第一篇：多媒體教學(xué)在生物信息學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用和實踐 王振超 20112501201

多媒體教學(xué)在生物信息學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)

用和實踐

王振超

（華南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，廣東廣州 510631）

摘要：分析生物信息學(xué)的學(xué)科特點，根據(jù)其特點說明多媒體這一現(xiàn)代化教學(xué)手段在其課程教學(xué)中的必要性，介紹多媒體在實際教學(xué)中的具體應(yīng)用。關(guān)鍵詞：生物信息學(xué) 多媒體 教學(xué)實踐

21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì)，生物科學(xué)是自然科學(xué)中發(fā)展最迅速的學(xué)科之一。在生命科學(xué)研究中，人們需要用信息科學(xué)的方法來研究生命信息。對面龐大的生物信息數(shù)據(jù)、及其快速的發(fā)展，在實際的教學(xué)中運用現(xiàn)代化的教學(xué)手段是必不可少的。生物信息學(xué)的主要研究內(nèi)容及其特點

1.1生物信息學(xué)的研究內(nèi)容

任何一門學(xué)科，研究的內(nèi)容決定了研究方法和手段。

生物信息學(xué)（Bioinformatics）研究對象是生物學(xué)數(shù)據(jù)，更直接地說是分子生物學(xué)數(shù)據(jù)。隨著分子生物學(xué)及其實驗技術(shù)的日趨成熟，生命科學(xué)研究進(jìn)入了前所未有的高速發(fā)展時期。生物信息學(xué)也成為了生物醫(yī)學(xué)、數(shù)學(xué)、信息科學(xué)以及計算機科學(xué)等諸多學(xué)科的嶄新交叉學(xué)科。它運用數(shù)學(xué)、計算機科學(xué)和生物學(xué)工具對生物數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存、檢索、分析和處理，以達(dá)到揭示生物數(shù)據(jù)中的生物學(xué)內(nèi)涵的目的。

其研究內(nèi)容主要包括：①大規(guī)?；蚪M測序中的信息分析；②完整基因組的比較研究；③生物大分子的結(jié)構(gòu)模擬與藥物設(shè)計；④遺傳密碼的起源與生物進(jìn)化分析；⑤生物信息學(xué)分析方法學(xué)的研究；⑥生物信息數(shù)據(jù)庫的建立與服務(wù)。[1] 1.2 生物信息學(xué)的學(xué)科特點

生物信息學(xué)主要有三大特點：①以生物數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，其中的生物數(shù)據(jù)龐大而復(fù)雜； ②生物信息的處理分析主要依托于計算機作為基礎(chǔ)工具，利用互聯(lián)網(wǎng)對信息的搜索及存儲功能實現(xiàn)數(shù)據(jù)收集、管理和更新，并借助數(shù)學(xué)算法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，所以說生物信息學(xué)結(jié)合分子生物學(xué)、數(shù)學(xué)、計算機科學(xué)等學(xué)科的前沿學(xué)科，具有更強的交叉性；③ 生物信息學(xué)是近幾年隨著基因測序而迅速興起的，發(fā)展時間短、難度大，還在不斷地完善中。多媒體教學(xué)的應(yīng)用

根據(jù)生物信息學(xué)的研究內(nèi)容和特點，在其教學(xué)中，必須使用多種現(xiàn)代化的教學(xué)手段。

2.1 基本的多媒體設(shè)備

可以鏈接網(wǎng)絡(luò)的多媒體電腦、投影儀、攝像機等。多媒體電腦主要用于安裝課件、視頻等，與投影儀連接之后演示教學(xué)內(nèi)容。投影儀的屏幕投影功能可以將多媒體課件、視頻、文字、圖片直接展示給學(xué)生。

2.2 多媒體教學(xué)的具體應(yīng)用

2.2.1 生物信息學(xué)教學(xué)難點

生物信息學(xué)新近興起，還在不斷發(fā)展完善中，需要學(xué)生保持自身知識的不斷更新；信息數(shù)據(jù)龐大而繁雜，僅僅是人類基因組的序列圖，就由30億對核苷酸組成，如何讓學(xué)生有效認(rèn)識利用這些信息是難點；生物信息學(xué)交叉性強，需要培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力；生物信息學(xué)涉及的數(shù)據(jù)庫、軟件大多是英文的，這樣就增加了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的難度。

2.2.2 多媒體教學(xué)實施

①多媒體教學(xué)只是作為一種教學(xué)的輔助，不是唯一的教學(xué)手段，教師不可完全依賴于多媒體。在多媒體的使用過程中應(yīng)選擇重難點，突出學(xué)生不易理解、抽象的知識，利用多媒體視頻、圖片的功能形象直接地表現(xiàn)出來；

②多媒體課件的文字應(yīng)當(dāng)盡量簡練，重點突出；其中援引的圖片、視頻應(yīng)當(dāng)清晰恰當(dāng)；對于課本上文字難以清晰表述的問題及操作，應(yīng)當(dāng)利用互聯(lián)網(wǎng)連接、FLASH動畫、視頻等工具，讓學(xué)生對知識有直觀理解；

③涉及到具體的計算機操作問題，老師應(yīng)該現(xiàn)在教學(xué)現(xiàn)場演示，讓學(xué)生跟隨老師一步一步操作，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率；

④多媒體教學(xué)只是一種教學(xué)手段，不能解決所有問題這就有賴于教師發(fā)揮引導(dǎo)作用，運用各種方法和教學(xué)手段，讓學(xué)生更高效率地掌握知識；

2.3 多媒體教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)的結(jié)合

互聯(lián)網(wǎng)上有大量的生物學(xué)數(shù)據(jù)庫，有著大量的生物信息。例如，美國國立生物技術(shù)信息中心（NCBI）的Gen Bank、歐洲生物信息學(xué)研究所（EBI）的EMBL核酸序列數(shù)據(jù)庫等等。這些數(shù)據(jù)庫都有許多生物信息軟件和服務(wù)項目，如，BLAST序列比對分析、FASTA序列對比分析等；互聯(lián)網(wǎng)上豐富的生物信息學(xué)資源是很方便學(xué)生利用的。

在教學(xué)中，利用可以鏈接互聯(lián)網(wǎng)的電腦進(jìn)行演示教學(xué)，可以直觀展示，加強學(xué)生的記憶；又可以教給學(xué)生各種生物信息學(xué)有關(guān)軟件的具體使用方法，這樣學(xué)生在課下就可以自主利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行學(xué)習(xí)，并充分利用互聯(lián)網(wǎng)資源加深對理論知識理解、提高實際應(yīng)用能力。結(jié)語

綜上所述，生物信息學(xué)是新時代生命科學(xué)的產(chǎn)物，具有新穎前沿、交叉綜合的特點。鑒于生物信息學(xué)課程的教授內(nèi)容和特點，運用多媒體這一現(xiàn)代化教學(xué)手段教學(xué)，是非常適合課程特點的，對于提高教與學(xué)的效率和質(zhì)量有著重大意義。參考文獻(xiàn)：

