高等農業(yè)院校分析化學教學中動畫和視頻的應用研究

宋春霞

摘 要：分析化學課程是高等農業(yè)院校應用化學、環(huán)境科學、食品檢測等專業(yè)的基礎課程之一，其課程難度大、原理抽象、內容龐雜。該文結合分析化學教學實踐，討論了動畫和視頻的制作，教學過程中Flash動畫和視頻的高效使用，動畫和視頻在分析化學教學中的優(yōu)勢等，并對其應用前景進行了展望。

關鍵詞：分析化學教學；動畫；視頻

中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）05-0116-03

Application of Flash and Video in Agricultural Colleges/Universities Analytical Chemistry Teaching

Song Chunxia

（Department of Applied Chemistry，School of Science，Anhui Agricultural University，Hefei 230036，China）

Abstract：Analytical chemistry is a basic course for several subjects in agricultural colleges/universities.Some problems such as abstract principle，big difficulty and massive in content exist in analytical chemistry teaching.Herein，we discussed the production，the advantages and efficient utilization in application of flash and video technology to analytical chemistry.And the prospect of flash and video teaching of analytical chemistry was put forward.

Key words：Analytical chemistry teaching；Flash；Video

隨著高等院校教育教學改革的不斷深入，在21世紀以應用各種信息化教學手段和功能軟件為主體的現(xiàn)代教育技術逐漸被廣大化學專業(yè)高校教師所接受，并且在化學各分支學科教學中得到了廣泛應用。在高等院校的分析化學教學工作中，以板書為主的傳統(tǒng)教學模式已經無法適應理論教學的要求，迫切需要改革和創(chuàng)新知識傳播手段和教學方法。動畫和視頻等教學方法的使用克服了板書教學的局限性，使用靈活，可呈現(xiàn)全方位和立體化的信息，符合分析化學的教學需求，已成為我國化學電化教育研究和實踐的熱點[1，2]。在近年的分析化學教學中，筆者根據(jù)分析化學教學原理及特點，運用Photoshop、ChemBioOffice、Flash、AutoCAD等軟件，制作出適合高等農業(yè)院校教學特點的動畫和視頻，并在使用過程中取得了良好的教學效果。本文對動畫和視頻在分析化學教學中的應用及其存在的問題進行了探討。

1 分析化學課程在農業(yè)高等院校的重要地位及教學特點

分析化學不僅是高等農業(yè)院?；瘜W類專業(yè)的基礎課程，而且是農學、環(huán)境科學、食品檢測、生物醫(yī)學等專業(yè)學生的基礎課程，是具有很強實用性的學科。在農業(yè)領域中，調查農田肥力、重金屬與農藥污染情況、對農產品進行質量控制、食品的安全檢測、農作物生長狀況等都需要利用分析化學。它貫穿于高等農業(yè)院校各專業(yè)中，是一門不可或缺的學科[3-4]。

分析化學不僅包括建立在化學反應基礎上的化學分析方法，還在物理學和計算機學等多學科發(fā)展的基礎上，與農學、環(huán)境科學、食品檢測、生物醫(yī)學、藥學等多學科需求交叉滲透，建立了多種以大型、精密、昂貴的儀器裝置為支撐的儀器分析方法，并發(fā)展了相應的分支學科[3，4]。例如，紅外光譜儀、紫外-可見光譜儀等的發(fā)明產生了光譜學；氣相和液相色譜儀的發(fā)明產生了色譜學；建立在核磁共振儀器基礎上的核磁共振學；建立在質譜儀的基礎上的質譜學；建立在極譜儀的基礎上的極譜學等。這些分支學科理論自成體系，與光學、電學、半導體學等學科的結合非常緊密，并且具有很強的實踐性，造成學生在學習這門學科時感覺原理抽象、儀器結構復雜、內容龐雜、課程難度大。因此，作為高等農業(yè)院校的基礎課程，分析化學必須在教學中引入動畫及視頻等現(xiàn)代教育技術，以期提高教學效果、培養(yǎng)綜合型人才。

2 動畫及視頻的制作

動畫和視頻是隨著計算機技術的發(fā)展而興起的新興信息技術，利用計算機把文字、圖形/圖像和視頻/音頻等信息媒體進行有機組合和利用。動畫和視頻具有直觀性、形象性、趣味性等優(yōu)勢，所以被越來越多的教師所采用，成為高等農業(yè)院校教學中應用十分廣泛的現(xiàn)代教育技術[5-6]。能夠掌握所教授課程相關動畫和視頻的制作應該是高校教師的基本技能。動畫一般是利用Flash軟件制作，利用Flash軟件將多種類型的對象如文本、圖形、圖像、視頻、音頻等組成集成系統(tǒng)，并合理地利用多種Flash技術將這些對象進行組合，創(chuàng)造出多種動畫效果。動畫和視頻在分析化學教學中有如下優(yōu)勢：（1）可以化難為易、化枯燥為生動，對儀器原理和構造進行形象的描繪，有助于突出教學重點，使教學難點變得簡單易懂；（2）減輕課堂教學板書壓力，使課堂教學中教師和學生、學生與學生之間能夠有足夠的時間進行互動，有更多時間來解決學習難點，創(chuàng)新發(fā)展。

