高等农业院校分析化学教学中动画和视频的应用研究

宋春霞

摘 要：分析化学课程是高等农业院校应用化学、环境科学、食品检测等专业的基础课程之一，其课程难度大、原理抽象、内容庞杂。该文结合分析化学教学实践，讨论了动画和视频的制作，教学过程中Flash动画和视频的高效使用，动画和视频在分析化学教学中的优势等，并对其应用前景进行了展望。

关键词：分析化学教学；动画；视频

中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 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

隨着高等院校教育教学改革的不断深入，在21世纪以应用各种信息化教学手段和功能软件为主体的现代教育技术逐渐被广大化学专业高校教师所接受，并且在化学各分支学科教学中得到了广泛应用。在高等院校的分析化学教学工作中，以板书为主的传统教学模式已经无法适应理论教学的要求，迫切需要改革和创新知识传播手段和教学方法。动画和视频等教学方法的使用克服了板书教学的局限性，使用灵活，可呈现全方位和立体化的信息，符合分析化学的教学需求，已成为我国化学电化教育研究和实践的热点[1，2]。在近年的分析化学教学中，笔者根据分析化学教学原理及特点，运用Photoshop、ChemBioOffice、Flash、AutoCAD等软件，制作出适合高等农业院校教学特点的动画和视频，并在使用过程中取得了良好的教学效果。本文对动画和视频在分析化学教学中的应用及其存在的问题进行了探讨。

1 分析化学课程在农业高等院校的重要地位及教学特点

分析化学不仅是高等农业院校化学类专业的基础课程，而且是农学、环境科学、食品检测、生物医学等专业学生的基础课程，是具有很强实用性的学科。在农业领域中，调查农田肥力、重金属与农药污染情况、对农产品进行质量控制、食品的安全检测、农作物生长状况等都需要利用分析化学。它贯穿于高等农业院校各专业中，是一门不可或缺的学科[3-4]。

分析化学不仅包括建立在化学反应基础上的化学分析方法，还在物理学和计算机学等多学科发展的基础上，与农学、环境科学、食品检测、生物医学、药学等多学科需求交叉渗透，建立了多种以大型、精密、昂贵的仪器装置为支撑的仪器分析方法，并发展了相应的分支学科[3，4]。例如，红外光谱仪、紫外-可见光谱仪等的发明产生了光谱学；气相和液相色谱仪的发明产生了色谱学；建立在核磁共振仪器基础上的核磁共振学；建立在质谱仪的基础上的质谱学；建立在极谱仪的基础上的极谱学等。这些分支学科理论自成体系，与光学、电学、半导体学等学科的结合非常紧密，并且具有很强的实践性，造成学生在学习这门学科时感觉原理抽象、仪器结构复杂、内容庞杂、课程难度大。因此，作为高等农业院校的基础课程，分析化学必须在教学中引入动画及视频等现代教育技术，以期提高教学效果、培养综合型人才。

2 动画及视频的制作

动画和视频是随着计算机技术的发展而兴起的新兴信息技术，利用计算机把文字、图形/图像和视频/音频等信息媒体进行有机组合和利用。动画和视频具有直观性、形象性、趣味性等优势，所以被越来越多的教师所采用，成为高等农业院校教学中应用十分广泛的现代教育技术[5-6]。能够掌握所教授课程相关动画和视频的制作应该是高校教师的基本技能。动画一般是利用Flash软件制作，利用Flash软件将多种类型的对象如文本、图形、图像、视频、音频等组成集成系统，并合理地利用多种Flash技术将这些对象进行组合，创造出多种动画效果。动画和视频在分析化学教学中有如下优势：（1）可以化难为易、化枯燥为生动，对仪器原理和构造进行形象的描绘，有助于突出教学重点，使教学难点变得简单易懂；（2）减轻课堂教学板书压力，使课堂教学中教师和学生、学生与学生之间能够有足够的时间进行互动，有更多时间来解决学习难点，创新发展。