[1] 杭琦.淺談生物信息學(xué) 內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報[J] 2002年10月 第15卷 第5期 41-42 [2] 張林，柴惠.現(xiàn)代教學(xué)手段在生物信息學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用 新課程研究[J] 2011年4月 219期 156-157 [3] 張紀(jì)陽，劉 偉，謝紅衛(wèi).生物信息學(xué)課程研究性教學(xué)的實踐與思考.高等教育研究學(xué)報[J] 2011年12月 第34卷第4期 51-53 [4] 陳綺,周明全,耿國華,鄭建國.生物信息學(xué)中的計算機技術(shù)應(yīng)用.微機發(fā)展[J] 2005年10月 第15卷 第10期 120-122 [5] 朱海燕 現(xiàn)代信息技術(shù)在生物信息學(xué)研究中的應(yīng)用.情報探索[J] 2006年8月 第8期

第二篇：數(shù)學(xué)模型在生物信息學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

目 錄

目錄...............................................................................................................................................i 摘要..............................................................................................................................................ii 第一部分 數(shù)學(xué)建模........................................................................................................................1 數(shù)學(xué)建模的介紹...................................................................................................................1 2 數(shù)學(xué)建模的主要內(nèi)容...........................................................................................................1 3 數(shù)學(xué)建模的流程...................................................................................................................2 4 數(shù)學(xué)建模的主要算法...........................................................................................................3 5 數(shù)學(xué)建模的軟件...................................................................................................................3 第二部分 生物信息學(xué)....................................................................................................................3 什么是生物信息學(xué)...............................................................................................................3 2 生物信息學(xué)的研究方向.......................................................................................................4 第三部分 生物信息學(xué)與數(shù)學(xué)建模的交叉.....................................................................................4 方法和技術(shù)的交叉...............................................................................................................4

1.1 數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法............................................................................................................4 1.2 動態(tài)規(guī)劃方法............................................................................................................4 1.3 機器學(xué)習(xí)....................................................................................................................5 1.4 數(shù)據(jù)挖掘....................................................................................................................5 1.5 生物分子的計算機模擬............................................................................................5 2 目的上的相似.......................................................................................................................5 第四部分 數(shù)學(xué)建模在生物信息學(xué)中的部分應(yīng)用.........................................................................6 運用數(shù)學(xué)模型的預(yù)測...........................................................................................................6 2 運用數(shù)學(xué)模型的數(shù)據(jù)分析...................................................................................................7 參考文獻(xiàn)..........................................................................................................................................7

i 數(shù)學(xué)建模在生物信息學(xué)中的應(yīng)用研究

摘 要

本文首先介紹了數(shù)學(xué)建模和生物信息學(xué)的基礎(chǔ)知識，然后分析了數(shù)學(xué)建模和生物信息學(xué)的交叉知識點。分析顯示，數(shù)學(xué)建模和生物信息學(xué)不僅在統(tǒng)計方法和數(shù)據(jù)挖掘等使用方法和技術(shù)方面存在交叉知識點，還在目的上具有一定的相似性，即兩者都是對大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計和分析，都以解決問題為最終目的。最后，文章重點回顧了數(shù)學(xué)建模在生物信息學(xué)中數(shù)據(jù)分析和結(jié)構(gòu)預(yù)測方面的部分應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)建模 生物信息學(xué) 應(yīng)用研究

ii

第一部分 數(shù)學(xué)建模 數(shù)學(xué)建模的介紹

從航空航天領(lǐng)域中的火箭發(fā)射、武器的自動導(dǎo)航，到企業(yè)中該如何配置人力、物力和財力，進(jìn)而用最小的成本產(chǎn)生最大的利潤，再到生活中如何規(guī)劃自己有限的時間復(fù)習(xí)期末考試，等等。這都或多或少地運用到了數(shù)學(xué)建模的知識。數(shù)學(xué)建模是一個將實際問題用數(shù)學(xué)的語言、方法，去近似刻畫、建立相應(yīng)數(shù)學(xué)模型并解決科研、生產(chǎn)和生活中的實際問題的過程。數(shù)學(xué)建模的問題比較廣泛，涉及到多學(xué)科知識，它不追求解決方法的天衣無縫，不追求所用數(shù)學(xué)知識的高深，也不追求理論的嚴(yán)密邏輯，它以解決問題為主要目的。

模型的建立，即把錯綜復(fù)雜的實際問題簡化、抽象化為具有合理的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的過程。通過調(diào)查、收集數(shù)據(jù)資料，觀察和研究實際對象的固有特征和內(nèi)在規(guī)律，抓住問題的主要矛盾，建立起反映實際問題的數(shù)量關(guān)系，然后利用數(shù)學(xué)的理論和方法去分折和解決問題。

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們越來越認(rèn)識到數(shù)學(xué)的重要性：數(shù)學(xué)的思考方式具有根本的重要性，數(shù)學(xué)為組織和構(gòu)造知識提供了方法，將它用于技術(shù)時能使科學(xué)家和工程師生產(chǎn)出系統(tǒng)的、能復(fù)制的、且可以傳播的知識??數(shù)學(xué)對于經(jīng)濟(jì)競爭是必不可少的，數(shù)學(xué)科學(xué)是一種關(guān)鍵性的、普遍的、可實行的技術(shù)。在當(dāng)今高科技與計算機技術(shù)日新月異且日益普及的社會里，高新技術(shù)的發(fā)展離不開數(shù)學(xué)的支持，沒有良好的數(shù)學(xué)素養(yǎng)已無法實現(xiàn)工程技術(shù)的創(chuàng)新與突破。數(shù)學(xué)建模的主要內(nèi)容

數(shù)學(xué)建模理論包含統(tǒng)計回歸模型、優(yōu)化模型、圖論模型、微分模型和概率模型等【1-3】，如表1所示。

表1 數(shù)學(xué)建模的主要內(nèi)容

統(tǒng)計回歸模型 數(shù)學(xué)挖掘 聚類分析 層次分析 線性回歸 非線性回歸 主成分分析 時間序列分析 運籌與優(yōu)化模型 博弈論

圖論模型

線性規(guī)劃

最小生成樹

整數(shù)規(guī)劃

最大流問題

目標(biāo)規(guī)劃

最短路徑問題

動態(tài)規(guī)劃

最長路徑問題

非線性規(guī)劃

PERT網(wǎng)絡(luò)圖模型

多目標(biāo)決策

最小費用流問題

數(shù)據(jù)擬合與插值 存貯論模型

偏微分方程模型 灰色預(yù)測模型

馬氏鏈模型

差分方差模型

排隊論模型

穩(wěn)定性模型

決策論模型

微分方程模型

計算機模擬

GM模型

隨機模擬

圖論與網(wǎng)絡(luò)模型

微分差分模型

概率模型 數(shù)學(xué)建模的流程

圖1數(shù)學(xué)建模的流程[3] 數(shù)學(xué)建模的主要算法

蒙特卡羅算法——該算法又稱隨機性模擬算法，是通過計算機仿真來解決問題的算法，同時可以通過模擬可以來檢驗自己模型的正確性。

數(shù)據(jù)處理算法——通常會遇到大量的數(shù)據(jù)需要數(shù)據(jù)擬合、參數(shù)估計、插值等處理，通常使用Matlab作為工具。

規(guī)劃算法——遇到線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、多元規(guī)劃、二次規(guī)劃等最優(yōu)化問題，可以用數(shù)學(xué)規(guī)劃算法來描述，通常使用Lingo軟件實現(xiàn)。

圖論算法——包括最短路、網(wǎng)絡(luò)流、二分圖等算法。動態(tài)規(guī)劃、回溯搜索、分治算法、分支定界等算法。

非經(jīng)典算法——模擬退火法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法為最優(yōu)化理論的三大非經(jīng)典算法。數(shù)學(xué)建模的軟件

