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摘 要:在信息化环境下开展虚拟实验教学,有利于促进教育技术的现代化发展,解决传统实验教学中存在的一些难题,丰富实验教学的内容,激发学生学习的兴趣,提高实验教学的效果,达到优势互补、取长补短的目的。
关键词:虚拟实验生物化学实验教学
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2011)05(a)-0036-01
目前,随着多媒体、网络、信息化等现代教育技术的迅速发展,以及科学研究进一步深入的需要,虚拟实验技术在高等院校、研究机构、培训基地等部门的网络教学中已经得到广泛的应用和发展,虚拟实验技术日渐成熟和完善,正在逐步从理论研究走向了实际教学应用。利用虚拟实验技术来辅助提高传统实验教学质量,成为信息技术在实验教学中创新改革发展的必然趋势。因此,如何在生物化学实验教学中运用虚拟实验技术,从而促进医学院校生物化学实验教学的创新改革,提高生物化学实验的教学效果,值得大家深入探讨。
1 以信息化带动教育现代化的发展是科技时代发展的必然结果
随着教育技术现代化的迅猛发展,在信息化环境下开展虚拟实验教学和虚拟实验教学新模式的研究,促进信息技术与学科课程的整合,以信息技术创新教与学的方式和环境,开发、整合数字化资源,充分发挥信息技术的优势,为教师、学生和社会人员方便、快捷地获取优质学习资源、交流信息提供基于互联网的学习平台,服务全民学习、终身学习的学习型社会建设,具有十分重要的现实意义。
2 传统实验教学存在的弊端已经不能适应信息化环境下的创新改革
生物化学实验教学是生物化学理论教学不可缺少的一个重要环节,通过实验教学可使抽象的概念形象化,枯燥的内容趣味化,能够收到良好的教学效果,有利于培养学生的学习兴趣,提高其创新能力和实践动手能力。然而,当前传统实验教学存在的诸多问题却严重限制了实验教学质量的提高。
2.1 对生物化学实验教学的重视程度不够
由于,生物化学内容抽象,难以理解,教师普遍存在以理论教学为主,实验教学为辅的现象。忽视实验教学的作用,甚至停止实验教学。加上部分学生在实验教学中走过场,抄袭实验结果,失去了实验教学的目的和意义。同时,各类院校都不断扩大招生规模,学生综合素质出现下滑,对相关基础知识掌握不够,增加教师的教学难度和理论讲授时间,导致实验课时间被理论课占用;另外,学生由于对生化基础理论知识的不理解,学习的积极性不高,也直接影响实验的结果和教学效果;这些因素往往导致生物化学教师忽视对生物化学的实验教学。
2.2 传统实验形式单一,受时间、空间的限制
进行传统实验时,为了保证学生实验操作的安全性和实验结果的准确性,教师要在学生实验前占用一定的时间,讲解实验的目的、原理、操作流程和注意事项,然后,再让学生根据现有的教材中的实验指导,在规定的有限实验时间内,按给定的实验器材、试剂和规定的实验步骤完成实验的全过程,并得出正确的实验结果,写出实验报告。学生如果因操作失误,导致实验器材和试剂的损失,会造成一定的浪费和危险性,增加实验成本;或者学生不能在规定的时间内按时完成,导致实验缺乏一定的延续性和反复性。另外,学生在实验过程中,按照实验步骤进行实验,始终处于被动接受的地位,不能按照自己的设想进行探索性的实验,难以充分发挥学生的积极性和主动性,不利于培养学生的实验能力和创新思维能力。
2.3 传统实验教学难以适应科技时代的发展
生化实验器材往往受到教学经费投入的不足,不能及时得到更新,明显落后于科技时代发展的步伐。目前,随着的科技的迅猛发展,新的生化仪器和生化检验手段不断得到更新和提高,学校现有的检验手段还是沿用过去的教学模式,在临床生化检验中已经很少应用,难以适应实际工作的需要。
2.4 传统实验无法进行远程教学
由于,传统实验要求学生必须在指定的时间和地点,按照实验室提供的实验器材和实验试剂,根据规定的实验内容完成操作的全过程。当前,网络教学逐渐成为一种新的学习方式,对实验教学提出了更高的要求,传统实验的模式已经难以适应信息化环境下的教学要求。
3 虚拟实验具有传统实验无法替代的优势
虚拟实验是以计算机为中心,利用现代网络技术、多媒体技术、动画技术、仿真和虚拟现实等相关技术在计算机上营造可辅助、部分替代甚至全部替代传统实验各操作环节的相关软硬件操作环境,它注重实验操作的交互性和实验结果的仿真性。实验者可以在模拟仿真的环境中完成各种实验项目,所取得的实验效果等价于甚至优于在真实环境中所取得的效果。虚拟实验室可以说是教育领域应用信息技术的一种创新。