在动画和视频中文字、颜色、声音设计时要注意以下几点：

（1） 文字的设计。文字是动画和视频中重要的构成要素，文字内容应简明扼要，多数时候只列提纲即可，并辅以不同的字体格式；对于分析化学中关键性的概念、总结等也要用显眼的字体、字号和颜色加以标识；背景和文字的颜色搭配要合理，使文字醒目易读，背景简洁，不干扰学生的注意力；文字内容可采取逐步呈现的方式，引入时还可结合与内容相关的声音。

（2） 声音设计。在动画和视频中应合理地加入声音，以便更准确地表现所教授内容。声音的设计要符合所教授内容和风格，不干扰学生的注意力，使用不宜过多，并需设立相应开关以备教师选择。

（3） 精炼内容。由于大量的图像、动画及声音的使用，在教学过程中学生会感觉内容繁杂。所以在动画和视频的设计过程中，画面制作就尽可能简洁，主次分明，在不影响使用的前提下应尽量缩减容量。

（4） 颜色设计。合理的颜色设计可以使课件更好的表现所授内容，使学生关注重点和难点从而提高教学效果。但应设计合理，避免花哨，干扰学生的注意力。

3 Flash动画及视频在分析化学教学中的优势分析

结合分析化学课程中不同分析方法的原理及其特点制作动画及视频，并就其在教学中的应用进行如下探讨：

3.1 将原理形象化、增强教学效果 学习分析化学时，学生首先需要理解各种分析方法的抽象原理，而这些原理大多涉及比较复杂的光、电、磁等多学科知识，在传统的以黑板书写为主体的教学模式中，需要学生有很强的抽象思维能力。而Flash动画和视频可以将各种分析方法的抽象原理和复杂操作过程直观化和可视化，非常符合分析学教学的需要。

例如，在光谱分析方法中棱镜和光栅的分光原理部分教学中，运用Flash8.0制作了三维模型用来展示棱镜和光栅的分光原理，学生不仅可以清楚地看到棱镜和光栅的分光原理，还可以直观的看到分光的过程和每个部件的作用，从而使分光原理的教学变得直观、生动、有趣；在讲解原子吸收分光光度计构造时，运用Flash 8.0将其结构与原理用动画的形式表现出来，通过点击鼠标，逐步地把仪器的各个部件展开，可以使学生直观地了解仪器的内部构造和分析原理，使于学生加深理解，增强记忆，起到事半功倍的效果。

3.2 观摹视频，提高学习效率 在课堂教学中，仅仅通过口授，学生没有直观的感官认识，无法对仪器的整个操作过程以及原理进行了解和掌握，但是实验课程一般会存在滞后的问题。可以利用Flash制作虚拟仪器实验室，通过对各种分析仪器进行模拟操作，实验的反复练习，让学生对基础的操作和原理有一定的了解；在此基础上，录制教师操作仪器的视频在课堂上播放，从而增强了学生的感官认识。例如，利用Flash动画制作了液相色谱法检测操作的虚拟实验室，将液相色谱仪的各个组成部分、分离和数据处理过程等以动画的形式联系在一起展现给同学们，并可以通过鼠标进行操作，犹如实际操作一样。然后再播放教师录制的液相色谱仪的操作视频在课堂上播放，加深学生的理解和掌握。通过Flash动画及视频，学生不但可以很容易地理解课本上那些抽象的难以直接用语言表达的概念和理论，还可以在相应的实验课开展之前预先了解仪器的操作，不仅降低了学习分析化学的难度，而且可以充分互动，调动学生的学习兴趣，培养其创新能力。

3.3 紧跟分析化学发展前沿，更新教学内容 随着相应学科的发展，分析化学相关内容日新月异，知识更新速度较快，仅在2000年后，就有3次诺贝尔化学奖与分析化学领域相关：2002年诺贝尔化学奖表彰了约翰·芬恩等利用质谱和核磁共振技术测定生物大分子方面所做的贡献；2014年授予利用荧光分子，突破了传统光学仪器的分辯率限制，发展了超高分辨显微镜技术的埃里克·白兹格等3人；2017年授予雅克·杜波切特等3人以表彰其建立了冷冻电子显微镜技术。分析化学的飞速发展要求教学材料必须适时进行修改以紧跟发展前沿。在传统教学方法下，教学材料的更新存在所需人工成本大，周期长等问题。使用Flash动画及视频对文本、图形、图像、视频、音频等信息进行综合处理，可以及时地加入许多新的研究前沿热点问题，对教学材料进行更新周期短，主动性强，增强了教学内容之间组织利用的效率，使教学更加系统化，同时增强了教学内容的时效性。