數(shù)學(xué)建模有專用的軟件：Matlab 7，Lingo 8為其中最主要的軟件，其他重要的軟件有Mathematice，S-plus，SAS等。

第二部分 生物信息學(xué) 什么是生物信息學(xué)

生物信息學(xué)是一門新興的交叉學(xué)科，它使用數(shù)學(xué)和計算機這兩項工具，對日益增長的生物數(shù)據(jù)進(jìn)行快速、高效的組織與分析。生物信息學(xué)的近期任務(wù)是大規(guī) 3 模的基因組測序中的信息分析、新基因和新SNP的發(fā)現(xiàn)與鑒定、完整基因組的比較研究、大規(guī)?；蚬δ鼙磉_(dá)譜的分析、生物大分子的結(jié)構(gòu)模擬與藥物分析，其遠(yuǎn)期任務(wù)是非編碼區(qū)信息結(jié)構(gòu)分析、遺傳密碼起源和生物進(jìn)化的研究。2 生物信息學(xué)的研究方向

生物信息學(xué)的發(fā)展異常迅速，現(xiàn)主要包括DNA序列對比、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)對比與預(yù)測、編碼區(qū)的基因識別、序列重疊群(Contigs)裝配、基于結(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計、非編碼區(qū)的分析研究、遺傳密碼的起源、分子進(jìn)化與比較基因組學(xué)、生物系統(tǒng)的建模和仿真、生物信息學(xué)技術(shù)方法的研究等幾個研究方向【4-6】。

第三部分 生物信息學(xué)與數(shù)學(xué)建模的交叉

生物信息學(xué)是利用數(shù)學(xué)和計算機作為工具，不可避免地與數(shù)學(xué)建模，這一利用計算機和數(shù)學(xué)理論解決實際問題的學(xué)科，無論在研究方法和技術(shù)上，還是在運用目的上均產(chǎn)生一定的交叉。1 方法和技術(shù)的交叉

生物信息學(xué)所使用的方法與技術(shù)包括數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法、動態(tài)規(guī)劃方法、機器學(xué)習(xí)與模式識別技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)與數(shù)據(jù)挖掘、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、生物分子的計算機模擬等，而這些恰恰是數(shù)學(xué)建模領(lǐng)域的核心理論與知識。1.1 數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法

數(shù)據(jù)統(tǒng)計、因素分析、多元回歸分析是生物學(xué)研究必備的工具，而這些是數(shù)學(xué)建模的統(tǒng)計回歸模型中最為基礎(chǔ)的知識；隱馬爾科夫模型（Hidden Markov Models）在序列分析方面有著重要的應(yīng)用，與隱馬爾科夫模型相關(guān)的技術(shù)是馬爾科夫鏈（Markov Chain），而馬爾科夫鏈模型正是數(shù)學(xué)建模中針對離散狀態(tài)按照離散時間的隨機轉(zhuǎn)移而建立的模型。總之，生物信息學(xué)和數(shù)學(xué)建模有的第一個共同點是，都有對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析的過程。1.2 動態(tài)規(guī)劃方法

動態(tài)規(guī)劃（Dynamic Programming）是一種解決多階段決策過程的最優(yōu)化方法，在每個階段做出一定的決策并影響后續(xù)的決策，最終選擇一個最優(yōu)決策。

當(dāng)兩個DNA序列長度較小時，采用動態(tài)規(guī)劃算法可以很好地解決兩個序列的相似性問題。當(dāng)序列長度太長時，改進(jìn)的BALST和FASTA算法也是基于動態(tài)規(guī)劃 的思想。同時，動態(tài)規(guī)劃在數(shù)學(xué)建模領(lǐng)域也被用來解決最短路線、庫存管理、資源分配等生產(chǎn)和生活中的現(xiàn)實問題。1.3 機器學(xué)習(xí)

機器學(xué)習(xí)一般采用遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或聚類分析等，模擬人類的學(xué)習(xí)過程，以計算機為工具獲取知識、積累經(jīng)驗，在擁有大樣本、多向量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分析中發(fā)揮著日益重要的作用。比如，聚類分析已經(jīng)運用于癌癥類型的分類，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和隱馬爾可夫模型對于缺乏完備理論體系的生物領(lǐng)域也同樣奏效。以上聚類分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和隱馬爾可夫模型均為數(shù)學(xué)建模中的重點方法。1.4 數(shù)據(jù)挖掘

數(shù)據(jù)挖掘又被稱作數(shù)據(jù)庫中的知識發(fā)現(xiàn)，在此意義上，生物信息學(xué)也是在海量的生物數(shù)據(jù)中發(fā)掘生命的奧秘。基因序列包括外顯子和內(nèi)含子，其中外顯子只占其中的一小部分。大部分的內(nèi)含子序列的作用并不為人知，如何從這些簡單的ACGT序列中發(fā)現(xiàn)內(nèi)含子如何參與基因的轉(zhuǎn)錄與翻譯變得異常重要。比如，利用一階和二階馬爾可夫鏈的方法偵測密碼區(qū)。1.5 生物分子的計算機模擬

所謂生物分子的計算機模擬就是從分子或者原子水平上的相互作用出發(fā)，建立分子體系的數(shù)學(xué)模型，利用計算機進(jìn)行模擬實驗，預(yù)測生物分子的結(jié)構(gòu)和功能，預(yù)測動力學(xué)及熱力學(xué)等方面的性質(zhì)，常用的方法是蒙特卡羅法和模擬退火方法。2 目的上的相似

數(shù)學(xué)建模與生物信息學(xué)都會對大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計和分析，都以解決問題為最終目的，并且以求得滿意解為重點，因為有時全局最優(yōu)解難以得到。另外，數(shù)學(xué)建模和生物信息學(xué)的研究都更強調(diào)能否具有實用性。比如生物信息學(xué)的機器學(xué)習(xí)技術(shù)中運用到了神經(jīng)網(wǎng)路或隱馬氏模型，但人們目前并不清楚該算法或模型是如何到達(dá)解的，即對其具體的機理并不十分了解。但這并不妨礙我們使用這種方法，因為這種方法具有使用成功性和可用性。在這個意義上，數(shù)學(xué)建模也經(jīng)常通過此類“黑箱” 操作達(dá)到特定解。正如Cynthia Gibas和Per Jambeck在《Developing Bioinformatics Computer Skills》的前言所說，生物信息學(xué)“is often less about developing perfectly elegant algorithms than it is about answering practical questions”。從這個意義上說，數(shù)學(xué)建模與生物信息學(xué)有著目的上的相似性。

第四部分 數(shù)學(xué)建模在生物信息學(xué)中的部分應(yīng)用

1.運用數(shù)學(xué)模型的預(yù)測

1993年Rost和Sander[6]提出了三級網(wǎng)絡(luò)模型，這種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法已經(jīng)成為了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測普遍采用的方法。2003年閆化軍等[7]人也通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法預(yù)測蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)。2007年林衛(wèi)中等[8]人將GM(1,1)模型應(yīng)用于蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)類型的預(yù)測，把提取出的蛋白質(zhì)氨基酸的排列信息作為偽氨基酸成分，從而較大的提高了預(yù)測的成功率。2008年邱望仁等[9]人將OET-KNN算法應(yīng)用于蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)類型的預(yù)測，通過LZ復(fù)雜度的算法計算了偽氨基酸的成分，再用OET-KNN算法分類預(yù)測，從而也較大的提高了預(yù)測的成功率。

