计算机实践教学辅助教学关键技术探讨

1、计算机实践教学辅助平台关键技术探讨XXX（XXX XXXXXXX XX XX 341000）摘要：计算机辅助教学（Computer Assisted Instruction，简称CAI），是指用计算机帮助教师进行教学或用计算机进行教学的广阔应用领域。它既是计算机的一个应用领域，又代表一种新的教育技术和教学方式。实践教学对于切实提高教育教学质量，培养学生实践能力和创造精神具有重要作用。根据实践教育的自身特点和在实践教育领域中的应用，基于专题学习网站的教学辅助平台，给出了具体的教学辅助平台的优势、学习模式和关键技术，并做了相应的探讨和比较。关键字：计算机辅助教学 教学辅助平台 关键技术Discus

2、ses the Computer Aided Teaching Platform of the Key TechnologyXXX(XXX XXXXXXX XX XX 341000 341000)Abstract: The Computer Assisted Instruction (Computer aided teaching, CAI), refers to the use of Computer to help teachers' teaching or using Computer teaching broad application fields. It is one of

3、 the computer application, and represents a new education technology and teaching methods.It is very important for the practical education to improve the education quality of teaching and the students' practical ability of cultivating. According to the characteristics and the practice of educati

4、on in the practical education field, the application of special study site auxiliary teaching platform, gives the specific auxiliary teaching platform of advantage, learning mode and key technologies, and makes the corresponding discussed and compared.Key words: the computer aided teaching Auxiliary

5、 teaching platform The key technology 一 引言计算机课程是实践性很强的课程，必须十分重视实践环节。传统的教学模式下，学生在上机练习时往往带有很大的盲目性，许多学生上机根本不知做什么，大量的上机时间都浪费了;学生的上机情况无法及时反馈给教师，教师也无法及时提供给学生相关学习资源;学生学习的主动性不强，学习效率低下。很多非计算机专业的学生不能把从课堂上学到的理论知识应用到自己的专业中，不能处理就业后面临的许多技术问题，造成学生对学习和未来布满迷茫。因此，让学生在实训中学到技能，这才是非计算机专业教学中要解决的问题。实践教学是指将实践的基本要素运用于教育教学，围

6、绕特定的教育教学目的而开展的、学生亲身体验的、应用知识于实际的探索性活动。二 计算机教学辅助平台教学平台能够提供大量的、丰富的课堂所不能够提供的学习资源，学生可以借助网络获得最新的知识，凭借电子邮件和论坛与他人进行沟通，探讨和解决学习中的问题。在CAI中，计算机用来向学习者提供教学计划、教学内容，并通过学习者与计算机之间的交互作用来完成各种教学功能，其辅助对象主要是学生。根据不同的功能和目的，CAI主要有以下几种教学方式。（1）操练和练习（Drill and Practive）这是对常规课程教学的辅助。通过计算机控制的补充练习题，复习巩固课堂教学内容，如对算术计算技能的训练，语文和外语教学词汇

7、的练习等。在用于操练的CAI系统中，由系统逐个提出一组组难度逐渐增加的问题让学生一一回答，并给予适当的指导和帮助，使学生达到所要求的技能熟练程度，或者加强所学过的概念理解。这种方式通过计算机与学生之间的频繁交互作用充分发挥了CAI系统的个别化教学潜力，大大减轻了教师布置和批改作业的繁重劳动。（2）个别教授（Tutorial Instruction）这是在计算机控制下进行课堂的部分教学。在用于个别化教学的CAI系统中可以动态地声称学习路径，以适应个别差异的需要。系统通过计算机向学生讲授课程的内容，其中包括引入新概念，讲述基本原理，分析论证新问题，并插入启发性提问，根据学生的反应和记载的学习史确定

8、下一步应该呈现什么材料给这个学生。在这样的系统中，计算机对学生的反应是通过算法（algorithm）作计算来确定的。这种方式又称为个别指导方式。（3）对话（Dialogue）它是一种在学生与CAI系统之间进行互相提问和答问来训练学生理解力的方式，又称为咨询方式。提问分学生提问与计算机提问两种类型。这种CAI系统要求计算机以更加复杂多样的形式来适应个别差异，它不仅要对学生的回答作出正确与错误的判断，而且应该给出解答问题的方法与结果，它不仅能处理学生的简单或多重选择方式的问答，而且应能对学生的非标准回答作出分析及应答。用于对话的CAI系统的难度在于自然语言的理解以及对学生回答问题时出错的判断与处理

9、。（4）计算机模拟（Computer Simulation）它指的是利用计算机构成一种模拟实验环境，用以探索未知客观规律，又叫做计算机仿真。在教学中运用计算机模拟的方法主要有两种，即行为模拟和模拟化模拟。行为模拟是告诉学生计算机程序中的模拟是什么，让他运行这个程序，不断地改变输入参数，得到一系列输出数据，然后通过考察模型的输入和输出之间的关系，弄清该模型的有效范围，从而进一步修改模型，使之更符合实际情况。模型化模拟是由计算机根据程序中的模型输出一组表示系统行为的数据，让学生通过观察和分析这些数据，找出它们之间的关系，从而建立该系统的模型。教学辅助平台的优势作为课堂教学的一种重要补充形式，网络辅

