【摘要】在人体生理学实验课中,运用现代教学手段,采用多媒体教学和计算机信号采集系统辅助教学,说明现代教学手段的优、缺点及应对办法。
【关键词】人体生理学;实验教学;多媒体;计算机信号采集系统
人体生理学是研究正常人体生命活动规律的学科,简称生理学。生理学实验是生理学理论知识的依据与来源。实验课的重要性在于学习生理学的实验方法及科学的思维方式,通过实验课的学习,可以提高学生的操作能力、对理论知识的分析能力、理解能力和创新能力。现代信息技术的发展为生理学实验教学的改革提供了机遇。在现代生理学实验教学中,我科室引进多媒体教学和计算机信号采集系统,计算机参与实验记录、演示和模拟实验。逐步取代了放大器、示波器、记纹鼓等传统仪器。在操作的准确性、稳定性、简便性以及可靠性等方面均有了很大提高。其优点是肯定的。使传统的教学模式受到了巨大的冲击。如何在生理学实验教学中合理有效的利用这些先进技术,有效提高教学效果是我们面临的问题。
一、现代教学手段的优点
在生理学实验的教学过程中, 从我校的实际情况出发,我们采用了计算机信号采集系统和多媒体教学等现代化的教学手段,根据具体的实验内容和实验方法、目的不同,采用不同的教学方法。例如, 呼吸运动调节等动物操作实验,需要学生自己动手,亲自操作,单靠教师在前面讲解,实验如何操作,学生很难想象各种神经、血管的解剖位置和具体样子,即使教师在前面用动物提前演示,由于班级人数多,动物解剖结构精细,很难使每个学生都看清楚。教学效果不好。现在,我们的教室都安装了多媒体教学设备,在实验前就可以利用多媒体先播放一下实验过程的教学录像,这样微小的解剖结构可以放大,加上教师对重点实验步骤的讲解,学生在实验前就有了充分的准备。大大提高了实验课效果,同时也提高了学生的动手能力,激发了学生的实验兴趣。对于一些较简单的实验,就可以不用提前看多媒体教学录像,经教师讲解后,学生就可以开始操作,增加学生动手时间。
近年来随着计算机技术的迅猛发展和普及和信号实时采集处理技术日趋成熟,生物信号采集处理仪器已在生理学实验室的到普及和应用。一台生物信号采集处理仪往往具有多个生物信号放大、记录、刺激输出和信号输出地功能。替代了过去生理实验室使用的记录仪、放大器、示波器、记纹鼓和刺激器等。生物信号采集处理仪器能对采集的信号进行分析、处理,大大简化实验室仪器设备。提高实验效率。为深化现有实验和开设新的实验提供了很好的平台。该系统操作简便易学。以往的实验教学中,不同的实验采用不同的仪器,有的实验需由很多仪器共同完成,教师讲解耗费很多时间,学生很难较好的理解和掌握。现在我们采用了现代化的计算机信号采集系统,学生只用这样一套仪器就能完成多种实验,提高了学生进行综合实验的能力和效率。学生在实验过程有更多的时间进行动物手术操作,提高了动手能力,调动了他们的积极性和主动性。增加了实验的成功率,提高了实验效率。在实验结束后,利用该系统具有的强大的数据处理功能,及时地对实验结果进行分析、处理,减轻了学生的作业压力,使他们可以抽出更多的自由学习的时间。同时该软件具有存储、反演和打印功能,同学们可以随时对实验结果进行查询、编辑及打印,并将打印结果贴附在实验报告上。提高了实验结果的准确性和真实性。我们在哺乳动物呼吸运动调节、哺乳动物动脉血压调节等多个实验中使用了该系统,由于学生已经具备一定的计算机操作能力,所以很快就能够掌握这套系统使用方法,这样减少了在过去实验中用于设备、仪器的连接和调试时间,使学生有更多的时间观察实验过程和分析实验结果,最后打印出实验数据、曲线和图表,便于课后书写实验报告时使用。通过多媒体教学和计算机信号采集处理系统的应用,使每次实验的课前预习、实验过程和课后分析紧密地结合在一起,利于学生加深理解理论课内容,增加学生在实验课时的自主时间,对于培养学生的创新和动手能力非常有好处。
二、存在的问题与措施
实践证明现代教学手段在人体生理学实验教学中有明显的优点,但是也有些缺点。比如这些先进的仪器设备,点几下鼠标就可以完成原来需要手工调试设备的工作,在实验课中给学生留下大量的自主性时间,学生会感到该做的内容已经完成,打印出结果后,可能提前离开实验室。这样会减少实验时间,影响实验课教学秩序。针对这种情况,应用现代化教学手段的同时,我们要研究怎样更好的组织教学,是学生有效利用实验课时间。比如,可以鼓励每一个学生都亲自动手操作,及时就实验现象与学生进行讨论,引导他们理解实验现象产生的机理以及与理论课上所学知识的联系,激发学生的想象力,使学生的注意力始终围绕在实验内容上,提高实验效率。
现在,生理学计算机信号采集系统的功能还有很多未被完全开发和利用,在今后的教学过程中我们会继续努力,使它发挥更大作用。
总之,只要将现代化教学手段合理地、科学地运用到生理学实验课教学过程中,充分发挥它的优势,能够为学生创造更多自主学习的时间,在组织教学过程中改变传统的以教师为中心的教学模式,使学生在整个教学活动中占主体地位,就可以提高教学效果。