Bader等[10]人將Logistic回歸模型用來預(yù)測蛋白質(zhì)之間的生物學(xué)關(guān)系，這種運用使得通過遺傳學(xué)和基因表達(dá)數(shù)據(jù)來分析蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)成為了可能。2006年王明會等[11]人將Markov鏈模型應(yīng)用于蛋白質(zhì)可溶性的預(yù)測，預(yù)測精度普遍好于或接近于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、信息論和支持向量機法的結(jié)果，而且該模型的運算復(fù)雜度低，耗時也更短。2006年張菁晶等[12]人將隱馬爾可夫模型運用于目標(biāo)基因全基因組的預(yù)測，同量高、準(zhǔn)確度高并且操作簡單，尤其在多結(jié)構(gòu)域蛋白家族的預(yù)測上優(yōu)勢明顯。2008年劉桂霞等[13]人提出了一種帶偏差單元的遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。該模型根據(jù)BP算法得出權(quán)系數(shù)調(diào)整規(guī)則，使得收斂速度比一般的BP網(wǎng)絡(luò)更快，對于預(yù)測蛋白質(zhì)關(guān)聯(lián)圖有一定的實用價值。

2.運用數(shù)學(xué)模型的數(shù)據(jù)分析

1997年Carr等[14]研究了大鼠脊髓的基因活動，通過聚類分析證明具有已知相似功能的基因?qū)儆谝活悺?006年張文彤等[15]人綜合了聚類方法和進(jìn)化樹分析的優(yōu)點，通過先聚類將數(shù)據(jù)拆分，然后根據(jù)聚類的類別構(gòu)建進(jìn)化樹，這種方法可以很好地在大樣本數(shù)據(jù)中應(yīng)用，并以甲型流感病毒的H3A1序列作為實例，構(gòu)建拼接出了完整的進(jìn)化樹結(jié)果。

2006年徐麗等[16]人針對Viterbi算法和Baum-Welch算法在隱馬爾可夫模型（Hidden Markov Model）的參數(shù)估計中無法找到全局最優(yōu)解，提出了基于遺傳算法的HMM參數(shù)估計，這種方法用于多序列對比研究時可以更好的避免局部最優(yōu)解。2007年周曉彥等[17]人通過綜合模糊數(shù)學(xué)和核判別方法的優(yōu)點，提出了一種基于模糊核判別分析的基因表達(dá)數(shù)據(jù)分析方法，并以多發(fā)性骨髓瘤的基因表達(dá)數(shù)據(jù)為例證實了這種方法的可行性和精確性。2007年劉萬霖等[18]人介紹了構(gòu)建基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的多種算法和方法，比如馬爾可夫鏈可以用于分析時間序列微陣列表達(dá)數(shù)據(jù)；將隨機和概率等引入布爾網(wǎng)絡(luò)模型，可以增強基因網(wǎng)絡(luò)調(diào)控的精確性；貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型在Friedman和Pe’er等人做出了開拓性的工作后，在基因表達(dá)數(shù)據(jù)和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)方面得到了快速的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 馮杰等.數(shù)學(xué)建模原理與案例.科學(xué)出版社,2007.[2] 高隆昌,楊元著.數(shù)學(xué)建?；A(chǔ)理論.科學(xué)出版社,2007.[3] 戴朝壽,孫世良.數(shù)學(xué)建模簡明教程.高等教育出版社,2007.[4] 陶士珩.生物信息學(xué).科學(xué)出版社,2007.[5] DAVID W.MOUNT.生物信息學(xué):中文版.高等教育出版社,2003.[6] Rost B, Sander C.Proc.Natl.Acad.Sci.USA, Biothysics, 1993,90:7558-7562 [7] 閆化軍,傅

彥,章

毅等.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法預(yù)測蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu).計算機科學(xué).2003,30(11):48-52 [8] 林衛(wèi)中, 肖絢.基于GM(1,1)模型的蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)類型預(yù)測.計算機工程與應(yīng)用, 2007, 43(34): 41-45 [9] 邱望仁, 肖絢, 林衛(wèi)中.基于OET-KNN算法的蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)類型預(yù)測.計算機工程與應(yīng)用, 2008, 44(29): 204-210 [10] Bader JS,Chaudhuri A,Rothberg JM,et al.Gaining confidence in high-throughput protein interaction network.Nat Biotechnol,2004,22: 78-85 [11] 王明會, 李 驁, 王嫻等.Markov鏈模型在蛋白質(zhì)可溶性預(yù)測中的應(yīng)用.生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志, 2006, 23(5): 1109-1113 [12] 張菁晶,馮

晶,朱英國.全基因組預(yù)測目標(biāo)基因的新方法及其應(yīng)用.遺傳.2006,28(10):1299-1305 [13] 劉桂霞, 于哲舟, 周春光.基于帶偏差遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)蛋白質(zhì)關(guān)聯(lián)圖的預(yù)測.吉林大學(xué)學(xué)報(理學(xué)版), 2008, 46(2): 265-270 [14] Carr DB, Somogyi R, Michaels G.Templates for looking at gene expression clustering.Statistical Computing & Statistical Graphics Newsletter, 1997,8:20-29 [15] 張文彤, 姜慶五.聚類技術(shù)在大樣本序列進(jìn)化樹分析中的應(yīng)用.中國衛(wèi)生統(tǒng)計.2006,23(5):393-396 [16] 徐麗,康瑞華.基于遺傳算法的HMM參數(shù)估計.湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報.2006,21(4):68-71 [17] 周曉彥,鄭文明.基于模糊核判別分析的基因表達(dá)數(shù)據(jù)分析方法.華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2007, 35(I): 173-176 [18] 劉萬霖,李

棟,朱云平等.基于微陣列數(shù)據(jù)構(gòu)建基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò).遺傳,2007,29(12):1434-1442 8

第三篇：淺談多媒體在教學(xué)中的應(yīng)用與實踐

《淺談多媒體在教學(xué)中的應(yīng)用與實踐》

成文彥

摘要：隨著時代的發(fā)展，科技成果在社會生活中的應(yīng)用越來越普遍，特別是近幾年多媒體在教學(xué)中的應(yīng)用正體現(xiàn)了科教興國的這個大政策的落實。在此，我僅僅就多媒體教學(xué)的概念，它在教學(xué)中的應(yīng)用，及所出現(xiàn)的一些利弊簡單的談一談。關(guān)鍵詞：多媒體；教學(xué)；應(yīng)用

隨著現(xiàn)代傳播媒體迅猛發(fā)展，無線電廣播、開閉路電視、微機網(wǎng)絡(luò)、多媒體的組合等已廣泛服務(wù)于社會、學(xué)校、家庭。從而由現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與現(xiàn)代教育思想有機結(jié)合，形成一種新的教學(xué)手段即現(xiàn)代教育技術(shù)。它是把多媒體為核心的教育技術(shù)在學(xué)校中進(jìn)行普及和應(yīng)用，此乃當(dāng)今教學(xué)改革的必經(jīng)之路，也是提高教學(xué)質(zhì)量的重要保證。

一、什么是多媒體教學(xué)