在動畫和視頻中文字、顏色、聲音設計時要注意以下幾點：

（1） 文字的設計。文字是動畫和視頻中重要的構成要素，文字內容應簡明扼要，多數(shù)時候只列提綱即可，并輔以不同的字體格式；對于分析化學中關鍵性的概念、總結等也要用顯眼的字體、字號和顏色加以標識；背景和文字的顏色搭配要合理，使文字醒目易讀，背景簡潔，不干擾學生的注意力；文字內容可采取逐步呈現(xiàn)的方式，引入時還可結合與內容相關的聲音。

（2） 聲音設計。在動畫和視頻中應合理地加入聲音，以便更準確地表現(xiàn)所教授內容。聲音的設計要符合所教授內容和風格，不干擾學生的注意力，使用不宜過多，并需設立相應開關以備教師選擇。

（3） 精煉內容。由于大量的圖像、動畫及聲音的使用，在教學過程中學生會感覺內容繁雜。所以在動畫和視頻的設計過程中，畫面制作就盡可能簡潔，主次分明，在不影響使用的前提下應盡量縮減容量。

（4） 顏色設計。合理的顏色設計可以使課件更好的表現(xiàn)所授內容，使學生關注重點和難點從而提高教學效果。但應設計合理，避免花哨，干擾學生的注意力。

3 Flash動畫及視頻在分析化學教學中的優(yōu)勢分析

結合分析化學課程中不同分析方法的原理及其特點制作動畫及視頻，并就其在教學中的應用進行如下探討：

3.1 將原理形象化、增強教學效果 學習分析化學時，學生首先需要理解各種分析方法的抽象原理，而這些原理大多涉及比較復雜的光、電、磁等多學科知識，在傳統(tǒng)的以黑板書寫為主體的教學模式中，需要學生有很強的抽象思維能力。而Flash動畫和視頻可以將各種分析方法的抽象原理和復雜操作過程直觀化和可視化，非常符合分析學教學的需要。

例如，在光譜分析方法中棱鏡和光柵的分光原理部分教學中，運用Flash8.0制作了三維模型用來展示棱鏡和光柵的分光原理，學生不僅可以清楚地看到棱鏡和光柵的分光原理，還可以直觀的看到分光的過程和每個部件的作用，從而使分光原理的教學變得直觀、生動、有趣；在講解原子吸收分光光度計構造時，運用Flash 8.0將其結構與原理用動畫的形式表現(xiàn)出來，通過點擊鼠標，逐步地把儀器的各個部件展開，可以使學生直觀地了解儀器的內部構造和分析原理，使于學生加深理解，增強記憶，起到事半功倍的效果。

3.2 觀摹視頻，提高學習效率 在課堂教學中，僅僅通過口授，學生沒有直觀的感官認識，無法對儀器的整個操作過程以及原理進行了解和掌握，但是實驗課程一般會存在滯后的問題?？梢岳肍lash制作虛擬儀器實驗室，通過對各種分析儀器進行模擬操作，實驗的反復練習，讓學生對基礎的操作和原理有一定的了解；在此基礎上，錄制教師操作儀器的視頻在課堂上播放，從而增強了學生的感官認識。例如，利用Flash動畫制作了液相色譜法檢測操作的虛擬實驗室，將液相色譜儀的各個組成部分、分離和數(shù)據(jù)處理過程等以動畫的形式聯(lián)系在一起展現(xiàn)給同學們，并可以通過鼠標進行操作，猶如實際操作一樣。然后再播放教師錄制的液相色譜儀的操作視頻在課堂上播放，加深學生的理解和掌握。通過Flash動畫及視頻，學生不但可以很容易地理解課本上那些抽象的難以直接用語言表達的概念和理論，還可以在相應的實驗課開展之前預先了解儀器的操作，不僅降低了學習分析化學的難度，而且可以充分互動，調動學生的學習興趣，培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。

3.3 緊跟分析化學發(fā)展前沿，更新教學內容 隨著相應學科的發(fā)展，分析化學相關內容日新月異，知識更新速度較快，僅在2000年后，就有3次諾貝爾化學獎與分析化學領域相關：2002年諾貝爾化學獎表彰了約翰·芬恩等利用質譜和核磁共振技術測定生物大分子方面所做的貢獻；2014年授予利用熒光分子，突破了傳統(tǒng)光學儀器的分辯率限制，發(fā)展了超高分辨顯微鏡技術的埃里克·白茲格等3人；2017年授予雅克·杜波切特等3人以表彰其建立了冷凍電子顯微鏡技術。分析化學的飛速發(fā)展要求教學材料必須適時進行修改以緊跟發(fā)展前沿。在傳統(tǒng)教學方法下，教學材料的更新存在所需人工成本大，周期長等問題。使用Flash動畫及視頻對文本、圖形、圖像、視頻、音頻等信息進行綜合處理，可以及時地加入許多新的研究前沿熱點問題，對教學材料進行更新周期短，主動性強，增強了教學內容之間組織利用的效率，使教學更加系統(tǒng)化，同時增強了教學內容的時效性。

