工科課程的廣義多媒體教學

裘建新　胡秉辰　李　為

一

現代化教學媒體目前主要指90年代發展起來的計算機輔助教學手段，由硬件與軟件兩個要素構成。CAI的興起，是工科教學領域里進行信息革命的最有代表性的產物，它沖擊了傳統的教學系統，促進了工科課程教學內容的改革，改變了現有的課程教學模式。對學生而言，CAI帶來了一個嶄新的學習空間，在交互性的學習環境下，學習過程變得新鮮活潑，具體生動，有利于提高學生的學習興趣，實現主動學習、啟發式教育與因材施教，體現了“學生是教學過程主體”的教育思想。特別是隨著文字處理、多媒體技術的出現及應用，計算機還可以提供文字與圖象信息，結合動畫、圖表、音樂、解說等教學媒體，使學生獲得手腦眼耳并用的學習新模式。由于工科課程一般研究機器的運動、受力、動態性能以及設計，因此CAI的形象化教學就更具有重要作用。計算機輔助教學超越時空限制、個性差異，真正實現了教學的“個別化”、“程序化”、“多元化”，實現了信息的雙向交流。

但是，實踐證明，CAI并不能完全代替傳統的教學手段。特別在教育學過程的主體——課堂教學階段，CAI有其局限性。應該說，傳統的教學手段、方法、媒體，至少在近期還將發揮巨大作用。因此，我們贊成這樣的觀點，認為把CAI與傳統的多種教學媒體結合起來使用，相互取長補短，形成嶄新的教學體系方法，將是教學手段的又一突破。為了區別計算機多媒體技術及多媒體CAI，我們把這種綜合運用各種教學媒體課程教學的方法，稱作“工科課程的廣義多媒體教學”。

二

如上所述，“廣義多媒體教學”是一種教學方法或手段，它以教師的課堂講授為主，綜合調動傳統的與現代化教學媒體，包括光學媒體、音響媒體、圖象媒體以及計算機輔助教學，為工科課程教學服務，以達到預期的教學目的，完成教學任務。具體而言，除了黑板、粉筆、實物、模型、圖表、照片、掛圖外，還常使用幻燈機、放象機、電視機、計算機、語音機、攝象機、大屏幕投影儀等。

“廣義多媒體教學”的硬件可繁可簡，因校而異。但至少應實現“四機一幕”(電視機、投影機、錄音機、計算機和屏幕)或“五機一幕”(加上攝象機)。“多媒體教室”一般用計算機控制，接收或傳遞其它電子裝置的信息。例如利用液晶顯示板控制幻燈投影儀、錄象機、圖象掃描儀等。也可利用網絡，實現更大范圍、多文化的教育軟件共享。廣義多媒體教學應該具有下列手段：(1)計算機教學——把計算機屏幕內容投影到屏幕上；(2)播放光碟——播放計算機光碟內容；(3)播放錄象——將電視程序教學片內容播放到投影屏幕上；(4)圖文電視——播放多媒體演示儀下的內容；(5)實物投影——將模型、實物、圖表等投影放大。

目前，功能較為完善的“多媒體教室”應該配備的設備包括：多媒體計算機，可放映實物的多媒體液晶投影儀，攝象機替代黑板和具有消字、復印機功能的電子板，無線電麥克風教學系統，可顯示學生學習情況的33寸微波傳送電視機等。

對教學媒體的選擇，一般可考慮如下原則：(1)從實際需要出發的原則；(2)使用方便及效果最佳原則；(3)綜合運用多種教學媒體、發揮組合優勢原則。尤其注意現代化教學媒體與傳統教學方法的優化組合；(4)學時最省原則；(5)媒體經濟原則。

三

對于多媒體教學的“軟件”，則有下列要求：

1．教師的課堂講授與教學組織

教學課程能否達到最佳教學效果，與整節課的教學組織密不可分，核心在于多媒體課程教案的設計。一堂課好比一出戲，教師是導演，教案是腳本，各種教學媒體是道具。教師必須根據本節課的教學目的、內容、要求、重點、難點，合理選用、組織各種教學媒體。什么內容用什么教學媒體，媒體的使用時機、次序、方法，均要反復斟酌。尤其應考慮充分利用示教型CAI課件、電教程序片等現代化教學媒體，結合投影片、掛圖、模型、教具等傳統教學媒體，并依靠教師的講授(包括黑板的運用)，使課堂教學信息量增加，效率提高，效果最佳。應注意一節課內使用的教學媒體不宜過多，不要華而不實，搞花架子。否則適得其反，反而影響學生的思維活動，影響教學效果。

