計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)發(fā)展趨勢(shì)的探討
摘 要：自第三次產(chǎn)業(yè)革命中計(jì)算機(jī)技術(shù)被發(fā)現(xiàn)并得到應(yīng)用之后，計(jì)算機(jī)技術(shù)得到了快速的推廣與應(yīng)用，當(dāng)今社會(huì)，計(jì)算機(jī)技術(shù)已成為當(dāng)今社會(huì)發(fā)展中重要的科技術(shù)手段，影響著我國(guó)社會(huì)的重大變革，因此，本文以計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)為研究?jī)?nèi)容，界定了計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的概念及與傳統(tǒng)教學(xué)相比的優(yōu)勢(shì)所在，同時(shí)通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)發(fā)展過(guò)程中存在的一些主要問(wèn)題分析，展望了計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī) 發(fā)展趨勢(shì)
Abstract: Since the third industrial revolution in computer technology has been discovered and obtained after application, computer technology has been rapid popularization and application of today's society, computer technology has become an important scientific and social development techniques, affecting our society major changes Therefore, computer-aided teaching contents, defined the concept of computer-assisted instruction and compared with the traditional teaching advantages, through some of the major problems existing in the development of computer-aided teaching process analysis, prospect computer auxiliary teaching technology trends.
Keywords: Computer Development Trend
1.計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)概念的界定
所謂計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(Computer Assisted Instruction，簡(jiǎn)稱CAI)是指“用計(jì)算機(jī)幫助和代替教師執(zhí)行部分教學(xué)任務(wù)，傳遞教學(xué)信息，向?qū)W生傳授知識(shí)和訓(xùn)練技能，直接為學(xué)生服務(wù)”。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的深度和廣度還在不斷發(fā)展。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)模式也稱“信息化教學(xué)模式”。到了20世紀(jì)80年代以后，由于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論在教育技術(shù)中的應(yīng)用和多媒體技術(shù)的發(fā)展，國(guó)際上計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)以學(xué)為中心。20世紀(jì)90年代以后，由于網(wǎng)上教育的興起，出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)支持的協(xié)作學(xué)習(xí)。
2.計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相比的優(yōu)勢(shì)
在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，教師通常使用文字、動(dòng)作等表達(dá)方式把知識(shí)傳授給學(xué)生。為了直觀起見(jiàn)，有時(shí)教師會(huì)借助一些實(shí)物、教學(xué)儀器和插圖等輔助教學(xué)工具來(lái)演示和闡述需要講解的內(nèi)容。這些教具在教學(xué)中當(dāng)然足不可缺少的，但它們也有其局限性。如天體運(yùn)行或分子的熱運(yùn)動(dòng)，無(wú)法用實(shí)物展示。而計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)彌補(bǔ)了以上所述教具之不足。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，有利于突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)、化抽象為直觀。采用多媒體，把一些抽象、復(fù)雜的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程真實(shí)化、形象化，化抽象為直觀，化難為易，突出重點(diǎn);第二，有利于增大課堂容量，提高課堂效率。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)能夠提高學(xué)生能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)方法，從而全面完成素質(zhì)教育的任務(wù);第三，有利于優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)指導(dǎo)教材中的一些重要內(nèi)容。
3.計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)發(fā)展過(guò)程中存在的主要問(wèn)題
3.1 計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)變成計(jì)算機(jī)教學(xué)替代問(wèn)題
