对ＣＡＩ新教学模式的两点思考

王恩德　陆　楠

一、多媒体计算机辅助教学对传统教学模式的影响

在传统教学模式中，教学工具是书本、粉笔和黑板，教学过程是以教师为主体，学生的学习活动基本上是被动的。学生主要靠老师的讲授来获得知识，老师无法做到对每一个学生因材施教。学生在这种被动的学习活动中，创造性思维难以激发，主观能动性难以发挥。此外，由于存在着师资水平、教学环境和地域分布等差别，从而形成教育不平等的现象。

CAI课件内容都是优秀教师经验和现代教育思想的结合，是众多教育工作者群体智慧的结晶，对传统教学模式产生了极大的影响，形成了新教学模式。

在新教学模式中，利用计算机的智能化特点，转化教学过程中主动和被动关系，通过学生和计算机的交互活动，使学生积极地、主动地进行探索式学习，对学生创造思维的开发和学习能力的培养具有至关重要的作用，同时将会使教学思想、教学方式方法、课程体系和课堂结构发生巨大变化，为优化教学过程、增进教学效果、加大信息量的传授和提高教学质量，将产生不可低估的影响。

CAI教学的信息组织结构改变了传统教学信息组织结构。教学信息组织结构通常应该是线性结构、分支结构和网状结构等多种形式，传统的文字教材(课本)、录音教材和录像教材其信息组织结构都是线性的和顺序的。然而，人类的记忆结构是网状结构，联想检索必然导致选择不同的途径，线性结构客观上限制了人类自由联系能力的发挥。目前，多媒体CAI采用了超文本(HyeprText)和超媒体(Hyper Media)技术，克服了传统教学信息组织结构单一的缺陷。所谓超文本，是把一些非连续的文本作为结点，利用各结点之间的关系，链接存储在网络结构中。而超媒体则是超文本设计思想的发展，其网络结构的结点不仅仅是文本，还可以是图象、声音和动画等多种媒体。

在新教学模式中。交互式的多媒体操作方式可以从界面上接收操作者输入的信息，这样学生可以根据自己的学习兴趣和程度自由选择学习内容，自己控制掌握学习进度，真正实现因材施教的教育理论。根据教学进度给学生提供了大量习题，按难易程度分成各种等级，并备有标准答案，学生可以自测自评，帮助消化学习内容。

新的教学模式真正实现了寓教于乐的教学效果。多媒体CAI的表现形式接近于人们的自然习惯，其生动形象的画面、悦耳动听的音乐使学习内容图文并茂，栩栩如生，为教学提供了逼真的表现效果，增加了学生学习的兴趣。例如象物理、化学等实验性学科，有大量的实验需要教师演示和学生自己动手完成，但不是每一个学校都有条件让每一个学生自己动手完成每一个实验的，这样或者由教师来演示或者放弃通过实验让学生加深理解、巩固认识的机会，而现在可以通过相应的CAI来演示实验的全过程，并且可以通过人机交互让学生参与进去，不仅可以有效、充分地利用课堂时间，而且也让学生通过实验将感性认识升华到理性认识的高度。

目前，CAI发展的新趋势是网络CAI。网络技术在近年内发展相当快，Intemet国际网络传输速率已由70年代的56kbps(即每秒传输56k字节信息)提高到现在的45mbps(即每秒传输45兆字节信息)。与此同时，我国的数字通讯网不但同国际接轨，而且已同各省市和各大专院校的区域网连通，用户只要具有一台计算机、一台调制解调器和一条电话线，不出门就可以入网通讯，利用网络上的CAI上课学习，或者同网上的老师、学生交流学习经验和解答问题，这就是所谓的“电子空间学校”，这种交互式教育环境和全球化的教育程序将使教育模式产生新的变化。没有围墙的学校、电子网络交织的大学和基于新的学术模式教育体制等概念，在21世纪将不会轻易被否认。

