計算機輔助教學在生物學實驗中的應用

摘 要：計算機輔助教學是當代計算機技術和網絡技術應用于教育領域的產物。目前，在高校教學中的應用日趨廣泛，教學中的感性知識和理性知識隔裂，直接經驗與間接經驗脫節的情況隨著多媒體技術在CAI中的推廣運用一去不復返。計算機輔助教學的產生與發展，是人類教育史上自發明使用教科書以來最大的一次進步和變革，它促進了傳統教育模式和教育方法、手段的變革，推動了教育現代化的進程，同時在實際運用中，也顯示了強大的生命力和優越性。我們相信，在不遠的將來，計算機將成為主要的教學工具，計算機輔助教學也將成為主要的教學手段和方法。人類幾千年的教育事業會因為計算機和CAI技術而重振并飛速發展，取得更加輝煌的成果。本文從計算機輔助教學的特點出發，結合生物學實驗的教學要求，闡述了計算機輔助教學在生物學實驗中的應用。

關鍵詞：計算機輔助教學；實驗教學；生物學

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2012）03-029-01

一、 引言

隨著計算機多媒體技術的飛速發展，計算機輔助教學(CAl)已經成為教學中的一個熱點。21世紀是生命科學高速發展時期，需要大批高素質的專業人才。而生物學是一門以實驗為主的科學，實驗是該學科的重要組成部分，它對培養學生的基本技能和綜合能力是課堂教學所不能比擬的。因此在人才培養方面實驗占有的地位是不可低估的。在近幾年的實驗教學工作中，我們運用計算機輔助教學和傳統實驗教學手段相接合，大大提高了實驗教學的效率，使學生的實驗技能和實際應用能力得到了很大的提高，同時也提高了實驗器材的利用率。

二、 計算機輔助教學在生物學實驗中的前景展望

利用計算機技術，還可以使用多媒體實驗教學軟件演示實驗并進行模擬實驗。為了開設這方面的實驗課程，可以利用多媒體計算機的功能，交互式地仿真或演示這些新的方法和技術，使學生能夠及時了解最新的研究手段，才能跟上時代發展的步伐。計算機實驗是一個強有力的遠程教育的補充，它可以鞏固深化發展已有的生物知識，從定量上加強認識：可以取得大量的實驗數據，從而可以總結歸納實驗數據中蘊涵的規律，由于在計算機上可以設置多種情況，因此可以節省實際生物實驗所花費的大量人力物力財力。如果計算機實驗的模型設定恰當，建模與仿真是可以創造與發明的，從教育上的計算機實驗可以很方便的過渡到相應的科研中去。

三、計算機在生物實驗教學中運用的意義

1、打破傳統實驗教學模式

計算機多媒體技術改變了傳統的實驗教學模式，極大的豐富了視聽感官，降低了實驗難度。我們建立了局域網，把實驗的相關資料共享，在編制新實驗講義的過程中，搜集資料并把實驗內容制作成課件，改變了過去抄寫板書的模式，用課件和多媒體手段呈現實驗內容、操作步驟等，簡化了實驗教學。計算機演示實驗可以幫助學生將不易理解的抽象化知識具體化、形象化，使學生通過觀察，利用多種感官獲得感性認識。

然后在此基礎上，由教師來講解，形成正確的概念和掌握有關知識點，學生理解和接受起來就容易多了。同時我們開放機房，通過局域網學生可預習實驗、處理實驗數據和分析實驗結果等。

2、突出生物實驗教學的直觀性并且能使微觀世界宏觀化

利用現代化教學手段能夠真實、生動、形象地展示生物的各種生理活動，顯示生物的宏觀世界和微觀世界，把抽象的內容形象化，激發了學生的積極性和創造性。如在觀察葫蘆蘚的生殖過程時，葫蘆蘚個體小，生殖過程必須借助于水的條件才能完成。采用現代化的教學手段，顯示器上首先出現葫蘆蘚的完整植株，再把各個部分用分解的形式描述：其蒴帽和蒴蓋脫落后，由孢蒴中放散出大量的孢子，孢子萌發形成原絲體、長出假根和芽體，由芽發育成葫蘆蘚植株（配子體）。配子體中的精子器和頸卵器放大，精子器中產生精子，借助水游到頸卵器中與卵細胞融合，完成受精過程。受精卵在頸卵器中進—步發育成胚，長出長柄。整個的顯示過程形象逼真，給同學以直觀的感受。

3、提高了實驗效率

利用計算機的數據采集、信息處理、實驗控制及多媒體教學軟件，可以使實驗教學過程實現智能化，從而大大提高實驗效率。

4、使用多媒體課件降低實驗費用

多媒體實驗課件制作完成以后就可以由學習者操縱計算機完成實驗教學，因而擺脫了對實驗儀器的依賴以及對實驗材料的消耗。實驗課件可以經拷貝廣泛傳播應用，大大降低了實驗成本，節省了實驗經費。對于缺乏實驗儀器設備、實驗經費的學校，更有特殊的重要意義。

四、 結束語

通過幾年的實踐，取得了初步的成果，資源得到合理配置，優化了實驗內容，教學體系也更加完善，學生學習更加積極主動，使學生在知識和實驗技能方面都得到了不同程度的提高。我們對生物實驗的計算機輔助教學只進行了初步的探討，還有很多不完善的方面，在探究設計性實驗的把握上，以及實驗過程、結果的分析和討論等方面都需要在今后的實驗改革中進一步探索。