多媒體教學(xué)又稱現(xiàn)代教育技術(shù)。1994年美國教育傳播與技術(shù)協(xié)會對教育技術(shù)作了新的定義：教育技術(shù)是關(guān)于學(xué)習(xí)過程與學(xué)習(xí)資源的設(shè)計、開發(fā)、利用、管理和評價的理論與實踐。綜合國際成果并結(jié)合我國實際，我們把現(xiàn)代教育技術(shù)定義為：現(xiàn)代教育技術(shù)就是運用現(xiàn)代教育理論和先進(jìn)的視聽教育手段，進(jìn)行教育活動，通過對教與學(xué)的過程和教與學(xué)資源的設(shè)計、開發(fā)、利用、管理和評價，以實現(xiàn)優(yōu)化教學(xué)的理論與實踐。多媒體是將信息表現(xiàn)形式（文字、圖片、聲音、圖像等）、信息存儲介質(zhì)（磁盤、磁帶、光盤等）和信息傳播介質(zhì)（光纜、電纜、電磁波等）等軟硬件集成于計算機系統(tǒng)中的有機結(jié)合體。

二、多媒體在教學(xué)中的應(yīng)用

多媒體教學(xué)就是運用現(xiàn)代教育理論和現(xiàn)代信息技術(shù)，通過對教與學(xué)的過程和教與學(xué)的資源的設(shè)計，開發(fā)利用，評價和管理，以實現(xiàn)教學(xué)優(yōu)化的理論與實踐。它包括幻燈、投影、錄音、電影電視、錄象、計算機、衛(wèi)星通訊系統(tǒng)等現(xiàn)代教學(xué)媒體和抽象形式表現(xiàn)出來的作用于教與學(xué)實踐中的科學(xué)理論知識、系統(tǒng)方法。

1.模擬教學(xué)

教學(xué)模擬技術(shù)的功能是把抽象的模擬為具體的，把思維形態(tài)的模擬為物質(zhì)形態(tài)的，用模擬物代替實物、實景進(jìn)行教學(xué)。學(xué)校教學(xué)中涉及知識范圍較廣，除了語文、英語、數(shù)學(xué)、歷史、地理等文史類知識之外，還有化學(xué)、物理、生物等實驗性強的諸方面內(nèi)容，一些特定的流程場面，需要專門的演示或資料影片的放映方能給學(xué)生以直觀深刻印象。這些環(huán)節(jié)若采用以往的教學(xué)模式，從課程的準(zhǔn)備、實施到效果評定等方面均有較大難度。所以在運用了多媒體中的模擬技術(shù)，一切變得簡單而又有趣味。

2.課件

課件是在一定的學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下，根據(jù)教學(xué)目的和目標(biāo)的要求，由教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)決策組成的計算機軟件。中小學(xué)各學(xué)科教學(xué)課件的制作已作為衡量現(xiàn)代化教師水平的重要內(nèi)容之一。而運用課件的主要目的是促進(jìn)學(xué)生輕松地學(xué)習(xí)，更科學(xué)地突破難點，從而在單位時間內(nèi)能快速獲取盡可能多的知識、信息，形成技能，以達(dá)到教學(xué)過程的整體優(yōu)化。因此，真正優(yōu)秀的課件，應(yīng)能體現(xiàn)最佳的教學(xué)思想，運用后能達(dá)到最佳的教學(xué)效果，并讓每位學(xué)生都能接受美的教育。否則，課件就容易變成“書本與黑板”的搬家。

3.網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，使得多媒體計算機的信息資源更為豐富，不僅擴大了教師與學(xué)生獲得信息的途徑，同時也合理地運用各種教育資源，實現(xiàn)更大范圍內(nèi)的資源共享，為優(yōu)化教育軟件資源配置提供了可行的環(huán)境。從近年情況看，學(xué)校除進(jìn)行常規(guī)教學(xué)外，還利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在網(wǎng)上進(jìn)行教學(xué)，這對學(xué)校教學(xué)來說無疑提高了要求，但這是一種大趨勢。一方面我們可以通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)加強教學(xué)工作，另一方面也要通過這些手段培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)使用新技術(shù)的原動力，為其適應(yīng)今后社會發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。目前學(xué)校教學(xué)所使用的網(wǎng)絡(luò)多為校園網(wǎng)，應(yīng)該向廣域網(wǎng)發(fā)展，這種模式在大學(xué)的網(wǎng)站上比較多見，中學(xué)比較少見，這可能與大學(xué)和中學(xué)學(xué)校的資金相差太大有關(guān)，不過目前一行重點中學(xué)的校園網(wǎng)也建設(shè)的相當(dāng)不錯，甚至開設(shè)了遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)教育的網(wǎng)校。

4.遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)教育

隨著國家現(xiàn)代化建設(shè)的步伐加快，社會上各類人員都面臨知識更新、深化的壓力與挑戰(zhàn)，學(xué)校對在職人員的培訓(xùn)工作將面臨很大壓力，鑒于目前我國學(xué)校規(guī)模的約束和編制體制的限制，進(jìn)行遠(yuǎn)程教育是緩解這一矛盾的有效途徑，遠(yuǎn)程教育施教面廣，時間方式較為靈活，非常適于在職人員一邊工作一邊學(xué)習(xí)，也減輕了學(xué)校培訓(xùn)的壓力。同時，學(xué)生也可以在課下上網(wǎng)學(xué)習(xí)復(fù)習(xí)功課。

三、多媒體教學(xué)中出現(xiàn)的一些利弊

現(xiàn)代教育技術(shù)的應(yīng)用帶來了教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量的提高，其中許多突出特點在實踐中已顯示了強大優(yōu)勢。但是任何事物的發(fā)展總是一個辨證的過程，在現(xiàn)代教育媒體開發(fā)與應(yīng)用中也出現(xiàn)一些不容忽視的問題。我們必須正確認(rèn)識，并在實踐種注意解決，確保更好的使用現(xiàn)代媒體教學(xué)發(fā)揮其巨大優(yōu)勢。

1．多面體課件是現(xiàn)代教育技術(shù)用于教學(xué)工作的靈魂之一，高質(zhì)量的課件是教學(xué)的先導(dǎo)和前提。由于當(dāng)今開發(fā)中多用工具提供的模板制作的課件內(nèi)容相仿和相近的太多，特別是開發(fā)工具提供的自動功能較多，制作中較易出現(xiàn)過分強調(diào)華麗外表中看不中用的一些形式上的東西。如一些不恰當(dāng)?shù)膭赢嫷龋谑褂弥芯头稚⒘藢W(xué)生的注意，結(jié)果顯然達(dá)不到預(yù)期效果。其實課件作為一種教學(xué)必備的軟件基礎(chǔ)，它的制作和使用應(yīng)以實現(xiàn)最終教學(xué)目的為宗旨應(yīng)避免出現(xiàn)重形式輕內(nèi)容的不良現(xiàn)象。

2．現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用中易形成重機器，輕教師的弊端?，F(xiàn)代媒體用于教學(xué)，會出現(xiàn)不分課程內(nèi)容，過分依賴媒體技術(shù)，僵化地使用現(xiàn)代化媒體教學(xué)的不良現(xiàn)象。忽現(xiàn)教師作為教學(xué)活動的主導(dǎo)作用，甚至教師成為現(xiàn)代媒體課件的放映員，學(xué)生成為缺乏活力的觀眾，課件成了簡單的電子講稿。我認(rèn)為現(xiàn)代媒體只能是教師在教學(xué)活動中的輔助手段，在整個教學(xué)過程中教師的主導(dǎo)性和學(xué)生的主體性地位是不應(yīng)喪失的，現(xiàn)代教育技術(shù)是達(dá)到教學(xué)目的的手段之一。

