計算機輔助教學(xué)（ＣＡＩ）在高等職業(yè)教育中的應(yīng)用實踐

摘 要：文章就計算機輔助教學(xué)（CAI）在高等職業(yè)教育中的應(yīng)用問題作了幾個方面的討論，通過實例重點討論了計算機輔助教學(xué)應(yīng)用在高等職業(yè)教育中的原則和過程。

關(guān)鍵詞：計算機輔助教學(xué) 高等職業(yè)教育 過程 原則

計算機輔助教學(xué)，又簡稱為CAI(Computer Assisted Instruction)，它是將計算機應(yīng)用于教學(xué)以完成教學(xué)功能和解決教學(xué)問題的形式。CAI作為高等職業(yè)特色教育的輔助手段，在進行專業(yè)知識和技能技巧傳授的教育過程中，特別是在著重進行適應(yīng)社會發(fā)展和生產(chǎn)發(fā)展的實踐動手能力的技術(shù)培訓(xùn)的過程中，起到了非常重要的作用。

一、計算機輔助教學(xué)的發(fā)展史

計算機輔助教學(xué)的歷史始于1958年，此項研究最早是在美國進行的，而且主要應(yīng)用于基礎(chǔ)教育，例如計算機輔助教學(xué)的初期發(fā)展階段的代表性教學(xué)系統(tǒng)是IBM公司在1958年設(shè)計的利用一臺IBM 650計算機向小學(xué)生教授二進制算術(shù)。在此基礎(chǔ)上，IBM公司研制了結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的system 1500教學(xué)系統(tǒng)。這之后的十來年里，計算機輔助教學(xué)系統(tǒng)及課件的研發(fā)規(guī)模和涉及的領(lǐng)域不斷擴大。此時的CAI不但包括基礎(chǔ)教育、高等教育，還包括職業(yè)教育、軍事教育等領(lǐng)域。尤其在1975后，微型計算機和能夠綜合處理文字、圖像、聲音、圖形的多媒體計算機相繼進入教育領(lǐng)域，進一步完善和發(fā)展了CAI，使之成為多種教育環(huán)境中的理想工具。

與美國相比，我國的CAI研究和應(yīng)用開展的較晚，主要經(jīng)歷了三個時期。80年代初期，教學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的部分學(xué)者開始關(guān)注國外CAI的研究與發(fā)展，80年代后期，微型計算機開始進入高等學(xué)校和有條件的中小學(xué)并發(fā)揮出了巨大的威力。隨著教學(xué)理論的反復(fù)驗證和大量實踐經(jīng)驗的積累，一股CAI的研究熱潮悄然興起。進入90年代，尤其是94年之后，微型計算機在教育領(lǐng)域掀起了應(yīng)用的高潮，新的CAI理論被不斷地引入國內(nèi)并得到了實踐的修訂，成為適應(yīng)中國教學(xué)實際的理論支撐。1998年后，我國的許多高等院校，尤其是高等職業(yè)院校、計算機公司也致力于計算機教學(xué)軟件和CAI教學(xué)系統(tǒng)的開發(fā)，用于國內(nèi)的基礎(chǔ)教育、高等教育、高等職業(yè)學(xué)歷教育、各種短期技能培養(yǎng)和職業(yè)培訓(xùn)的各類課件以及教學(xué)軟件寫作系統(tǒng)爭相登臺，成為國內(nèi)軟件產(chǎn)業(yè)中不可缺少的組成部分，也為現(xiàn)代教育技術(shù)的進步提供動力和契機。它使得我國的計算機輔助教學(xué)CAI在高等職業(yè)教育中的應(yīng)用正以穩(wěn)健的步伐邁向成熟。

