CAI在计算机软件教学中的应用研究

2022-09-11

计算机辅助教学 (Computer Aided Instruction) , 简称CAI, 它是在计算机的辅助下, 以对话方式与学生讨论教学内容、安排教学进程、进行教学训练的方法与技术。CAI综合应用多媒体、超文本、人工智能和知识库等计算机技术, 克服了传统教学方式上单一、片面的缺点。它的使用能有效地缩短学习时间、提高教学质量和教学效率, 实现最优化的教学目标。

CAI的主要研究内容包括三个方面:第一个方面是CAI模式。CAI系统通常采用的教学模式有练习 (包括编排题目、比较答案及登记分数, 通常作为正常教学的补充) 、个别指导 (包括教授规则、评估学生的理解和提供应用的环境等) 、对话与咨询 (又称为“苏格拉底”教学模式, 允许学生与计算机之间进行比较自由的“谈话”) 、游戏 (创造一个带竞争性的学习环境, 游戏的内容和过程与教学目标相联系) 、模拟 (用计算机模仿真实现象并加以控制, 如模拟化学或物理实验和飞机、车船驾驶训练等) 、问题求解 (让学生以多种途径运用规则和概念, 得到问题的解) 等六种模式。在具体的教学过程中, 根据教学内容表达的需要和教学目的的要求, 需要在同一课程不同的内容或不同的教学环节中交叉使用这些教学模式。第二个方面是CAI课件的制作。CAI系统工程核心是课件, 由课件设计者根据教学要求用CAI写作工具或计算机语言编制而成。第三个方面是CAI写作工具与环境。CAI写作工具是提供给课程教师编制课件的写作环境。良好的写作系统和开发工具是提高CAI课件开发效率的关键。

在计算机软件的教学中, 主要利用CAI将计算机软件以动态的形式再现, 以实现计算机软件模拟。

1 CAI在计算机软件教学中应用的目的

计算机软件这门课程主要特点是抽象, 教师用语言很难让学生理解计算机软件的抽象概念, 而且各类计算机软件的表达曲线、曲面众多, 表述计算机软件的图形又是动态的。根据电磁场的麦克斯韦方程组, 建立了计算机软件仿真程序后, 就能生动的再现计算机软件随条件变化而出现的各类静动态画面。

因为CAI具有将图文、声像、动画等信息同时呈现在学生眼前的功能, 因此CAI在计算机软件教学中应用的目的, 就是要让学生不易理解的抽象的内容, 变成学生易理解的具体的、生动的内容。

2 CAI在计算机软件教学中的优点

CAI是采用现代化教学设备, 通过计算机与学生、教师之间的交互活动来达到教学目的的一种教学方式。它可以利用多媒体技术将图文、声像、动画等信息同时呈现在学生眼前, 使教学内容形象、具体、形式活泼, 更具有吸引力, 从而使教学内容更容易理解、更容易记忆。利用CAI课件, 可以使学生在相对轻松的环境中, 将静态的理解变为动态的分析, 有利于培养学生的创造性思维。CAI教学不但能提高教学质量, 而且还能提高教学效率, 因此允许教师在课堂上增加信息量, 以适应现代科学技术对高校教育的要求。CAI教学的优点是显而易见的, 只要正确合理的使用, 定能收到良好的教学效果。

3 CAI应用的技术方案

CAI在计算机软件教学应用中, 首先要建立CAI应用的技术方案, 在建立方案时, 应注意以下几个问题。

3.1 发挥教师的主导作用, 切忌照本宣科

课件是教师在上课前制作好的, 是为课堂教学服务的工具。教师在讲课过程中不能照着课件上的内容宣读, 那将与传统教学中的看录像片和放幻灯片没什么两样。教师在课堂上的主导作用不能丢, 讲课的逻辑性和启发性不能放弃。这就要求教师在讲课前要认真备课, 设计好要讲解的内容, 真正用活和用好课件。

3.2 注意循序渐进, 控制讲课节奏

采用CAI课件讲课, 由于节省了传统教学方式中板书和画图所用的大量时间可以丰富教学内容, 增大信息量, 同时可以使教学进度加快。如果不注意, 容易造成学生消化不良。一堂课信息量增大, 学生的思维处于高度紧张状态, 稍有疏忽就会跟不上。而且很容易造成学生来不及思考, 没时间记笔记或者干脆不记笔记等现象, 严重影响学生的学习效果。正确的做法是, 课程内容要一步一步循序渐进的展开, 根据讲解的内容随时调用课件。注意控制讲课的节奏, 切忌把内容一下子都打在屏幕上, 应该把文字、公式、电路图等一层一层地播放。给学生一个思考的空间和思考的时间, 尽量照顾到学生的思维节奏和接受能力。同时也可以利用课堂提问和课堂讨论的方式, 启发学生积极思考, 有利于加深理解, 消化吸收。

3.3 活跃课堂气氛, 抓住教学重点

刚接触CAI时, 学生会被多彩的画面和真实逼真的三维动画等激发出好奇的学习兴趣, 但却忽视教师在课堂上的言行、举止等形态。而且, CAI课件毕竟不象故事情节很深的电视剧引人入胜, 久而久之, 会感到枯燥乏味, 学习兴趣难以持久。反之, 如果过分追求视觉的图像、声音和色彩, 又易将学生的注意力分散, 从而掌握不到学习的重点和目的。因此, 教学中除了使用CAI课件的动态图形之外, 教师也要给学生营造动感的环境, 活跃课堂气氛, 吸引学生的注意力。

3.4 注意与其它教学方式的配合

CAI教学的优点是明显的, 但是, 也有不足。程序固定、情节定型、交互性不够, 不利于教师和学生的个性发挥, 不适应千变万化的课堂教学。课件是死的, 人是活的, 千万不要让课件束缚住教师的思想和内容。传统的教学方式虽然有不可克服的缺点, 但广大教师在多年的传统教学实践中积累了丰富的教学经验, 大都具有自己精彩的讲课风格和独到的讲课方式, 这是一笔宝贵的财富。譬如层层递进的逻辑推理、生动诙谐的语言表达、赏心悦目的板书图、起伏有致的教学节奏以及教师的人格魅力、潇洒风度, 都在一定程度上影响着学生的学习效果。还有师生间的情感交流, 灵活多变的课堂调控, 敏感准确地扑捉反馈信息, 及时灵活地调整讲授速率、语调、方式等, 也是激活学生思维的重要手段。所以, CAI教学不能也不应该完全代替传统教学方式, 而应该将二者互补, 充分发挥两者的优势。

4 结语

CAI技术的应用, 为课堂教学提供了崭新的教学手段, 在教学领域中有着十分光明的前景。但也不能盲目夸大应用CAI教学的效果, 因为它毕竟只是教学辅助手段, 现在不能将来也不能完全代替教师, 任何先进的教学手段都必须通过教师才能发挥作用。教师作为CAI教学的实施者, 只要充分发挥主观能动性, 就能够利用好CAI教学这一现代化教学手段, 为提高教学质量做出应有的贡献。

摘要：本文分析CAI在计算机软件教学中应用的目的, 研究了CAI在计算机软件教学中应用的技术方案应注意的几个问题, 研究如何发挥CAI课件的在计算机软件教学功能及利用CAI课件优化教学过程, 并通过数据对比, 得出了CAI的在计算机软件教学中取得的效率参数。

关键词：CAI,方案,课件,效率