在数字通讯网络技术支持下的多媒体CAI，其教学模式的优点主要表现为；

(一)能扩大教学广度和深度。学生无论在何处，只要是能通电话，通过网络通讯把教学内容传到千家万户，就如同在一间教室内，共同接受优秀教师的教育。

(二)共享教育资源。学生可以选用网上的CAI课件和习题库学习有关课程，也可以访问网上的图书馆，查阅和索取有关的学习资料。

(三)便于学习交流。在网上可以结识许多学友，这些不见面的同学互相之间可以进行交流和探讨学习经验。

(四)利于老师咨询辅导。网上老师可以根据每个学生的具体情况解答学生提出的具体问题，也可以把典型问题向网上的其他同学提出，以供参考。

网络CAI目前无论是从基础、条件和社会需求，都已经到了大发展的阶段。美国一些大学已采用了这种教育模式，如斯坦福大学的远程通讯网络教育中，他们通过卫星将其课程向全美国传送。我国在这方面虽然发展的较晚，但已经有了较有影响的“101远程教学网”，它是由北京高拓电子科技有限责任公司与北京101中学共同推出的，已经受到社会各界的关注。在这个网上注册的学生通过计算机每周接收101中学的同步教育信息，老师每周根据单元讲课内容，布置模拟试题，并对疑难问题作详细分析解答，特别是学生可以把自己个别的问题通过计算机在几秒之内传送到网上，由教师逐一解答。目前该网上已有数十家学校、数万名学生受益，许多学生经过一段时间的学习，学习成绩有显著提高，充分显示了网络CAI的强大生命力和旺盛的需求。

二、发展新教学模式的思考

随着计算机技术进一步普及，新的教学模式发展势头很高，但在具体研究、开发和实施过程中还面临着许多困难和问题，从而阻碍了其健康发展。根据我们的工作体会，应该解决好以下几个方面的问题。

(一)转变领导认识，充分重视和支持新教学模式的发展。计算机辅助教学支持下的新教学模式对改变教学内容、教学方法、教育体制以及提高教学质量和效果，都起着重要的作用，这个问题目前尚未引起足够重视。随着我国教育改革的不断深入，主管领导部门对此应有充分认识，增强发展新教学模式的紧迫感，投入一定的人力，提供所需的经费，制定有效的政策和措施，积极推动本单位的计算机辅助教学的发展。

(二)培养人才，研究和开发高质量的多媒体CAI课件。多媒体CAI课件是一门综合技术的计算机软件产品，研究和开发人员不仅要熟悉对应课件所包含学科的科技文化知识和精通计算机技术，而且还要具有音乐、美术和编导等方面的修养，但开发机构普遍缺少这样的复合型人才。现在往往是一批有教育理论与教学经验的教师加上计算机软件开发人员的简单组合。这样，在设计时教师往往不能充分利用计算机所提供的功能，而计算机软件开发人员对教学不精通，从而就形成了相互配合不协调的状况。此外，由于其它艺术方面的不足，阻碍了多种媒体在CAI课件中的应用。

为了弥补开发人员各自的不足，除了相互之间密切配合以外，必须按照软件工程的科学设计方法，将开发过程分为分析、设计、制作以及测试等阶段进行。

分析阶段：主要是选择比较成熟的课程，根据该课程的教学大纲制定出CAI课件大纲，确定教学目标，然后分析并形成关系图和相应说明，使教学内容和教学方法更好地与计算机结合起来。

设计阶段：先进行整体设计，后进行详细设计。前者是根据课件的结构进行模块设计，形成软件结构、模块功能和数据接口说明，后者是进行结构编程设计，确定每个模块的算法，并描述处理过程，即为制定编导脚本。

制作阶段，包括设计程序和编制使用说明书，形成CAI课件。

测试阶段：包括单元测试和综合测试，使CAI课件能够实用。

除了以上的设计方法外，必须有完备的开发设备。由于多媒体是近几年才发展起来的新技术，需要在高档微型机上配置各种媒体的输入输出设备，例如：专业声卡、非线性视频编辑卡、图形加速卡、图形扫描仪、数码相机、MIDI合成器等。一般单位缺少这些设备，只有建立专门开发机构，装配先进技术设备，才具备开发的条件。

(三)增加经费投入，改善教学环境。由于资金的原因，学校教学用机的档次一般来说都不太高，这些设备经历了多少年的超负荷使用，已经陷入了一种困境，如设备陈旧落后，可运行软件的水平已经不适应教学需要。如果要在学校进行多媒体CAI的教学，必须建立通讯网络设施和多媒体计算机室。

(四)制定CAI研究和开发标准。CAI同其他软件不同，是关系到我国培养人才的大问题，希望有关主管部门能够正确引导，制定统一标准，使之健康发展。目前这方面的工作还欠缺。开发研制处于无政府状态，会产生一些次品，造成不良影响。

作者单位：吉林大学计算中心(长春130023)

责任编辑：邵英。