3D影像在微生物学实验教学中的应用探讨

1、3D影像在微生物学实验教学中的应用探讨3D影像在微生物学试验教学中的应用探讨9324202119-0270-02 国家教育事业进展“十三五规划为落实立德树人根本任务，强调要培育学生创新创业精神与能力，强化学生实践动手能力，将实践教学作为深化教学改革的关键环节，推行以学生为中心的启发式、商量式、参加式的学习方式，加强独特化培育。2021年9月的全国教育大会上，进一步强调了要深化教育体制改革，健全立德树人落实机制，要着力培育创新型、复合型和应用型人才。如何有效达成这些目标，成为教师教学中需要主动思索的问题，本文结合微生物试验教学，探讨制作3D影像提升微生物试验教学效果的帮助作用。一、微生物基础试验

2、教学中存在的缺乏微生物学既具有其独特的理论体系，同时也是实践性很强的学科，试验教学是微生物课程教学的重要组成部分，试验基本操作技术的把握对学生后续课程学习、毕业设计及对日常生活都有特别重要的影响。但基础操作试验中存在以下缺乏：1师资力量有限。虽然接受小班授课，但通常只有一位试验指导老师，老师对学生的个别指导时间有限;2试验课时有限。学生在课堂内只能进行试验的主体内容，对试验前期的预备及后期处理工作参加较少，影响到对试验内容的整体把握，试验效果的坚固性差。3学生试验的主动性缺乏。试验过程中过分依靠教师的讲解示范，缺乏主动思索动力。4试验的帮助学习资源有限。在“互联网+教育的时代，教育模式、形态、

3、内容和学习方式正在发生深刻变革，资源的缺乏会影响学生自学兴趣和自学能力。基于上述因素，试验教学整体质量不容乐观，难以到达培育创新型、复合型、应用型人才的目标。为实现我校学科结构优化调整，如何在有限学时内让同学们娴熟把握微生物试验的基本操作技术值得探讨。教学团队结合本学院专业特点，对微生物基本操作试验提出了课内外学习相结合、集中指导与开放辅导相结合的试验教学方案，结合试验要求制作3D影像作为实施课程教学方案的重要帮助手段，该模式实施后，得到学生认可，提高了试验教学效率。二、3D影像制作及微生物试验中的应用探讨一3D影像进展概述及教学应用1.3D进展概要。3D即三维空间，其与二维、一维空间的最大区

4、分就是“立体性。3D图像给人以真实、活灵活现、身临其境之感觉。在古埃，人类就有了对三维成像技术的渴求;欧洲文艺复兴时代，人们通过雕塑和绘画透视的讨论与实践，接受分色镜实现了立体效果;1839年英国科学家查理-惠斯顿爵士发明的立体镜，到現在仍旧是观看立体影像的一种十分有用的方法。上世纪70年月，伴随着IMAX电影技术的问世，3D技术也获得了新进展。2021年，3D电影阿凡达爱丽丝梦游仙境等影片的胜利，进一步激发了3D技术与相关产业的快速进展，3D已走进人们的生活。2.3D的应用。早期应用主要集中在娱乐行业，随着技术的进展，渐渐渗透到医学、军事、教育、商业等各个领域。在教学中，接受与教学内容相融合

5、的集声音、图像、动画、图表的计算机多媒体帮助教学，丰富了教学内容，对提高课程的教学效果发挥了重要作用，但目前接受的图像、动画、图表主要以二维为主，部分教学内容制作了具有快速多变、立体感强、变抽象为直观、变枯燥为好玩的3D动画，更有效地提高教学质量。随着3D显示和投影技术的进展，3D在教学中将越来越普遍。但由于是动画，与真实影像差距较大。假如用更接近真实的示范技术将会收到更好的教学效果，而实拍3D影像提供了这样的技术手段，但遗憾的是这方面在绝大多数的教育学科领域中应用缺乏。3.3D视频在生物学试验教学中的应用值得探究。21世纪是生命科学的世纪，生物学中的试验实践是培育学生创新能力、提升教学水平的

