網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下大型儀器設(shè)備培訓(xùn)數(shù)字化資源建設(shè)淺談

劉艷 李帥 周毓麟 孟威 孟令軍 逯家輝 任曉冬

摘要：教育信息基礎(chǔ)設(shè)施體系的建設(shè)豐富了數(shù)字教育資源。吉林大學(xué)國家級生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心依托現(xiàn)有平臺，不斷加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)建設(shè)，著力開發(fā)大型儀器設(shè)備培訓(xùn)數(shù)字化資源。本文以多功能酶標(biāo)儀數(shù)字化資源建設(shè)為例，介紹了網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)建設(shè)的方法及意義，在應(yīng)用中擴(kuò)大了受益學(xué)生范圍，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)，并積極探索與企業(yè)共建合作育人模式，更好地服務(wù)社會。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)教學(xué)；數(shù)字化資源；大型儀器設(shè)備

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）50-0007-02

隨著我國教育信息基礎(chǔ)設(shè)施體系的建設(shè)，城市和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的各級各類學(xué)校已經(jīng)不同程度地建成校園網(wǎng)，并以多種方式接入互聯(lián)網(wǎng)，為拓展教學(xué)空間提供了硬件保障[1]。近年來，數(shù)字教育資源不斷豐富，擴(kuò)大了優(yōu)質(zhì)教育資源輻射面，為開展啟發(fā)式、討論式、參與式教學(xué)，提供了軟件支持[2]。為了加快網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式發(fā)展，推進(jìn)在線開放課程和開放平臺建設(shè)，吉林大學(xué)國家級生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心（以下簡稱中心）依托現(xiàn)有平臺，開展大型儀器設(shè)備培訓(xùn)數(shù)字化資源建設(shè)，經(jīng)過幾年來的應(yīng)用與完善，取得了較好的教學(xué)效果。

一、現(xiàn)行大型儀器設(shè)備培訓(xùn)存在的問題

大型儀器設(shè)備的配備是衡量一所高等學(xué)校綜合實(shí)力的重要因素[3]。但針對本科生的大型儀器設(shè)備培訓(xùn)中，卻存在諸多不足，例如，因儀器貴重，禁止學(xué)生使用儀器，而僅僅給學(xué)生看圖片、講原理；即便是在儀器旁講解，也因?qū)W生人數(shù)多，授課時(shí)間短，只流于大體介紹而已，學(xué)生無從掌握儀器設(shè)備的使用技術(shù)；也有部分高校雖然注重了儀器設(shè)備的講解，但因儀器設(shè)備的耗材價(jià)格昂貴，不允許本科生使用，導(dǎo)致以本科教學(xué)經(jīng)費(fèi)購置的儀器設(shè)備僅用于科研，不能用于教學(xué)的現(xiàn)象發(fā)生；還有部分高校在教學(xué)過程中，考慮到本科生對大型儀器設(shè)備操作不熟練，易造成儀器損壞，因而設(shè)置專業(yè)教師或?qū)嶒?yàn)技術(shù)人員進(jìn)行操作，學(xué)生僅僅是旁觀，不能動(dòng)手操作儀器。因?yàn)樯鲜鰡栴}的存在，大型儀器設(shè)備的培訓(xùn)未達(dá)到實(shí)踐教學(xué)的目的，也未盡到人才培養(yǎng)的責(zé)任。

二、設(shè)計(jì)符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的儀器設(shè)備培訓(xùn)模式

教育，是以知識、技能為工具教會他人思考和實(shí)踐的過程。設(shè)計(jì)符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的教學(xué)模式尤為重要，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式的設(shè)計(jì)突出了以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體的特點(diǎn)。在大型儀器設(shè)備培訓(xùn)數(shù)字化建設(shè)項(xiàng)目中，將培訓(xùn)課程設(shè)置為資源展示、題庫、自測、模擬操作、實(shí)驗(yàn)結(jié)果在線分析等幾部分。在資源展示部分將儀器操作錄制成視頻詳細(xì)展示，配有操作步驟演示文稿，并依據(jù)儀器應(yīng)用設(shè)置資源拓展等部分；題庫部分是將儀器設(shè)備操作相關(guān)的習(xí)題以不同形式展示，并配有參考答案，加深學(xué)生的理解；自測部分將學(xué)生容易出錯(cuò)的內(nèi)容進(jìn)行考核，強(qiáng)化其實(shí)際操作的正確性；學(xué)生實(shí)驗(yàn)后可將實(shí)驗(yàn)結(jié)果直接提交到網(wǎng)上，進(jìn)行在線結(jié)果分析。教師對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、分析結(jié)果進(jìn)行點(diǎn)評，同時(shí)根據(jù)儀器使用的特點(diǎn)開展學(xué)生互評、實(shí)驗(yàn)討論等。通過以上形式，可提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性、主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)能力。