3.1 学校硬件的发展和师生信息素养的提高是各个学科开展虚拟实验室的有利条件
随着学校硬件建设的不断完善,微机房、多媒体教室的建成,宽带网的接入,学校网站的建立。同时,学校加强对教师多媒体技术的培训,注重对学生信息素养的培养,为教师在信息化环境下创新教学改革新模式的研究,实施信息技术与学科教学的整合,提供了有利的条件。
3.2 解决传统实验过程中遇到的困难,激发学生的学习兴趣
虚拟实验从根本上突破了传统实验室教学经费的投入不足,实验室数量少,实验器材更新慢,实验正常开出率低,实验内容枯燥,实验手段单一等难题,而且能够节约实验成本、规避传统实验中的各种危险,与传统实验室优势互补,更好地提高实验教学质量,有效地缓解日益增长的教学需求与现有实验条件不足的矛盾。可以减少实验教学中教师的讲授时间和学生的操作时间,突破时空限制,丰富实验内容,提高学生的学习兴趣,有利于学生反复实验和学习,较好地激发了学生对于实验环节的兴趣和主观能动性。
3.3 适合网络实验教学,打造优质的教学和学习资源
随着计算机、多媒体和网络等技术在网络教育中的广泛运用,学习者学习的资源更加丰富,学习的形式更加多样,学习的安排更加灵活,这些都大大促进了网络教育的迅速发展。从而解决网络课程教学中实验教学无法实施的部分问题,弥补当前网络课程教学中实验环节薄弱的不足,实现教学资源的共享。
3.4 虚拟实验是传统实验教学创新改革的新趋势
虚拟实验是传统实验教学的一种辅助方式,可以作为真实实验的一个重要补充,体现了信息技术与实验技术整合的新趋势,对于学生创新实验能力的培养,促进教育平等,提供人人均等的教育机会,提高教师教学效率,节约教学资源,促进资源的有效配置,实现远距离控制,确保人员及环境的安全、贯彻新的学习理念(信息化环境下的自主学习理念、协作学习理念、终身学习理念),加深学生学习印象,增强教学效果,具有传统实验无法替代的优势。
参考文献
[1] 李亚琳,陈小蓉.利用虚拟实验室进行实验教学的研究与实践[J].赣南医学院学报,28(5):727～728.
[2] 陈劲松.虚拟实验室在实验教学中的应用研究[J].大众科技,2011(3):147～148.
[3] 单美贤,李艺.虚拟实验原理与教学应用[M].北京:教育科学出版社,2005.
关键词:虚拟实验生物化学实验教学
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2011)05(a)-0036-01
目前,随着多媒体、网络、信息化等现代教育技术的迅速发展,以及科学研究进一步深入的需要,虚拟实验技术在高等院校、研究机构、培训基地等部门的网络教学中已经得到广泛的应用和发展,虚拟实验技术日渐成熟和完善,正在逐步从理论研究走向了实际教学应用。利用虚拟实验技术来辅助提高传统实验教学质量,成为信息技术在实验教学中创新改革发展的必然趋势。因此,如何在生物化学实验教学中运用虚拟实验技术,从而促进医学院校生物化学实验教学的创新改革,提高生物化学实验的教学效果,值得大家深入探讨。
1 以信息化带动教育现代化的发展是科技时代发展的必然结果
随着教育技术现代化的迅猛发展,在信息化环境下开展虚拟实验教学和虚拟实验教学新模式的研究,促进信息技术与学科课程的整合,以信息技术创新教与学的方式和环境,开发、整合数字化资源,充分发挥信息技术的优势,为教师、学生和社会人员方便、快捷地获取优质学习资源、交流信息提供基于互联网的学习平台,服务全民学习、终身学习的学习型社会建设,具有十分重要的现实意义。
2 传统实验教学存在的弊端已经不能适应信息化环境下的创新改革
生物化学实验教学是生物化学理论教学不可缺少的一个重要环节,通过实验教学可使抽象的概念形象化,枯燥的内容趣味化,能够收到良好的教学效果,有利于培养学生的学习兴趣,提高其创新能力和实践动手能力。然而,当前传统实验教学存在的诸多问题却严重限制了实验教学质量的提高。
2.1 对生物化学实验教学的重视程度不够
由于,生物化学内容抽象,难以理解,教师普遍存在以理论教学为主,实验教学为辅的现象。忽视实验教学的作用,甚至停止实验教学。加上部分学生在实验教学中走过场,抄袭实验结果,失去了实验教学的目的和意义。同时,各类院校都不断扩大招生规模,学生综合素质出现下滑,对相关基础知识掌握不够,增加教师的教学难度和理论讲授时间,导致实验课时间被理论课占用;另外,学生由于对生化基础理论知识的不理解,学习的积极性不高,也直接影响实验的结果和教学效果;这些因素往往导致生物化学教师忽视对生物化学的实验教学。