廣義多媒體課程教學的組織應遵循如下原則：(1)目標性原則；(2)多媒體配合原則；(3)大信息量原則；(4)相互作用性原則；(5)易操作性原則。

2．示教型CAI課件的研制

“廣義多媒體課程教學”的主要教學媒體是專供課堂使用的示教型計算機教學課件。它與別的CAI課件相比，有其獨特的要求。主要是：

其一，功能專門化。由于課程教學專用，因此主要是演示式、啟發式、模擬式、分析式的。應嚴格遵照廣義多媒體教學的理念，按照規定的廣義多媒體教案，來制作相應的CAI課件。其內容主要表現教學基本要求以及重點、難點，力求對教材作進一步提煉完善。腳本的結構尤其要注意給主講教師留出再創造的余地，給學生留出思維的空間。在形式上，注意文字宜少，字體要大(一般用36磅以上字體)，畫面簡潔，色彩鮮明，投影到屏幕上形象清晰，真正適用于課堂教學。

其二，更強調利用計算機多媒體技術。特別是動畫、圖表、音響(包括實況錄音、背景音樂等)、文字的運用，使它著力表現一般教學手段不易表達的內容，展示現場觀察不清楚的細節，轉化抽象的概念為生動活潑的畫面。例如(機械原理>的齒輪范成過程、根切形成原因、變位齒輪頂高系數、凸輪反轉法原理、按連架桿對應位置設計平面四桿機構等，都可能通過示教型CAI，達到形象化教學的效果。

其三，突出計算機快速運算、儲存量大的特點。例如利用CAI課件，改變參數、條件，進行機構分析、綜合，使學生直觀了解參數、條件的變化響應。還可制作、儲存各種“素材”庫(如各種機器、零件的3D動畫)，隨時調用，與課堂內容有機組合，由任課教師自己編排成風格各異、豐富多采、富有個性的CAI。

其四，模塊化。“廣義多媒體教學”中的計算機教學軟件，是作為多種教學手段的一種，有機地組合在整堂教學中穿插使用的。因此更強調自成段落，容易調用。而對該節知識的系統化、交互式，要求則不嚴格。

3．電視程序教學片的選用

“廣義多媒體教學”中的電教程序片與CAI課件一樣，都是課堂教學諸多教學媒體的一種。它應是一組電視教學短片。這種電視短片也可以制成光碟，由計算機控制播放。或者掃描到CAI課件內，成為其中一部分內容。每部短片一般只有幾分鐘、十幾分鐘，解決一二個宜用電教手段解決的問題。它與教師的講授和其它教學手段結合起來，構成一個有機的授課體系。電視程序教學片的選用原則為：(1)一片一題原則；(2)重點突出，展示關鍵內容的原則；(3)時間宜短的原則；(4)與其他媒體融為一體，相輔相成，相得益彰的原則；(5)充分發揮電視形象性，增加信息量，擴大知識面，拓寬學生視野的原則。

四

使用廣義多媒體教學手段，至少可以實現如下效果：

第一，多媒體教學的實踐，實際上是如何運用現代教育技術，構建新型教學模式、提高教學質量和教學效益的探索。

第二，綜合使用多媒體教學手段，特別是用圖象、光學、音響等媒介展現抽象概念，表現課堂不易表現的現實事物，使大段繁瑣的交待性課堂內容直觀地顯示在學生面前，把看不見摸不著的內容變為直觀，復雜的道理變為淺顯易懂，邏輯思維變為形象思維，有效地促進教學體系和教學內容的改革以及學生創新意識的培養。

第三，由于教學信息多媒體化，為學生提供多樣化的學習手段和更多的認知途徑，實現了教學形式的多元化。

第四，現代教育技術手段的應用在一定程度上也改變了傳統的教師角色。在運用現代化多媒體設施教學時，教師從大量的重復性教育活動中解放出來，可以將更多精力投入到對學生課堂活動的管理引導上，探求新的教學方法。可以說，教學手段的現代化為工科課程教學從勞動密集型行業向資本和技術密集型行業的轉變提供了條件。

第一作者系上海工程技術大學機械工程學院教授(上海200336)

責任編輯：向欣