三、數(shù)字化資源建設(shè)的方法

1.培訓(xùn)視頻的制作。（1）制作原則。大型儀器設(shè)備培訓(xùn)的數(shù)字化建設(shè)不單單是對儀器操作全過程的展示，還要明確知識點(diǎn)、突出重點(diǎn)難點(diǎn)、豐富培訓(xùn)內(nèi)容、展現(xiàn)手段生動(dòng)[4]。首先，明確學(xué)生需要掌握的技術(shù)要點(diǎn)，如多功能酶標(biāo)儀可進(jìn)行熒光、吸收光等多種檢測，根據(jù)檢測方式的不同，可分為不同操作模塊進(jìn)行制作，主題明確簡潔，每部分視頻時(shí)間控制在5～10分鐘為宜，保證學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠精力集中；其次，在制作過程中，需要除去所有可能干擾學(xué)生學(xué)習(xí)、分散注意力的非實(shí)驗(yàn)物品，避免與實(shí)驗(yàn)無關(guān)的事物對學(xué)生造成誤導(dǎo)；此外，在制作中還需要以多種方式進(jìn)行展現(xiàn)，根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)也可進(jìn)行雙語字幕滾動(dòng)播放。（2）攝錄制作。大型儀器設(shè)備培訓(xùn)的攝錄可使用手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、DV等攝像設(shè)備錄制，也可使用錄屏軟件錄制音頻或視頻，錄屏軟件有Camtasia Studio、Screen2swf、屏幕專家等。錄制時(shí)要求環(huán)境光線充足、安靜，實(shí)驗(yàn)操作者需著潔凈實(shí)驗(yàn)服，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求可佩帶手套、帽子、口罩及防護(hù)鏡等相關(guān)實(shí)驗(yàn)備品，不可佩帶耳環(huán)、項(xiàng)鏈、戒指等裝飾物。聲音和畫面要求同步，無交流聲或其他雜音等缺陷，畫面清晰生動(dòng)，無明顯失真或放音過沖、過弱。伴音清晰、飽滿、圓潤，無失真，無噪聲雜音干擾、無音量飄忽、無解說聲與現(xiàn)場聲、背景音樂失調(diào)等現(xiàn)象。（3）制作要求。視頻壓縮采用H.264（MPEG-4 Part10：profile=main，level=3.0）編碼方式，碼流率256 kbps以上，幀率≥25 fps，分辨率≥720×576（4：3）或1024×576（16：9），音頻信噪比≥48 dB。字幕要使用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范字，不出現(xiàn)繁體字、異體字（國家規(guī)定的除外）、錯(cuò)別字；字幕的字體、大小、顏色、位置、出入屏方式、停留時(shí)間等需要與畫面、解說詞、配樂等其他要素配合適當(dāng)，確保整體和諧。如需添加動(dòng)畫，要求動(dòng)畫色彩造型和諧，幀與幀之間有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，播放流暢，靜止畫面時(shí)間不超過5秒鐘，采用GIF、SWF（≥Flash6.0）或SVG存儲格式，但與實(shí)驗(yàn)無關(guān)、不必要的動(dòng)畫效果均需刪除。合成視頻需要有片頭片尾，顯示標(biāo)題、作者、單位等信息。

2.其他素材的制作。（1）文本的制作。文本包含使用操作步驟、注意事項(xiàng)、操作技巧、試題等，制作成DOC或DOCX格式。其中試題可分為習(xí)題、作業(yè)和自測題，自測題以選擇題、判斷題等客觀題為主，便于學(xué)生自測，所有試題提供答案。（2）演示文稿的制作。演示文稿采用PPT或PPTX格式，不要使用PPS格式；避免內(nèi)嵌音頻、視頻或動(dòng)畫。每頁版面的字?jǐn)?shù)不宜太多。正文字號不小于24磅字，使用Windows系統(tǒng)默認(rèn)字體，不要使用仿宋、細(xì)圓等過細(xì)字體，不使用特殊字體。盡量避免不必要的組合，盡可能少用宏命令，播放時(shí)不要出現(xiàn)宏命令腳本提示。（3）圖形、圖像的制作。彩色圖像顏色數(shù)不低于真彩（24位色），灰度圖像的灰度級不低于256級。屏幕分辨率不低于1024×768時(shí)，掃描圖像的掃描分辨率不低于72dpi。采用常見存儲格式，如GIF、PNG、JPG等。

