三维动画在教学中的应用
——以药物分析与检测技术课程为例

杜 娜， 耿海波， 朱金梅

(石家庄职业技术学院 食品与药品工程系，河北 石家庄 050081)

2012年3月教育部颁布的《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》明确要求：推动信息技术与高等教育深度融合，创新人才培养模式；高等教育信息化是促进高等教育改革创新和提高质量的有效途径，是教育信息化发展的创新前沿.进一步加强基础设施和信息资源建设，重点推进信息技术与高等教育的深度融合，促进教育内容、教学手段和方法现代化，创新人才培养、科研组织和社会服务模式，推动文化传承创新，促进高等教育质量全面提高.[1]信息技术(Information Technology，缩写IT)指主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称，它主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件[2].

在信息技术环境下，可以利用课程网络教学平台(Blackboard平台和蓝墨云班课平台)探索如何提高学生自主学习、协作学习、探究学习的能力，让学生积极参与、爱上探究、敢于实验、勤于思考.教学资源也由单一的教师、黑板、幻灯片变为微课视频、重点难点录像、挑战游戏等.三维动画由于其具有精确性、真实性和可操作性，被广泛应用于教育教学领域[3].本文从实验情景再现、抽象概念具体化、促进学生逻辑思维发展三方面探讨三维动画在药物分析与检测技术课程教学中的应用.

1 三维动画在教学中的应用

1.1 实验情景与三维动画

在教学中，重点要让学生掌握如何利用不同仪器分析不同的药物.教学中常遇到一些现象：教学过程中有各种不同的实验现象、实验操作过程，由于实验本身或现实条件的限制，真实实验情境的再现会受到许多局限，如有的实验操作时间很长或瞬息即逝，实验现象不易观察或很难捕捉；有的实验条件过于苛刻或实验设备过于昂贵，难以在现有条件下完成；有的实验过程的发生和进行实验的条件不好控制，变化的细节和内在的变化规律不一定能观察到.再加上教学过程中使用的理想实验、理想模型、科学想象等仅靠教师用语言难以表述清楚或沟通明白.这些都会给教学带来一定的困扰，而采用三维动画的“虚拟真实性”再现实验情景，则可以弥补这些不足，通过它可用有声的代替无声的，用可视的代替抽象的，用动态的代替静态的，用现实的代替想象的.

例如，对图1所示的色谱分离过程，没有动画资源时，教师只能自己绘图，在学生开始实验前，先讲操作步骤、注意事项，当学生在实验中遇到问题或操作错误时停下来再讲.这种情况往往使个别问题集体化，个别学生占用所有学生的实验时间，实验练习的效率低、不系统，课堂秩序较差，教师和学生均对教学效果不满意.而应用三维动画资源后，教师可以在实验课前在课程网站上推送液相色谱仪的操作演示动画，提示学生及时点击观看，上课时再有针对性地解决学生在观看动画中遇到的问题，做到有的放矢，提高实验课的教学效率和教学满意度.

图1 色谱分离过程

1.2 抽象概念与三维动画

在药物分析与检测技术课程教学中需要讲述若干个基本概念和规则.学生对基本概念、规则的掌握情况会对学习产生较大的影响.但是概念、规则又常以定义、定理的方式出现，内容极为抽象.目前学生又多是文理兼收的，知识水平差异较大，仅通过课堂学习让学生掌握这些内容，往往会使学生望而却步、畏而不前.在解释抽象概念时采用三维动画，可以将定义以可视、可听的方式，直观、具体地表现现象与抽象定理间的联系，吸引学生观看、学习、理解、掌握，使学习过程向更深层次发展.

对图2所示的雾化过程，在没有动画资源时，只能教师一张口，学生一本书，教师磨破嘴，学生懂多少全靠自悟；应用三维动画资源后，就可以把文字变为声音、静态的描述变为动态的仪器工作过程，图像、声音、结果同时呈现在课堂和课程网站上，能满足不同层次学生的学习需求.三维动画能把抽象的原理变为具体化的、可理解的、看得见的，能更吸引学生的注意力，激发学生的求知欲.

图2 雾化过程

1.3 逻辑思维能力与三维动画

药物分析与检测技术课程的教学目的是让学生掌握正确的药品检验方法，培养其科学的思维方法，进而形成逻辑思维能力.人类的思维发展要经历从具体形象思维到抽象逻辑思维的发展过程，对知识的掌握过程也不例外.而学生要学习的绝大多数是已有的知识，不能亲身经历知识发现的过程，更不能体会完成药品检验过程带来的愉悦.在培养学生逻辑思维能力的过程中采用三维动画，能使学生从事物的具体形象上升到抽象逻辑思维，帮助学生理解记忆实验方法和操作过程，促进学生逻辑思维能力的养成与发展.

2 三维动画使用前后教学效果对比

课程组对石家庄职业技术学院化学制药群2014级药品经营与管理专业、生物制药专业共155名学生，针对知识形象度、课堂活跃度、学生积极性、对课程喜爱度4方面，做了三维动画与教学关系的对比调查，结果见表1.

表1 问卷调查统计结果

由表1可知，三维动画应用于教学中后，学生对课程知识的形象度、课堂的活跃度、参与课堂的积极性、对课程的喜爱度均有很大程度的提高.因此，三维动画应用于药物分析与检测技术课程中，能很大地提高课程的受欢迎程度.

3 结语

将三维动画应用于教学中，不但能调动学生的视觉、听觉，提高学习的主动性，激发学习热情，而且能活跃课堂气氛，激励教师深入研究教材，充分备课，熟练驾驭教学过程.

参考文献：

[1] 百度文库.教育信息化十年发展规划(2011-2020 )[DB/OL]. (2012-05-18)[2017-11-01].https://wenku.baidu.com/view/0ae91cf8910ef12d2af9e777.html .

[2] 百度知道.什么是信息技术[EB/OL].[2017-11-01].https://zhidao.baidu.com/question/35728889.html.

[3] 互动百科.三维动画[DB/OL].[2017-11-01].http://www.baike.com/wiki/%E4%B8%89%E7%BB%B4%E5%8A%A8%E7%94%BB.