6、重要环节，与理论教学相比，试验教学有利于培育学生的创新能力和动手能力，其教学质量的高低也直接影响到学生分析问题和解决问题能力的高低。因此生物学相关的试验课，大都在主动探究试验教学的改革，其中开放式的教学试验平台建设对提高试验操作技能、树立创新思想、培育创新型人才具有较好的效果和进展前景。但开放性试验平台需要教师投入更多的精力和试验本钱增加，成为推广其应用的重要限制因素，而3D视频教学帮助示范则可在很大程度上解决这些问题。二微生物基本操作试验3D影像的制作1.影像制作主要内容。本项目针对微生物学基本操作技能如细菌革兰氏染色技术、真菌形态观看方法、培育基配制与灭菌、平板和斜面制作、微生物菌种分别和

7、纯培育过程等。2.影像制作主要形式。包括3D图片和3D微视频两类。微生物试验操作3D图片拍摄制作包括基本操作的主要内容，目的是通过系列图片的展示后能使学生了解试验操作的主要过程。图片制作中包括多年来同学们操作中简单出现失误的一些详情内容，在课堂教学或考试中，让同学认识试验中的易错点，以到达规范操作的目的。3D微视频制作主要针对单项操作试验技术，制作不超过10分钟的小视频，学生通过立体视频的观看能清晰试验的基本操作过程，并明确其关键环节。三3D影像在微生物学试验教学中的应用效果1.发挥影像作用，转变教学模式。结合试验教学改革方案，指导老师课前依据试验教学大纲，结合教学内容和试验达成目标的要求，仔

8、细预备教学课件，并将课件发到试验班级群，同学结合课件和试验指导书进行预习，上课时抽检学生预习效果，分析存在的主要问题，有针对性地进行讲解和示范，并展示3D影像。试验过程中同学有不清晰的地方可反复观看视频和咨询指导老师，提高课堂内试验教学效果。在使学生对操作技能基本熟识的基础上，为了强化和规范试验操作，同时培育学生的创新能力和适应独特化培育，部分学生可到学院开放试验室申请进行讨论型的综合试验，通过综合试验的实施一方面稳固了学生试验操作的基本技能，同时提升了学生在试验实施过程中主动思索、发觉问题解决问题的能力，学生综合能力有效提高。2.大大提高了学生的试验动手能力。其优势在于：1基于3D影像本身的

9、优势，同学在观看相关影像后提升了主动学习的动力。2试验视频具有直观性，使学生有“身临其境的感觉，有如教师现场指导，主要解决开放性试验平台中试验操作环节试验老师不行能也不必要每时每刻关注指导每个同学的问题，以便教师将更多的精力投入到学生创新能力的培育上。33D视频示范具有可重复性，学生可对了解不充分的部分反复观摩，有效解决教师在示范讲解时，学生因留意力不够集中，对老师操作的详情和关键点的把握不明的缺限。4使学生的试验过程更加规范。制作3D视频时对试验内容有完好规范的试验程序，而在教师临时示范时或多或少可能会出现一些随便的地方，从而影响试验效果。5课堂内外对试验操作的反复观看，可有效提高学生试验操作的规范性和试验结果的精确性，从而提高学生试验操作的安全性。上述优势的综合说明，在试验操作技能测试中优生比例显著增加，特殊是主动参与开放性试验的同学综合能力显著，也表达在后续课程学习及后期的毕业设计中试验操作能力、论文写作能力、论文讨论水平等均表现优秀。三、进一步发挥3D影像在生物学试验中作用的思索第一，本项目制作的3D影像质量还有待进一步提升，同时3D视频不能像虚拟现实技术随时可以任意视角进行观看，互动性还显缺乏。因此期盼有更专业的公司来开发生物学试验的数字教育教学资源，推动进展“互联网+教育，推动优质教育资源共建共享。第二，适当建立虚拟互动试