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(浙江中醫(yī)藥大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,浙江 杭州 310053 )
植物學(xué)是生物學(xué)系列課程中的核心課程之一,是高等農(nóng)林、師范及綜合院校生物科學(xué)類、植物生產(chǎn)類、環(huán)境生態(tài)類專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。國(guó)內(nèi)大多數(shù)植物學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容主要包含植物形態(tài)學(xué)和植物分類學(xué)的部分。植物學(xué)實(shí)驗(yàn)課是植物學(xué)教學(xué)中的重要環(huán)節(jié),它的目的在于通過實(shí)驗(yàn)觀察和技能的訓(xùn)練,增加感性知識(shí),加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解。近幾年學(xué)校為了培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性、創(chuàng)新性思維,幾次修訂教學(xué)計(jì)劃,縮減課時(shí),給學(xué)生創(chuàng)造自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。因?yàn)檎n時(shí)有限,教學(xué)改革的趨勢(shì)必要壓縮課程傳統(tǒng)的課時(shí),但為了知識(shí)的系統(tǒng)性,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并不能減少。植物學(xué)實(shí)驗(yàn)課包括兩個(gè)環(huán)節(jié):實(shí)驗(yàn)講解和實(shí)驗(yàn)操作,即教師先講解實(shí)驗(yàn)原理,操作步驟,注意事項(xiàng),演示實(shí)驗(yàn)操作方法。然后學(xué)生獨(dú)立操作觀察。如何在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi),增大知識(shí)的廣度和深度,實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容博而新,是現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨的一個(gè)重要問題。要解決此問題,必須在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用多媒體教學(xué)系統(tǒng),這也是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的要求[1-2]。本文結(jié)合植物學(xué)實(shí)驗(yàn)談?wù)劧嗝襟w教學(xué)系統(tǒng)的硬件配置、軟件情況(CAI課件)及其在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用。
配置包括:多媒體電腦一臺(tái)套、投影儀一臺(tái)套(含投影幕、音控系統(tǒng))、電子顯微鏡、數(shù)字實(shí)物視頻展示臺(tái)、圖象采集卡、攝像機(jī)、錄像機(jī)、CCD。簡(jiǎn)易配置一般只需多媒體電腦一臺(tái)套、投影儀一臺(tái)套(含投影幕、音控系統(tǒng))、圖象采集卡、CCD。
多媒體電腦一臺(tái)套,主要用于安裝實(shí)驗(yàn)用CAI課件,與投影儀連接后,可演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。通過多媒體方式可給學(xué)生講解實(shí)驗(yàn)原理、過程等,同時(shí)可用于開發(fā)CAI實(shí)驗(yàn)課件和對(duì)實(shí)驗(yàn)室的局域網(wǎng)進(jìn)行控制等。
數(shù)字實(shí)物視頻展示臺(tái),可采集實(shí)物標(biāo)本、文字、相片底片、X線片的圖像錄入計(jì)算機(jī),或放大至投影幕,便于老師講解;攝錄像機(jī)可將實(shí)驗(yàn)中的一些現(xiàn)象錄下來,在講解時(shí)先放映出來或讓同學(xué)操作時(shí)觀察分析;或?qū)⒔處煵僮鞯娜^程直接投影至投影幕,以便讓學(xué)生看清楚。顯微鏡是植物形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)最常用的儀器,把示教顯微鏡安裝一臺(tái)在講臺(tái)上,顯微鏡上裝有CCD,顯微鏡和計(jì)算機(jī)相連。
如植物學(xué)實(shí)驗(yàn)的形態(tài)學(xué)部分主要任務(wù)是觀察植物細(xì)胞、組織和器官的顯微結(jié)構(gòu)及其形成規(guī)律,經(jīng)常用生物顯微鏡觀察切片標(biāo)本。把切片標(biāo)本裝上講臺(tái)顯微鏡就可以投影到幕布上進(jìn)行講解,讓學(xué)生看清標(biāo)本的內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)。如果是解剖花的內(nèi)部結(jié)構(gòu)觀察其心皮胎座,則將裝有CCD的體視顯微鏡與電腦連軟件,就可以將體視顯微鏡上的標(biāo)本的立體圖像顯示在投影屏幕上,教師邊解剖標(biāo)本邊進(jìn)解,學(xué)生在投影屏幕上可以觀察到立體的、直觀的形態(tài)結(jié)構(gòu),印象深刻。
