多媒體技術應用于生物化學實驗教學的探索

摘 要: 本文作者結合實際教學經驗，針對生物化學的學科特點，從如何應用多媒體設備、與學生溝通互動等方面探討了如何將多媒體技術應用與生物化學實驗教學中。

關鍵詞: 多媒體技術 生物化學實驗教學 應用

合肥學院是一所立足安徽、面向全國招生的普通本科院校。生物與環境工程系是我校本著“地方性、應用型、國際化”的辦學定位[1]重點發展的系部之一。生物化學是我系承擔的省級精品課程，為配合課程建設，提升教學水平，生物化學實驗室建有多媒體設施。我們作為2007年到合肥學院參加工作的青年教師，三年內參與了生物技術專業和環境工程等專業的生物化學實驗的教學工作，在工作中有以下心得。

生物化學是研究生命中的分子和化學反應的學科，也可以說是主要用化學的原理和語言在分子水平解釋生命現象的一門學科。[2]生物化學中的重要定理都是通過前人一系列的科學實驗逐漸發現并確定的，生物化學實驗教學活動可以使學生更好地領會課本中的知識，并在實踐中培養動手能力和團隊協作精神。單純地通過板書和掛圖的方式不能很直觀的向學生展現出生物化學反應的過程，利用多媒體技術可以解決這一問題。多媒體教學手段可以展示傳統教學手段無法觀察到的現象，使得學生加深對知識點的掌握，提高學習積極性，同時還可以把最先進的實驗技術和實驗儀器向學生介紹，拓寬學生的知識面。[3]

1.多媒體技術應用于生物化學實驗教學的意義

多媒體技術并不意味著僅僅將講義上的內容逐條拷貝到課件上，照本宣科。如果單純這樣做僅僅是另一種形式的板書而已，從以前的“人灌”到“機灌”，起不到提升學生的實驗操作水平和激發其學習興趣的目的。[4]學生往往還會因為課件的內容太多，目不暇接，精力分散，造成課堂實際教學效果下降。利用多媒體技術，就是要通過課件這個工作平臺來充分地運用各種數碼科技為實驗教學服務，并通過多種溝通渠道與學生互動，教學相長。

2.應用多媒體設備服務于生物化學實驗教學

我系為鼓勵教師把多媒體手段應用于實驗教學中，給實驗室配備了掃描儀、數碼照相機和數碼攝像機等設備，利用這些設備可以充分地發揮多媒體教學的優勢。

以用分光光度計測定樣品中還原糖的含量這個實驗為例。由于實驗條件的限制，即使兩名教師同時向學生講授分光光度計的用法，每個分組二十人左右，只有教師周圍的四五個學生可以清楚地看到操作過程。而后面的學生并不能清楚地看到教師的操作，在實際操作中還需要教師反復地進行教授。利用數碼攝像機可以預先將儀器操作過程拍攝下來，并通過“會聲會影”等視頻編輯軟件剪輯編譯，在重要的操作步驟和節點處可以加上文字注釋說明強調或者通過調整播放速度用慢動作播放。學生通過大屏幕投影觀看實驗操作視頻，能準確掌握儀器的使用步驟。在生化實驗教學中，微量取液器的使用，索式提取器的組裝，電泳儀的操作等都可以通過上述方式進行。

掃描儀可以將參考書籍上的重要資料和圖片掃描下來，通過Firework和PhotoShop等軟件進行處理，應用于課件當中。教師還可以將學生實驗報告當中的問題和錯誤掃描下來，下次實驗課前對其問題和錯誤進行點評。

介紹儀器設備的外形面板、觀察實驗現象，以及指導提取過程中，稱量、研磨、過濾、定容、移液、離心等步驟的正確操作，借助數碼照相機呈現圖像是最佳的表現形式。[5]同時在生物化學實驗教學指導過程當中，運用照相機還可以起到監督取證的作用，將學生不正確不規范的操作動作拍下來，在下節實驗課前進行講評糾正。在實驗過程中，教師對出現的異常的實驗現象也可以記錄下來，以引導學生課后分析思考。

