基于校園網的計算機輔助教學系統在生理學教學中的應用

郭蘭君

摘 要：該文立足于高職院校的實際情況，結合教學中的實際需求以及現階段相關技術的發展狀況，論述了基于校園網的計算機輔助教學系統的實現可行性。針對生理學教學的特點，闡述了在生理學教學中使用計算機輔助教學的必要性。提出了一個基于校園網的計算機輔助教學系統模型并以生理學教學為例展示了這種教學系統的優越性。

關鍵詞：計算機輔助教學 校園網 生理學

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）07（b）-0109-02

計算機輔助教學（Computer Assisted Instruction——CAI）作為一種現代教學手段，已被廣泛應用于各領域的教學中，但當前大多職業院校的計算機輔助教學還停留在“PPT+錄像”這種簡易形式上，這種計算機輔助教學系統自身固有的缺陷在應用中逐漸顯露。筆者從事生理學教學多年，結合生理學教學的特點，就當前教學中對計算機輔助系統的實際需求以及現階段相關技術發展狀況的綜合考慮，認為利用趨于完善的校園網，構建B/S（Browser/Server）模式的計算機輔助教學系統是一種可行的方案，在生理學教學中使用這種計算機輔助教學系統可以大幅提高教學質量。

1 構建基于校園網的計算機輔助生理學教學系統的可行性

計算機輔助教學是利用計算機來模擬教師行為，通過學生與計算機的交互來達到教學目的。計算機輔助教學的理論基礎的發展經歷了三個階段：以行為主義學習理論作為理論基礎的初級階段、以認知主義學習理論作為理論基礎的發展階段、以建構主義學習理論作為理論基礎的成熟階段。然而受計算機技術、認知學、教育學發展的制約，CAI課件的實現技術大大落后于CAI理論的發展。目前比較成熟并被廣泛使用的仍是基于行為主義學習理論的CAI課件系統，其技術特點是基于框面，采用小步驟的分支式程序設計，學生作為課件教學的對象，被動地接受知識的灌輸。我國CAI軟件的總體水平不高，使用局限性較大，軟件的智能性和通用性不夠，尤其是針對高職院校學生的課件，大多只是教科書的翻版，學習內容一成不變，不能根據學生的能力和實際學習狀況向他們提供適合的學習材料，因而無法做到個性化教學，不利于學生能力的全面提高。

在目前CAI軟件中引入網絡技術可以較好的解決上述問題。現在絕大多數高校建立了校園網并連上了Internet，將學校各種信息資源數字化整合的校園網，為教學活動和管理提供了優越的信息化環境。校園網作為連接學生、教師、管理者的中樞神經系統，是學校先進教育和管理實施的基礎，同時也是實現計算機輔助教學系統的最佳平臺，有助于實現更完善的功能。首先，這樣的系統能方便學習資源的更新和獲取；其次，利于收集多方信息，保障課件質量，完善教學形式；另外能夠提供更方便、廣泛的交流互動，更重要的是校園網這樣的B/S模式平臺，其最大優勢是功能擴展簡單方便，有利于多個功能模塊的整合，逐步形成功能齊全、系統綜合的教學平臺。

2 生理學教學中使用計算機輔助教學的必要性

2.1 計算機輔助教學可以把抽象知識直觀形象化

《生理學》是高職護理專業的主要課程之一，也是臨床助產、口腔、藥學、檢驗等專業的基礎課，是研究人體正常生命活動及其規律的一門科學，其理論性和實驗性很強，許多內容無法進行直觀教學，面對內容較難、課時相對較少以及高職學生基礎較差的特點，需要結合計算機輔助教學系統，根據不同的教學內容運用適合的教學形式，發揮不同方法的優勢，以達到理想的教學效果。

