计算机辅助教学的现状和发展趋势

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计算机辅助教学的现状和发展趋势
务川县民族中学  周长全
摘要：随着时代的进步，全球网络化进程的加快，社会各行各业都应用到了计算机这样的现代信息工具，目前我国的教育领域也开始运用计算机辅助教学（Computer-Assisted Instruction,以下简称CAI）这一现代化教学手段进行教育教学。运用计算机多媒体辅助教学可以使教学内容化静为动，变难为易，提高学生学习兴趣； CAI已成为激发学生兴趣的新方法、新手段。CAI作为一种新型的教学手段，越来越受到老师和学生的欢迎。但它也并不是完美的,在教学中还要把握好分寸,使CAI为我国教育事业发挥更大的作用。
关键词：计算机；辅助教学；课件；网络智能；
运用现代化的教学手段是教育现代化的体现，是社会发展的必然趋势。近几年来随着计算机运用普及，计算机辅助教学(Computer-Assisted Instruction)是计算机作为主要的教学媒体和教学手段进行教学活动的一种现代化的教学技术，可以实现教学信息的多维立体传播和人机交互功能，增强教学信息的真实感和表现力，提升学与教的兴趣和效率，从而达到改进课堂教学、优化传统教学、实现个别化教学和改善学习态度目的的一种教学形态。
一. 计算机辅助教学的现状
1. 计算机辅助教学的概念.
计算机辅助教学（Computer-Assisted Instruction）是计算机辅助教育（CBE）的重要组成部分。它是教师为了提高教学效果和效率，利用以计算机作为教学媒体，改进传统教学或为学生提供一个学习环境，使学生通过与计算机的交互对话进行学习的一种教学形式，即我们平时所说的多媒体辅助教学。
计算机辅助教学是从20世纪90年代兴起的辅助教学的一种方式，作为一种媒体，计算机与其他教学媒体（如黑板、教科书、投影仪、电视机、录像机等）没有什么不同，能够帮助教师提高教学效果、扩大教学范围、延伸教师的教育功能。课堂教学，在今天和今后相当长的历史时期中，仍然是学校教学活动的主要场所，因此计算机辅助教学（CAI）作为一种现代化的教学技术，将集中体现在课堂教学中。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。计算机不仅能呈现单纯的文字、数字等字符教学信息，而且还能输出动画、视频、图像和声音，能非常容易做到教学信息的图、文、声并茂，这种多维立体的教育信息传播，增强了信息的真实感和表现力。另外，计算机作为教学媒体，学生可利用一定的输入、输出设备，通过人机交互的方式进行学习。
2. 对计算机辅助教学的认识.
2.1对计算机辅助教学在教学过程中的利弊缺少科学的认识。
计算机辅助教学作为新生事物，在教学实际中发挥有效提高教学效果的优势，同时也暴露出了一次性投入大、费用高和技术要求高等众多缺陷。计算机辅助教学因其费用高和技术要求高等特点很难被很多条件比较差的教学单位接受，也很难被有条件学校的计算机基础比较薄弱的一线教师所接受，所以很多学校及其教师对计算机辅助教学的认识仍然停留在表面的了解层面，导致他们对计算机辅助教学的片面排斥状态。所以务必加强对计算机辅助教学的学习和宣传力度，保证教师们对这新兴事物有个正确的认识，结合学校实际认真分析各自在计算机辅助教学中的真正困难，并采取相应措施来有效地解决。使广大教师真正认识、接受、运用和研究计算机辅助教学。

