信息化背景下高职生理学实验虚实结合教学改革实践研究

2020-03-02魏海军

经济师 2020年10期

●魏海军

一、引言

新课改对高职生理学教学提出了新的要求，要求教师在进行高职生理学教学时应该充分关注学生的宏观辨识与微观探析能力；帮助学生树立变化观念与平衡思想；促使学生进行证据推理与模型认知；促使学生逐渐形成科学探究与创新意识；让学生在生理学学习的过程中逐渐树立科学精神与社会责任。在经过了一段实践的改革与发展之后，信息化理念已经逐渐渗入到了高职生理学教学过程之中，但是在高职生理学实验教学中，这些信息技术的运用还处于不太成熟的阶段，因此，为了让学生能够在生理学实验中收获到更多的知识，发展核心素养，本文在充分总结信息化背景下高职生理学实验虚实结合教学改革实践的经验基础上从以下几个方面进行了探索。

二、概念综述

（一）信息化背景

本文所指的信息化背景是指信息化2.0 背景下的教育信息化的升级。教育信息化2.0 行动计划，到2022 年基本实现“三全两高一大”的发展目标，即教学应用覆盖全体教师、学习应用覆盖全体适龄学生、数字校园建设覆盖全体学校，信息化应用水平和师生信息素养普遍提高，建成“互联网+ 教育”大平台，推动从教育专用资源向教育大资源转变、从提升师生信息技术应用能力向全面提升其信息素养转变、从融合应用向创新发展转变，努力构建“互联网+”条件下的人才培养新模式、发展基于互联网的教育服务新模式、探索信息时代教育治理新模式。具体而言是指利用虚拟现实技术（VR）应用于生理学实验教学的3D 软件，建立与之配套的虚拟实验室，可同时容纳40 人独立进行虚拟实验，虚拟实验系统（软件）操作方式模仿3D 网络游戏，有演示、学习、考核三种模式。以学生为主体的教育理念，激发学生的学习主动性，提高学生分析问题和解决问题的能力，以及操作能力。

（二）虚实结合

本课题是指采用以虚拟实训系统为基础，进行“理论——虚拟——实操”三元式教学，所谓“理论”，即教师理论课上只对整个模块的内容进行简短的串联精讲；所谓“虚拟”，即学生先通过虚拟系统的演示模式，观看整个操作流程，然后独立进行虚拟实训操作，虚拟实训中错误操作软件都会即刻给出提示，改为正确操作方可进入下一步，最终独立通过虚拟考核。整个学习过程类似于玩3D 游戏，每个人的操作错误点不尽相同，因此学习是高度自主和有极强针对性的；所谓“实操”，即学生进入真实操作环节，此时学生对操作流程、注意事项等已非常熟悉，真实操作中更容易联想运用到相关知识。在“理论——虚拟——实操”三元式教学中，虚拟实训是连接理论学习和真实操作的纽带，能有效地促进生理学实验教学质量。

三、信息化背景下高职生理学实验虚实结合教学改革实践的重大意义

实际上，生理学教学多数情况下是一个较为抽象的过程，并且教学过程所要展现的生理学现象、生理学概念、生理学规律等均属于较难理解的范畴，而教学活动的较高境界是教师通过有趣的、生动的、形象的、通俗易懂的方法来让学生掌握学习的知识。因此，生理学实验教学在高职生理学生理学教学中起到了非常重要的作用，具体而言，主要表现在以下几个方面：

其一，生理学实验虚实结合教学能够让生理学教学中那些抽象的生理学概念被具体化、形象化地展现出来，这样便有利于学生对所学概念的认识和理解。在发展生理学学科核心素养的要求中有促使学生形成宏观辨识和微观探析的要求，因此，生理学实验虚实结合教学就是教师引导学生对生理学世界的奥秘进行宏观辨识和微观探析的过程，所以生理学实验虚实结合教学是高职生理学教学中必不可少的部分，提高高职生理学教学效率的基本前提。

其二，生理学实验教学能够激发学生对生理学学科的兴趣。通常情况下，生理学学科的内容总会比较枯燥无味，如果在这种情况下，教师仅仅通过理论上的说教，学生一定会觉得无趣无味，但如果教师将所要学习的内容成功地转化在实验中，并采取虚实结合的方法，这样就能够将信息技术充分运用于实验中，学生便能够对一些生活中并不常见的生理学反应、生理学现象通过直观、有趣的实验来进行亲手操作，仿佛玩游戏一般，此时学生会觉得生理学实验是一件非常有趣的事情，因此，也会对生理学这门学科产生浓厚的兴趣。

其三，生理学虚实结合实验教学能够激发学生在自主、合作学习的过程中养成探索创新的习惯。新课程改革要求，生理学虚实结合教学应该以提高学生自主、合作、探究能力为主要目标，因此，在生理学虚实结合实验教学中，教师会通过信息化技术来促使学生一起参与到各种实验学习之中，然后再抱着十足的好奇心来对生理学知识进行探索，并在探索的过程中激发创新精神。