4 动画及视频在分析化学教学中的应用

4.1 控制课堂节奏，合理安排教学强度 动画和视频在分析化学教学中的使用，可以提高教学效率，减少了因教师板书、绘图等浪费的时间[7]。所以教师在设计教学内容时，往往会增加教学内容，在实际教学中存在单位课时内容讲授过多过快的现象。由于学生接受能力和思维节奏的差异，经常会出现学习认知速度跟不上课堂进度的情况。这时，反而会引起学生学习兴趣低落、学习疲惫，打消他们的学习积极性，影响教学效果。所以在教学中应控制课堂节奏，合理安排教学强度，适当设置问答或讨论环节，与学生交流，以判断学生的接受程度，还可结合传统教学法，在比较复杂的内容讲授时，借助黑板板书适当控制教学速度，引起学生的注意，从而更好的驾驭教学时间的分配。

4.2 熟悉动画和视频制作，凝练教学内容 化学专业老师虽对本专业内的软件较为熟悉，但是对Photoshop、ChemBioOffice、Flash、AutoCAD等软件较为陌生，基本都是自学然后应用到实际课件的制作过程中，经常会出现动画和视频艺术设计不合理，简单复制所选教材内容，文字内容过多等现象。由于动画和视频过于呆板、反而使学生积极性不高。因此，分析化学动画和视频的制作不但要立足教材，更要融会贯通各个方面资源、加强相关软件和色彩搭配相关知识的学习，使分析化学动画和视频恰到好处，既体现科学的真实性，又可体现艺术的美感和表现力。

4.3 与传统教学方式相辅相成 在分析化学教学中应仔细分析教学内容以采取相应的教学方法，结合优秀的传统教学技术，合理地综合利用动画和视频等新教学技术。利用板书在课堂上帮助学生建立不同教学内容之间的整体框架，配合动画和视频中的难点内容，有效地提高教学效果。同时老师通过课堂上组织严谨的讲授和合理的肢体表达来传授教学内容。在教学中应把传统方式中的精华融入进来，使两者有机结合，并在教学实践中努力去探索、改进和完善，这样才能取得最佳的教学效果，使动画和视频在教学过程中发挥越来越大的作用。

5 结语

将各种先进的教育技术应用于高等教育教学实践中正如火如荼地在各个学科领域中进行。动画及视频等现代教学手段是高等农业院校教育教学改革的必由之路。分析科学应在其教学实践环节体现面向创新的应用型人才培养模式。相信随着农业科学和相关科学的日益进步，本专业的应用型人才培养模式将不断补充和完善。分析化学教学今后的发展趋势必将是集理论性、艺术性、技术性、实用性、兼容性为一体，在分析化学教学相关理论的指导下、利用先进的教育技术手段、依托优质的教学课件、通过设计合理的教学过程，充分发挥动画及视频等现代教学手段的优势，调动学生学习过程中的主观能动性，最终达到提高教学效果，培养新世纪高水平人才的目的。

参考文献

[1]常海波.高等农业院校分析化学课立体化教学的探究[J].课程教育研究，2016（26）：153.

[2]潘瑾，白雁，王星.仪器分析教学中多媒体课件的制作及其应用[J].实验室研究与探索，2008，27（10）：89-91.

[3]武汉大学.分析化学[M].北京：高等教育出版社，2007：1-5.

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

[5]万丽，蔺志平，霍莉.基于Flash构建化学高效课堂的研究[J].河南科技，2013（12）：275.

[6]吴建平.多媒体课件制作与多媒体教学方法的研究[J].教育学报，2004（4）：8-11.

[7]甘凌鸿.多媒体教学在本科教学中存在的问题及解决办法[J].广西大学学报（哲学社会科学版），2007，29（s1）：72-73.

（责编：张宏民）