2.2 計算機輔助教學可以將知識信息以多種形式輸出

實驗心理學家Treicher做過一個關于人類獲取信息的來源的心理實驗，實驗證實：人類獲取的信息中，83%來自視覺，11%來自聽覺，3.5%來自嗅覺，1.5%來自觸覺，1%來自味覺。在教學過程中利用計算機技術的輔助，使得原本形式單一的知識轉化成多種存在形式：聲音、文字、圖像、動畫、手動操作，從而刺激學生多個感覺器官，能夠最大程度的接受知識。生理學中關于心臟泵血的整個過程包含五個重要因素：心腔內壓力變化、心腔容積大小、瓣膜開關、血流方向、心音產生，使用計算機多媒體技術可以很直觀生動的將這五個因素的相互影響、變換次序采用圖像、動畫、文字、聲音綜合表現出來，讓學生很快就能掌握。

2.3 計算機輔助教學可以提供多種方式的教學交流互動

Treicher的另一個實驗是關于記憶持久性的，結果顯示：人們一般能記住自己閱讀內容的10%，聽到內容20%，看到內容30%，聽到和看到內容的50%，在交流過程中自己所說內容的70%。由此可見學生在與老師交流互動中獲取的知識具有最好的記憶效果。但傳統教學方式是一對多的信息單向傳輸，無法實現足夠的交流互動，計算機輔助教學系統可以提供課程互動模塊，使得每個學生在課后實現課程交流，同時反饋自己對知識的掌握情況和疑問。

因此，在生理學教學中使用計算機輔助系統是必要的，可以實現非常好的教學效果。

3 基于校園網的計算機輔助教學系統模型及其在生理教學中的應用

以建構主義學習為理論基礎，以校園網為平臺，構建B/S模式的計算機輔助教學系統是一個現實可行、合理有效的方案。根據高職院校的特點，結合校園網提出一個基于輔助教學系統實施生理學教學的過程模型，見圖1。

這個圖只是展現了教學部分的流程，使用此圖所構建的結合輔助教學系統進行生理學教學與傳統教學模式相比，教學效果可以得到全方位的提高。該系統具有如下特點。

3.1 可提高學習效率

根據Treicher的心理實驗的結果和分析可知，使用符合上述流程的計算機輔助教學系統，可以提高學生的學習效率，加強對已學知識的記憶效果，這對任何領域的知識學習都是有益的。

3.2 提供了一個自主學習的平臺endprint

此系統提供了一個自主學習的平臺，有利于擴展學生的知識面，完善知識架構，實現個性化教育。課堂的時間有限，只能傳授給學生必要的理論知識，相關課件資源、電子書籍、實驗資料都可以放在平臺上，同時提供豐富的擴展材料，比如與生理學密切相關的病理學知識、生物化學知識以及臨床知識等，學生可以根據自己的掌握情況，自主地進行查漏補缺。這樣有益于培養學生的學習興趣、自主學習能力和創造力，構建合理的知識結構，提高綜合素質。

3.3 以動畫模擬各種生理現象

此系統的模擬實踐模塊可以展示各種生理對象的形態結構，模擬各種生理活動的過程。生理學作為生物科學的一個分支，是以生物機體的生命活動現象和機體各個組成部分的功能為研究對象的一門科學，涉及整體、器官、細胞和分子層面的各種生理現象。因此，形象展示和動畫模擬是最直觀的教學方式，比如：在動脈血壓的形成這一章節中，心臟射血產生的動力、血液流動受到的阻力、充盈血管的血量、大動脈管壁的彈性這四個因素是如何影響動脈血壓的，可以通過模擬實踐模塊得到很好的展示。比如粗細肌絲的組成以及粗細肌絲的滑行機制，難以用語言和簡單圖示所描述，而在實驗室中又無法實現如此精密、微觀的操作，模擬實踐平臺可以輕松解決這些問題，學生可以在模擬的實驗環境中重復觀察這種復雜的生理結構和過程，非常直觀，易于接受和記憶。

3.4 有良好的交互性

此系統能更好的支持課程交流互動。利用測試考察模塊和課程交流模塊，學生可以了解自己對知識的掌握程度，反饋學習情況、提出疑問，教師能夠及時準確的了解學生情況和對教學的評價，回答問題，糾正錯誤，同時有利于教師的教學調整，個別化、針對性地指導學生學習。另外，教師將課程計劃、學習資料、強化練習放在平臺上，學生可以綜合把握專業方向和課程安排，有利于學生預習、復習。將主動權交給學生，是以“學”為主的教學理念。