四、信息化背景下高职生理学实验虚实结合教学改革实践的措施

（一）大范围整合教育教学有效资源，进行理论教学

信息化背景下资源的共享性得到了进一步的拓宽，因此，在高职生理学实验虚实结合的过程中就需要教师充分利用信息化的基本特点，对教育教学资源进行大范围的整合，这样才能够让胜利实验虚实结合教育实现有机结合。比如，重视各学科的教学资源建设和信息化学习工具的搜集与开发，引导学生在学习某一单独学科时能够充分结合各门学科的基本特点，这样才能够建构易于实现学科课程整合的新型教学模式。

比如，在高职生理学实验中，教师可以利用信息化技术来引导学生对高职生理学实验资源进行大范围的整合，促使学生在虚实结合的有机结合过程中获得进步。通常情况下，学生在参与实验之前都需要获得丰富的理论知识为基础，此时，为了让学生对理论知识的获取范围进行进一步的提升，教师便可以充分利用信息技术的共享性，从以下几个方面来做好理论准备：其一，教师可以利用互联网搜集更多的关于相关理论教学的经典方案，并将其进行整理和提升，最后形成独具特色的讲授方式，让学生能够在这个过程中感觉到理论学习的趣味性。其二，引导学生通过互联网来分享与课堂相关的知识，促使学生在学习的过程中通过信息技术来获得更多的学习经验、学习方法、学习实践内容等，让学生在见多识广的过程中不断地提升自身的学习能力。其三，教师还可以引导学生将生理学学科的实验学习与其它学科的实验情况，比如化学等进行有效的融合，以便于促使学生在信息化背景下对做好实验准备，提高实验能力而服务。

总而言之，理论学习是信息化背景下高职生理学实验虚实结合教学改革实践的重要环节，在这个过程中，教师应该积极采取有效措施，引导学生客观合理地利用互联网教学，促使学生全面掌握高职生理学理论学习内容，促使学生全面素养的提升。

（二）利用VR 技术设置学习场景，引导学生虚拟感受

建构主义者认为，学生在成长与发展的过程中应该从体验中去不断获取经验，然后在这些经验的基础上促使其对所学习的知识进行全方位的理解和运用，这样才能够促使教育教学效率的提升，在信息化背景下进行高职生理学虚实实验就需要利用VR 技术来设置学习场景，为学生的学习营造身临其境之感，这样才能够促使虚实实验教学有机结合。

例如：在引导学生制作坐骨神经——腓肠肌标本的制作过程中，教师可以采用3D 技术来再现整个操作过程，让学生进入到实验器材和药品的准备、实验方法和步骤的过程中，通过VR 技术让学生能够对制作标本时的破坏脑和脊髓、剪去躯干上部及内脏、剥皮、分离左右腿、游离坐骨神经、游离股骨、完成标本等有全方位的认识。

VR 技术是当前信息化2.0 下的主要技术形式之一，其最大的特点便是直观性，沉浸性。因为这一特点能够让生理学实验的内容从宏观转化为微观，从抽象转化为形象。高职生理学实验是高职生理学教学的重要组成部分，但是因为受到场景的限制，所以学生在参与到高职生理学实验的过程中经常会出现模糊不清的情况，这就导致了实验操作的感受度低，实验操作并不能够全面得到有效学习，鉴于这种情况，教师将VR 技术充分运用到其中，便能够为学生的学习理解、学习过程创设提供有效的技术支持，让学生在学习高职生理学实验的过程中能够对实验的详细过程和细节部分进行全方位的了解和体验。

（三）实现虚拟化考试的全覆盖，进行虚拟化操作

教学实际上是一件极具个性的事情，在整个教学过程中，教师应该充分尊重学生的基本情况，然后围绕学生的具体情况来进行有效的引导，因此，在现代教育理念中，实施考试评价，对学生的发展个性进行有效的了解，然后再针对具体情况来进行教学是当前高效教学的关键之所在。

通过高职生理学实验教学的理论与虚拟阶段之后，教师应该引导学生进入到虚拟化考试的阶段，比如，在进行了坐骨神经——腓肠肌标本的虚拟感受之后，教师需要引导学生进入到虚拟考核过程中，即让学生通过网上虚拟实操来展现学生的学习情况，然后计算机通过学生的实操情况来将整个过程进行精准的反映，促使教师充分了解学生的学习情况，然后根据情况来制定更为精准的教学计划，以便于满足学生的个性化需求，例如，通过统计反馈，教师发现，一个班大约有75%的学生取得了较好的实验效果，同时，大约有15%的学生实验效果一般，在操作的过程中出现了细节问题，还有10%的学生完全没有通过实操考核，那么，教师根据这样的结果在进行教案设置的时候就需要适当地调整教学的目标和教学任务，采用分层的教学方法来促使学生进行有效的实验。

信息化背景下实现虚拟考试的全覆盖，进行虚拟化操作能够让学生的操作情况得到更为全面和精准的反映，能够让每一个操作过程都得到适时的监控和记录，从而为教师了解学生，并进行更加有效的辅导而打下基础。