淺談CAI教學的應用及優缺點

[摘 要] 作為現代化的教學輔助技術，CAI在各科教學中得到廣泛應用。只有充分了解其優缺點，才能正確認識其功能和作用，正確運用其參與課堂教學。本文就對其認識的誤區、課堂教學及課件制作普遍存在的問題進行了重點分析，提出了相關改進建議。

[關鍵詞] 計算機輔助教學 課件 特點 發展建議

CAI是指利用圖、文、聲、像等多種媒體以計算機為信息播載媒介，以最優化方式實現教學過程，輔助教師完成教學和訓練任務。教師課前根據教學內容和目標，對課程進行目標分析，構成學習目標的層次結構；然后在此框架上對各個目標展開含教學解釋、提問、學生應答、習題等教學內容和反饋信息的畫面設計并按照一定教學邏輯順序連接起來形成課件（Courseware）。課堂上教師再以計算機控制系統進行課件操作，以直觀、形象、生動的方式來輔助教學。隨著國內高校相繼引入CAI，推動了高校的教學改革，提高了教學的效率和質量，優化了教學過程。它取代了一部分課堂教學，或說改變了一部分教學的方式，形成了新的教學模式。通過不斷的深入應用，CAI教學的優劣勢也逐漸清晰，其具體分析如下。

CAI相較傳統教學的優勢

CAI作為一種現代化的教學手段之一，在很大程度上避免了傳統教學方式的弊端，例如教學方法單一、學生積極性低、教學效率低、師生互動環節薄弱、講授知識面較窄等。通過豐富和多樣化的教學活動CAI真正做到了“以學生為主體，以教師為主導”，從而達到較好的教學效果。而作為一種以計算機為載體的教學方式，它有著其自身的獨特優勢：

1.多樣化的教學模式激發學生學習興趣和知識潛能

CAI教學圖、文、聲并茂，這種多維立體的教學信息傳播增強了教學內容的真實感和表現力，尤其對于一些理工科目相對抽象、單調枯燥的理論學習，更能化靜為動、化抽象為具體、化難為易。從而消除學生對以往灌輸教學方式的抵觸心理，提高其學習興趣和自主思維能力。有了興趣，才能更好地自主學習擴充知識面，提高獲取知識的潛能。通過激發學生左右腦同時使用，也使得教學內容更容易掌握和拓展，增強學生學習信心。

2.直觀出發，發散思維，提升學生獲取信息的潛力，提高教學成效

CAI利用其圖文并茂，聲像攢動的特色刺激學生的多感官，從聽、視、說到動手實際操作，讓學生能從最直觀的出發，充分調動其發散思維，開拓思路。因此，恰到好處地運用多媒體教學對于教學的授課質量非常重要，它有利于創造高效、和諧、互動的課堂氣氛，有利于鍛煉學生的自主思考能力和發散思維，也有利于發掘學生獲取信息的潛力，提高教學效果。

3.提供有針對性的個性化教學，層次教學

CAI是一個教學信息傳輸及反饋調節的計算機控制系統，通過人機交互、反復播放等方式能有效地針對學生學習能力和知識背景的個體差異進行有效教學。CAI不拘泥于固有的教學進度和深度，能向學生提供富有針對性的個性化教學輔導，滿足各個能力層次學生的需要。

4.增大了課堂教學信息量，能形象生動突出教學的重點和難點

CAI的使用節省了傳統教學中現場板書，現場制圖的時間，加快了教學節奏。教師們可將板書內容制作成幻燈片用多媒體進行播放，將時間更多的用于對教學的重難點講解和同學生的互動中去。這樣不僅能將大量的教學信息融于課件中并在課堂上播放講解，更能通過與學生的互動延展相關教學內容的知識面。也能使知識更直觀、更清晰、更具吸引力的展現給學生，這樣學生學得也更快并且印象也更深刻，從而達到有效的教學效果。對于教材中的重點和難點是教師從備課到講解都要花時間用科學的教學方法和靈活的手段重點解決的問題。CAI課件中可以針對性地融入相關重難點信息，通過反復演示，提問和學生反饋來實現對重難點知識的講解。