3．對現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用的認(rèn)識存在誤區(qū)，有部分教師對現(xiàn)代教育技術(shù)片面理解，認(rèn)為只要使用了現(xiàn)代的教學(xué)設(shè)備，就是進(jìn)行了現(xiàn)代媒體教學(xué)。沒有把媒體于教學(xué)內(nèi)容充分整合，認(rèn)真分析哪些內(nèi)容用什么方式表現(xiàn)為好，利于學(xué)生學(xué)習(xí)。

4．任何教學(xué)手段都不是萬能的，它只是教師進(jìn)行教學(xué)活動的一種輔助手段。選任何一種媒體作為輔導(dǎo)手段都具有本身的局限性。如在教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)的白天進(jìn)行多媒體教學(xué)的教室環(huán)境較暗：課堂筆記記錄困難：信息量大、速度快，基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生學(xué)習(xí)吃力，加之目前開發(fā)軟件的技術(shù)不高，長期使用多媒體教學(xué)，學(xué)生喪失新鮮感，若教師教學(xué)組織不當(dāng)，學(xué)生感覺單調(diào)，視覺疲勞。難以達(dá)到預(yù)期效果。

人們對多媒體教育技術(shù)的研究，是伴隨著人類社會教育活動的開始而開始的。人們對多媒體教育技術(shù)的研究盡管由來已久，但是多媒體教育技術(shù)形成理論體系，并作為一個專業(yè)出現(xiàn)在人類社會教育活動中卻是近期的事情?？梢灶A(yù)料，一方面隨著人們對教育的再認(rèn)識，社會對教育的更大需求，多媒體教育技術(shù)必?fù)?dān)當(dāng)起更有深度和更大范圍的使命；另一方面，在人類社會科學(xué)技術(shù)全面發(fā)展的推動下，在信息化社會發(fā)展的進(jìn)程中，多媒體教育技術(shù)又必將獲得更高更新的發(fā)展。

第四篇：多媒體在初中生物教學(xué)中應(yīng)用

淺談多媒體在初中生物教學(xué)中應(yīng)用的心得體會

作者:高江 時間:2011-4-11 14:46:44 來源:高香135 原創(chuàng)

多媒體教學(xué)作為一種具有特殊功能的教學(xué)手段，越來越受到廣大教師的重視。它不僅使課堂教學(xué)視聽化、形聲化，而且使課堂的直觀性更加突出。使用多媒體還會使教材?活化”，所以倍受廣大師生們的歡迎。課堂教學(xué)中多媒體技術(shù)的應(yīng)用到底有哪些作用呢?根據(jù)本人多年的教學(xué)經(jīng)驗總結(jié)，作如下幾個方面加以闡述:

一、幫助組織教學(xué):

多媒體技術(shù)能使課堂教學(xué)達(dá)到一個“序”化工程。講課開始使用媒體可以引人入勝；中間穿插媒體能波瀾起伏；結(jié)尾運用媒體可達(dá)到余音不絕的效果。如在講“蒸騰作用”一節(jié)可以這樣來組織教學(xué)：

在課的開始，利用電教媒體進(jìn)行導(dǎo)入，可巧設(shè)導(dǎo)語，暴露關(guān)鍵，給學(xué)生播下懸念的種子。教學(xué)中先可以放一段電視劇《少年特工》里小隊員在山頂用塑料袋在樹枝上取水的片斷，配以導(dǎo)語來問：為什么帶葉的樹枝會有這種“吐水”現(xiàn)象？一下子學(xué)生的思維發(fā)條被擰緊了，就會主動積極的去思考問題。課的中間可按學(xué)生認(rèn)識的主線和課堂教學(xué)順序加進(jìn)“枝葉在白天的蒸騰作用”演示實驗，同時教師可把自己“講、做、寫、畫”的基本功有機地結(jié)合起來，給學(xué)生一個可接受的立體交叉的信息網(wǎng)，用他們多種感官接受來自各種渠道的外界刺激，強化了記憶。課的結(jié)尾可以將“蒸騰作用”過程及意義用動畫的方式演示出來，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識并留下一個美妙的回憶。

二、能更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣

興趣是最好的老師。藝術(shù)課教學(xué)的效果，很大程度上取決于學(xué)生的興趣。在“巧用媒體激發(fā)興趣”這一環(huán)節(jié)，教師巧妙運用電教媒體，采用故事式、游戲式、猜迷式等教學(xué)手段，能活躍課堂氣氛，創(chuàng)設(shè)思維情境；能引導(dǎo)學(xué)生積極思維，培養(yǎng)學(xué)生良好的心智狀態(tài)，激發(fā)學(xué)生對知識的濃厚興趣，為學(xué)習(xí)新知識起到鋪墊作用。

例如，我在教學(xué)《生活中的聲音》一課時，采用了游戲引入，誘發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。游戲是兒童最感興趣的活動，通過游戲獲得的知識感受最深刻。在教學(xué)的開始，我設(shè)計了“猜一猜”這一游戲：首先我提問：“老師這里有一個魔盒，里面裝了各種聲音，小朋友們能猜出是什么聲音嗎？”這句話一下就吸引了學(xué)生的注意力，抓住了學(xué)生的心，激發(fā)了學(xué)生的探索欲望。接著，我讓學(xué)生閉上眼，開始播放各種自然界的聲音，讓學(xué)生根據(jù)聲音來猜，并說出是怎么猜出來的。學(xué)生情緒高漲，在順利完成游戲活動后，產(chǎn)生了成功的喜悅。

三、利用動畫技術(shù),化靜為動,強化學(xué)生的理解能力

遺傳規(guī)律中等位基因分離和非等位基因之間分離及組合的互不干擾性,屬于微觀的、動態(tài)變化的、且肉眼難以觀察,因此是教學(xué)難點。運用多媒體動畫技術(shù),完全能夠模擬原始生殖細(xì)胞在進(jìn)行減數(shù)分裂時,等位基因隨同源染色體的彼此分離而分離,又隨非同源染色體自由組合而組合的動態(tài)變化和產(chǎn)生配子的種類及比例。通過化靜為動,化微觀為宏觀,化抽象的想象為具體的圖像,輕而易舉地達(dá)到了突破難點、加深理解、方便記憶的教學(xué)目的。

四、能化難為易、化繁為簡、化抽象為具體

生理學(xué)科的特點是細(xì)微、動態(tài)、抽象。如人體的細(xì)胞、血液的流動和尿的生成等。這些均是教學(xué)中的難點、重點，但又看不見、摸不著，理解起來有一定的困難。比如,講血液循環(huán)時,過去我用“講述 版畫”的形式講授，以語言講述為主，板畫為輔，雖然也能強調(diào)重點,但缺點是既不真實，也缺乏動感。如果應(yīng)用多媒體軟件來顯示這一生理過程,既能真實、藝術(shù)地再現(xiàn)心臟的結(jié)構(gòu)和血液流動的動態(tài)過程也能化靜為動、化抽象為形象。從而增強了學(xué)生的感性認(rèn)識，使枯燥乏味的生命運動現(xiàn)象變得新穎有趣。在顯示之前可設(shè)思考題,，讓同學(xué)帶著問題去看。如：心室收縮時,心房處于什么狀態(tài)?血液為什么沒有流回心房?心房收縮時心室處于什么狀態(tài)?另外,教師可先出示模型,使同學(xué)對心臟的形態(tài)、大小,各部分結(jié)構(gòu)有一個大致的了解。打開顯示器,首先展示心臟剖面圖。用光點把4個腔進(jìn)行強化,接著就是瓣膜的強化。血管與4個腔相連，分別用紅光和藍(lán)光強化，然后就是心臟搏動和血流方向,說明心臟是動力器官，使學(xué)生進(jìn)一步懂得心臟的重要性,為下節(jié)講體育鍛練對心臟的影響奠定基礎(chǔ)。另外在顯示過程中,可以根據(jù)時間放慢速度，邊講邊顯示。這樣學(xué)生在形象化、趣味化的接受知識過程中，又得到教師適時、適度的強化，使這一難于理解的知識變得易于接受。用這種教學(xué)方式,85%的同學(xué)都能用繪圖的方式畫出血流的方向，絕大部分同學(xué)都能準(zhǔn)確掌握這部分內(nèi)容。

