微生物學實驗教學多媒體課件的研制與應用

侯 穎，符丹丹，李市場，張 敏，侯玉澤

(河南科技大學 食品與生物工程學院， 河南 洛陽 471023)

微生物學實驗教學多媒體課件的研制與應用

侯 穎，符丹丹，李市場，張 敏，侯玉澤

(河南科技大學 食品與生物工程學院， 河南 洛陽 471023)

微生物學實驗是微生物學教學內(nèi)容的重要組成部分。傳統(tǒng)的教學方式使得微生物學實驗示教及關(guān)鍵實驗的重復次數(shù)有限，使學生難以及時掌握一些實驗操作的要領(lǐng)。多媒體教學是當前大學微生物教學的重要輔助手段。文中介紹了對微生物學實驗教學多媒體課件的研制與應用，使微生物學實驗教學變得形象直觀、充實生動，節(jié)約了教學資源，解決了實驗設(shè)備不足和實驗中示教難的問題，大大提高了微生物學實驗教學效果。

微生物學實驗；多媒體課件；研制；應用

微生物學是生命科學領(lǐng)域中的重要學科，有其獨特的研究方法和操作技術(shù)，而這些方法和技術(shù)已滲透到了生命科學的各個領(lǐng)域。通過微生物學實驗教學使學生掌握微生物學研究中的基本操作技術(shù)和實驗技能，在微生物學教學中具有極其重要的地位[1]。

傳統(tǒng)的微生物學實驗教學由于受經(jīng)費、時間及條件等限制，難以充分展示各種微生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)，更不能顯示其動態(tài)生長過程，使學生難以深刻認識到微觀的世界[2]。同時，實驗示教及關(guān)鍵實驗的重復次數(shù)有限，使學生難以及時掌握一些實驗操作的要領(lǐng)。如微生物的形態(tài)觀察實驗，學生看顯微鏡，結(jié)果是對還是錯，教師需要逐個指導。因招生人數(shù)的猛增，在有限的實驗時間內(nèi)，不可能人人俱到，學生很著急，教師也感到很為難，一個學期下來，教師很費力，而學生因得不到及時指導，實驗越做越?jīng)]興趣。如此惡性循環(huán)，學生應付了事，尤其是對自己的操作方法正確與否，不得而知，實驗效果差。

多媒體技術(shù)、計算機技術(shù)及其網(wǎng)絡(luò)化的快速發(fā)展，極大地推動了教學手段的現(xiàn)代化，為教學手段的改革提供了新途徑[3]。計算機多媒體以其綜合處理和控制文字、聲音、圖像、動畫等多種形式的媒體信息能力，把知識內(nèi)容形象、生動、直觀地展示給學生，產(chǎn)生的效果是傳統(tǒng)的教學手段所不能比擬的。特別是微生物學屬形態(tài)學科，在教學過程中需要運用大量顯微鏡下的照片、模型、涂片標本及視頻信息，而多媒體課件正是綜合了這些信息，便于教師的教學和學生的自學。因此，將多媒體技術(shù)引入微生物學實驗教學，必將增強實驗課的直觀性、重復性和趣味性，可進一步提高實驗課的教學效果和深化實驗課的教學改革[4]。

本教學團隊通過對微生物學實驗教學多媒體課件的研制與應用，使微生物學實驗教學形象直觀、充實生動，節(jié)約了教學資源，解決了實驗設(shè)備不足和實驗中示教難的問題，大大提高了微生物學實驗教學效果。

1 課件的研制過程

微生物學實驗教學多媒體課件研制的內(nèi)容主要有：撰寫腳本，選擇軟硬件，文字、圖片及圖像處理，閃爍圖、動畫圖的制作，音頻錄制及插入調(diào)試，視頻錄制及插入調(diào)試、光碟刻制等。

1.1 撰寫腳本

文本是本課件中使用頻率最多的基本素材，包括課件中所有文字信息，如各章、節(jié)實驗教學內(nèi)容的文字介紹。文字腳本的編寫是課件制作的關(guān)鍵。要把文本改編成適合于計算機表現(xiàn)的形式，完成交互式的界面和媒體表現(xiàn)方式的設(shè)計，并采用非線性的超文本形式，使各學習要點之間組成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，并能夠交互地邏輯控制與有針對性地跳躍，來提高課件的整體水平和實用性。為此，研制組將收集、整理、制作的大量文字、圖片和視/音頻材料認真整理歸納，形成了一個體系完整、結(jié)構(gòu)簡明、重點突出、內(nèi)容先進、形象化、具體化、網(wǎng)絡(luò)化的多媒體軟件腳本。腳本編寫的目的是把優(yōu)美逼真和動感的畫面及清晰的、環(huán)環(huán)相扣的圖、表和文本展示給學生，使教師教學更加形象、生動、直觀、簡潔，啟迪學生的多向思維，激發(fā)學生的學習興趣，提高課堂的教學效果。本課件文本的編輯采用Word2003來實現(xiàn)，為了提高界面字體的美感，圖像采用Photoshop等圖像編輯工具進行整合處理，修飾的文字以圖片格式用于多媒體課件。在這個過程中，要盡可能做到字體清晰、美觀、富有新意。