5.減輕了教師在教學過程中的工作量，增強了教師再學習意識，提高教師隊伍的專業素養

在教學活動中，教師不必再像以前那樣全篇幅地書寫板書，尤其是理工科等進行基礎和專業教學的教師更可以省去了上課需攜帶大量圖表、模型、儀器等各式教學用具的工作。僅僅只需一個小小的U盤就能利用計算機、投影儀等多媒體工具向學生反復多次展示圖文并茂生動精彩的教學課件。而對于課件的研制和對多媒體的操作也促使使用CAI教學的教師要加強對教學內容和方法的研究，要自主學習相關的計算機知識技能。在研制CAI課件的過程中教師通過查找大量的資料也擴大了自身的知識面。此外，基于CAI的智能化，運用網絡等計算機技術，更能實現教學資源的共享，有助于教師之間的協同備課。以點帶面，集思廣益，系統地提高了整個教師隊伍的專業素質。

6.CAI使用方便、易修改，能持久保存

CAI攜帶非常方便，U盤、光盤等就可隨身隨時使用。它交互性的特點使得在授課過程中可根據與學生的互動反應及時修改或補充課件內容，實現師生之間信息傳播雙方實時的信息交換，這也是多媒體技術最突出的特性，而不像廣播、電視那樣被動交換信息。制作的課件可以刻錄成光盤，實現長久的保存。

CAI實踐應用中的問題

1.CAI課件缺乏適應、交互、創造和糾錯能力

1)缺乏適應能力。

當學生使用一個CAI課件進行學習時，通常只能按照既定步驟順序執行，一旦設計好，就無法改變。無法根據學生的實際學習情況和學習中的不同階段進行動態調整，就算調整，目前普遍也只能粗放大概調整，不能深入詳細根據需求劃分，更不能根據學生的當前水平和學習中的變化去指導學生，生成適合于他們的題目。這已成為當前CAI課件的普遍問題。

2)缺乏交互能力。

目前普遍存在的問題還有CAI課件人機交互能力較差。學生使用CAI課件的學習仍比較被動。從內容上看，學生僅能對客觀性問題類似選擇答案或是填空內容進行互動，而不能對一些具有個性思維的問題進行針對性解答。而從流程操作上看，教學活動中只能通過教師控制課件流程的操作，學生簡單輸入答案的方式進行。人機交互本應是CAI的優勢，但目前卻顯得過于簡單。

3)缺乏創造能力。

目前CAI課件無論從教學過程還是教學形式來看，都顯得單調乏味，缺乏創造性。不外乎知識介紹、操作練習、單元測驗、資料查詢等形式。從內容上看其實質仍是課本搬家、教室搬家。長此以往，將不利于調動學生學習的積極性，更談不上培養學生的創造能力了。

4)缺乏糾錯能力。

由于CAI課件自身智能性不足，因此判定學生答案的正確與否只能通過課件編制者預先設定的標準來進行。這就造成了課件本身不能根據學生的回答作出評價，同樣，對于出錯的原因以及出錯后所采取的步驟也無法給出相應的解決方案，無法做到真正意義上的智能輔助教學，糾錯能力較差。

2.課件結構相對固定，內容靈活性不強，無法顧及整體性

CAI課件一般是按照教師備課時的教學設計制作完成的，一旦完成其結構就固定不變了，而在課堂實際教學中，教師很難根據課堂教學的實際情況及時調整教學課件的程序和內容。也就限制了教師的臨場發揮。課件的展示按預先編制的順序進行播放，當需要回顧以前內容時，需要將屏幕內容頻繁地變換，與傳統的板書相比，知識的整體性不夠完整。

