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摘 要:计算机辅助教学CAI(Computer Assisted Instruction)作为一种教学中的现代化技术,越来越受到人们的重视,计算机辅助教学是利用计算机作为主要的教学媒体来进行教学活动,即利用计算机来辅助教师执行教学。本文分析了目前我国CAI的应用现状,随后探讨了CAI的未来发展趋势。
关键词:CAI;现状;未来;发展
一、CAI的应用现状
计算机辅助教学大多以“观摩课”的方式成为教育教学中的一个点缀,信息技术并没有真正与学科教学“融合”在一起。这主要是因为在进行计算机辅助教学的过程中,需要老师自己开发课件,而开发课件需要花费很多的时间和精力。
虽然市场上已经有相当数量的教学软件,但是适用于教学的软件并不多。因此大多数情况下是教师自制课件,但是在制作课件的过程中很多学校普遍存在着这样的情况:由学科老师编写稿本,由计算机技术人员编程实现,开发成小型的教学软件,很大一部分学科老师由于计算机操作技能的生疏,使得课件的最佳优势不能发挥出来,且在实际应用中常常因操作失误而失败,这就大大抑制了教师自制课件的积极性。
一般我们上课时用的课件都是事先根据教学要求而设计确定的,而现在多数课件的开发恰恰忽略了这一点,单纯追求直观和生动,忘记了作为主体存在的学生的主动性。只强调教师的“教”而忽略了学生的“学”,按照这样的理论设计的课堂教学软件。学生参与教学活动的机会少,大部分处于被动接受状态,学生的主动性、积极性很难发挥,更不利于创造型人才的培养。很容易会进入一种“人灌+机灌”的新的课堂教学误区而教师也受到定型的课件影响,完全围绕着课件讲课,缺少了课堂教学中最为精彩的“即兴发挥”,把原本的“课件辅助教师”变成了“教师辅助课件”。
二、现状的分析
虽然CAI有着许多突出的特点,并在教育实践中证明是有效的。但是作为新生事物必然存在不足和缺陷,如CAI教学系统一次性投入大,费用高,而且CAI技术要求高。因此限制了许多有经验的学科教师亲自编制课件。CAI课件的制作远没能达到传统教学过程中备课这么方便自由。这也是目前计算机辅助教学开展中碰到的最主要的一个原因。但是仔细考虑一下,不难发现:老师很难把过多的精力投入到开发软件上,如果老师把大量的时间和精力都投入到软件开发上,就不能将主要精力放在如何利用计算机技术组织教学上来,甚至不能将主要精力放在教学研究上来。从而出现了计算机辅助教学只在这种公开课、观摩课来使用,装点一下门面的这类情况。其实,我们认为教师最主要的任务不在于开发软件,而是如何应用现有的软件把计算机的优势发挥出来。需要指出的是这里所说的“软件”并不是指一个具体的课件,而应是面向学科的工具型软件,包括带有学科特色的平台和多媒体资料库。实际上,近几年来国内出现了一批有教学应用价值的软件。只要教师能基本掌握使用计算机的能力,稍加培训就能够自如地运用它们来按自己的意愿制作小软件,紧密配合自己的教学过程,实现计算机辅助教学,因此这样的软件很受老师的欢迎。
三、CAI研究未来的发展趋势
1.智能化。人工智能教育系统ICAI(Intelligent Computer Assisted Instruction)是一门以计算机科学、信息科学、教育心理学、认知科学等诸多门学科为基础的综合性新兴学科。ICAI系统主要是在知识表示、推理方法和自然语言理解等方面应用人工智能原理,智能教育系统的标准结构包括4类模块,即:知识模块、学生模块、教师模块、人机界面。我们认为人工智能用于教育是合乎自然的选择,ICAI可以更好地因材施教,使学生能更主动地自主学习,因而也更能吸引学生。
2.集成化。CAI良好的课件开发工具是实现CAI的关键。当前课件开发工具正向集成化方向发展。它将使CAI课件由程序式向框架式方向发展,克服程序式软件费时多、需较多编辑技巧等不足,使软件结构更简单,易于实现。好的CAI专用语言可以提供功能很强的面向图形的交互应用工具,作者可在窗口环境中利用鼠标和键盘输入图形和课文,即使编程经验有限的作者也可以在菜单的提示下一步步填入内容,并自动装配成可执行课件。现在已有多种集成化开发工具。在促进CAI教学软件的开发与应用上起着重要作用,但在灵活性、可用性、可移植性、可重用性和研制开发效率上都存在着不少有待探讨解决的问题。