現(xiàn)在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)已經(jīng)比較普遍了，大部分都取得了好的效果，但有的教師上課時(shí)往往讓計(jì)算機(jī)完全代替自己去教學(xué)，教師充當(dāng)了操作員的角色，學(xué)生跟著計(jì)算機(jī)被動(dòng)地學(xué)習(xí)，聽(tīng)課變成了自學(xué)。很顯然，這種做法使師生雙方缺少溝通。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，可以利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的信息處理能力和技術(shù)模擬教師的教學(xué)行為，完成教師的部分工作。但它作為教學(xué)的一種手段，只能起輔助教學(xué)的作用，不能完全代替教師的教學(xué)。因此，教學(xué)過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的活動(dòng)過(guò)程，是教師“教學(xué)”和學(xué)生“學(xué)習(xí)”相結(jié)合的活動(dòng)，只有在師生共同參與下才能實(shí)現(xiàn)有效地教學(xué)。
3.2 學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊問(wèn)題
學(xué)生是教學(xué)的主體，必須掌握必要的計(jì)算機(jī)技術(shù)。但目前，我國(guó)學(xué)校計(jì)算機(jī)及信息科學(xué)的教育非常不平衡，學(xué)生的計(jì)算機(jī)掌握程度受地區(qū)、學(xué)校差異的限制。在一些邊遠(yuǎn)地區(qū)，很多學(xué)生都沒(méi)有上過(guò)計(jì)算機(jī)課，甚至還有的學(xué)生從都沒(méi)有見(jiàn)過(guò)計(jì)算機(jī)。而經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的學(xué)生一般都受過(guò)較好的計(jì)算機(jī)教育，其中一部分學(xué)生的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)操作非常熟練。由于新生的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)水平參差不齊，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)在教師和課件等方面也存在問(wèn)題，這種狀況在未來(lái)將會(huì)持續(xù)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間。因此，教師在課常上要同時(shí)兼顧基礎(chǔ)好的學(xué)生和基礎(chǔ)差的學(xué)生，如果忽視這種差異，則會(huì)出現(xiàn)基礎(chǔ)好的學(xué)塵不想聽(tīng)，基礎(chǔ)差的學(xué)生跟不上的狀況。
3.3 教師信息素養(yǎng)問(wèn)題
首先，教師的計(jì)算機(jī)水平有限。目前大多數(shù)學(xué)校，只有教計(jì)算機(jī)課的教師懂計(jì)算機(jī)，其他任課教師對(duì)計(jì)算機(jī)知之甚微。其次，教學(xué)方式方法的形式化。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相比的一個(gè)明顯區(qū)別，就是直觀形象，使用方式也更多樣。一些教師只追求課件的豐富多樣或新穎美觀，忽視了計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的首要目的應(yīng)是服務(wù)于教和學(xué)，導(dǎo)致了學(xué)生注意力的分散。而一些有效的傳統(tǒng)教學(xué)手段不再被采用，有些教師在上課時(shí)可以沒(méi)有一次板書，師生問(wèn)溝通大大減少。實(shí)踐表明，某些簡(jiǎn)單的圖畫由教師一筆勾成或貼上簡(jiǎn)單的面具，可能更親切、更利于師生互動(dòng)。
3.4 算機(jī)輔助教學(xué)中的硬件問(wèn)題
在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)中所用到的所有設(shè)備裝置都稱為硬件。硬件是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的物質(zhì)基礎(chǔ)。在我國(guó)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)發(fā)展的硬件問(wèn)題是硬件缺乏和硬件設(shè)施配置的形式化。其中，從硬件方面看，各地區(qū)、學(xué)校之間差距較大，發(fā)展不均衡，多數(shù)學(xué)校硬件設(shè)施不完善，無(wú)法保證實(shí)施現(xiàn)代教育技術(shù)所需的最基本硬件條件，客觀上影響了教師運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)進(jìn)行教學(xué)改革的積極性。與此同時(shí)，硬件設(shè)施配置的形式化。某些地區(qū)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)投入了大量資金，卻不能有效地利用，造成了資源的極大浪費(fèi)。
4 計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
4.1 基于網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)
網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)輔?教學(xué)具有自身的優(yōu)勢(shì)。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的發(fā)展是學(xué)生和教師通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行課題內(nèi)容的學(xué)習(xí)、講授、練習(xí)和測(cè)試。它的主要優(yōu)點(diǎn)是不受地域的限制，能夠方便地做到大量資源共享、軟件運(yùn)行速度快和易于研制。網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)有3個(gè)組成部分，即網(wǎng)絡(luò)多媒體課件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)多媒體教室系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)。通過(guò)校園網(wǎng)和遠(yuǎn)程工作站相連，開(kāi)展遠(yuǎn)程教學(xué)活動(dòng)。