3.5 為校企合作搭建了一個合作平臺

該系統結合網絡技術搭建校企合作平臺，有利于用人單位的介入。用人單位可以提供實習信息，就業信息和崗位要求，還可以將實際中的問題反映在習題庫中，使得學生在學習過程中，能做到有的放矢，目標明確，有利于培養出適應當前人力需求的、迅速溶入崗位的人才，從而提高高職院校的就業率。

4 結語

綜上述所，這種基于校園網的計算機輔助教學系統可以豐富傳統教學手段，在生理學這種理論性、實踐性強的學科教學中發揮的作用尤為明顯。這種系統解決了傳統CAI系統的很多問題，同時結合了高職院校的特點，綜合用人單位、教師、計算機、學生四個方面的因素，是一個實際有效、容易實現的計算機輔助教學的解決方案。由此可見，這種基于校園網的計算機輔助教學系統應用于生理學教學是有效、必要也是必然的選擇。

參考文獻

[1] 黨飛鴻.論計算機輔助教學系統構建的科學性[J].西安歐亞學院學報，2010，8（4）.

[2] 王超青.探析計算機輔助教學[J].電子商務，2011（5）.endprint

此系統提供了一個自主學習的平臺，有利于擴展學生的知識面，完善知識架構，實現個性化教育。課堂的時間有限，只能傳授給學生必要的理論知識，相關課件資源、電子書籍、實驗資料都可以放在平臺上，同時提供豐富的擴展材料，比如與生理學密切相關的病理學知識、生物化學知識以及臨床知識等，學生可以根據自己的掌握情況，自主地進行查漏補缺。這樣有益于培養學生的學習興趣、自主學習能力和創造力，構建合理的知識結構，提高綜合素質。

3.3 以動畫模擬各種生理現象

此系統的模擬實踐模塊可以展示各種生理對象的形態結構，模擬各種生理活動的過程。生理學作為生物科學的一個分支，是以生物機體的生命活動現象和機體各個組成部分的功能為研究對象的一門科學，涉及整體、器官、細胞和分子層面的各種生理現象。因此，形象展示和動畫模擬是最直觀的教學方式，比如：在動脈血壓的形成這一章節中，心臟射血產生的動力、血液流動受到的阻力、充盈血管的血量、大動脈管壁的彈性這四個因素是如何影響動脈血壓的，可以通過模擬實踐模塊得到很好的展示。比如粗細肌絲的組成以及粗細肌絲的滑行機制，難以用語言和簡單圖示所描述，而在實驗室中又無法實現如此精密、微觀的操作，模擬實踐平臺可以輕松解決這些問題，學生可以在模擬的實驗環境中重復觀察這種復雜的生理結構和過程，非常直觀，易于接受和記憶。

3.4 有良好的交互性

此系統能更好的支持課程交流互動。利用測試考察模塊和課程交流模塊，學生可以了解自己對知識的掌握程度，反饋學習情況、提出疑問，教師能夠及時準確的了解學生情況和對教學的評價，回答問題，糾正錯誤，同時有利于教師的教學調整，個別化、針對性地指導學生學習。另外，教師將課程計劃、學習資料、強化練習放在平臺上，學生可以綜合把握專業方向和課程安排，有利于學生預習、復習。將主動權交給學生，是以“學”為主的教學理念。

3.5 為校企合作搭建了一個合作平臺

該系統結合網絡技術搭建校企合作平臺，有利于用人單位的介入。用人單位可以提供實習信息，就業信息和崗位要求，還可以將實際中的問題反映在習題庫中，使得學生在學習過程中，能做到有的放矢，目標明確，有利于培養出適應當前人力需求的、迅速溶入崗位的人才，從而提高高職院校的就業率。