1.2 軟硬件的選擇

1.2.1 硬件

一臺多媒體計算機，配置有較好的聲卡(配音用)、顯卡、視頻采集卡或Mpeg壓縮卡(采集影像)、刻錄光驅(qū)。外設(shè)有攝像機、數(shù)碼像機、掃描儀、話筒、MiDi鍵盤、網(wǎng)絡(luò)等。

1.2.2 軟件

WindowsXP操作系統(tǒng)：圖形、圖像處理使用Photoshop 6.0；音、視頻處理使用 Premiere 6 、EO Video、 iFilmEdit、 Tmpgencplus、 Real Producer Plus、豪杰超級解霸、Fireworks、WaveCN；動畫處理使用3D Studio Max、Flash及Gif Animator；合成平臺使用PowerPoint。

1.3 文字處理

主要包括文字大小、文字色彩、段落、文字出現(xiàn)方式等的確定。

1.4 圖像處理

圖像包含了比文本更豐富的信息，且直觀、生動，可幫助學生理解肉眼看不到的微生物形態(tài)、結(jié)構(gòu)及實驗器材，如顯微測微尺和血球計數(shù)板等。本課件所涉及的圖像，一部分通過掃描儀從教科書及教學參考書上的圖譜掃描下來或從相關(guān)的網(wǎng)站下載，如實驗一中的顯微鏡構(gòu)造、光學成像原理，實驗六中培養(yǎng)基的傾注、平板劃線軌跡等；一部分通過數(shù)碼相機自行拍攝，如實驗一中通過油鏡觀察到的常見細菌形態(tài)和構(gòu)造，實驗二中大腸桿菌、葡萄球菌革蘭氏染色結(jié)果，實驗三中炭疽桿菌芽孢和莢膜染色結(jié)果，實驗四中顯微鏡下不同放大倍數(shù)的顯微測微尺和血球計數(shù)板等。收集到的所有圖片用Photoshop處理后，以jpg格式保存，在最初掃描輸出和拍攝時，圖像應盡量保存較大的尺寸，以便于隨時修改。在課件的制作中，則使圖像大小與界面相匹配，否則，圖像過大會影響程序的運行速度。通過大量真實、典型的圖片演示，把微觀、抽象的知識內(nèi)容以宏觀、形象、生動的形式表現(xiàn)了出來，使學生有直觀的認識，寓教于樂，從而有利于活躍課堂氣氛，調(diào)節(jié)師生關(guān)系，提高課堂教學效果[5]。

1.5 聲音處理

包括對解說與背景音樂進行編輯操作，如剪輯、去噪、濾波等，使之能為課件所用。本課件選用的背景輕音樂來源于MP3音樂文件，解說則為視頻拍攝過程中現(xiàn)場錄制。

1.6 視頻

微生物學中一些操作技術(shù)性很強的實驗，一旦操作不當，則會影響實驗的效果和成敗，如顯微觀察技術(shù)、制片染色技術(shù)、無菌操作技術(shù)、純種分離和純種培養(yǎng)技術(shù)等。對此，在課件制作中采用數(shù)碼相機實際拍攝錄制，通過剪輯加工，制成獨立、小巧的mpg文件，插入課件中。在學生操作之前播放。一方面，可幫助學生掌握技術(shù)要點，活靈活現(xiàn)；另一方面，改變了多媒體界面靜多動少的結(jié)構(gòu)，使教學效果顯著。

1.7 動畫視頻

用3D MAX等制作的動畫片段，用于課件片頭、片尾的動畫文件；Authorware支持dir、avi、mov、peg、fig等數(shù)字化格式，用圖形移動、閃爍、色彩變化等來表現(xiàn)模擬效果好，使教學內(nèi)容更生動活潑。如采用3D MAX軟件制作細菌病毒等分子模型，并以動畫手法表現(xiàn)其變化過程。

1.8 數(shù)據(jù)集成

為了有效利用計算機資源，按照一定的教學原則和規(guī)律，我們把各種圖片、表格、聲音、動畫和錄像等數(shù)據(jù)按合成平臺PowerPoint的制作原理合成為一個完整的、可運行的PPT文件，并加以修飾與完善，使整個課件富有直觀感、立體感和動態(tài)感，已達到傳統(tǒng)教學無法比擬的教學效果。

1.9 課件的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

本教學團隊的微生物學課程是河南科技大學的精品課程，并建立了微生物學教學網(wǎng)站。我們將制作好的實驗教學課件和實驗視頻鏈接到網(wǎng)站，讓學生可以在課下通過教學網(wǎng)站進一步鞏固學習微生物學實驗技術(shù)，以解決在實驗教學中由于學時有限和教師指導不到所遺留的問題[6]。