四、數(shù)字化資源建設(shè)的意義

1.自主式學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)。學(xué)生通過電腦、手機(jī)、ipad等移動(dòng)通訊終端進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)，自主把握學(xué)習(xí)的地點(diǎn)、時(shí)間和節(jié)奏，以自由放松的心情，享受學(xué)習(xí)的樂趣，在學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)問題并提出解決問題的方法。如將多功能酶標(biāo)儀使用操作錄制為視頻，通過吉林大學(xué)課程中心、吉林省高校課程共享聯(lián)盟網(wǎng)、高等教育出版社云課程平臺等多個(gè)平臺在線運(yùn)行，使學(xué)生可隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)了個(gè)性化教學(xué)。改變了以往培訓(xùn)時(shí)，由于教學(xué)進(jìn)度的限制，難以顧及到每位學(xué)生的不同特點(diǎn)，通過網(wǎng)上培訓(xùn)、真機(jī)操作、在線結(jié)果分析討論，彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的不足。

2.多元化考核，推進(jìn)混合式教學(xué)。（1）設(shè)置階段性考核問題。根據(jù)教學(xué)知識點(diǎn)的難易程度，大型儀器設(shè)備網(wǎng)上培訓(xùn)由淺入深，分為相互關(guān)聯(lián)的幾個(gè)階段。學(xué)生觀看部分視頻后會彈出與所學(xué)知識相關(guān)的問題，對已學(xué)習(xí)知識進(jìn)行提問，學(xué)生可選擇性回答，正確回答一定比例的問題后方可繼續(xù)學(xué)習(xí)。這種階段性考核問題，類似于游戲中的過關(guān)，不僅增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且培養(yǎng)了學(xué)生的攻堅(jiān)意志。（2）開展線上線下教學(xué)互動(dòng)。教師設(shè)置討論題目，引導(dǎo)學(xué)生就某一主題展開討論，促進(jìn)學(xué)生合作式學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)。教師通過在線答疑、課堂討論等線上線下教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)和配合，了解學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，就共性和個(gè)性問題進(jìn)行指導(dǎo)。通過ICC平臺統(tǒng)計(jì)學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)和評價(jià)，依據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)調(diào)整教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。

3.資源共享，探索校企合作育人。學(xué)生使用手機(jī)、電腦、ipad等移動(dòng)通訊終端，利用高等教育出版社云課程等多個(gè)互聯(lián)網(wǎng)平臺進(jìn)行無界限學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)校際共享、校際互動(dòng)，擴(kuò)大受益學(xué)生數(shù)量，為兄弟院校人才培養(yǎng)起到良好的示范作用，如參加省級大學(xué)生生物實(shí)驗(yàn)技能大賽的選手，可通過互聯(lián)網(wǎng)隨時(shí)學(xué)習(xí)儀器使用方法，做好參賽準(zhǔn)備。大型儀器設(shè)備應(yīng)用學(xué)科較多，如多功能酶標(biāo)儀涉及醫(yī)藥、食品、環(huán)境等諸多學(xué)科，通過公開共享網(wǎng)站，可向相關(guān)專業(yè)、行業(yè)輻射，加強(qiáng)與企業(yè)的資源共享，培養(yǎng)適合企業(yè)、科研院所需求的科研、生產(chǎn)和管理人才，探索校企合作育人模式，促進(jìn)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)[5]。

五、結(jié)語

加快推進(jìn)教育信息化還面臨諸多的困難和挑戰(zhàn)，數(shù)字教育資源共建共享的有效機(jī)制尚未形成，優(yōu)質(zhì)教育資源尤其匱乏[6]。網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)建設(shè)對于推進(jìn)教育信息化、促進(jìn)教育變革意義重大。讓我們攜手共建數(shù)字化資源，推進(jìn)教育信息化進(jìn)程。

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