二、高職教育中計算機輔助教學(xué)的過程

高等職業(yè)教育所培養(yǎng)的人才應(yīng)該是當(dāng)前人才市場上急需的、搶手的、有一技之長的高素質(zhì)勞動者或技術(shù)應(yīng)用型的專門人才，這就要求學(xué)生掌握必須夠用的專業(yè)基礎(chǔ)知識，必須具備較強的技術(shù)應(yīng)用能力和實用、專門的技能技巧，達到該層次人才知識結(jié)構(gòu)的要求。因此，利用現(xiàn)代教育技術(shù)計算機輔助教學(xué)CAI來完成高等職業(yè)教育的學(xué)習(xí)是非常關(guān)鍵的。

計算機輔助教學(xué)是一種自動化的計算機教學(xué)技術(shù)，是教師將計算機用做教學(xué)媒體，學(xué)生通過與計算機的交互作用進行學(xué)習(xí)的一種教學(xué)形式，在今天社會中，無論是基礎(chǔ)教育、高等教育，還是技術(shù)培訓(xùn)中都存在并廣泛使用的這種教學(xué)形式，而在高等職業(yè)教育中，這種形式是反映在一個怎樣的過程中呢？

CAI普通的教學(xué)過程是：學(xué)生和程序材料之間通過計算機進行著“對話”。首先教師依據(jù)教學(xué)目標(biāo)對教材內(nèi)容進行分析處理，并由計算機將教學(xué)內(nèi)容（刺激）呈現(xiàn)給學(xué)習(xí)者，學(xué)習(xí)者對刺激作出適當(dāng)?shù)膽?yīng)答（反應(yīng)），最后計算機按照預(yù)定的規(guī)則對學(xué)生反應(yīng)信息進行評判，并提供適當(dāng)?shù)姆答佇畔⒁詮娀斫狻＿@種雙向交互CAI教學(xué)中是不可缺少的，甚至可以說是教學(xué)成敗的關(guān)鍵。在此，計算機作為教學(xué)機器，獨立完成信息的雙向處理和傳遞。由計算機程序語言編制的教學(xué)軟件就是前面所說的程序材料，它可經(jīng)由計算機解釋程序、通過輸出設(shè)備(如監(jiān)示器)向?qū)W習(xí)者呈現(xiàn)各種教學(xué)內(nèi)容，并通過輸入設(shè)備(如鍵盤)接收學(xué)習(xí)者的反應(yīng)信息，并對輸入信息進行判斷，根據(jù)判斷結(jié)果確定學(xué)習(xí)路徑和提供有針對性的反饋。因此，只要把教學(xué)軟件(即課件)裝入計算機，計算機就能完成一定的教學(xué)任務(wù)。當(dāng)這個過程應(yīng)用在高等職業(yè)教育的課程教學(xué)時，首先教師一定要根據(jù)高等職業(yè)的教學(xué)目標(biāo)處理教學(xué)內(nèi)容；其次是利用多媒體計算機以多種媒體形式、或以高職學(xué)生就業(yè)為第一需要的更容易接受的方式，將已經(jīng)處理好的、合適的教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)，然后由學(xué)生或?qū)W習(xí)者利用計算機所提供的多種媒體形式作出適當(dāng)?shù)膽?yīng)答。

CAI的教學(xué)過程實際上是人與機器的雙向通訊過程，要有適合于高等職業(yè)教育的并為其專門制作的CAI課件，有CAI課件所依賴的、比普通計算機性能更好的計算機軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)。

三、高等職業(yè)教育中計算機輔助教學(xué)的原則

CAI是應(yīng)用電子計算機的教學(xué)系統(tǒng)，該系統(tǒng)是為教學(xué)服務(wù)的，運用好這個系統(tǒng)，讓它高效地完成教學(xué)任務(wù)，教師作為教學(xué)的主體應(yīng)遵循下面的原則：