實(shí)驗(yàn)用CAI課件的開發(fā),是多媒體實(shí)驗(yàn)教學(xué)的“瓶頸”工作[3],目前實(shí)驗(yàn)用軟件市場(chǎng)上供應(yīng)很少,我們根據(jù)實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷自己制作實(shí)驗(yàn)課件。
實(shí)驗(yàn)課件按照實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)原理、動(dòng)態(tài)操作界面、結(jié)果分析、問題解答,錯(cuò)誤糾正等模塊,以輔助學(xué)生正確途徑深入有序地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。其中動(dòng)態(tài)操作界面是先請(qǐng)老師示范實(shí)驗(yàn)操作過程時(shí)錄像拍攝錄制而成;錯(cuò)誤糾正模塊是例舉歷年學(xué)生實(shí)驗(yàn)中容易犯的錯(cuò)誤操作過程,并對(duì)其錯(cuò)誤糾正。例如:《植物制片常用的方法課件》:先文字闡述常用的植物制片方法種類,制作染色原理、教師實(shí)驗(yàn)示范錄像視頻、可能出現(xiàn)的問題和解答。
3.1 課前講解 實(shí)驗(yàn)課前,將CAI課件講解,即可使講解生動(dòng)形象,把抽象和難以理解的內(nèi)容變得具體化; 課前用CAI課件講解的過程,實(shí)際上既是理論的復(fù)習(xí)過程,也是實(shí)驗(yàn)課的開始[3]。又可讓學(xué)生在動(dòng)手操作前預(yù)覽一遍實(shí)驗(yàn)過程,有助于對(duì)特定現(xiàn)象的觀察,從而極大地豐富了教學(xué)內(nèi)容,提高了教學(xué)效果。
3.2 實(shí)驗(yàn)操作與分析 CAI課件講解完學(xué)生開始獨(dú)立操作,操作過程中,學(xué)生如果有問題除了直接問指導(dǎo)教師,也可以自己上講臺(tái)電腦重新查閱操作演示視頻。如實(shí)驗(yàn)《常用的植物制片方法》,學(xué)生操作完,若要對(duì)學(xué)生制作的片子進(jìn)行講解評(píng)價(jià),只要把學(xué)生的片子裝在講臺(tái)上顯微鏡,計(jì)算機(jī)與顯微鏡相連接,通過顯微鏡上裝有的CCD和圖象采集器,把片子投影到黑板幕布上,讓全體同學(xué)對(duì)其講解評(píng)價(jià)。
3.3 實(shí)驗(yàn)示范 利用多媒體實(shí)驗(yàn)教學(xué),制作實(shí)驗(yàn)課件,主要目的是為了能節(jié)約重復(fù)時(shí)間,提高實(shí)驗(yàn)效率和實(shí)驗(yàn)開展的廣度和深度。課堂上學(xué)生操作練習(xí)的實(shí)驗(yàn)主要是一些最常用,最基本的技能和方法。有一些實(shí)驗(yàn)因?yàn)楹臅r(shí)特別長(zhǎng),但在以后工作中可能經(jīng)常會(huì)用到的實(shí)驗(yàn)技能,把它做成學(xué)生課后選作實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。如《植物組織石蠟切片的制作》,本實(shí)驗(yàn)如果在課堂上做大約需要30學(xué)時(shí),很多時(shí)間都是等待,因?yàn)檎n時(shí)有限,把《植物組織石蠟切片的制作》做成課件:課件包括實(shí)驗(yàn)原理、操作流程、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、注意事項(xiàng)、老師操作錄像視頻、實(shí)驗(yàn)結(jié)果展示。
這樣學(xué)生可以按照自己的興趣愛好合理安排時(shí)間參照課件選作一些課后實(shí)驗(yàn)。
傳統(tǒng)的植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要是借助教學(xué)掛圖、模型和幻燈片等進(jìn)行講授,用示范鏡進(jìn)行展示。掛圖和模型缺乏真實(shí)性;老式幻燈片的膠片容易老化,制作煩瑣,更新慢;示范鏡使用量大,指針或標(biāo)本常被學(xué)生移動(dòng);實(shí)驗(yàn)問題多,教師有時(shí)指導(dǎo)不過來,學(xué)生提的問題往往得不到及時(shí)解答,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效率低,實(shí)驗(yàn)質(zhì)量不盡如人意。應(yīng)用多媒體系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué),能夠顯著提高實(shí)驗(yàn)質(zhì)量和效率。
多媒體系統(tǒng)所配置的儀器設(shè)備,精密、貴重,管理不周,很容易出現(xiàn)故障,影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)。所以,系統(tǒng)維護(hù)尤為重要。要正確操作系統(tǒng)中的每一件儀器、設(shè)備,投影機(jī)使用完及時(shí)關(guān)閉,以便延長(zhǎng)它的使用壽命。注意保持實(shí)驗(yàn)室清潔。多媒體計(jì)算機(jī)要定期殺毒,外來軟盤或移動(dòng)硬盤必須先殺病毒,方可使用。
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