2 課件的特點

本教學團隊研制的微生物學實驗教學課件包括了河南科技大學生物工程專業(yè)微生物學大綱中的十幾個實驗項目，其中，顯微鏡的使用、革蘭氏染色、微生物計數(shù)等實驗項目也適用于學校食品科學與工程、食品質(zhì)量與安全等專業(yè)。

該課件使用了大量圖片，且圖片形式多樣(有模式圖、光學顯微鏡圖片、電子顯微鏡圖片等)，將抽象、復雜、微觀的微生物世界以直觀、形象、生動的形式表現(xiàn)了出來。課件具有信息豐富、圖文聲影并茂、畫面清晰有序、運行快捷、操作簡單等特點，有利于調(diào)動學生的多方面感官機能，便于理解和記憶。

該課件中鏈接了自制的微生物學基本操作技能教學視頻，如顯微鏡的使用、革蘭氏染色、芽孢與莢膜染色、微生物大小和數(shù)目的測定、微生物的接種與分離、無菌操作技術(shù)等。在教學過程中可重復播放，便于學生觀看和掌握操作技術(shù)要領(lǐng)，減少教師指導強度，提高教學效率和效果。該課件還包含文字1萬字符以上，幻燈片200余張，圖片50張，共占用空間40 MB以上。

3 課件的應用情況與教學效果

本教學團隊研制的微生物學實驗教學課件已在生物工程、食品科學與工程、食品質(zhì)量與安全等專業(yè)的微生物學教學中使用。通過對比，教師們發(fā)現(xiàn)微生物學實驗教學多媒體課件的應用大大降低了實驗教學教師的指導強度，使學生的微生物學理論知識和操作水平都有了明顯提高，大多數(shù)學生都能按照課件及視頻中的操作要點獨立完成實驗。同時，該課件中大量圖片和視頻的使用大大提高了學生學習微生物學的興趣，使得學生更加積極主動地參與到微生物學有關(guān)的課程設(shè)計、畢業(yè)論文及創(chuàng)新教育等教學環(huán)節(jié)。

4 結(jié)束語

微生物學實驗技術(shù)是微生物學教學的重要組成部分，具有很強的實用性，然而受學時、實驗條件等因素的限制，傳統(tǒng)實驗教學手段示教難、教師工作量大、教學效果差，不能滿足人才培養(yǎng)的需要。利用現(xiàn)代多媒體技術(shù)制作的微生物學多媒體實驗教學課件使教學內(nèi)容豐富、生動，教學過程可以重現(xiàn)，很好地解決了微生物學實驗教學中示教難、教學效果差等問題，大大增強了學生學習微生物學的興趣，提高了學生的微生物學實驗操作水平。

[1] 沈萍, 陳向東. 微生物學實驗[M]. 北京:高等教育出版社, 2007.

[2] 胡梅. 微生物學多媒體教學與傳統(tǒng)教學結(jié)合的探索[J]. 中國科教創(chuàng)新導刊, 2014(11):152-153.

[3] 李曉艷. 微生物學多媒體課件制作初探[J]. 中國科教創(chuàng)新導刊, 2012(34):177.

[4]陳素云, 林真亭.免疫學實驗多媒體教學課件的開發(fā)及應用[J]. 中國醫(yī)學教育技術(shù), 2014(4):390-392.

[5]陳勁松. 物理化學實驗課件的開發(fā)探索[J]. 黃岡師范學院學報,2006, 26(S1):138-139.

[6]陳旭健. 微生物學多媒體網(wǎng)絡(luò)課件的設(shè)計與制作實踐[J]. 大慶師范學院學報, 2008,28(2):131-133.

Research and Application of Multimedia Courseware of Experiment Teaching of Microbiology

HOU Ying, FU Dandan, LI Shichang, ZHANG Min, HOU Yuze

(College of Food and Bioengineering, He’nan University of Science and Technology, Luoyang 4710023, China)

Microbiology experiment technology is an important part of the teaching content of Microbiology. The traditional teaching mode makes the repetitions of microbiology experiment teaching and key experimental were limited. And it is difficult for students to grasp the essentials of some experimental operation. At present, multimedia teaching is an important supplementary means in microbiology teaching of university. By the researching and application of multimedia courseware in microbiology experimental teaching, the experimental teaching of microbiology become intuitive and substantial; teaching resources was saved， the problem of the lack of experimental facilities and teaching difficulties were solved， the teaching effect of microbiology experiment was greatly improved.

microbiology experiment; multimedia courseware; researching; application

2014-10-15；修改日期: 2014-11-07

河南科技大學實驗技術(shù)開發(fā)基金資助項目(SY0607049)。

侯 穎(1976-)，女，博士，講師，研究方向：環(huán)境微生物學。

TP391；Q93-3；G434

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2015.03.023