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摘要:多媒体教学是一种现代化的教学手段。将多媒体技术运用于矿物原料基础课程的教学过程中，可以将教学内容中比较抽象、难以理解的内容非常直观的展现在学生面前，克服了以往教学手段及教学方法的不足，大大提高了学生的学习兴趣以及课堂效率。文章讨论了多媒体课件在矿物原料基础教学过程中的具体应用，阐述了多媒体技术在本课程教学中的优势以及不足。
关键词:矿物原料基础;多媒体;教学
多媒体技术是指利用计算机对文本、形、图像、声音、动画、视频等多种信息综合处理、建立逻辑关系和人机交互作用的技术［1］。多媒体教学作为一种新的教学手段，信息量大，形象直观，能有效地将文字、动画等多种信息融于一体，将难于用语言表达的课程内容形象地展现出来，提高学生学习兴趣的同时也提高了学习效率［2］。矿物原料基础是材料科学与工程本科专业的一门重要的专业基础课，它是在结晶学的基础上，主要介绍矿物的成分、结构、形态、性质、用途和它们之间的内在联系。课程中抽象概念多，每一种矿物又都有特定的晶体结构，需要学生具有良好的空间想象能力及理解力。仅仅采用传统的教学方法已经无法满足教学的需要，因此多媒体技术在矿物原料基础教学中的地位显得特别突出。本文根据多媒体在矿物原料基础教学中的应用经验，对多媒体课件运用中的优点及不足进行了探讨。
1多媒体课件在矿物原料基础教学过程中的应用
矿物原料基础中有一大部分内容涉及矿物的成分在空间的排列方式———矿物的晶体结构，非常抽象，需要学生具有良好的空间想象能力才能较好的理解这些知识点。在实际的教学过程中，我们将矿物的晶体结构以动画的形式展示给学生，根据动画解释矿物的物理性质与晶体结构的关系;矿物的用途与物理性质之间的关系，生动形象的解释了矿物的成分与用途之间的内在联系，使学生容易理解接受。例如，在讲解金刚石的晶体结构时，首先展示晶体结构中的化学键，因为C－C之间均为共价键，所以金刚石是自然界中硬度最大的矿物，可以加工成最高级的切割工具及研磨材料;金刚石的不完全解理是沿着晶体结构中网面密度最大的网面产生，即沿着晶体结构中连结力弱的方向产生，通过金刚石晶体结构的动画旋转，使学生清楚的看到不同网面之间距离的差别，找到了连结力弱的方向，容易明白解理的形成原因。再比如，矿物总论中关于沸石水的解释，沸石水是存在于沸石晶体结构中的空隙及通道内的水分子，随外界湿度及温度的变化而变化，空隙的形状、通道是怎么样的呢?通道的连通状况如何?我们通过硅氧四面体及铝氧四面体的链接———环的形成———通道的形成———通道及空隙的分布及连通———水的吸入，借助动画展示展示了这一系列的变化过程，明确了沸石水的存在位置，非常直观、形象，学生容易理解。多年的教学效果显示，使用多媒体可以更好地展示教学内容，激发学生学习兴趣，提高教学效率和教学质量［3］。通过课堂提问，发现了学生对学习内容有较好的理解。在矿物原料基础的教学内容中，除了用动画外展示矿物的晶体结构及物理性质，还有相当一部分内容是相对单调的文字，我们一般遵循简洁清晰的原则［4］，尽可能用图片加上较少的文字来说明问题，选用图片时也尽可能选择同学们比较熟悉的实物。例如介绍石墨的用途时，选用以下几张图片:铅笔图片———石墨可以与黏土混合生产铅笔芯;坩埚图片———石墨用于生产耐火材料;石墨烯、金刚石的图片———石墨做为合成石墨烯、金刚石的原料;电池图片———石墨可以做电池的电极材料;石墨密封圈图片———石墨可以通过插层制备氧化石墨、煅烧制备柔性石墨，然后加工成各种型号的密封材料等等，简单明了，印象深刻。制作多媒体课件涉及多方面的知识和能力，首先需要熟悉教学内容，只有根据教学目标设计出良好的多媒体课件，才能达到“因材施教，因境施教，因人施教”［5］。
2使用多媒体教学的优势
2.1激发学生的学习兴趣
在矿物原料基础的授课过程中利用多媒体教学课件，把抽象的晶体结构图变直观，静止的三维空间图变成动感图，微观的现象变宏观，可以充分调动学生的感官参与，增强理解和记忆。如具有钙钛矿型结构的矿物为什么有的具有铁电性，有的不具有铁电性?通过动画及图片展示了Ti－O八面体孔隙的尺寸及内部填充的Ti4+半径的相对大小，在离子堆积相对疏松的钡钛矿中，八面体空隙大，Ti4+可以自由活动，能产生自发极化，因此具有铁电性;而粒子堆积相对紧密的钙钛矿中，八面体空隙较小，Ti4+被挤住不能自由活动，钙钛矿因此失去了铁电性。由此也可以解释一系列具有铁电性的新材料。通过上述过程，结合相对简单的文字解释，学生们很容易理解授课内容，提高了他们的学习兴趣。