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2．2对计算机辅助教学中教师角色的定位不准确的认识。
在计算机辅助教学过程中，教师的最主要任务并不是开发教学软件，而是研究和实现怎样合理应用教学软件，更好地发挥计算机辅助教学的优势来提高教学质量。用科学的眼光看计算机辅助教学全过程，准确定位教师在教学中的主导地位和计算机的辅助地位，正确理解片面强调教师的主导作用会失去用计算机来辅助于教学的真正意义，单方面强调计算机辅助于教学的作用会导致偏离教学要求，难以达到教学预期目标等实践经验的真正内涵。
2．3对学校从管理角度，鼓励提倡有计算机编程能力的学科教师或课程组研制课件的认识。
这类课件基本能够保证教学内容的完整性，同时体现出设计者们独特的教学风格。教师的教育思想、教学经验的不同和教学对象认知水平不齐等现实情况导致教师对课件的不同要求，只有学科教师才能够研制出吻合教学需求的课件来真正提高教学效果。所以学校要采取相应的奖励措施来调动教师们的积极性，同时对课件进行教学内容、教学质量和技术质量方面严格的质量评估，提高学校教学课件的整体水平。
3.计算机辅助教学运用到学校教育中，存在一些弊端。
3.1计算机辅助教学过程中，片面地考虑教学内容的科学性，由学科教师来制作课件的情况比较严重。学科教师的计算机应用能力、对计算机辅助教学的认识水平和学科特性等导致这类计算机辅助教学只能以“观摩课程”和“电子教案”的形式点缀教学，既没有教学信息的多维立体传播，又没实现人机交互功能，实际上未能真正实现信息技术与学科教学的融合。确切地说，只把传统的板书教学转移到了计算机屏幕上，教师只是摆脱了重复备课和在黑板上边讲边写的“苦差”，使学生远离了动手记笔记的过去，仍进行着一种通过电子媒体的快速满堂灌的教学。
3．2高校计算机辅助教学有不少是以“学科教师编写稿本，计算机技术人员实现编程”的形式体现的这类计算机辅助教学中，虽然学科教师的讲稿会是传统教学中高质量的产品，计算机技术人员设计、实现的课件也会是计算机领域中的高水平成果，但由于学科教师和计算机技术人员的个体差异，他们合作制作的课件很难实现教学内容准确、完整的体现，也很难发挥课件本身的优势，往往难以达到预期的教学效果。
3．3课件制作过程偏离教学要求，存在着单纯追求直观和生动的现象，单方面强调教师的“教”而忽略了学生“学”的情况。这类课件在设计中把过多的精力投入到如何实现教学信息多维传播的问题上，同时只努力体现教师的主动性，忽略了利用计算机的交互性优势实现积极主动地去“学”的问题，影响到了培养创造型人才的进程，使教学在不知不觉中走向更为可怕的“人机同时灌”的新的课堂教学误区。其严重后果是学生进入被动、麻木的接受状态，教师则受课件定型情节的影响，失去传统课堂教学中最为精彩的“即兴发挥”，进入机械的传授状态，扭曲了计算机辅助教学中课件辅助于“教”与“学”的含义。总之，课件制作过程中片面地强调教学内容和计算机的表现效果，忽视了教学内容与手段的有机结合对教学效果的影响。导致了课件本身的灵活性和使用性比较差、配套的素材资料建设不完善等情况，影响了计算机辅助教学的辅助于教学功能的真正体现。

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4、网络资源在计算机辅助教学中得到应用。
由于网络化进程的加快，网络资源的丰富使得我们准备应用计算机辅助教学的教师感到无比高兴，因为网络为他们提供了制作课件的素材，拓宽了他们的视野和思维。教师可以轻而易举地在相应的网站中找到自己所需要的素材，并应用到自己的课件当中。在制作课件时可以从网上获取大量的所需图片、文字及声音资料。还可以将网络上存在的成品课件直接运用于教学当中。
5．电子技术的发展，数字视频技术的出现使计算机辅助教学又有了进一步的发展。
数码照相机和数码摄像机的出现，我们可以把比较优秀的课例制作成声像资料进行保存或利用网络共享此资料。实现教学资源共享。如在网络上看到的视频教学课例等都是采用数字视频技术制作而成的，这样可以使全国各地的教师通过网络进行学习和交流，获取更多的教育教学信息，学习更先进的教育教学方法，运用到自己的教育教学中去。
二．计算机辅助教学现状的分析对策
1．计算机辅助教学存在问题的对策
从计算机辅助教学应用情况分析中发现,计算机辅助教学的认识及应用能力的提高可以通过各种学习和培训来达到，但教学软件的进一步完善可成为了难题。目前，很多学校仍用着学科教师(课程群成员们)编制的教学软件，在一定意义上保证了教学内容的完整、生动的传授，也能实现学生的主动、有效地接受，但往往受学科特色和教师教学风格等因素的约束，无法在其它学科或其他教师的教学中引用。实践证明，学科教师根据教学实际，运用素材资源库和制作平台相结合的新思路，充分利用网络和其它媒介提供的信息资源，结合每次的课堂教学需求来灵活地组合相关资源，才能真正走出计算机辅助教学应用目前所面临的课件的局限性困境，彻底改变教学软件在设计、开发和使用上的相互割裂的局面，使计算机辅助教学在课堂上的运用有了崭新的发展。即实际教学中，只有教师根据课堂教学的实际需求，针对某一教学内容和教学目标，结合教学策略，合理组织和有效利用教学素材，制作出满足不同教学对象需求的很多有效课件来辅助于教学，才能真正发挥计算机辅助教学的优势，并能够有效地提高教学效果。
（1）转变教师思想观念,使教师在授课时改变传统的教学模式，采用现代化教学手段进行教学。根据教育学原理，在教学过程中，教师起主导作用，而学生才是学习的主体，所以我们教师在教学时一定要注意到这一点，充分调动学生学习的积极性，发挥出学生学习的主动性，使其在活跃、生动的气氛中学到所学知识，提高学生学习兴趣，而CAI就能够实现这一教学要求。为达到课堂教学有效开展CAI，是靠教师自觉运用教学设计和学习理论，自己制作适合各种教学情境的教学软件，全由教师任凭自己的教学风格使用。在学校课堂教学中要充分利用计算机辅助教学，关键是教师的教育思想和教育技术修养。因此，课堂教学现代化，归根到底是教师人的“现代化”。这就要求教师从传统教学观念中跳出来，以实现最好的教学效果。

