计算机辅助教学设计与应用

11 计算机辅助教学设计与应用摘要：随着科学技术的飞速发展，信息技术已渗透到社会的各个领域。计算机辅助教学在教育领域得到了非常广泛的应用，在实际的教学活动中也有着独特的优势。它已经成为重要的教学媒体和教育管理工具。本文就针对我国计算机辅助教学的现状和存在的问题进行了分析，并对其发展前景进行了展望，结合计算机辅助教学的优点和在教学设计中的注意事项，研究计算机辅助教学的教学设计及教学策略，同时还探讨了计算机辅助教学策略中的指导式教学策略和发现式教学策略的不同，明确计算机辅助教学的发展趋势，结合实际教学提出了计算机辅助教学运用应注意的问题，最后就如何合理利用计算机辅助教学进行深入分析、探讨，达到最大限度地利用计算机去辅助教学的目的。关键词：计算机辅助教学；教学设计；教学策略

前言随着计算机多媒体技术和网络技术的迅速发展，计算机辅助教学已成为当前教育发展的一大主流。它作为现代教育技术的重要组部分，在教学中扮演着越来越重要的角色，该手段的应用给教育领域注入了新的活力。计算机辅助教学推动了各学科的改革和发展，最终将打破传统的封闭式教育体系，改革传统的教育手段丰富教学内容，为高校培养全面性的人才创造条件。计算机辅助教学（简称CAI），指的是用计算机帮助或代替教师执行部分教学任务，传送教学信息，对学生传授知识和训练技能，从而达到教学目的的一种手段。计算机辅助教学系统是一个由计算机、学生、课件作者和教师构成的人机系统，它以其信息的大容量，丰富多彩的对象及生动形象的交互性使课本呈现出勃勃生机。它改变教师“一支粉笔一张嘴，三尺讲台度终身”的传统课堂教学模式，改善教育环境，优化教学过程，减轻学生课业负担。并使当今的教学手段、教学方法、教学观念、教学形式、教学结构，以致教育思想与教学理论都发生了变革。然而，随着计算机辅助教学参与教育的进一步深化，在它的运用过程中出现了一些问题。本文将分析这些问题及其原因，提出相应的对策。通过控制消极因素的影响，从而提高计算机辅助教学的成效。

1计算机辅助教学概述计算机辅助教学的含义计算机辅助教学指的是在计算机辅助下进行的各种教学活动，如以对话的方式与学生讨论教学内容，安排教学进程，传递教学信息，进行教学训练等。计算机辅助教学作为一种现代化的教学技术，已越来越受到人们的重视。使用计算机辅助课堂教学，是中小学教育教学实现教育现代化的一个重要标志。1.2计算机辅助教学的优越性计算机辅助教学不仅图文并茂、声像俱佳，变抽象说教为形象演示，激发起学生的学习兴趣；而且可以有效地突破教学重点与难点，收到事半功倍的效果。将课堂教学引入全新的境界。计算机辅助教学在参与教育教学活动中的优越性表现在：（1）节省教学时间，增加课堂信息密度。（2）直觉感受，增强学习兴趣、激发学习动机。（3）能提供多种交互式的人机双向交流，有利于培养学生的创造性思维。（4）能够呈现单纯的文字，数字等字符教学信息，还能输出动画、视频、图像和声音，做到教学信息的图、文、声并茂，增强了信息的真实感和表现力，能够优化课堂教学结构。再者，计算机辅助教学能克服传统教学模式的缺陷，有利于培养学习者的扩散性思维方式和思维积极性。利用计算机辅助教学的深层优越性表现在：（1）计算机辅助教学的信息化、网络化；随着多媒体教学研究的发展，利用网络资源，多机交流的形式越来越广泛。而且教学已不限于一间教室或一所学校，而是不同地域可以同时进行，在一个巨大网络空间中学习，学生的学习及师生的交流空间不再有局限性。（2）计算机辅助教学还具有易保存性和可再利用性；计算机硬盘及可压缩技术的发展使计算机辅助教学的成果变得体积小、内容多、不易损坏、携带方便。而且课件在计算机中具有通用性，一人制作多人使用，提高工作效率。也可将课件传到网上，方便更多人下载，同时得到不同人的意见反馈，促进课件制作水平的改进。2计算机辅助教学的现状及问题分析计算机辅助教学的现状计算机辅助教学（CAI）作为一种现代化的教学技术，已越来越受到人们的重视。使用计算机辅助课堂教学，是中小学教育教学实现教育现代化的一个重要标志。为了解我国计算机辅助教学的现状，在荥阳市一中实习期间，我对荥阳市一中实施的计算机辅助教学进行了调查，现通整体现状的调查，反映计算机辅助教学的一些现状。该校包括32位高级、40位一级、15位二级职称和3位尚未转正的试用期等不同层次的教师，他们的情况具有普遍性和代表性。