計算機輔助教學發(fā)展趨勢的探討
摘 要：自第三次產(chǎn)業(yè)革命中計算機技術被發(fā)現(xiàn)并得到應用之后，計算機技術得到了快速的推廣與應用，當今社會，計算機技術已成為當今社會發(fā)展中重要的科技術手段，影響著我國社會的重大變革，因此，本文以計算機輔助教學為研究內(nèi)容，界定了計算機輔助教學的概念及與傳統(tǒng)教學相比的優(yōu)勢所在，同時通過對計算機輔助教學發(fā)展過程中存在的一些主要問題分析，展望了計算機輔助教學技術的發(fā)展趨勢。
關鍵詞：計算機 發(fā)展趨勢
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.計算機輔助教學概念的界定
所謂計算機輔助教學(Computer Assisted Instruction，簡稱CAI)是指“用計算機幫助和代替教師執(zhí)行部分教學任務，傳遞教學信息，向?qū)W生傳授知識和訓練技能，直接為學生服務”。隨著計算機網(wǎng)絡技術、虛擬現(xiàn)實等技術的發(fā)展，計算機輔助教學的深度和廣度還在不斷發(fā)展。計算機輔助教學模式也稱“信息化教學模式”。到了20世紀80年代以后，由于建構主義學習理論在教育技術中的應用和多媒體技術的發(fā)展，國際上計算機輔助教學模式強調(diào)以學為中心。20世紀90年代以后，由于網(wǎng)上教育的興起，出現(xiàn)了計算機支持的協(xié)作學習。
2.計算機輔助教學與傳統(tǒng)教學相比的優(yōu)勢
在傳統(tǒng)的教學模式中，教師通常使用文字、動作等表達方式把知識傳授給學生。為了直觀起見，有時教師會借助一些實物、教學儀器和插圖等輔助教學工具來演示和闡述需要講解的內(nèi)容。這些教具在教學中當然足不可缺少的，但它們也有其局限性。如天體運行或分子的熱運動，無法用實物展示。而計算機輔助教學彌補了以上所述教具之不足。計算機輔助教學的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，有利于突出重點、突破難點、化抽象為直觀。采用多媒體，把一些抽象、復雜的動態(tài)變化過程真實化、形象化，化抽象為直觀，化難為易，突出重點;第二，有利于增大課堂容量，提高課堂效率。計算機輔助教學能夠提高學生能力，有利于培養(yǎng)學生的科學方法，從而全面完成素質(zhì)教育的任務;第三，有利于優(yōu)化課堂結構，加強指導教材中的一些重要內(nèi)容。
3.計算機輔助教學發(fā)展過程中存在的主要問題
3.1 計算機輔助教學變成計算機教學替代問題
現(xiàn)在計算機輔助教學已經(jīng)比較普遍了，大部分都取得了好的效果，但有的教師上課時往往讓計算機完全代替自己去教學，教師充當了操作員的角色，學生跟著計算機被動地學習，聽課變成了自學。很顯然，這種做法使師生雙方缺少溝通。計算機輔助教學，可以利用計算機強大的信息處理能力和技術模擬教師的教學行為，完成教師的部分工作。但它作為教學的一種手段，只能起輔助教學的作用，不能完全代替教師的教學。因此，教學過程是一個復雜的活動過程，是教師“教學”和學生“學習”相結合的活動，只有在師生共同參與下才能實現(xiàn)有效地教學。
3.2 學生基礎參差不齊問題
學生是教學的主體，必須掌握必要的計算機技術。但目前，我國學校計算機及信息科學的教育非常不平衡，學生的計算機掌握程度受地區(qū)、學校差異的限制。在一些邊遠地區(qū)，很多學生都沒有上過計算機課，甚至還有的學生從都沒有見過計算機。而經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的學生一般都受過較好的計算機教育，其中一部分學生的計算機基礎操作非常熟練。由于新生的計算機基礎水平參差不齊，計算機輔助教學在教師和課件等方面也存在問題，這種狀況在未來將會持續(xù)相當長的一段時間。因此，教師在課常上要同時兼顧基礎好的學生和基礎差的學生，如果忽視這種差異，則會出現(xiàn)基礎好的學塵不想聽，基礎差的學生跟不上的狀況。
3.3 教師信息素養(yǎng)問題
首先，教師的計算機水平有限。目前大多數(shù)學校，只有教計算機課的教師懂計算機，其他任課教師對計算機知之甚微。其次，教學方式方法的形式化。計算機輔助教學與傳統(tǒng)教學相比的一個明顯區(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，忽視了計算機輔助教學的首要目的應是服務于教和學，導致了學生注意力的分散。而一些有效的傳統(tǒng)教學手段不再被采用，有些教師在上課時可以沒有一次板書，師生問溝通大大減少。實踐表明，某些簡單的圖畫由教師一筆勾成或貼上簡單的面具，可能更親切、更利于師生互動。
3.4 算機輔助教學中的硬件問題