2.2增大信息量，提高教学效率
矿物原料基础包括矿物原料的化学组成、晶体结构、理化性质、工艺性能和应用效能等内容，信息量大，学时相对较少。如果在较少的课时内讲解全部教学内容，且保证教学质量，就必须采用新型的课堂教学方法。运用多媒体辅助教学，就可以节省板书时间，给学生提供更多的知识信息。例如讲解层状硅酸盐矿物的晶体结构与物理性质的关系时，仅仅利用蒙脱石的晶体结构图，很容易讲清楚所有2∶1型层状硅酸盐矿物的晶体结构。图中可以展示四面体层与八面体层的位置;结构单元层的组成;层间域的位置及其间金属阳离子的类型;金属阳离子产生的原因;层间水的有无等等对粘土矿物物理性质的影响。利用高岭石的晶体结构图讲解所有1∶1型层状硅酸盐矿物的晶体结构。通过归类讲解，举一反三，触类旁通，既节约时间，学生还容易理解与记忆，提高了课堂教学的效率。
2.3图文并茂，声相统一
矿物原料基础中的抽象内容，教师讲解费力，同时学生学习困难。利用模拟仿真，有利于帮助学生迅速、直观的理解抽象概念［6］。例如磁性材料是现在材料领域研究的热点，是一种应用广泛的新材料。磁性材料的磁性是如何产生的?可以通过研究自然界中磁性最强的磁铁矿来弄清楚。针对这一知识点，我们选用了磁铁矿中金属阳离子———铁离子的核外电子分布图，说明其核外有未成对的电子，这是条件之一;用动画表示磁铁矿具有磁性的条件之二———具有反尖晶石型结构。两个条件缺一不可。在此基础上再用视频展示材料磁性的产生过程，前后结合，提高了学生的学习积极性。
2.4学生更易获取和保持知识
有研究表明，人类获取的信息有83%来自视觉，11%来自听觉。多媒体通过形成图文并茂、声像结合、生动直观的教学环境带给学生视听等多重感官刺激［7］，由此可见多媒体教学更易获取知识，且保持时间长久。
3使用多媒体教学需要注意的问题
使用多媒体教学有其独特的优势。但是在我们的教学中也发现了一些问题，并采取了相应的措施。
3.1多种授课方式相结合
虽然与其它的授课方式相比，多媒体教学减轻了教师板书的工作量，且形象、直观。如果仅仅把多媒体教学课件在课堂上进行简单的播放，将形成另一种满堂灌，减少了学生独立思考的时间，无法调动学生的学习主动性。因此我们在全面把握授课内容的基础上，将讨论式教学、翻转课堂、启发式教学等多种教学方法与多媒体技术有机结合，根据不同的教学内容采取不同的教学方式。讲解刚玉时，提前布置学生查阅资料，了解刚玉的用途，因为同学们对红宝石、蓝宝石的兴趣比较大;上课时首先让学生讲一讲自己查到的资料及认识;然后教师讲解刚玉的晶体结构特点及物理性质，在讲解的同时提问与这些物理性质相关的用途，学生印象深刻。讲解矿物颜色的成因机理时，教师先讲解，然后留一定的时间让学生讨论，因为学生从物理课中学习了光学的知识，每个组选1～2个同学发言，最后教师总结。通过多种方式教学，克服了单一教学方式的不足。
3.2控制授课进度，增加互动
因为多媒体教学不用写板书就可以把问题解释清楚，容易导致课堂上教学内容量过大，学生较难在短时间内接受大量的信息，同时与学生的互动交流少了。针对这一问题，在实际的教学中，我们有针对性的安排了一定数量的思考题，或者课堂小测验，或随堂提问等，既能随时了解同学们对知识的掌握程度，也适当的减缓了课程的进度。
4结语
矿物原料基础的教学过程中，适当的使用了多媒体，激发了学生的学习兴趣，提高了学生的学习效率。同时对教学过程中出现的问题采取了相应的解决方法，更好的发挥了多媒体教学的优势。
参考文献
［1］王耀先，刘丹丹，张秋霞，等.多媒体技术在非化学专业无机及分析化学教学中的应用探讨［J］.广东化工，2012，39(1):155，159.
［2］唐鑫，钟盛奎.探讨多媒体手段在物理化学教学中应用［J］.广东化工，2009，36(6):237.
［3］司志华.浅谈多媒体教学的特点和基本模式［J］.新教育时代:电子杂志，2015(10):40.
［4］温俊峰，刘曰涛.信息技术与有机合成化学教学整合的探讨［J］.广州化工，2011，39(17):124－125.
［5］任登泉.浅谈高校专业课多媒体教学的应用现状及发展［J］.吉林农业科技学院学报报，2014，23(1):74－75.
［6］王新平.多媒体技术在分析化学教学中的实践与研究［J］.广东化工，2004，31(8):12－13.
［7］陈友生，张玉祥.论多媒体教学［J］.广东化工，2007，34(3):90－92.
作者:张秀英 杨赞中 单位:山东理工大学材料科学与工程学院
