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Flash技术在医学物理学多媒体教学中的应用研究

2012-01-25李光仲刘俊英闫鹏刘俊杰战丽波

中国医学教育技术 2012年1期
关键词:物理学医学教育X射线

李光仲,刘俊英,闫鹏,刘俊杰,战丽波

滨州医学院:1物理教研室;2内科教研室,山东滨州256603

医学物理学课程的特点是逻辑性强、抽象思维要求高,在医学物理学教学过程中,利用Flash技术可以使一些普通条件下无法观察到的物理现象和物理过程以正常速度生动而形象地呈现出来。同时,还可以展现物体的内部结构、内部运动和内部变化过程,使一些渐变的、动态的、抽象的物理问题转化为直观、形象、生动的物理情境,从而大大降低了学生理解和教师教学的难度,使得教学难点得以化解,增强学生对抽象事物和物理过程的理解与感受,使教学过程更具有科学性,激发学生的学习兴趣,提高课堂教学效率。

1 Flash的主要功能特点及其在教学中的应用优势

1.1 可进行多类型元件设计,具有矢量动画功能,使用方便

Flash具有图形、按钮、影片剪辑三类元件,可以方便地实现对象建模。Flash矢量动画可以使复杂元器件的变化过程更加细腻、自然,体现变化细节。

1.2 具有较强的交互性

在Flash动画中,通过关键帧、按钮和影片剪辑等可以实现丰富的人机交互功能[1]。

1.3 有较好的导入和发布能力以及更强的多媒体素材整合功能

在Flash中可以导入各种类型的声音、图片和视频文件,且能对这些素材进行简单的编辑,具有更强的多媒体素材整合功能。同时,Flash动画具有多种格式的发布功能,可生成html格式的文件,直接用于网络传输。

1.4 作品容量小、质量高

Flash动画具有文件小、占用空间少[2]、动画效果好、同步性能高等优点。在Powerpoint中使用Flash动画,可以弥补Powerpoint的不足,丰富课件媒体[3]。

2 Flash技术在医学物理学教学中的应用

Flash技术可以灵活的应用于物理现象的模拟、物理过程的复现、物理原理的解释及模拟演示实验等医学物理学相关教学内容中[4]。

2.1 模拟物理现象

在医学物理学教学过程中,有许多物理现象和规律无法用真实的演示实验复现,对这些不易观察或不能从外部直接观察其内部状态的现象,学生往往因缺乏形象的感性认识而产生思维障碍。而应用Flash技术进行现象模拟演示,使学生能直观地领会和理解相关内容和实时处理结果,有助于化抽象思维为形象思维,更好地理解概念、发现规律,并促使他们积极思考、分析、探索,提高分析问题和解决问题的能力。

例如:在“多普勒效应”相关内容的教学中,要直接观察由声源和观察者相对运动而使接收声音的频率发生变化显然比较困难,我们利用Flash动画分别模拟了多普勒效应的三种基本情况(如图1所示):波源静止,观察者运动;观察者静止,波源运动;观察者和波源同时运动。在模拟的关键位置,我们还进行了必要的标示及说明,使得对比更明显、形象,通过动态演示,即可引导学生自己得出合理正确的结论,同时又为学习超声多普勒血流仪的物理机理打下基础。

图1 多普勒效应示意图

2.2 物理过程和物理原理的解释

在医学物理学教学内容中,许多物理过程和原理,如“电流的形成”、“X射线的产生及其层析成像原理”、“激光的产生”、“超声波的发射与接收及各种超声设备的工作原理”等虽然真实存在,但不易观察、想象和理解。利用Flash技术进行模拟,控制进程,适当延长这些物理过程的时间,将抽象的知识逐层剖析,让学生有比较充裕的时间进行观察和分析,使整个过程既生动、形象、直观,又揭示物理本质,从而突破教学难点,有助于学生理解和掌握。

如“X射线的产生”教学中,传统的教学只能定性地解释X射线的产生机制,不能演示X射线产生的微观过程和机理,利用课件模拟演示,学生可逼真地观察X射线的产生过程,同时加深对影响X射线强度和硬度因素的理解和掌握[5]。