在計算機輔助教學系統(tǒng)中所用到的所有設備裝置都稱為硬件。硬件是計算機輔助教學的物質(zhì)基礎。在我國計算機輔助教學發(fā)展的硬件問題是硬件缺乏和硬件設施配置的形式化。其中，從硬件方面看，各地區(qū)、學校之間差距較大，發(fā)展不均衡，多數(shù)學校硬件設施不完善，無法保證實施現(xiàn)代教育技術所需的最基本硬件條件，客觀上影響了教師運用計算機輔助教學進行教學改革的積極性。與此同時，硬件設施配置的形式化。某些地區(qū)計算機輔助教學投入了大量資金，卻不能有效地利用，造成了資源的極大浪費。
4 計算機輔助教學技術發(fā)展趨勢
4.1 基于網(wǎng)絡的計算機輔助教學
網(wǎng)絡的計算機輔?教學具有自身的優(yōu)勢。計算機輔助教學的發(fā)展是學生和教師通過計算機網(wǎng)絡進行課題內(nèi)容的學習、講授、練習和測試。它的主要優(yōu)點是不受地域的限制，能夠方便地做到大量資源共享、軟件運行速度快和易于研制。網(wǎng)絡的計算機輔助教學有3個組成部分，即網(wǎng)絡多媒體課件系統(tǒng)、網(wǎng)絡多媒體教室系統(tǒng)和網(wǎng)絡遠程教學系統(tǒng)。通過校園網(wǎng)和遠程工作站相連，開展遠程教學活動。
4.2 虛擬現(xiàn)實技術的應用發(fā)展
虛擬現(xiàn)實技術的應用，為學生創(chuàng)建更接近真實的學習環(huán)境。虛擬現(xiàn)實技術是20世紀興起的一門綜合性信息技術，它融合了數(shù)字圖像處理、多媒體技術、傳感器技術等多個信息技術。虛擬現(xiàn)實技術生成的視覺環(huán)境和音效在教育領域內(nèi)有著極其巨大的應用前景。虛擬現(xiàn)實學習壞境有利于激發(fā)學生的學習興趣。與此同時，虛擬現(xiàn)實技術應用于教學過程后，可以有效促使教學手段向科學化方向發(fā)展，其變化可以體現(xiàn)在互動啟發(fā)式教學、發(fā)現(xiàn)式教學、協(xié)同工作式教學和情境式教學等方面。
4.3 人工智能技術使計算機輔助教學更加智能化
計算機輔助教學的發(fā)展首先是智能化的CAI(Intelligence Computer Assisted Instruction，ICAI)，它將人工智能技術應用于計算機輔助教學。智能化的CAI(ICAI)根據(jù)學生的認知模型提供的詳細信息，通過智能系統(tǒng)的搜索與判斷，生成適合于個別化教學的內(nèi)容與教學策略。目前，智能計算機輔助教學系統(tǒng)可以分為智能導師系統(tǒng)(ITS)和人工智能化的學習環(huán)境(AIBLE) 兩類。ICAI系統(tǒng)從以下四個方面必然會對教育、教學產(chǎn)生深刻的影響：有利于激發(fā)學生的學習興趣和認知主體作用的發(fā)揮;有利于知識的獲取與保持;可實現(xiàn)對教學信息最有效的組織與管理;可作為認知工具實現(xiàn)最理想的學習環(huán)境。
5.實現(xiàn)計算機輔助教學的相應對策
5.1學科老師根據(jù)教學實際，運用素材資源庫和制作平臺相結合的新思路，充分利用網(wǎng)絡和其它媒介提供信息資源，結合每次的課堂教學需求來靈活地組合相關資源，才能真正解決計算機輔助教學應用中遇到的各種難題，只有教師根據(jù)課堂教學的實際需求，針對某一教學內(nèi)容和教學目標，結合教學策略，合理組織和有效利用教學素材，制作出滿足不同教學對象需求的有效來輔助教學，才能真正發(fā)揮計算機輔助教學的優(yōu)勢，并能夠有效地提高教學效果。
5.2轉變老師思想觀念，使教師在授課時改變傳統(tǒng)的教學模式，采用現(xiàn)代化教學手段進行教學。根據(jù)教育學原理，在教學過程中，老師起主導作用，而學生才是學習的主體，所以，我們老師在教學時一定要注意到這一點，充分調(diào)動學生學習的積極性，發(fā)揮出學生學習的主動性，使其在活躍、生動的氣氛中嘗到所學知識，提高學生學習興趣，這就要求老師從傳統(tǒng)教學觀念中跳出來，以實現(xiàn)最好的教學效果。
5.3加大對信息技術教育的投資，以開展好計算機輔助教學的教育基礎，從而提高教學質(zhì)量，推動教育事業(yè)的長足發(fā)展。這就需要更多教學方面的硬件支持，所以，應增加采用CAI手段的教學模式，CAI在教學中的應用最終都要靠人來實現(xiàn)，學校教育現(xiàn)代化，設備條件是重要的，但不是關鍵的/解決此問題，首先，要解決計算機輔助教學應用的物質(zhì)條件，為發(fā)展我國的教育事業(yè)利用現(xiàn)代化教學手段，已經(jīng)是勢在必行，因此，必須要加大在此方面的經(jīng)濟投入，特別是經(jīng)濟條件比較落后的地區(qū)。這就需要各級部門提高認識，轉變觀念，加大該方面投入，使各學校都能實現(xiàn)利用新的現(xiàn)代化教學模式，并達到普及與應用。
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