五、能對學(xué)生進(jìn)行審美素質(zhì)教育

在編制多媒體課件過程中,我們通過精心設(shè)計每張圖片的播放方式,力求與圖像內(nèi)容相一致,給學(xué)生美的享受。通過播放豌豆植株、豌豆花彩色照片展示生物自然的美，用計算機制作的動畫圖片,力求圖形科學(xué)美觀,線條輪廓清晰,色彩柔和,比例適當(dāng),前后圖像整齊配套,運動軌跡平滑,給學(xué)生和諧的美,從而感受生命活動的美;配套音樂選用我國民族樂器古箏演奏的樂曲,引起學(xué)生對祖國燦爛文化的自豪感,接受美妙音樂的陶冶。

總之, 多媒體運用了視、聽并用的記憶效果,在幫助學(xué)生認(rèn)識與記憶學(xué)習(xí)材料方面起到了積極作用,從而大大提高了教學(xué)效果；優(yōu)化了我們的教學(xué)結(jié)構(gòu),使我們的生物教學(xué)充滿生機與活力,將為培養(yǎng)我們的生物科技人才做出更大貢獻(xiàn)。

第五篇：多媒體在教學(xué)中的應(yīng)用

多媒體在教學(xué)中的應(yīng)用

一、多媒體在教學(xué)中的作用

多媒體在教學(xué)中的應(yīng)用，因其固有的優(yōu)勢和特色，使其在教學(xué)中顯示了強大的生命力，發(fā)揮了不可或缺和不可替代的作用。

（一）發(fā)揮了多層次，全方位的個體學(xué)習(xí)環(huán)境。學(xué)生接受能力的差異是客觀存在的，不同學(xué)生在學(xué)習(xí)同一教材時學(xué)習(xí)的速度和接受的程度是不同的。常規(guī)教學(xué)中，教師面對課堂上眾多的學(xué)生，往往只能采取折中的辦法，把教學(xué)對象設(shè)定為“中等”程度的學(xué)生，其結(jié)果是造成“差生吃不了，優(yōu)生吃不飽”。既影響了后進(jìn)生的進(jìn)步，又限制了優(yōu)等生的發(fā)展。雖然教師在課堂上也總是力求減小這種差別，但終因課堂教學(xué)的局限而收效甚微。而把計算機多媒體技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)中，卻能“以學(xué)生為中心”，通過人機對話，真正做到因人而異，因材施教，激發(fā)出學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，使全體學(xué)生均獲得最大的發(fā)展。

（二）發(fā)揮了創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣的作用

多媒體運用聲、光、電、形、色諸功能，多渠道傳遞教學(xué)信息，具有更強的真實感和表現(xiàn)力，能引發(fā)學(xué)生極大的興趣和注意，誘發(fā)學(xué)生在情感上和行為上積極參與，調(diào)動了眼、耳、口、手、腦等多種感官投入到學(xué)習(xí)活動中來，使學(xué)生的認(rèn)知活動伴隨著豐富的情感，愉快的情緒進(jìn)行。學(xué)生的想象豐富了，思維活躍了，就會形成良好的學(xué)習(xí)氛圍，從而提高學(xué)效率增強學(xué)習(xí)效果。把計算機多媒體技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)中，能化抽象的語言文字為生動、富有感染力的形象，通過一些動畫形象，如有趣的數(shù)字娃娃、聰明活潑的小動物等，以游戲、智慧老人講故事、游樂晚會等形式，將枯燥抽象的教學(xué)寓于游樂情景之中，使科學(xué)性與趣味性高度統(tǒng)一，學(xué)習(xí)內(nèi)容也變得生動有趣。這時由于學(xué)生的精力高度集中，思維高度活躍，教學(xué)便能收到事半功倍的效果。

（三）發(fā)揮了使抽象的知識具體化、形象化的作用

多媒體課件能演示圖形的變化，模擬實驗的過程和思考過程，使抽象的知識具體化，枯燥的知識趣味化，靜止的知識動態(tài)化，把無形的知識化為有形直觀的知識展現(xiàn)在學(xué)生面前。計算機多媒體技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用，可以通過生動活潑、趣味盎然的圖像變化，使學(xué)生已有經(jīng)驗與概念進(jìn)行聯(lián)想組合，建立起抽象思維的觀念和方法，進(jìn)一步加深對知識的理解，給學(xué)生留下清晰深刻的印象。

（四）發(fā)揮了加大練習(xí)容量，提高課堂效率的作用

傳統(tǒng)的教學(xué)往往由于板書、繪圖和重復(fù)講解而浪費時間，使學(xué)生課上練習(xí)少，課外作業(yè)負(fù)擔(dān)重。計算機多媒體的應(yīng)用，節(jié)約了授課時間，加大了練習(xí)容量，并由于其快速反應(yīng)力強的特點加強了練習(xí)的針對性和科學(xué)性，有助于學(xué)生實現(xiàn)知識的強化。多媒體教學(xué)不僅提供了教學(xué)的新思路，而且代以媒體應(yīng)用于教學(xué)，既使知識信息傳遞快，又可以有效調(diào)控教學(xué)。實驗證明單靠聽覺，可獲知識的60%，單靠視覺可獲知識的10%，而視聽并用,可達(dá)到86.3%以上；就保持三天左右的記憶率來看，單用聽覺是15%，單用視覺是40%，視聽覺并用是75%。可見，采用計算機多媒體教學(xué)，不僅大大節(jié)省授課時間，而且學(xué)生可以利用節(jié)省下來的時間進(jìn)行深入的分析、綜合、比較，加深對教材的理解，從而提高教學(xué)效率。

二、多媒體在教學(xué)中應(yīng)用的必然性

多媒體具有集成性、交互性、控制性的特點，使人通過多個感官來獲取相關(guān)信息，提高信息傳播效率。采用這種教學(xué)手段，可將抽象內(nèi)容具體形象化，微觀事物宏觀化，復(fù)雜事物簡約化，并能多角度地向?qū)W生傳遞教學(xué)信息。它的使用將使教學(xué)思想、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式及課

堂結(jié)構(gòu)發(fā)生巨大的變化。同時，學(xué)生對信息多元化要求的提高和多媒體帶給教學(xué)的諸多優(yōu)越性，使得它在教學(xué)中的應(yīng)用成為必然