4.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，為學(xué)生創(chuàng)建更接近真實(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是20世紀(jì)興起的一門綜合性信息技術(shù)，它融合了數(shù)字圖像處理、多媒體技術(shù)、傳感器技術(shù)等多個(gè)信息技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)生成的視覺(jué)環(huán)境和音效在教育領(lǐng)域內(nèi)有著極其巨大的應(yīng)用前景。虛擬現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)壞境有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。與此同時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)過(guò)程后，可以有效促使教學(xué)手段向科學(xué)化方向發(fā)展，其變化可以體現(xiàn)在互動(dòng)啟發(fā)式教學(xué)、發(fā)現(xiàn)式教學(xué)、協(xié)同工作式教學(xué)和情境式教學(xué)等方面。
4.3 人工智能技術(shù)使計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)更加智能化
計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的發(fā)展首先是智能化的CAI(Intelligence Computer Assisted Instruction，ICAI)，它將人工智能技術(shù)應(yīng)用于計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)。智能化的CAI(ICAI)根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知模型提供的詳細(xì)信息，通過(guò)智能系統(tǒng)的搜索與判斷，生成適合于個(gè)別化教學(xué)的內(nèi)容與教學(xué)策略。目前，智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)可以分為智能導(dǎo)師系統(tǒng)(ITS)和人工智能化的學(xué)習(xí)環(huán)境(AIBLE) 兩類。ICAI系統(tǒng)從以下四個(gè)方面必然會(huì)對(duì)教育、教學(xué)產(chǎn)生深刻的影響：有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和認(rèn)知主體作用的發(fā)揮;有利于知識(shí)的獲取與保持;可實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)信息最有效的組織與管理;可作為認(rèn)知工具實(shí)現(xiàn)最理想的學(xué)習(xí)環(huán)境。
5.實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的相應(yīng)對(duì)策
5.1學(xué)科老師根據(jù)教學(xué)實(shí)際，運(yùn)用素材資源庫(kù)和制作平臺(tái)相結(jié)合的新思路，充分利用網(wǎng)絡(luò)和其它媒介提供信息資源，結(jié)合每次的課堂教學(xué)需求來(lái)靈活地組合相關(guān)資源，才能真正解決計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)應(yīng)用中遇到的各種難題，只有教師根據(jù)課堂教學(xué)的實(shí)際需求，針對(duì)某一教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合教學(xué)策略，合理組織和有效利用教學(xué)素材，制作出滿足不同教學(xué)對(duì)象需求的有效來(lái)輔助教學(xué)，才能真正發(fā)揮計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，并能夠有效地提高教學(xué)效果。
5.2轉(zhuǎn)變老師思想觀念，使教師在授課時(shí)改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，采用現(xiàn)代化教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué)。根據(jù)教育學(xué)原理，在教學(xué)過(guò)程中，老師起主導(dǎo)作用，而學(xué)生才是學(xué)習(xí)的主體，所以，我們老師在教學(xué)時(shí)一定要注意到這一點(diǎn)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，發(fā)揮出學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，使其在活躍、生動(dòng)的氣氛中嘗到所學(xué)知識(shí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，這就要求老師從傳統(tǒng)教學(xué)觀念中跳出來(lái)，以實(shí)現(xiàn)最好的教學(xué)效果。
5.3加大對(duì)信息技術(shù)教育的投資，以開(kāi)展好計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的教育基礎(chǔ)，從而提高教學(xué)質(zhì)量，推動(dòng)教育事業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展。這就需要更多教學(xué)方面的硬件支持，所以，應(yīng)增加采用CAI手段的教學(xué)模式，CAI在教學(xué)中的應(yīng)用最終都要靠人來(lái)實(shí)現(xiàn)，學(xué)校教育現(xiàn)代化，設(shè)備條件是重要的，但不是關(guān)鍵的/解決此問(wèn)題，首先，要解決計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)應(yīng)用的物質(zhì)條件，為發(fā)展我國(guó)的教育事業(yè)利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，已經(jīng)是勢(shì)在必行，因此，必須要加大在此方面的經(jīng)濟(jì)投入，特別是經(jīng)濟(jì)條件比較落后的地區(qū)。這就需要各級(jí)部門提高認(rèn)識(shí)，轉(zhuǎn)變觀念，加大該方面投入，使各學(xué)校都能實(shí)現(xiàn)利用新的現(xiàn)代化教學(xué)模式，并達(dá)到普及與應(yīng)用。
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