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（2）加大对信息技术教育的投资是开展好计算机辅助教学的物质基础。我们说采用CAI手段进行教学能推动我们的教育事业，能提高我们的教学质量，然而这种教学方式需要更多的硬件支持，首先我们就要满足CAI运行的物质条件，CAI在教学中的应用最终都要靠人来实现，学校教育现代化，设备条件是重要的，但不是关键的。解决此问题首先要解决计算机辅助教学应用的物质条件，为发展我国的教育事业利用现代化教学手段已经是势在必行，因此必须要加大在此方面的经济投入，特别是经济条件比较落后的地区。这就需要我们的领导层要提高认识，转变观念，加大该方面投入，使各学校都能够实现利用CAI这一现代化教学手段进行教学，最终达到CAI的普及应用。
（3）提高教师素质，拓宽计算机培训层面。为充分发挥CAI在教育教学中的作用，光有先进的设备是不够的，还要有先进设备的使用者，这些人就是我们每位教育教学一线的教师，为了达到这一目的，必须拓宽计算机培训的层面，使我们每位教师都能够接受良好的信息技术培训，以提高教师的整体素质。现我国比较发达的地区已经开始对教师进行系统的、全方位的计算机培训。而比较落后的地区还不能做到这一点，这就需要落后地区也要看到计算机辅助教学的前景，自己想办法解决教育信息闭塞的问题及教师计算机培训方面的问题，除提供物质保障的同时还要对学科教师进行培训：1、要培训学科教师能独立设计软件进行计算机辅助教学，首先要分析其可能性。根据目前的计算机技术的发展水平和学科教学内容的特点，实现这一目标是学科教师掌握开发软件的可能性。2、计算机辅助教学过程中常用的计算机技术的培训。使学科教师掌握必要的计算机技术进行计算机辅助教学活动，如果对教师在这方面提出过高的的要求是不现实的，甚至产生负面效应，所以必须根据中小学教学内容的特点进行分析，归纳出学科教师进行计算机辅助教学时应掌握的基本内容，由浅入深逐步进行培训，以增强学科教师的信心，使学科教师尽快掌握必需的技能技巧。只有根据学科的特点，对学科教师进行不同层次的培训才能把计算机辅助教学手段很好的融合到教学当中。
三．计算机辅助教学的发展趋势
目前我国已认识到计算机辅助教学在教育教学中的重要作用，无论是从经济上还是在教师培训上都在采用积极的态度：对CAI软件的开发作出理论上、技术上和应用方面的深入研究，是促进CAI不断发展的基础工作，此方面已给予充分重视，同时也正在不断地解决CAI软件使用中的问题。
其中“教师的培训”是一个关键。不仅要使教师掌握CAI软件的具体的使用方法，更重要的是观念的转变，以教学改革促进CAI的应用，反之又通过CAI的应用促进教学改革。CAI是在教育教学改革中产生和发展起来的，它本身带有鲜明的革新品格。用传统的方法、其它的媒体，甚至人类教师本身无法或难以实现的目标，通过计算机资源的合理应用，将使问题得到圆满地解决。因此，明确CAI软件的研究和应用的根本目的在于改革教学、提高学生的培养质量，而不在于为了形式上的使用。应当把研究、应用和教师培训有机地结合起来，以研究促进应用，反过来又以应用促进研究，使其形成互动机制，以此保证CAI的快速有效发展。

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计算机辅助教学的发展趋势是：一是网络化。网络化进程的加快，信息资源无比丰富，CAI将逐步转向网络计算机辅助教学（Network Based Computer Assisted Instruction，NBCAI）学生和教师通过计算机网络进行课题内容的学习、讲授、练习和测试。NBCAI的实现主要有两种:基于WWW的CAI和基于Client/Server的CAI。基于WWW的CAI是教师将教学内容制成超文本文件，发布到Internet或Internet的WWW服务器上，学生通过使用WWW浏览器，登录到相应的网站以实现远程教学（Distance Learning）内容的学习，最终实现通过网络的交流。二是智能化。CAI将逐步转向智能计算机辅助教学（Intelligence Computer Assisted Instruction，ICAI），它以认知学为理论基础，将人工智能技术应用于CAI。ICAI将教学内容与教学策略分开，根据学生的认知模型提供的信息，通过智能系统的搜索与推理，动态生成适合于个别化教学的内容与策略。通过智能诊断机制判断学生的学习水平，分析学生产生错误的原因，同时向学生提出更改建议、以及进一步提出学习内容的建议;这样对提高学生学习效率，激发学生学习兴趣极为有利，能充分利用计算机的交互性实现双向教学。而且计算机技术的迅速发展必将推动CAI向着更先进、更高水平的方向发展，网络CAI将与智能CAI有机融合，实现网络环境的智能计算机辅助教学系统（NetworkBasedIntelligence Computer Asˉsisted Instruction System，NBICAI），它们之间相互取长补短，以有机方式构建一个新系统工程。在教育领域最终实现人——机之间真正的交互，对我国的教育事业最终起到很大的推动作用。
我们相信，在不远的将来，计算机将成为主要的教学工具，计算机辅助教学也将成为主要的教学手段和方法。人类几千年的教育事业会因为计算机和CAI技术而重振并飞速发展，取得更加辉煌的成果。