10、助教学的优势主要有：（1）丰富的学习资源教学平台能够提供大量的、丰富的课堂所不能够提供的学习资源，学生可以借助网络获得最新的知识，凭借电子邮件和论坛与他人进行沟通，探讨和解决学习中的问题。网络所提供的各种形式的资源能够创设一种类似真实的环境，促进学生在其中进行积极的探索，进行知识的主动学习和建构。在学习资源丰富的条件下，可以把知识“物化“为多种形态，满足学习活动的多种需要。（2）提供了灵活的学习模式通过网络，能够给学生提供一个自主学习的环境，学生可以根据自身的特点和需要主动地、个性化地学习。网络上大容量、更新较快、动感的学习内容，改变了以往单调、信息有限、沉闷的学习模式，学生以求索和体验代替了

11、被动学习。学生可以自行考试，模拟实验，使教学真正做到尊重学生的个性差异，因人施教，从而建立了一种综合性、创造性、灵活性的学习模式。（3）内容更新快网络内容的更新速度是传统媒体所无法比拟的。通过网络，教师和学生能够及时地获得世界范围的信息和资源。在教学平台上，教师可以随时根据教学的情况更新内容，满足学生的需要。这种更新可以在任何时候进行，并且能够马上反映出来，这是受时间限制的课堂教学所难以做到的。 （4）形象、直观的交互环境 利用网络辅助教学，整个教学过程是一个师生交互的整体教学、学生间交互的分组教学、人机交互的个别教学的有机结合。（5）更好的实现教学设计策略网络的各种特性还决定了其能够提供更多

12、、更丰富的教学策略，使得教学更能够满足不同学生的需求，使原来不易实现的教学策略得以实现。在网络教学中，由于它能够提供丰富的资源、具有多媒体性、交互性等多种特性，使得在网络上采用多种教学形式、教学策略成为可能。当然，除了以上优势外，还有许多优势，如有利于对学生的辅导等等。关键技术计算机实践教学技术是以计算机为核心的有关文本、图形图像、音频、视频等的综合技术。实现实践教学辅助平台的关键技术主要有系统架构技术、面向对象的设计理论、流媒体技术和网络数据库存取技术等。（1）系统架构技术教学辅助平台总体架构采用框架设计模式，即模型视图控制器，其中，模型是应用对象，视图时用户接口，控制器负责响应用户输入并进

13、行相关处理，通常是界面逻辑程序和业务处理程序。在此框架模式下，系统框架主要分为三层，即前台页面层，中间服务层和数据存取层。页面层中义输入和输出页面为视图，负责用户数据的输入和显示，中间服务层和数据存取层连接负责数据的读取，加工处理和存储。（2）面向对象设计理论教学辅助平台的程序采用面向对象的设计理论，其封装，继承和多态的思想有利于软件设计的层次化和模块化。同时，设计过程中使用了多种设计模块，如MVC模式，抽象工厂模式和Single模式，并使用基于接口的设计理念，保证了程序设计的可扩展性和可维护性。（3）流媒体技术教学辅助平台中有在线课堂功能，该功能主要使用了流媒体技术。流媒体又称为流式媒体，媒

14、体格式主要有音频，视频或多媒体文件，用户可以交互使用，这样提高了在线课堂的实时性。流媒体数据时动态数据，需要进行缓冲，缓冲区的数据装载即可播放，同时将P2P技术融于流媒体传输，可提高教学辅助平台中在线课堂集体教学视频的播放质量。（4）网络数据库存储技术关系数据库是目前数据存取的主要技术之一，所以教学辅助平台中的动态数据使用Microsoft SQL Several 2000关系数据库管理系统（DBMS）进行管理。DBMS中的存取过程可提高数据库执行效率。前台应用程序采用相应的数据库引擎连接DBMS，实现远程网络数据存取。数据访问使用.NET Framework的ADO.NET对象。使用ADO.

15、NET可实现网络数据的快速、高速存取。ADO.NET对象库中主要有DataSet、Connection、Command、DataReader和DataAdapter对象。基于XML架构的DataSet数据集对象，读取数据后可实现非连接性数据管理；通过设置Connection的连接参数实现数据库连接；Command为执行数据库命令的对象，如执行SQL语句和存取过程；DataReader为只读数据集对象，该对象可实现高效的数据读取功能；DataAdapter为数据适配器对象，可读取数据存入DataSet对象中再进行相应的操作。三 结束语文章对计算机辅助教学的集中教学方式，以及教学平台对课堂教学起到的重要作用做了一定的介绍。根据调研的结果，结合计算机公共基础课学科特点和非计算机专业学生的特点，分析了辅助教学平台的开发意义。学习者可以通过此平台，不但可以巩固课堂知识，