通過多媒體動畫來解釋比較復雜的實驗原理，有的生化實驗原理比較復雜，如聚丙烯酰胺凝膠電泳分離血清蛋白的實驗中關于濃縮膠和分離膠的具體作用，加入了示蹤劑的血清是如何分離的，學生單純從實驗講義中很難理解實驗原理。而通過多媒體動畫，學生能很好地理解聚丙烯酰胺凝膠電泳的實驗原理。多媒體動畫還可以用于展示儀器的運作原理，等等。[5]

3.利用現有條件與學生的溝通互動

上面所提到的課件和實驗操作視頻等也可以在實驗開始前通過網絡上傳到學校建立的Blackboard網絡供學生觀看預習之用。我系學生由于家庭條件的限制，擁有電腦的比例還不是很高，不到10%，能上網對上課內容預習的學生不多;但是據了解，擁有MP4或帶有MP4功能手機的學生比例較高，達到50%—60%的比例。現在的MP4除了視頻觀看以外，還常常具有閱讀PDF電子書等功能。這樣我們可以將儀器的操作視頻轉換為MP4格式給學生觀看，還可以將課件或者課外資料等通過軟件轉化為PDF格式的電子文檔供學生閱讀學習。在實驗教學結束后，還可以通過QQ群和飛信等手段與學生進行溝通互動，對學生在實驗當中碰到的問題答疑。

4.關于多媒體技術應用于生物化學實驗教學的思考

時代在不斷地發展，生物化學是生物學科方面的基礎學科，而實驗教學同時又是理論教學的補充，學科方面也要求高度重視實驗操作基本功。所以青年教師要不斷地學習充電，與時俱進，[6]利用多媒體手段想法設法提高教學水平。結合生物化學省級精品課程的建設，對生物化學實驗教學也應當進行前瞻性的建設。如建立實驗室網頁等，通過實驗室網頁可以建立虛擬實驗室和虛擬實驗的方式來對生物化學實驗的教學進行輔助。由于實驗教學課時的限制，很多試劑的配制和儀器的操作過程都是由實驗老師代勞，學生并沒有充分參與進去。虛擬實驗室的設想是將實驗室中大部分常用的實驗儀器的操作視頻拍攝編譯上傳，操作的標準步驟上傳，將實驗講義上傳，學生可以通過點擊鏈接而學習實驗試劑的配制準備過程，實驗儀器的標準操作，并可以下載保存。學生可以利用虛擬實驗這個平臺來學習各項技能，并且通過這一平臺對其進行研究性學習和實驗設計提供幫助。[7]虛擬實驗可以使學生掌握在講義要求以外的實驗，并可以節約大量的試劑和實驗儀器損耗。這也是未來實驗發展的一種趨勢。

綜上所述，教師合理利用多媒體技術，研究符合教學規律的課件，充分利用現有條件與學生溝通互動，并積極進行虛擬實驗室的建設，可以充分調動學生的學習積極性，提高生物化學實驗教學效果，提升學生知識應用的能力。

參考文獻:

[1]趙良慶，蔡敬民，魏朱寶.應用型本科院校實踐教學的思考和探索[J].中國大學教學，2007，(11):79-80.

[2]王希成.生物化學(第二版)[M].北京:清華大學出版社，2005.

[3]彭帆，肖方詳，王艷林.多媒體應用于《生物化學》實驗教學的優勢[J].健康研究，2009，(6):236-237.

[4]范桂林，羅小麗.多媒體教學課件制作中存在的問題及優化方法[J].科技資訊，2006，(33):70.

[5]沈劍敏.生物化學實驗多媒體課件的研制[J].實驗室研究與探索，2009，(2):79-81.

[6]高涵.青年教師如何做好生物化學實驗教學的準備工作[J].齊齊哈爾醫學院院報，2006，(7):862.

[7]王林濤，凌家儉.虛擬實驗對生物化學實驗教學的補充和發展[J].山西醫科大學學報;基礎醫學教育版，2008，(2):111-113.

本文受到安徽省重點教研項目(2008jyxm137)和省級《生物化學》精品課程建設項目資助。