教师使用计算机技能情况汇总情况见表职称熟练程度高级一级二级试用期合计人数百分比人数百分比人数百分比人数百分比人数百分比很熟练较熟练略懂不懂表教师使用计算机技能情况统计表表显示，32．22％的教师一点也不懂计算机，这其中的大部分没有接触过计算机，有的只是偶偶碰过几次，或曾经学过一点。但因长期不用忘了。由于年龄较大的教师绝大多数是高级或是一级教师，因此一点也不懂计算机的人便集中在他们当中。34．44％的教师认为自己技能较差，只能用电脑打字和进行简单的Windows操作，对计算机辅助教学的技术几乎不懂。28．89％的教师认为自己有较为熟练的计算机技能，他们中有的通过了国家的计算机二级等级考试，懂一点计算机高级语言。另有4．44％的教师能比较自如地运用上面提及的计算机辅助教学技术和现代教育理论制作出较为满意的课件。因此，训练教师的计算机技能任务紧迫。可喜的是近期毕业的参加工作时间不长的教师计算机使用技能明显好于老教师。因此，计算机辅助教学发展前景还好。再进一步调查中学数学教师开展数学CAI的体验情况：关于开展数学CAI的体验，表显示，70％的数学教师从来没体验过；对于有CAI体验的教师，表反映的是自从有了第一次体验后的情况。结果是：24．44％的数学教师仅是偶尔尝试而已，每期最多l节课，基本上是在公开课中进行，这部分数学教师有的有一定的兴趣。也不排除有的是迫不得已，赶鸭子上轿；还有5．56％的数学教师可以说是CAI的积极分子，只要教材内容允许便力争上CAI课。职称CAT体验高级一级二级试用期合计人数百分比人数百分比人数百分比人数百分比人数百分比没有过偶尔有有经常表1.2教师开展CAI的体验情况对照表和表可发现，计算机技能好、教学业务又比较熟练的一、二级职称教师是开展CAI的中坚力量。此外，他们开展CAI的形式基本上是采用“电脑+投影仪”的演示型课。这些都说明要在中学广泛开展真正意义上的数学CAI教学，任务还相当艰巨。值得庆幸的是，现在荥阳市的比赛课要求使用CAI，CAI已经引起了大部分学校领导的和广大教师的关注，并逐渐展示其潜在的优势，激发更多的教师去尝试使用。计算机辅助教学的教学存在的问题分析计算机辅助教学更新了传统的教学方式,给数学课堂教学带来了生机与活力,具有独特的优势,发挥着重要作用。但从当前的现状来看,在应用该手段进行教学的过程中仍存在着一些问题和不足之处。主要表现在以下方面：（1）教师运用计算机教学的技术水平还不够高。（2）教学目标单一导致学生的主体地位得不到充分体现。有些教师课堂教学目标仅停留在媒体的运用和知识的灌输上。在实施课堂教学的过程中，计算机仅仅是教师向学生灌输知识的载体。（3）使用计算机辅助教学的方法不当，影响师生的情感交流。（4）课件质量不高，强化图形图像的直观性，忽视了学生抽象思维训练。此外教师在利用计算机辅助教学过程中存在着一些误区，比如用计算机辅助教学简单地代替一切手段，让计算机辅助教学代替了自己的作用等。3计算机辅助教学设计与应用计算机辅助教学设计的步骤和基本内容 1.首先进行计算机辅助教学模式设计：(1)授课人根据教学目标和教学内容的特点确定需要使用计算机辅助教学手段的对象。(2)授课人、制作人共同策划计算机辅助教学设计框架，写出课件创意脚本。这是将来课件制作与实施教学的基础，因此，要做到合理可行，尽量细致，像导演排戏一样，规划每一个步骤要呈现的画面、文字，加入的音乐、解说，展示的模拟过程，使制作过程有“本”可依。要挖掘教材内涵，开动脑筋，策划出好的创意。(3)根据需要搜集、整理课件制作素材，以提高学生的各项综合能力。拥有一些现有的素材显得尤为重要，这些素材包括：可用于扫描的图片、教学挂图；光盘或上网查找的图形图像、声音文件；VCD、教学录像带中的教学片段；可用于进行三维模拟的模具、实物等。课件制作以便制作出培养学生听、说、读、写、思的优秀课件。 2.制作计算机辅助教学软件(课件)。简单的课件制作可由授课教师单独完成，复杂的课件可由任课教师和专业的课件制作人相互配合共同完成。具体过程如下：(1)制订教学过程的操作步骤规划。课件使用的操作步骤规划，是计算机辅助课堂教学流程的重要组成部分。授课教师要根据本节课的实际教学需要，合理分配课件的使用时间，理清思路，规划课件的使用步骤，考虑课件的运行、暂停、重复、结束等在哪个环节插入为最佳方案。要有所取舍，一切以服务教学为出发点，防止为使用而使用，追求表面的华丽。(2)制作人根据课件脚本，划分功能模块，编制课件流程图。一个计算机辅助课件不能成为表现手法和软件技术的堆砌，应从帮助授课人实现教学思想的角度，规划设计思路。