計算機輔助教學（ＣＡＩ）在高等職業教育中的應用實踐

摘 要：文章就計算機輔助教學（CAI）在高等職業教育中的應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應用在高等職業教育中的原則和過程。

關鍵詞：計算機輔助教學 高等職業教育 過程 原則

計算機輔助教學，又簡稱為CAI(Computer Assisted Instruction)，它是將計算機應用于教學以完成教學功能和解決教學問題的形式。CAI作為高等職業特色教育的輔助手段，在進行專業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社會發展和生產發展的實踐動手能力的技術培訓的過程中，起到了非常重要的作用。

一、計算機輔助教學的發展史

計算機輔助教學的歷史始于1958年，此項研究最早是在美國進行的，而且主要應用于基礎教育，例如計算機輔助教學的初期發展階段的代表性教學系統是IBM公司在1958年設計的利用一臺IBM 650計算機向小學生教授二進制算術。在此基礎上，IBM公司研制了結構更為復雜的system 1500教學系統。這之后的十來年里，計算機輔助教學系統及課件的研發規模和涉及的領域不斷擴大。此時的CAI不但包括基礎教育、高等教育，還包括職業教育、軍事教育等領域。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域，進一步完善和發展了CAI，使之成為多種教育環境中的理想工具。

與美國相比，我國的CAI研究和應用開展的較晚，主要經歷了三個時期。80年代初期，教學技術領域的部分學者開始關注國外CAI的研究與發展，80年代后期，微型計算機開始進入高等學校和有條件的中小學并發揮出了巨大的威力。隨著教學理論的反復驗證和大量實踐經驗的積累，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域掀起了應用的高潮，新的CAI理論被不斷地引入國內并得到了實踐的修訂，成為適應中國教學實際的理論支撐。1998年后，我國的許多高等院校，尤其是高等職業院校、計算機公司也致力于計算機教學軟件和CAI教學系統的開發，用于國內的基礎教育、高等教育、高等職業學歷教育、各種短期技能培養和職業培訓的各類課件以及教學軟件寫作系統爭相登臺，成為國內軟件產業中不可缺少的組成部分，也為現代教育技術的進步提供動力和契機。它使得我國的計算機輔助教學CAI在高等職業教育中的應用正以穩健的步伐邁向成熟。

二、高職教育中計算機輔助教學的過程

高等職業教育所培養的人才應該是當前人才市場上急需的、搶手的、有一技之長的高素質勞動者或技術應用型的專門人才，這就要求學生掌握必須夠用的專業基礎知識，必須具備較強的技術應用能力和實用、專門的技能技巧，達到該層次人才知識結構的要求。因此，利用現代教育技術計算機輔助教學CAI來完成高等職業教育的學習是非常關鍵的。

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

CAI普通的教學過程是：學生和程序材料之間通過計算機進行著“對話”。首先教師依據教學目標對教材內容進行分析處理，并由計算機將教學內容（刺激）呈現給學習者，學習者對刺激作出適當的應答（反應），最后計算機按照預定的規則對學生反應信息進行評判，并提供適當的反饋信息以強化理解。這種雙向交互CAI教學中是不可缺少的，甚至可以說是教學成敗的關鍵。在此，計算機作為教學機器，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軟件就是前面所說的程序材料，它可經由計算機解釋程序、通過輸出設備(如監示器)向學習者呈現各種教學內容，并通過輸入設備(如鍵盤)接收學習者的反應信息，并對輸入信息進行判斷，根據判斷結果確定學習路徑和提供有針對性的反饋。因此，只要把教學軟件(即課件)裝入計算機，計算機就能完成一定的教學任務。當這個過程應用在高等職業教育的課程教學時，首先教師一定要根據高等職業的教學目標處理教學內容；其次是利用多媒體計算機以多種媒體形式、或以高職學生就業為第一需要的更容易接受的方式，將已經處理好的、合適的教學內容呈現，然后由學生或學習者利用計算機所提供的多種媒體形式作出適當的應答。

CAI的教學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和硬件系統。

三、高等職業教育中計算機輔助教學的原則

CAI是應用電子計算機的教學系統，該系統是為教學服務的，運用好這個系統，讓它高效地完成教學任務，教師作為教學的主體應遵循下面的原則：

1. 目的性原則

任何教學多媒體和教學手段的運用都是為完成教學目的服務的。在高職課程教學中使用CAI教學都是圍繞著高等職業教育人才培養目標來解決兩個焦點問題，一是突出教學重點，二是突破教學難點。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手段無法實現的功能。例如在電子商務專業的網絡金融課程里電子支付內容中運用CAI對電子支付的概念、電子支付的工具、工具的類型、電子支付系統及其關系，用圖片、文字、聲音綜合處理，就可以變抽象為具體，變靜態為動態，將動態過程進行模擬分析，從而突出重點知識，又降低學習難度，使教學難點得以順利突破，更有效地幫助完成教學目標，取得比運用傳統教學媒體手段的更好的教學效果。因此，多媒體CAI教學目的必須明確，應使CAI教學成為整個課堂教學過程的重要的有機組成部分。