1. 目的性原則

任何教學(xué)多媒體和教學(xué)手段的運用都是為完成教學(xué)目的服務(wù)的。在高職課程教學(xué)中使用CAI教學(xué)都是圍繞著高等職業(yè)教育人才培養(yǎng)目標(biāo)來解決兩個焦點問題，一是突出教學(xué)重點，二是突破教學(xué)難點。CAI由于具有特有功效，在突出重點知識和突破難點知識上有別的傳統(tǒng)手段無法實現(xiàn)的功能。例如在電子商務(wù)專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)金融課程里電子支付內(nèi)容中運用CAI對電子支付的概念、電子支付的工具、工具的類型、電子支付系統(tǒng)及其關(guān)系，用圖片、文字、聲音綜合處理，就可以變抽象為具體，變靜態(tài)為動態(tài)，將動態(tài)過程進行模擬分析，從而突出重點知識，又降低學(xué)習(xí)難度，使教學(xué)難點得以順利突破，更有效地幫助完成教學(xué)目標(biāo)，取得比運用傳統(tǒng)教學(xué)媒體手段的更好的教學(xué)效果。因此，多媒體CAI教學(xué)目的必須明確，應(yīng)使CAI教學(xué)成為整個課堂教學(xué)過程的重要的有機組成部分。

2. 效率原則

效率是指產(chǎn)出與投入之間的對比關(guān)系，相對既定的產(chǎn)出，投入越少，效率越高；相對既定的投入，產(chǎn)出越多，效率越高。在此，效率原則是以效率高低來評價，采用CAI是選擇新的教學(xué)方法，教學(xué)模式，是為解決傳統(tǒng)教學(xué)所面臨的難題，提高教學(xué)效率，而不是嘩眾取寵地追求表面熱鬧。在實施CAI教學(xué)時，我們對課件的選用、課程內(nèi)容的整合、多媒體計算機功能的選用以及課堂的組織和駕馭都要遵循這個原則，堅持以效率原則規(guī)范我們的行為和思維方式。

3. 優(yōu)化組合原則

CAI具有許多一般傳統(tǒng)教學(xué)媒體和手段所不可比擬的優(yōu)越性，這并不意味它對傳統(tǒng)媒體和手段的排斥，更不能完全取代，而且，現(xiàn)行的高職生的教材，也不是每課的內(nèi)容都適合用CAI來完成，如果用常規(guī)教學(xué)方法就能達到教學(xué)目的的教學(xué)內(nèi)容，就完全沒有必要使用CAI教學(xué)，因為那樣只能造成人力、物力的巨大浪費。相反，課程內(nèi)容比較抽象的、難以理解的、教師用語言難以描述的、某些難以捕捉的，在條件允許的情況下都有必要進行CAI教學(xué)。因此，在課堂教學(xué)中，教師必須從具體的教學(xué)目標(biāo)出發(fā)，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點，選擇最佳的教學(xué)媒體（即CAI、傳統(tǒng)媒體、實物現(xiàn)場）進行優(yōu)化組合，去呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，使課堂優(yōu)化、認(rèn)知結(jié)構(gòu)優(yōu)化和教學(xué)效果優(yōu)化，實行優(yōu)勢互補，發(fā)揮各教學(xué)媒體的效能。例如，在講授計算機基礎(chǔ)課程中的計算機硬件結(jié)構(gòu)及其與軟件的關(guān)系時，可直接打開一臺計算機機箱向?qū)W生介紹結(jié)構(gòu)、功能、關(guān)系等，而軟件及其與硬件之間的關(guān)系則可借助CAI課件的圖片講解，再結(jié)合計算機的運行過程來講解軟件與硬件之間的關(guān)系、不同軟件之間的關(guān)系。這樣從使用的角度讓學(xué)生有很直觀的認(rèn)識，教師易講，學(xué)生易懂。如果單憑CAI課件的圖片進行演示、講解，由于時空限制，學(xué)生不易理解掌握。為了突破計算機硬件結(jié)構(gòu)、硬件與軟件之間的關(guān)系、不同軟件之間的關(guān)系這個教學(xué)難點，可采用CAI教學(xué)軟件演示與實際運行計算機、動態(tài)拆卸和安裝計算機硬件部件和不同的軟件來演示分析相結(jié)合來實現(xiàn)。這樣，教師既創(chuàng)設(shè)了良好的教學(xué)氛圍，又激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。因此，將CAI和傳統(tǒng)教學(xué)媒體進行優(yōu)化組合，學(xué)生學(xué)起來直觀易懂，生動有趣，回味無窮。讓學(xué)生形成了一個完整的思維過程，有利于知識的掌握，取得了相得益彰的教學(xué)效果。通過多媒體的優(yōu)化組合，教師在教學(xué)中就可以教準(zhǔn)、教懂、教活、教精，優(yōu)化課堂教學(xué)過程，增加課堂教學(xué)活力，提高課堂教學(xué)的效率。