3.多媒体和超媒体体CAI。多媒体和超媒体技术逐步应用于CAI。早期的多媒体CAI主要借助磁带式音像設备提供声音和图像,并与计算机相连,使CAI由单纯文字呈现为声图文并茂。90年代出现的多媒体技术,使计算机具有综合处理和管理文字、图形、声音、图像(静止及活动图像)的能力。最近提出的超媒体是多媒体和超文本结合的产物,超文本是一种信息管理技术,它把不连续的信息单元连成信息网,并附有对信息块的解释。通过对信息项目的直接交互,可实现对更多相关信息的快速有效存取。其信息表示形式多样,可以是超文本、声音、录像、计算机图形、动画、可视光盘或其它技术上可行的形式。超媒体CAI系统提供了与传统CAI不同的学习方式。由于超媒体对知识的组织和显示十分灵活,可在多方面满足了教育者的理想,使学生和知识源更加接近,克服了传统CAI对学生自由的限制,学生会更加积极,也更容易将新知识与其已有知识结合起来。从而倍受CAI界的重视。
4.网络型CAI。CAI硬件环境从单机逐步向计算机网络运行环境过渡。将智能教育技术与超媒体相结合,建立多媒体计算机网络型CAI,这是CAI的发展方向。随着“信息高速公路”概念的提出,全球化网络已经成为现实。网络型CAI系统的主要作用是可使系统内资源共享,方便信息交换,拓宽获取信息的渠道,在网络环境下开展CAI是对传统教育思想、教学模式、教学方法的改革,它突破了空间和时间的限制。网络所载的大量信息和知识本身就提供了一种教育途径,借助于网络的支持,再加上本身技术的不断完善,CAI在教育领域大显身手的日子正在到来。
CAI已形成一门现代教育新技术,是综合应用教育学、心理学、信息处理及计算机科学等有关知识,研究实现现代教育目标的最优化手段和方法的一门交叉学科。随着计算机技术及应用的飞速发展,CAI的研究、开发和应用也取得了很大发展。開展CAI能克服传统教育和传统教学中许多弊病,并能在个别化教学、因材施教及培养学生创造思维和能力等诸多方面发挥极大优势,CAI的应用将不断促进现代教学改革和教学质量的提高。
参考文献:
[1]詹劼,陶冶.浅析教学活动中计算机的辅助作用[J].科技风,2014,(19):236.
[2]廖小鲲,刘福强.浅谈计算机辅助数学教学的利与弊[J].小作家选刊(教学交流),2014,(8):34.
关键词:CAI;现状;未来;发展
一、CAI的应用现状
计算机辅助教学大多以“观摩课”的方式成为教育教学中的一个点缀,信息技术并没有真正与学科教学“融合”在一起。这主要是因为在进行计算机辅助教学的过程中,需要老师自己开发课件,而开发课件需要花费很多的时间和精力。
虽然市场上已经有相当数量的教学软件,但是适用于教学的软件并不多。因此大多数情况下是教师自制课件,但是在制作课件的过程中很多学校普遍存在着这样的情况:由学科老师编写稿本,由计算机技术人员编程实现,开发成小型的教学软件,很大一部分学科老师由于计算机操作技能的生疏,使得课件的最佳优势不能发挥出来,且在实际应用中常常因操作失误而失败,这就大大抑制了教师自制课件的积极性。
一般我们上课时用的课件都是事先根据教学要求而设计确定的,而现在多数课件的开发恰恰忽略了这一点,单纯追求直观和生动,忘记了作为主体存在的学生的主动性。只强调教师的“教”而忽略了学生的“学”,按照这样的理论设计的课堂教学软件。学生参与教学活动的机会少,大部分处于被动接受状态,学生的主动性、积极性很难发挥,更不利于创造型人才的培养。很容易会进入一种“人灌+机灌”的新的课堂教学误区而教师也受到定型的课件影响,完全围绕着课件讲课,缺少了课堂教学中最为精彩的“即兴发挥”,把原本的“课件辅助教师”变成了“教师辅助课件”。
二、现状的分析