4 結語

綜上述所，這種基于校園網的計算機輔助教學系統可以豐富傳統教學手段，在生理學這種理論性、實踐性強的學科教學中發揮的作用尤為明顯。這種系統解決了傳統CAI系統的很多問題，同時結合了高職院校的特點，綜合用人單位、教師、計算機、學生四個方面的因素，是一個實際有效、容易實現的計算機輔助教學的解決方案。由此可見，這種基于校園網的計算機輔助教學系統應用于生理學教學是有效、必要也是必然的選擇。

參考文獻

[1] 黨飛鴻.論計算機輔助教學系統構建的科學性[J].西安歐亞學院學報，2010，8（4）.

[2] 王超青.探析計算機輔助教學[J].電子商務，2011（5）.endprint

此系統提供了一個自主學習的平臺，有利于擴展學生的知識面，完善知識架構，實現個性化教育。課堂的時間有限，只能傳授給學生必要的理論知識，相關課件資源、電子書籍、實驗資料都可以放在平臺上，同時提供豐富的擴展材料，比如與生理學密切相關的病理學知識、生物化學知識以及臨床知識等，學生可以根據自己的掌握情況，自主地進行查漏補缺。這樣有益于培養學生的學習興趣、自主學習能力和創造力，構建合理的知識結構，提高綜合素質。

3.3 以動畫模擬各種生理現象

此系統的模擬實踐模塊可以展示各種生理對象的形態結構，模擬各種生理活動的過程。生理學作為生物科學的一個分支，是以生物機體的生命活動現象和機體各個組成部分的功能為研究對象的一門科學，涉及整體、器官、細胞和分子層面的各種生理現象。因此，形象展示和動畫模擬是最直觀的教學方式，比如：在動脈血壓的形成這一章節中，心臟射血產生的動力、血液流動受到的阻力、充盈血管的血量、大動脈管壁的彈性這四個因素是如何影響動脈血壓的，可以通過模擬實踐模塊得到很好的展示。比如粗細肌絲的組成以及粗細肌絲的滑行機制，難以用語言和簡單圖示所描述，而在實驗室中又無法實現如此精密、微觀的操作，模擬實踐平臺可以輕松解決這些問題，學生可以在模擬的實驗環境中重復觀察這種復雜的生理結構和過程，非常直觀，易于接受和記憶。

3.4 有良好的交互性

此系統能更好的支持課程交流互動。利用測試考察模塊和課程交流模塊，學生可以了解自己對知識的掌握程度，反饋學習情況、提出疑問，教師能夠及時準確的了解學生情況和對教學的評價，回答問題，糾正錯誤，同時有利于教師的教學調整，個別化、針對性地指導學生學習。另外，教師將課程計劃、學習資料、強化練習放在平臺上，學生可以綜合把握專業方向和課程安排，有利于學生預習、復習。將主動權交給學生，是以“學”為主的教學理念。

3.5 為校企合作搭建了一個合作平臺

該系統結合網絡技術搭建校企合作平臺，有利于用人單位的介入。用人單位可以提供實習信息，就業信息和崗位要求，還可以將實際中的問題反映在習題庫中，使得學生在學習過程中，能做到有的放矢，目標明確，有利于培養出適應當前人力需求的、迅速溶入崗位的人才，從而提高高職院校的就業率。

4 結語

綜上述所，這種基于校園網的計算機輔助教學系統可以豐富傳統教學手段，在生理學這種理論性、實踐性強的學科教學中發揮的作用尤為明顯。這種系統解決了傳統CAI系統的很多問題，同時結合了高職院校的特點，綜合用人單位、教師、計算機、學生四個方面的因素，是一個實際有效、容易實現的計算機輔助教學的解決方案。由此可見，這種基于校園網的計算機輔助教學系統應用于生理學教學是有效、必要也是必然的選擇。

參考文獻

[1] 黨飛鴻.論計算機輔助教學系統構建的科學性[J].西安歐亞學院學報，2010，8（4）.

[2] 王超青.探析計算機輔助教學[J].電子商務，2011（5）.endprint