【理学论文】植物学实验网络教学系统的设计

    摘要:植物学实验网络教学系统是植物学实验教与学的网络平台。针对传统植物学实验教学模式存在的诸多问题,结合多媒体教学和实验教学的特点,全面系统地探讨了植物学实验网络教学系统的设计原则和主要功能等重要内容,为提高植物学实验教学效率和效果及进一步实现其它课程实验教学网络化提供一条新的思路。

    关键词:植物学实验;网络教学;一、引言植物学课程是高等农业院校的农学、植保、园艺、园林、资源与环境、生物技术等专业必修的一门专业基础课,其中实验教学是整个教学过程不可缺少的重要组成部分,是复习、巩固和验证理论知识、培养学生动手能力及创新实践的极其重要的环节。传统的实验教学模式存在如下问题:(1)以教师课堂板书、挂图讲解、实验操作演示为主;(2)每轮实验,教师只能对少数学生的指导收到效果,大部分学生对实验内容难以迅速掌握;(3)学生在做实验前常常不预习或不得要领;(4)学生为了完成实验报告,实验时敷衍过程、注重结果,照抄书本、挂图的现象时有发生;(5)实验考核时,学生难以重温和复习实验内容等等。这必将导致实验教学效果较差,忽略了对学生的实验兴趣和动手能力的培养。

    随着因特网的迅速普及,以多媒体和网络技术为核心的现代教育技术已逐渐步入网络教学阶段。利用网络信息化环境,推进学校的教育教学手段改革, 已成为高校实现跨越式发展的重要途径。由于植物学实验教学的内容结构微小,操作技术复杂,学生较难掌握,因而在植物学实验网络教学系统的设计中, 我们把课堂实验教学内容通过音频、视频仿真模拟等技术图文并茂展现出来,以真实生动、典型直观的显微摄像画面激发学生的学习兴趣,学生可以充分利用网络进行预习、复习以及开展科研创新活动等。通过该平台,可以有效解决传统实验教学过程中的集中讲授效果差、个别辅导工作量大和"教、学、练"过程不连贯等诸多问题,切实有效地提高实验教学效率和教学效果。本文结合设计实例,就植物学实验网络教学系统的设计原则、主要功能等问题进行系统介绍,为进一步实现其它课程实验教学的网络化提供一条新的思路。

  二、设计原则植物学实验网络教学系统的设计,首先需要体现实验教学内容、教学目标层次和在传统实验教学中行之有效的教学思想与方法;其次需要充分利用计算机网络和多媒体的特点,展现丰富的实验教学资源和形象生动的实验教学页面;最终结果是要设计出以学生为中心和教师指导相结合的实验网络教学系统。这个系统是学生能够开展个性化和协作化学习的平台, 其最终目标是优化学习过程和学习效果,以培养具有探索精神和创新能力的人才。作为一个完整的网络教学应用系统设计,应遵从以下原则: (一)内容设计对植物学实验网络教学系统进行整体框架设计, 以统一的设计思想和设计策略贯穿系统建设的始终。如实验教材、电子教案、实验课件、显微摄影图片资源、实验操作视频资源、教学支撑环境等都是系统框架中的有机组成部分。根据教学目标和学习对象的层次水平,科学地选择教学内容,用网络教学的特点解决教学的重点和难点。 (二)媒体设计植物学实验教学的内容结构微小,操作技术复杂,学生较难掌握。因而系统更多地使用图形、图像、声音、视频等直观媒体,以真实生动、典型直观的显微摄像画面激发学生的学习兴趣,切实有效地提高实验教学效果。如采用flash中的各种动画和图像技术, 来模拟现实情境和操作步骤,以及用视频来展示实验内容和步骤的分解图,就能够化抽象为直观,复杂的显微结构和操作就比较容易理解了。

  (三)风格设计考虑到植物学实验是属于操作型课程,故系统整体设计风格基调应该是活泼生动的。通过对实验网络课程所包含的色彩、字体、音响、版面布局、浏览方式、交互性等方面进行设计包装,使系统具有个性化的创意风格,通过友好的界面、富有亲和感的外表和互动空间的营造,让学生感受到实验课的氛围,增添实验课的吸引力和感召力,使学生有自主学习和实践的兴趣。 (四)资源设计植物学实验网络教学系统应该是一个以学习资源利用为特点的开放系统,采用自建、引用、合作开发的方法建立实验课程资源库,提供与实验相关的图片库、演示操作视频库、相关的参考资料和相关的网址, 促进学生对知识的综合掌握,拓展学生的视野,激发学习兴趣。 (五)交互设计系统必须提供让教师和学生进行交互式和协作式学习的网络环境。建立起一个在教师与学生之间, 学生与学生之间的以网络为纽带,以数据库为基础, 以网站为窗口的交互体系,以快捷的信息反馈机制和优质的教学服务来促进学生的学习。