三維動畫在教學中的應用
——以藥物分析與檢測技術課程為例

杜 娜， 耿海波， 朱金梅

(石家莊職業(yè)技術學院 食品與藥品工程系，河北 石家莊 050081)

2012年3月教育部頒布的《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011-2020年)》明確要求：推動信息技術與高等教育深度融合，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式；高等教育信息化是促進高等教育改革創(chuàng)新和提高質(zhì)量的有效途徑，是教育信息化發(fā)展的創(chuàng)新前沿.進一步加強基礎設施和信息資源建設，重點推進信息技術與高等教育的深度融合，促進教育內(nèi)容、教學手段和方法現(xiàn)代化，創(chuàng)新人才培養(yǎng)、科研組織和社會服務模式，推動文化傳承創(chuàng)新，促進高等教育質(zhì)量全面提高.[1]信息技術(Information Technology，縮寫IT)指主要用于管理和處理信息所采用的各種技術的總稱，它主要是應用計算機科學和通信技術來設計、開發(fā)、安裝和實施信息系統(tǒng)及應用軟件[2].

在信息技術環(huán)境下，可以利用課程網(wǎng)絡教學平臺(Blackboard平臺和藍墨云班課平臺)探索如何提高學生自主學習、協(xié)作學習、探究學習的能力，讓學生積極參與、愛上探究、敢于實驗、勤于思考.教學資源也由單一的教師、黑板、幻燈片變?yōu)槲⒄n視頻、重點難點錄像、挑戰(zhàn)游戲等.三維動畫由于其具有精確性、真實性和可操作性，被廣泛應用于教育教學領域[3].本文從實驗情景再現(xiàn)、抽象概念具體化、促進學生邏輯思維發(fā)展三方面探討三維動畫在藥物分析與檢測技術課程教學中的應用.

1 三維動畫在教學中的應用

1.1 實驗情景與三維動畫

在教學中，重點要讓學生掌握如何利用不同儀器分析不同的藥物.教學中常遇到一些現(xiàn)象：教學過程中有各種不同的實驗現(xiàn)象、實驗操作過程，由于實驗本身或現(xiàn)實條件的限制，真實實驗情境的再現(xiàn)會受到許多局限，如有的實驗操作時間很長或瞬息即逝，實驗現(xiàn)象不易觀察或很難捕捉；有的實驗條件過于苛刻或實驗設備過于昂貴，難以在現(xiàn)有條件下完成；有的實驗過程的發(fā)生和進行實驗的條件不好控制，變化的細節(jié)和內(nèi)在的變化規(guī)律不一定能觀察到.再加上教學過程中使用的理想實驗、理想模型、科學想象等僅靠教師用語言難以表述清楚或溝通明白.這些都會給教學帶來一定的困擾，而采用三維動畫的“虛擬真實性”再現(xiàn)實驗情景，則可以彌補這些不足，通過它可用有聲的代替無聲的，用可視的代替抽象的，用動態(tài)的代替靜態(tài)的，用現(xiàn)實的代替想象的.

例如，對圖1所示的色譜分離過程，沒有動畫資源時，教師只能自己繪圖，在學生開始實驗前，先講操作步驟、注意事項，當學生在實驗中遇到問題或操作錯誤時停下來再講.這種情況往往使個別問題集體化，個別學生占用所有學生的實驗時間，實驗練習的效率低、不系統(tǒng)，課堂秩序較差，教師和學生均對教學效果不滿意.而應用三維動畫資源后，教師可以在實驗課前在課程網(wǎng)站上推送液相色譜儀的操作演示動畫，提示學生及時點擊觀看，上課時再有針對性地解決學生在觀看動畫中遇到的問題，做到有的放矢，提高實驗課的教學效率和教學滿意度.

圖1 色譜分離過程

1.2 抽象概念與三維動畫

在藥物分析與檢測技術課程教學中需要講述若干個基本概念和規(guī)則.學生對基本概念、規(guī)則的掌握情況會對學習產(chǎn)生較大的影響.但是概念、規(guī)則又常以定義、定理的方式出現(xiàn)，內(nèi)容極為抽象.目前學生又多是文理兼收的，知識水平差異較大，僅通過課堂學習讓學生掌握這些內(nèi)容，往往會使學生望而卻步、畏而不前.在解釋抽象概念時采用三維動畫，可以將定義以可視、可聽的方式，直觀、具體地表現(xiàn)現(xiàn)象與抽象定理間的聯(lián)系，吸引學生觀看、學習、理解、掌握，使學習過程向更深層次發(fā)展.

對圖2所示的霧化過程，在沒有動畫資源時，只能教師一張口，學生一本書，教師磨破嘴，學生懂多少全靠自悟；應用三維動畫資源后，就可以把文字變?yōu)槁曇?、靜態(tài)的描述變?yōu)閯討B(tài)的儀器工作過程，圖像、聲音、結果同時呈現(xiàn)在課堂和課程網(wǎng)站上，能滿足不同層次學生的學習需求.三維動畫能把抽象的原理變?yōu)榫唧w化的、可理解的、看得見的，能更吸引學生的注意力，激發(fā)學生的求知欲.

圖2 霧化過程

1.3 邏輯思維能力與三維動畫

藥物分析與檢測技術課程的教學目的是讓學生掌握正確的藥品檢驗方法，培養(yǎng)其科學的思維方法，進而形成邏輯思維能力.人類的思維發(fā)展要經(jīng)歷從具體形象思維到抽象邏輯思維的發(fā)展過程，對知識的掌握過程也不例外.而學生要學習的絕大多數(shù)是已有的知識，不能親身經(jīng)歷知識發(fā)現(xiàn)的過程，更不能體會完成藥品檢驗過程帶來的愉悅.在培養(yǎng)學生邏輯思維能力的過程中采用三維動畫，能使學生從事物的具體形象上升到抽象邏輯思維，幫助學生理解記憶實驗方法和操作過程，促進學生邏輯思維能力的養(yǎng)成與發(fā)展.

2 三維動畫使用前后教學效果對比

課程組對石家莊職業(yè)技術學院化學制藥群2014級藥品經(jīng)營與管理專業(yè)、生物制藥專業(yè)共155名學生，針對知識形象度、課堂活躍度、學生積極性、對課程喜愛度4方面，做了三維動畫與教學關系的對比調(diào)查，結果見表1.

表1 問卷調(diào)查統(tǒng)計結果

由表1可知，三維動畫應用于教學中后，學生對課程知識的形象度、課堂的活躍度、參與課堂的積極性、對課程的喜愛度均有很大程度的提高.因此，三維動畫應用于藥物分析與檢測技術課程中，能很大地提高課程的受歡迎程度.

3 結語

將三維動畫應用于教學中，不但能調(diào)動學生的視覺、聽覺，提高學習的主動性，激發(fā)學習熱情，而且能活躍課堂氣氛，激勵教師深入研究教材，充分備課，熟練駕馭教學過程.

參考文獻：

[1] 百度文庫.教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011-2020 )[DB/OL]. (2012-05-18)[2017-11-01].https://wenku.baidu.com/view/0ae91cf8910ef12d2af9e777.html .

[2] 百度知道.什么是信息技術[EB/OL].[2017-11-01].https://zhidao.baidu.com/question/35728889.html.

[3] 互動百科.三維動畫[DB/OL].[2017-11-01].http://www.baike.com/wiki/%E4%B8%89%E7%BB%B4%E5%8A%A8%E7%94%BB.