3.教學過度依賴電子課件，學生長此以往易產生疲勞感

教學活動的主體永遠是人，每一位老師都有自己的教學風格，每一位學生都有自己的特性。而“教學有法，但無定法”，教師應根據具體的教學內容靈活確定教學方式，忌千篇一律地按部就班。而實際工作中，由于節省備課時間、加快教學進度等主客觀原因，不分理論和實踐、不分章節、不分課程地全部采用CAI教學。結果使得“教”與“學”嚴重偏離，與“以學生為本”的教育原則背道而馳。CAI教學的便利性使得其價值喧賓奪主地放大成課堂教學的主體，而教師淪為“解說員”，學生成為“觀眾”。喪失了教師和學生作為教學主體的主觀能動性。

此外，在CAI環境中學生也更易產生疲勞感。大量的聲、光、色的刺激感官，很容易讓學生興奮，但興奮的時間越長，隨后產生的疲勞感也就越強。并且，由于CAI課件包含的信息量大，長時間陷入這樣的環境容易引起大腦疲勞，出現信息消化不良的后果。

4.課件的制作水平較低，教學受制于設備

課件是CAI教學的靈魂，高質量的課件是實現CAI教學的前提和有效途徑，但是由于教師教學的思路和風格各不相同，適合自己的課件只有自己制作，這就使課件的編寫容易出現照搬教材不分重點和主次的現象。普遍的一堂課下來，好幾十頁的幻燈片，儼然一本電子教科書，很難看出知識的深入理解和外延在哪里。

作為CAI教學載體的多媒體設備穩定性很重要。由于病毒、硬件故障等原因引起的設備故障常會影響教學的進程。倘若講課過程中出現設備問題，就不得不中斷教學，由計算機專業人員來處理，教學進程大大受到影響。

CAI教學的發展建議

1.加強對教學課件的開發工具的研究

依靠日新月異發展的開發工具對CAI進行深度開發，將人工智能技術應用其中，開發智能化的計算機輔助教學系統——ICAI系統即智能計算機輔助教學系統。這已經成為國際上計算機輔助教學研究的主要方向。它涉及了計算機、教育兩大學科的許多分支領域，是真正意義上的專家系統。同時，加入網絡技術，使其由一個個別化的教學系統向智能遠程教學系統發展，完善CAI的交互性和個性化教學服務功能。

2.端正思想，樹立正確的教學理念

充分調動教學活動中教師的指導作用和學生的主體作用，全面認識CAI作為輔助工具的功能和局限性。發揮教師和學生的個性和創造性，堅定“以學生為中心，為學生服務”的教學宗旨，才不會為了便宜備課，簡單授課，裝點門面等原因濫用CAI。

3.提高教師技能水平，重視CAI課件的制作

工欲善其事，必先利其器。要制作出高質量的課件，利用CAI的各項功能，最大限度地提高教學成效，就要加強教師專業技術水平和計算機技術水平的培訓。只有熟知專業知識，理清專業教學重難點，有效組織結構，才能避免把CAI簡單轉變成電子教材，制作出優秀的課件，這樣的教學才能有的放矢，成效卓著。

4.與傳統教學相結合，加強師生的交流

與CAI相比，雖然傳統“粉筆+黑板”的教學模式在提供直觀、真實、生動形象的教學效果方面有很大的局限性，但在一些理論教學中，尤其是理工科教授定理、公式和復雜問題講解等仍有很大的優越性。因此，教師應從教學內容、目的入手，全面綜合考慮，合理組織利用課堂時間，板書與展示交叉進行，通過傳統板書呈現知識體系骨架，增強學生的分析歸納記憶和思維空間；通過多媒體展示，提升課堂趣味性，激發學生學習興趣，加深學生對知識的理解和記憶；通過更多的提問機會，增進師生情感交流，活躍課堂氣氛。

結 論

CAI教學作為現代化教學手段之一，是有其突出特點的。在信息全球化的時代背景下，運用CAI教學更是課堂教學發展的必然趨勢。但是，目前的CAI教學仍有不足之處，需與傳統教學方式有機結合使用，優勢互補，才能更好地提高課堂教學效果。只有認清CAI的優缺點，才能少走彎路，推動CAI向智能、完善、全面、高效的方向發展。對于教師而言，必須端正態度，加強學習，提升綜合素質，才能與時俱進迎接時代的挑戰。

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作者單位：西安交通大學城市學院 陜西西安