虛擬實驗在生物化學實驗教學中的探討

摘 要:在信息化環境下開展虛擬實驗教學，有利于促進教育技術的現代化發展，解決傳統實驗教學中存在的一些難題，豐富實驗教學的內容，激發學生學習的興趣，提高實驗教學的效果，達到優勢互補、取長補短的目的。

關鍵詞:虛擬實驗生物化學實驗教學

中圖分類號:G642文獻標識碼:A文章編號:1673-9795(2011)05(a)-0036-01

目前，隨著多媒體、網絡、信息化等現代教育技術的迅速發展，以及科學研究進一步深入的需要，虛擬實驗技術在高等院校、研究機構、培訓基地等部門的網絡教學中已經得到廣泛的應用和發展，虛擬實驗技術日漸成熟和完善，正在逐步從理論研究走向了實際教學應用。利用虛擬實驗技術來輔助提高傳統實驗教學質量，成為信息技術在實驗教學中創新改革發展的必然趨勢。因此，如何在生物化學實驗教學中運用虛擬實驗技術，從而促進醫學院校生物化學實驗教學的創新改革，提高生物化學實驗的教學效果，值得大家深入探討。

1#8201;以信息化帶動教育現代化的發展是科技時代發展的必然結果

隨著教育技術現代化的迅猛發展，在信息化環境下開展虛擬實驗教學和虛擬實驗教學新模式的研究，促進信息技術與學科課程的整合，以信息技術創新教與學的方式和環境，開發、整合數字化資源，充分發揮信息技術的優勢，為教師、學生和社會人員方便、快捷地獲取優質學習資源、交流信息提供基于互聯網的學習平臺，服務全民學習、終身學習的學習型社會建設，具有十分重要的現實意義。

2#8201;傳統實驗教學存在的弊端已經不能適應信息化環境下的創新改革

生物化學實驗教學是生物化學理論教學不可缺少的一個重要環節，通過實驗教學可使抽象的概念形象化，枯燥的內容趣味化，能夠收到良好的教學效果，有利于培養學生的學習興趣，提高其創新能力和實踐動手能力。然而，當前傳統實驗教學存在的諸多問題卻嚴重限制了實驗教學質量的提高。

2.1#8201;對生物化學實驗教學的重視程度不夠

由于，生物化學內容抽象，難以理解，教師普遍存在以理論教學為主，實驗教學為輔的現象。忽視實驗教學的作用，甚至停止實驗教學。加上部分學生在實驗教學中走過場，抄襲實驗結果，失去了實驗教學的目的和意義。同時，各類院校都不斷擴大招生規模，學生綜合素質出現下滑，對相關基礎知識掌握不夠，增加教師的教學難度和理論講授時間，導致實驗課時間被理論課占用;另外，學生由于對生化基礎理論知識的不理解，學習的積極性不高，也直接影響實驗的結果和教學效果;這些因素往往導致生物化學教師忽視對生物化學的實驗教學。

2.2#8201;傳統實驗形式單一，受時間、空間的限制

進行傳統實驗時，為了保證學生實驗操作的安全性和實驗結果的準確性，教師要在學生實驗前占用一定的時間，講解實驗的目的、原理、操作流程和注意事項，然后，再讓學生根據現有的教材中的實驗指導，在規定的有限實驗時間內，按給定的實驗器材、試劑和規定的實驗步驟完成實驗的全過程，并得出正確的實驗結果，寫出實驗報告。學生如果因操作失誤，導致實驗器材和試劑的損失，會造成一定的浪費和危險性，增加實驗成本;或者學生不能在規定的時間內按時完成，導致實驗缺乏一定的延續性和反復性。另外，學生在實驗過程中，按照實驗步驟進行實驗，始終處于被動接受的地位，不能按照自己的設想進行探索性的實驗，難以充分發揮學生的積極性和主動性，不利于培養學生的實驗能力和創新思維能力。

2.3#8201;傳統實驗教學難以適應科技時代的發展

生化實驗器材往往受到教學經費投入的不足，不能及時得到更新，明顯落后于科技時代發展的步伐。目前，隨著的科技的迅猛發展，新的生化儀器和生化檢驗手段不斷得到更新和提高，學校現有的檢驗手段還是沿用過去的教學模式，在臨床生化檢驗中已經很少應用，難以適應實際工作的需要。

2.4#8201;傳統實驗無法進行遠程教學

由于，傳統實驗要求學生必須在指定的時間和地點，按照實驗室提供的實驗器材和實驗試劑，根據規定的實驗內容完成操作的全過程。當前，網絡教學逐漸成為一種新的學習方式，對實驗教學提出了更高的要求，傳統實驗的模式已經難以適應信息化環境下的教學要求。

3#8201;虛擬實驗具有傳統實驗無法替代的優勢

虛擬實驗是以計算機為中心，利用現代網絡技術、多媒體技術、動畫技術、仿真和虛擬現實等相關技術在計算機上營造可輔助、部分替代甚至全部替代傳統實驗各操作環節的相關軟硬件操作環境，它注重實驗操作的交互性和實驗結果的仿真性。實驗者可以在模擬仿真的環境中完成各種實驗項目，所取得的實驗效果等價于甚至優于在真實環境中所取得的效果。虛擬實驗室可以說是教育領域應用信息技術的一種創新。

3.1#8201;學校硬件的發展和師生信息素養的提高是各個學科開展虛擬實驗室的有利條件

隨著學校硬件建設的不斷完善，微機房、多媒體教室的建成，寬帶網的接入，學校網站的建立。同時，學校加強對教師多媒體技術的培訓，注重對學生信息素養的培養，為教師在信息化環境下創新教學改革新模式的研究，實施信息技術與學科教學的整合，提供了有利的條件。

3.2#8201;解決傳統實驗過程中遇到的困難，激發學生的學習興趣

虛擬實驗從根本上突破了傳統實驗室教學經費的投入不足，實驗室數量少，實驗器材更新慢，實驗正常開出率低，實驗內容枯燥，實驗手段單一等難題，而且能夠節約實驗成本、規避傳統實驗中的各種危險，與傳統實驗室優勢互補，更好地提高實驗教學質量，有效地緩解日益增長的教學需求與現有實驗條件不足的矛盾。可以減少實驗教學中教師的講授時間和學生的操作時間，突破時空限制，豐富實驗內容，提高學生的學習興趣，有利于學生反復實驗和學習，較好地激發了學生對于實驗環節的興趣和主觀能動性。

3.3#8201;適合網絡實驗教學，打造優質的教學和學習資源

隨著計算機、多媒體和網絡等技術在網絡教育中的廣泛運用，學習者學習的資源更加豐富，學習的形式更加多樣，學習的安排更加靈活，這些都大大促進了網絡教育的迅速發展。從而解決網絡課程教學中實驗教學無法實施的部分問題，彌補當前網絡課程教學中實驗環節薄弱的不足，實現教學資源的共享。

3.4#8201;虛擬實驗是傳統實驗教學創新改革的新趨勢

虛擬實驗是傳統實驗教學的一種輔助方式，可以作為真實實驗的一個重要補充，體現了信息技術與實驗技術整合的新趨勢，對于學生創新實驗能力的培養，促進教育平等，提供人人均等的教育機會，提高教師教學效率，節約教學資源，促進資源的有效配置，實現遠距離控制，確保人員及環境的安全、貫徹新的學習理念(信息化環境下的自主學習理念、協作學習理念、終身學習理念)，加深學生學習印象，增強教學效果，具有傳統實驗無法替代的優勢。

參考文獻

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