4 動畫及視頻在分析化學教學中的應用

4.1 控制課堂節(jié)奏，合理安排教學強度 動畫和視頻在分析化學教學中的使用，可以提高教學效率，減少了因教師板書、繪圖等浪費的時間[7]。所以教師在設計教學內容時，往往會增加教學內容，在實際教學中存在單位課時內容講授過多過快的現(xiàn)象。由于學生接受能力和思維節(jié)奏的差異，經常會出現(xiàn)學習認知速度跟不上課堂進度的情況。這時，反而會引起學生學習興趣低落、學習疲憊，打消他們的學習積極性，影響教學效果。所以在教學中應控制課堂節(jié)奏，合理安排教學強度，適當設置問答或討論環(huán)節(jié)，與學生交流，以判斷學生的接受程度，還可結合傳統(tǒng)教學法，在比較復雜的內容講授時，借助黑板板書適當控制教學速度，引起學生的注意，從而更好的駕馭教學時間的分配。

4.2 熟悉動畫和視頻制作，凝練教學內容 化學專業(yè)老師雖對本專業(yè)內的軟件較為熟悉，但是對Photoshop、ChemBioOffice、Flash、AutoCAD等軟件較為陌生，基本都是自學然后應用到實際課件的制作過程中，經常會出現(xiàn)動畫和視頻藝術設計不合理，簡單復制所選教材內容，文字內容過多等現(xiàn)象。由于動畫和視頻過于呆板、反而使學生積極性不高。因此，分析化學動畫和視頻的制作不但要立足教材，更要融會貫通各個方面資源、加強相關軟件和色彩搭配相關知識的學習，使分析化學動畫和視頻恰到好處，既體現(xiàn)科學的真實性，又可體現(xiàn)藝術的美感和表現(xiàn)力。

4.3 與傳統(tǒng)教學方式相輔相成 在分析化學教學中應仔細分析教學內容以采取相應的教學方法，結合優(yōu)秀的傳統(tǒng)教學技術，合理地綜合利用動畫和視頻等新教學技術。利用板書在課堂上幫助學生建立不同教學內容之間的整體框架，配合動畫和視頻中的難點內容，有效地提高教學效果。同時老師通過課堂上組織嚴謹?shù)闹v授和合理的肢體表達來傳授教學內容。在教學中應把傳統(tǒng)方式中的精華融入進來，使兩者有機結合，并在教學實踐中努力去探索、改進和完善，這樣才能取得最佳的教學效果，使動畫和視頻在教學過程中發(fā)揮越來越大的作用。

5 結語

將各種先進的教育技術應用于高等教育教學實踐中正如火如荼地在各個學科領域中進行。動畫及視頻等現(xiàn)代教學手段是高等農業(yè)院校教育教學改革的必由之路。分析科學應在其教學實踐環(huán)節(jié)體現(xiàn)面向創(chuàng)新的應用型人才培養(yǎng)模式。相信隨著農業(yè)科學和相關科學的日益進步，本專業(yè)的應用型人才培養(yǎng)模式將不斷補充和完善。分析化學教學今后的發(fā)展趨勢必將是集理論性、藝術性、技術性、實用性、兼容性為一體，在分析化學教學相關理論的指導下、利用先進的教育技術手段、依托優(yōu)質的教學課件、通過設計合理的教學過程，充分發(fā)揮動畫及視頻等現(xiàn)代教學手段的優(yōu)勢，調動學生學習過程中的主觀能動性，最終達到提高教學效果，培養(yǎng)新世紀高水平人才的目的。

參考文獻

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[2]潘瑾，白雁，王星.儀器分析教學中多媒體課件的制作及其應用[J].實驗室研究與探索，2008，27（10）：89-91.

[3]武漢大學.分析化學[M].北京：高等教育出版社，2007：1-5.

[4]朱明華，胡坪.儀器分析[M].北京：高等教育出版社，2007：1-2.

[5]萬麗，藺志平，霍莉.基于Flash構建化學高效課堂的研究[J].河南科技，2013（12）：275.

[6]吳建平.多媒體課件制作與多媒體教學方法的研究[J].教育學報，2004（4）：8-11.

[7]甘凌鴻.多媒體教學在本科教學中存在的問題及解決辦法[J].廣西大學學報（哲學社會科學版），2007，29（s1）：72-73.

（責編：張宏民）