虽然CAI有着许多突出的特点,并在教育实践中证明是有效的。但是作为新生事物必然存在不足和缺陷,如CAI教学系统一次性投入大,费用高,而且CAI技术要求高。因此限制了许多有经验的学科教师亲自编制课件。CAI课件的制作远没能达到传统教学过程中备课这么方便自由。这也是目前计算机辅助教学开展中碰到的最主要的一个原因。但是仔细考虑一下,不难发现:老师很难把过多的精力投入到开发软件上,如果老师把大量的时间和精力都投入到软件开发上,就不能将主要精力放在如何利用计算机技术组织教学上来,甚至不能将主要精力放在教学研究上来。从而出现了计算机辅助教学只在这种公开课、观摩课来使用,装点一下门面的这类情况。其实,我们认为教师最主要的任务不在于开发软件,而是如何应用现有的软件把计算机的优势发挥出来。需要指出的是这里所说的“软件”并不是指一个具体的课件,而应是面向学科的工具型软件,包括带有学科特色的平台和多媒体资料库。实际上,近几年来国内出现了一批有教学应用价值的软件。只要教师能基本掌握使用计算机的能力,稍加培训就能够自如地运用它们来按自己的意愿制作小软件,紧密配合自己的教学过程,实现计算机辅助教学,因此这样的软件很受老师的欢迎。
三、CAI研究未来的发展趋势
1.智能化。人工智能教育系统ICAI(Intelligent Computer Assisted Instruction)是一门以计算机科学、信息科学、教育心理学、认知科学等诸多门学科为基础的综合性新兴学科。ICAI系统主要是在知识表示、推理方法和自然语言理解等方面应用人工智能原理,智能教育系统的标准结构包括4类模块,即:知识模块、学生模块、教师模块、人机界面。我们认为人工智能用于教育是合乎自然的选择,ICAI可以更好地因材施教,使学生能更主动地自主学习,因而也更能吸引学生。
2.集成化。CAI良好的课件开发工具是实现CAI的关键。当前课件开发工具正向集成化方向发展。它将使CAI课件由程序式向框架式方向发展,克服程序式软件费时多、需较多编辑技巧等不足,使软件结构更简单,易于实现。好的CAI专用语言可以提供功能很强的面向图形的交互应用工具,作者可在窗口环境中利用鼠标和键盘输入图形和课文,即使编程经验有限的作者也可以在菜单的提示下一步步填入内容,并自动装配成可执行课件。现在已有多种集成化开发工具。在促进CAI教学软件的开发与应用上起着重要作用,但在灵活性、可用性、可移植性、可重用性和研制开发效率上都存在着不少有待探讨解决的问题。
3.多媒体和超媒体体CAI。多媒体和超媒体技术逐步应用于CAI。早期的多媒体CAI主要借助磁带式音像設备提供声音和图像,并与计算机相连,使CAI由单纯文字呈现为声图文并茂。90年代出现的多媒体技术,使计算机具有综合处理和管理文字、图形、声音、图像(静止及活动图像)的能力。最近提出的超媒体是多媒体和超文本结合的产物,超文本是一种信息管理技术,它把不连续的信息单元连成信息网,并附有对信息块的解释。通过对信息项目的直接交互,可实现对更多相关信息的快速有效存取。其信息表示形式多样,可以是超文本、声音、录像、计算机图形、动画、可视光盘或其它技术上可行的形式。超媒体CAI系统提供了与传统CAI不同的学习方式。由于超媒体对知识的组织和显示十分灵活,可在多方面满足了教育者的理想,使学生和知识源更加接近,克服了传统CAI对学生自由的限制,学生会更加积极,也更容易将新知识与其已有知识结合起来。从而倍受CAI界的重视。
4.网络型CAI。CAI硬件环境从单机逐步向计算机网络运行环境过渡。将智能教育技术与超媒体相结合,建立多媒体计算机网络型CAI,这是CAI的发展方向。随着“信息高速公路”概念的提出,全球化网络已经成为现实。网络型CAI系统的主要作用是可使系统内资源共享,方便信息交换,拓宽获取信息的渠道,在网络环境下开展CAI是对传统教育思想、教学模式、教学方法的改革,它突破了空间和时间的限制。网络所载的大量信息和知识本身就提供了一种教育途径,借助于网络的支持,再加上本身技术的不断完善,CAI在教育领域大显身手的日子正在到来。
CAI已形成一门现代教育新技术,是综合应用教育学、心理学、信息处理及计算机科学等有关知识,研究实现现代教育目标的最优化手段和方法的一门交叉学科。随着计算机技术及应用的飞速发展,CAI的研究、开发和应用也取得了很大发展。開展CAI能克服传统教育和传统教学中许多弊病,并能在个别化教学、因材施教及培养学生创造思维和能力等诸多方面发挥极大优势,CAI的应用将不断促进现代教学改革和教学质量的提高。
参考文献:
[1]詹劼,陶冶.浅析教学活动中计算机的辅助作用[J].科技风,2014,(19):236.
[2]廖小鲲,刘福强.浅谈计算机辅助数学教学的利与弊[J].小作家选刊(教学交流),2014,(8):34.