化等，實(shí)驗(yàn)者缺乏真實(shí)實(shí)驗(yàn)過程中的親身體驗(yàn)．不利于學(xué)生學(xué)結(jié)真實(shí)實(shí)驗(yàn)的各種失敗原因．因此，如何合理的應(yīng)用多媒體模擬實(shí)驗(yàn)，尚需進(jìn)一步的研究和探討．目前生理學(xué)實(shí)驗(yàn)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(cái)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(jì)算機(jī)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(shí)驗(yàn)教學(xué)多媒體的實(shí)用性和制作水準(zhǔn)的同時(shí)，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(jì)，運(yùn)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