（一）多媒體在教學(xué)中的應(yīng)用是時代的召喚

在信息化社會里，信息和知識飛速增長，緩慢的文字交流已被快速的語言所代替，這就要求必須不斷學(xué)習(xí)，不斷更新知識和觀念，才能跟上時代的步伐，滿足學(xué)生對教育教學(xué)的要求。應(yīng)用計算機多媒體技術(shù)，正好擴大了學(xué)生的視野和知識面，突破原有的課堂教學(xué)教師——學(xué)生，教材——教參——教輔的狹小圈子，使現(xiàn)代教育逐步擺脫傳統(tǒng)的“教師——黑板——教科書——學(xué)生”的教學(xué)模式，使教育教學(xué)走向一個更加廣闊的空間，并具有時代氣息。

（二）多媒體在教學(xué)中的應(yīng)用是社會的需要 當(dāng)歷史的車輪駛進(jìn)二十一世紀(jì)，我們社會需要的不再是人云亦云的機械人，而是充滿著創(chuàng)造精神、富有個性的有活力的人。傳統(tǒng)的教育教學(xué)方式強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的識記能力，但現(xiàn)在有很多知識已無需在一字不漏的背誦了，只要教會學(xué)生方法和運用就行了。現(xiàn)今的教育教學(xué)應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生自己動手動腦去獲取知識和信息的能力，這樣才能讓他們受益終身，適應(yīng)社會需要。

（三）多媒體在教學(xué)中的應(yīng)用是提升了課堂的活力

傳統(tǒng)的教學(xué)用枯燥的教學(xué)模式去將本來就缺少生動的教育“嚼”得索然無味。一些教師因循守舊、照本宣科帶來的教學(xué)后果必然是學(xué)生由厭惡老師到厭惡學(xué)習(xí)。但計算機多媒體在教學(xué)中的應(yīng)用卻讓學(xué)生興趣盎然，意猶未盡，并留下深刻印象。這種形式新、聲像并茂的多媒體教學(xué)將原本死氣沉沉的課堂變得充滿生機和活力，因為計算機多媒體本身就千變?nèi)f化，是個極具動感的世界。那些跳動的小圖標(biāo)、滾動的字表圖、閃爍的色彩都具有很大的趣味性，（四）緩解高校課程多，學(xué)時少的矛盾

隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)一步發(fā)展與高校的擴招，課程種類、內(nèi)容急劇增加，教學(xué)學(xué)時必須相對壓縮，為了在有限課時內(nèi)使學(xué)生獲得更豐富，更新穎的知識，又不至于大量增加學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，必須改變教學(xué)方法，更新教學(xué)手段，多媒體技術(shù)運用錄像、光碟、計算機等媒體，把枯燥的文字轉(zhuǎn)換為直觀形象的、圖文并茂的情景交融的有聲有色的計算機輔助教學(xué)課件，可以讓學(xué)生通過各種感覺學(xué)習(xí)知識，從而進(jìn)一步加深理解。

三、多媒體教學(xué)在教學(xué)中的優(yōu)勢與不足

在教育教學(xué)中，改變以單一的手段、單純的方式向?qū)W生灌輸知識，充分運用現(xiàn)代化教學(xué)手段傳遞教學(xué)信息和發(fā)展學(xué)生思維能力、認(rèn)知能力及辯證觀察分析問題的能力，計算機多媒體必將呈現(xiàn)出傳統(tǒng)教育手段無法比擬的優(yōu)勢。我在實習(xí)期間，對計算機多媒體教學(xué)做了大量調(diào)查。可得出以下結(jié)論：

（一）多媒體在教學(xué)中應(yīng)用的優(yōu)勢 1.手段直觀新穎，表現(xiàn)力豐富

興趣是人的認(rèn)知需要的情緒表現(xiàn)，在學(xué)習(xí)過程中起著極大的推動作用。能否激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，已成為課堂教學(xué)效果的關(guān)鍵所在。多媒體可以將文本、聲音、圖像、圖形、動畫、電影、電視等與學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行有機的整合，從而改變了傳統(tǒng)學(xué)習(xí)內(nèi)容比較單一的特性，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。2.教學(xué)容量大，教學(xué)效率高

運用多媒體技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，教師可以事先在計算機上將教育內(nèi)容、解題過程，甚至試驗等設(shè)計好，上課時，教師只需點擊鼠標(biāo)，即可將這些內(nèi)容展示給學(xué)生方便快捷。對于擁有一些網(wǎng)絡(luò)教學(xué)設(shè)備的學(xué)校，教師隨時可以從網(wǎng)上獲取各種教學(xué)信息來補充一些知識。

相比于傳統(tǒng)教學(xué)方式，它節(jié)約了書寫時間，增加了教學(xué)容量，提高了課堂教學(xué)效率。多媒體教學(xué)的大內(nèi)容、高效率特點可以適當(dāng)?shù)募涌旖虒W(xué)節(jié)奏，有利于增強學(xué)生的競爭意識讓學(xué)生在較短時間內(nèi)接受更大量的信息，更一現(xiàn)的實現(xiàn)教學(xué)目的。我在實習(xí)期間，對學(xué)校計算機多媒

體教學(xué)做了大量調(diào)查。可得出以下結(jié)論： 3.共享性好

信息資源的共享和交流每天都在增加和更新，新技術(shù)的發(fā)展也使得文字、圖片、聲音乃至圖像在計算機與計算機間傳播成為現(xiàn)實。而現(xiàn)代化教育技術(shù)的應(yīng)用，特別是多媒體教育網(wǎng)絡(luò)的建立，將使教學(xué)形式在傳統(tǒng)教育中發(fā)生著巨大變化。多媒體技術(shù)的迅速發(fā)展以為教學(xué)形式、教學(xué)手段、教學(xué)方法以及教學(xué)思想的改變提供了更多的可能性。它不僅可以使教學(xué)更為生動形象，而且使得許多常規(guī)方式方法難以表現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容可以容易的表現(xiàn)出來，網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)距離教學(xué)充分體現(xiàn)了教學(xué)的雙向性、實用性和交互性。

（二）多媒體在教學(xué)中的不足 1.容易改變教師的主導(dǎo)地位

盡管多媒體教學(xué)是一種有效、先進(jìn)的教學(xué)模式，但它不應(yīng)該也不能取代教師的主導(dǎo)地位。如果過分的依賴這種教學(xué)模式，那么結(jié)果將是本末倒置、得不償失。2.一定程度上忽略了師生互動關(guān)系 課堂教學(xué)并不僅僅是為信息的傳遞，更重要的是為了各種技能的訓(xùn)練。而多媒體教學(xué)在這方面提供了更多的現(xiàn)成答案，而缺乏對細(xì)致過程的展示。這樣，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中就容易缺乏由教師引導(dǎo)的由淺入深、由具體到復(fù)雜、由簡單到抽象的思維過程。3.容易分散學(xué)生的注意力

多媒體教學(xué)手段形象生動，然而，許多同學(xué)注意的只是音樂和動畫，甚至有的同學(xué)還要討論屏幕那些地方怎么好玩，并提醒周圍同學(xué)注意，學(xué)生的興趣調(diào)動起來了，可注意力卻分散了。

五、小結(jié)

通過實例可以看出多媒體確實彌補了傳統(tǒng)教學(xué)的諸多不足，給教學(xué)帶來了新的生機。這就需要每個教師在提高多媒體教學(xué)能力，充分利用好學(xué)校多媒體設(shè)備的同時，繼承傳統(tǒng)教學(xué)的精華，做到優(yōu)勢互補，為社會培養(yǎng)創(chuàng)造型，探索型的人才