2.3 模拟演示实验

在医学物理学教学中,演示实验内容非常丰富、涉及面广。但是近些年来由于授课学时减少、学生人数大量增加以及课堂演示条件(如演示仪器、环境、时间、空间)等的限制,一些实验无法在课堂上进行演示,直接影响了教学效果和质量[6]。利用Flash技术来模拟实验,控制实验过程,使学生可以直观地观察实验现象以及实验过程,使之形象化、直观化,加深学生对学习内容的理解。

例如:“粘性流体的分层流动”是教学的一个难点,通过Flash进行模拟演示,能清楚地观察到粘性流体在玻璃管内分层流动的过程(如图2所示),整个过程可控、形象、直观,对学习掌握粘性流体的流动规律具有积极的作用。

图2 粘性流体的分层流动示意图

3 Flash技术在医学物理学教学中应用的体会

3.1 形象生动,化解教学难点

将Flash技术应用于医学物理学理论课教学过程,可以使一些普通条件下无法实现或无法观察到的物理过程和物理现象以正常速度生动而形象地显示出来,使抽象复杂的问题转化为直观、形象、生动的感性情境[7],使得教学难点得以化解,增强学生对抽象事物和物理过程的理解与感受。

3.2 利用Flash的动画能力和交互功能,提高学生的学习兴趣

运用Flash丰富的动画手段可以制作出表现力丰富的动画,达到对教材中重点和难点进行深入浅出讲解的目的。Flash的交互主要以按钮交互为主,而且可以把按钮交互置于动画之中,同时也可以在按钮上设计动画,这样使得其交互功能具有变化多端的特点[8]。充分利用Flash的动画能力和交互功能强的特点[9],可使教学过程更具有科学性,帮助教师在课堂上更合理地掌握和使用时间,吸引学生的注意力,有利于激发和调动学生的学习兴趣和求知欲,提高教学效率和教学效果。

3.3 应重视模拟软件的技术性问题对教学效果的影响

精心编制的Flash模拟软件,是教师智慧和教学经验的体现。在应用过程中,教师应根据自身的教学经验,从模拟内容、方法、步骤和技巧等方面充分考虑,以发挥模拟软件的优势,从而在提高教学效果方面,收到事半功倍的成效。

将Flash技术应用于医学物理学理论课教学过程,可极大地改变传统教学观念和思维方式,使教学过程更具有科学性。由于模拟的逼真性与趣味性,不必死记硬背,不但使学生在完成学习任务时更轻松愉快,而且能节省更多时间,可以在同样时间内学到更多内容。因此,Flash技术应用于医学学科教学中,具有广阔的发展和应用前景[10]。

[1]贾飞云.利用Flash软件仿真模拟有机化学实验仪器的顺序组装[J].中国医学教育技术,2010,24(2):168-170

[2]曲燕萍.《网页动画工具Flash教程》网络课程的设计与应用[J].中国医学教育技术,2009,23(1):47-50

[3]李光仲,刘俊英,秦丹等.Flash技术在医学电子学多媒体教学中的应用研究[J].中国医学教育技术,2009,23(5):458-460

[4]鲍艳.医学物理学多媒体教学内容的选择研究[J].中国医学物理学杂志,2008,25(1):536-539

[5]李光仲,刘俊英,王云创,等.计算机模拟技术在医学物理学教学中的应用研究[J].中国医学物理学杂志,2009,26(4):1352-1353

[6]梁桁楠,梁浩,李志有,等.计算机控制在物理演示实验教学中的应用示例[J].物理实验,2005,25(7):42-43

[7]王阳.从动画层面分析多媒体教学的优化[J].中国医学教育技术,2010,24(2):120-123

[8]冉华全,曾照芳.用Flash开发制作医学网络课程的研究[J].西北医学教育,2006,14(4):396-397

[9]张培山,罗晋华,魏晓燕,等.基于组件的Flash多媒体课件开发模式的实现[J].中国医学教育技术,2009,23(5):474-477

[10]刘俊英,李光仲,薛海波,等.交互式DVD视频光盘的制作及其在医学教学中的应用[J].中国医学教育技术,2011,25(3):260-262

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