2. 效率原則

效率是指產出與投入之間的對比關系，相對既定的產出，投入越少，效率越高；相對既定的投入，產出越多，效率越高。在此，效率原則是以效率高低來評價，采用CAI是選擇新的教學方法，教學模式，是為解決傳統教學所面臨的難題，提高教學效率，而不是嘩眾取寵地追求表面熱鬧。在實施CAI教學時，我們對課件的選用、課程內容的整合、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，堅持以效率原則規范我們的行為和思維方式。

3. 優化組合原則

CAI具有許多一般傳統教學媒體和手段所不可比擬的優越性，這并不意味它對傳統媒體和手段的排斥，更不能完全取代，而且，現行的高職生的教材，也不是每課的內容都適合用CAI來完成，如果用常規教學方法就能達到教學目的的教學內容，就完全沒有必要使用CAI教學，因為那樣只能造成人力、物力的巨大浪費。相反，課程內容比較抽象的、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。因此，在課堂教學中，教師必須從具體的教學目標出發，根據教學內容的特點，選擇最佳的教學媒體（即CAI、傳統媒體、實物現場）進行優化組合，去呈現教學內容，使課堂優化、認知結構優化和教學效果優化，實行優勢互補，發揮各教學媒體的效能。例如，在講授計算機基礎課程中的計算機硬件結構及其與軟件的關系時，可直接打開一臺計算機機箱向學生介紹結構、功能、關系等，而軟件及其與硬件之間的關系則可借助CAI課件的圖片講解，再結合計算機的運行過程來講解軟件與硬件之間的關系、不同軟件之間的關系。這樣從使用的角度讓學生有很直觀的認識，教師易講，學生易懂。如果單憑CAI課件的圖片進行演示、講解，由于時空限制，學生不易理解掌握。為了突破計算機硬件結構、硬件與軟件之間的關系、不同軟件之間的關系這個教學難點，可采用CAI教學軟件演示與實際運行計算機、動態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合來實現。這樣，教師既創設了良好的教學氛圍，又激發了學生學習的積極性。因此，將CAI和傳統教學媒體進行優化組合，學生學起來直觀易懂，生動有趣，回味無窮。讓學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效果。通過多媒體的優化組合，教師在教學中就可以教準、教懂、教活、教精，優化課堂教學過程，增加課堂教學活力，提高課堂教學的效率。

4. 重視創造學生自主學習環境原則

在CAI的教學實踐過程中，教和學不是兩個前后相繼的過程，而是兩個同時融合的過程。學生是學習過程的主體，其相應的客體是教學內容(或學習內容)；教師是教授過程的主體，其相應的客體是教學內容。既然學生也是主體，則CAI就應發揮個別化和交互性的特長，重視對學生自主學習環境的創造。要設法使教學適合大多數的學生的要求，同時要為優等生的發展創造條件。適合個別學生需要的教學叫做個別化教學。這種教學模式有助于擺脫傳統教學中“一言堂”的被動局面，因此是提高學習效率的重要手段。

對學生自主學習環境的創造是CAI教學的難點，這方面做得好的軟件還不多，所以，研發或者選購一套功能完善的網絡教學系統是很重要的。

四、計算機輔助教學的模式

計算機輔助教學的基本模式也稱教學策略，依據教學活動中人與計算機的交互方式可分操練和練習、模擬、指導、游戲、對話和發現學習等模式。其中發現學習模式較其他模式更有利于激發學生的智慧潛力，有利于培養學生的自我激勵的內在動機，學習的結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生或處于新學科早期階段的學習者。需要指出，獨立使用發現學習法不一定就是有效的，可能會流于形式，我們應該把指導和發現學習模式的過程結合起來，使學生沿著合理的道路去發現規律和獲得解答。

結束語

快速發展的計算機技術和網絡通信技術促進了計算機輔助教學的發展，多媒體技術、網絡通訊技術、人工智能技術和虛擬技術將成為未來計算機輔助教學的主要技術特征。如何利用最新最好的技術開發適合高等職業技術教育的CAI課件，高效率地為中國經濟建設培養實用型的專門人才而充分發揮CAI的作用，是我們無數從事高等職業教育工作者所肩負的重任。

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該論文為本人所負責的湖北省教育科學“十一五”規劃課題（高教）：《多媒體CAI應用在高等職業教育中的教學結構模型研究》的階段性成果。