2.2 传统实验形式单一,受时间、空间的限制
进行传统实验时,为了保证学生实验操作的安全性和实验结果的准确性,教师要在学生实验前占用一定的时间,讲解实验的目的、原理、操作流程和注意事项,然后,再让学生根据现有的教材中的实验指导,在规定的有限实验时间内,按给定的实验器材、试剂和规定的实验步骤完成实验的全过程,并得出正确的实验结果,写出实验报告。学生如果因操作失误,导致实验器材和试剂的损失,会造成一定的浪费和危险性,增加实验成本;或者学生不能在规定的时间内按时完成,导致实验缺乏一定的延续性和反复性。另外,学生在实验过程中,按照实验步骤进行实验,始终处于被动接受的地位,不能按照自己的设想进行探索性的实验,难以充分发挥学生的积极性和主动性,不利于培养学生的实验能力和创新思维能力。
2.3 传统实验教学难以适应科技时代的发展
生化实验器材往往受到教学经费投入的不足,不能及时得到更新,明显落后于科技时代发展的步伐。目前,随着的科技的迅猛发展,新的生化仪器和生化检验手段不断得到更新和提高,学校现有的检验手段还是沿用过去的教学模式,在临床生化检验中已经很少应用,难以适应实际工作的需要。
2.4 传统实验无法进行远程教学
由于,传统实验要求学生必须在指定的时间和地点,按照实验室提供的实验器材和实验试剂,根据规定的实验内容完成操作的全过程。当前,网络教学逐渐成为一种新的学习方式,对实验教学提出了更高的要求,传统实验的模式已经难以适应信息化环境下的教学要求。
3 虚拟实验具有传统实验无法替代的优势
虚拟实验是以计算机为中心,利用现代网络技术、多媒体技术、动画技术、仿真和虚拟现实等相关技术在计算机上营造可辅助、部分替代甚至全部替代传统实验各操作环节的相关软硬件操作环境,它注重实验操作的交互性和实验结果的仿真性。实验者可以在模拟仿真的环境中完成各种实验项目,所取得的实验效果等价于甚至优于在真实环境中所取得的效果。虚拟实验室可以说是教育领域应用信息技术的一种创新。
3.1 学校硬件的发展和师生信息素养的提高是各个学科开展虚拟实验室的有利条件
随着学校硬件建设的不断完善,微机房、多媒体教室的建成,宽带网的接入,学校网站的建立。同时,学校加强对教师多媒体技术的培训,注重对学生信息素养的培养,为教师在信息化环境下创新教学改革新模式的研究,实施信息技术与学科教学的整合,提供了有利的条件。
3.2 解决传统实验过程中遇到的困难,激发学生的学习兴趣
虚拟实验从根本上突破了传统实验室教学经费的投入不足,实验室数量少,实验器材更新慢,实验正常开出率低,实验内容枯燥,实验手段单一等难题,而且能够节约实验成本、规避传统实验中的各种危险,与传统实验室优势互补,更好地提高实验教学质量,有效地缓解日益增长的教学需求与现有实验条件不足的矛盾。可以减少实验教学中教师的讲授时间和学生的操作时间,突破时空限制,丰富实验内容,提高学生的学习兴趣,有利于学生反复实验和学习,较好地激发了学生对于实验环节的兴趣和主观能动性。
3.3 适合网络实验教学,打造优质的教学和学习资源
随着计算机、多媒体和网络等技术在网络教育中的广泛运用,学习者学习的资源更加丰富,学习的形式更加多样,学习的安排更加灵活,这些都大大促进了网络教育的迅速发展。从而解决网络课程教学中实验教学无法实施的部分问题,弥补当前网络课程教学中实验环节薄弱的不足,实现教学资源的共享。
3.4 虚拟实验是传统实验教学创新改革的新趋势
虚拟实验是传统实验教学的一种辅助方式,可以作为真实实验的一个重要补充,体现了信息技术与实验技术整合的新趋势,对于学生创新实验能力的培养,促进教育平等,提供人人均等的教育机会,提高教师教学效率,节约教学资源,促进资源的有效配置,实现远距离控制,确保人员及环境的安全、贯彻新的学习理念(信息化环境下的自主学习理念、协作学习理念、终身学习理念),加深学生学习印象,增强教学效果,具有传统实验无法替代的优势。
参考文献
[1] 李亚琳,陈小蓉.利用虚拟实验室进行实验教学的研究与实践[J].赣南医学院学报,28(5):727～728.
[2] 陈劲松.虚拟实验室在实验教学中的应用研究[J].大众科技,2011(3):147～148.
[3] 单美贤,李艺.虚拟实验原理与教学应用[M].北京:教育科学出版社,2005.