4. 重視創(chuàng)造學(xué)生自主學(xué)習(xí)環(huán)境原則

在CAI的教學(xué)實踐過程中，教和學(xué)不是兩個前后相繼的過程，而是兩個同時融合的過程。學(xué)生是學(xué)習(xí)過程的主體，其相應(yīng)的客體是教學(xué)內(nèi)容(或?qū)W習(xí)內(nèi)容)；教師是教授過程的主體，其相應(yīng)的客體是教學(xué)內(nèi)容。既然學(xué)生也是主體，則CAI就應(yīng)發(fā)揮個別化和交互性的特長，重視對學(xué)生自主學(xué)習(xí)環(huán)境的創(chuàng)造。要設(shè)法使教學(xué)適合大多數(shù)的學(xué)生的要求，同時要為優(yōu)等生的發(fā)展創(chuàng)造條件。適合個別學(xué)生需要的教學(xué)叫做個別化教學(xué)。這種教學(xué)模式有助于擺脫傳統(tǒng)教學(xué)中“一言堂”的被動局面，因此是提高學(xué)習(xí)效率的重要手段。

對學(xué)生自主學(xué)習(xí)環(huán)境的創(chuàng)造是CAI教學(xué)的難點，這方面做得好的軟件還不多，所以，研發(fā)或者選購一套功能完善的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)是很重要的。

四、計算機輔助教學(xué)的模式

計算機輔助教學(xué)的基本模式也稱教學(xué)策略，依據(jù)教學(xué)活動中人與計算機的交互方式可分操練和練習(xí)、模擬、指導(dǎo)、游戲、對話和發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)等模式。其中發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)模式較其他模式更有利于激發(fā)學(xué)生的智慧潛力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的自我激勵的內(nèi)在動機，學(xué)習(xí)的結(jié)果也有利于記憶的保持和知識的遷移，特別適合于低年級學(xué)生或處于新學(xué)科早期階段的學(xué)習(xí)者。需要指出，獨立使用發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)法不一定就是有效的，可能會流于形式，我們應(yīng)該把指導(dǎo)和發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)模式的過程結(jié)合起來，使學(xué)生沿著合理的道路去發(fā)現(xiàn)規(guī)律和獲得解答。

結(jié)束語

快速發(fā)展的計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)促進了計算機輔助教學(xué)的發(fā)展，多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、人工智能技術(shù)和虛擬技術(shù)將成為未來計算機輔助教學(xué)的主要技術(shù)特征。如何利用最新最好的技術(shù)開發(fā)適合高等職業(yè)技術(shù)教育的CAI課件，高效率地為中國經(jīng)濟建設(shè)培養(yǎng)實用型的專門人才而充分發(fā)揮CAI的作用，是我們無數(shù)從事高等職業(yè)教育工作者所肩負(fù)的重任。

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該論文為本人所負(fù)責(zé)的湖北省教育科學(xué)“十一五”規(guī)劃課題（高教）：《多媒體CAI應(yīng)用在高等職業(yè)教育中的教學(xué)結(jié)構(gòu)模型研究》的階段性成果。