功能模块划分要明确，流程设计要简练，不然就会出现满屏都是按钮，到处都是热区，搞得教师在上课时不知所措的现象。(3)全面了解各种计算机辅助软件的不同功能，决定解决不同问题时所使用的不同软件工具。我们无法找到一种软件，既能做平面，又能做三维；既能处理图形，又能处理音频；既能实现动画模拟，又能实现文字特效。它们各有所长，各有所短，只有根据教学内容的不同要求，综合使用各种创作工具，才能制作出好的课件。计算机辅助教学课件的设计策略计算机辅助教学策略的目的在于研究通过怎样的教学手段使学生获得知识和掌握技能。计算机辅助教学策略一般可以分为两种类型：（1）指导式教学策略；指导式教学策略是按照教学要求事先制定教学程序，学生在教师系统讲授和直接辅导下学习，掌握知识。（2）发现式教学策略；发现式教学策略是让学生自己去观察、操作，分析、研究有关的学习材料，运用洞察力去发现知识，运用逻辑思维总结概念、公式和原理，从而获得知识和技能。在实际的计算机辅助教学中，这两种策略常常结合使用。但是，后者更为常用。计算机辅助教学采用个别化的教学方式，学生的学习活动是主动的，更有利于学生获得知识、掌握技能。计算机辅助教学应用中应注意的问题在设计计算机辅助教学时还要注意以下几个事项：（1）正确认识和合理使用计算机辅助教学。计算机辅助教学作为现代教育技术，是对常规教学手段的重要补充，是教学的一种表现形式，而课堂教学的核心是教学内容，形式是为内容服务的。因此，在设计计算机辅助教学教学时，要明确本节课使用多媒体的目的，同时还要考虑所选用的多媒体课件能不能让学生更容易地掌握教学内容。对于不能充分体现计算机辅助教学特点和优势的课程内容就不要用计算机辅助教学。（2）重视教师的引导作用。多媒体不能取代教师在课堂教学中的主导地位和作用。教师能否适时地调动学生学习积极性、合理地设疑质疑、归纳演绎是提高课堂效果的前提。所以在设计计算机辅助教学时，可以不时地提出问题，引导探究，鼓励多思，答疑释惑，及时总结。这样，既活跃了课堂气氛，又体现了学生的主体地位。（3）适当控制课堂教学信息量。计算机辅助教学教学的一个重要特点就是信息量大，用得好，其优势可得到充分发挥，要是使用不当会使教学走向另一个极端。因此，在设计计算机辅助教学教学时，有效地组织信息资源，合理地设置教学信息量是十分重要的。4改善和解决计算机辅助教学问题的建议与对策利用计算机辅助课堂教学与仅采用传统手段进行课堂教学相比有许多明显的区别，完善与改进计算机辅助教学应从以下几个方面做起：1.端正教育策略，转变思想观念：（1）认清CAI教学的必要性：在利用CAI教学前，要对其必要性能充分的论证。我们在CAI教学时，须认识CAI教学对课堂教学的积极作用，使CAI突出教学重点，突破教学难点，将抽象、难以被学生所掌握和理解的知识形象、直观、简洁地让学生接受。做到用得恰当，扬长避短，从而发挥CAI教学的最大功效。（2）改变教学观念：在课堂中使用CAI进行教学，不仅要求教师掌握计算机的基本技能，更重要的是要改变传统的教学观念和思想。教育现代化不仅要求在设备、技术手段等“硬件”方面更新，最重要的是思想观念、思想内容，思想方法等“软件”方面的更新。2.营造计算机辅助教学氛围，提高教师素质提高老师的计算机应用水平，首先要让教师了解最基本的计算机知识，在掌握基本知识的基础上再让教师实践，为使用计算机辅助教学打下基础。其次激励教师进行计算机辅助教学的应用研究。学校除了要经常组织教师进行培训，提高计算机辅助教学能力外，还要采取一定的激励措施，激发他们在日常教学中使用计算机的积极性，并提倡教师的计算机应用能力与专业素质相结合，全校营造出乐于使用计算机进行教学，开发本学科课件的氛围。因此学校可制定一些政策和措施，激励教师在课堂教学中使用计算机，并能与自身专业素质结合，开发适合学科的教学软件。3.重视软件开发，提高课件质量重视课件的开发是开展计算机辅助教学课件的研究的必要途径。要真正认识软件对计算机辅助教学的重要性，设计计算机辅助教学教学软件。其次需要广泛收集教学素材。建立软件资源库目前市场上的电子图书和设计素材很多，素材如一自然现象的景观或一段运用教学的音乐、谈话、文字及图片，我认为教师可根据教学需要，稍加整理即可形成自己的课件，并把它运用于教学中。同时也可利用Windows系统中的画笔和写字板等创作教学素材，或利用画面捕获卡、扫描仪获取图像资料，通过收集、整理、创作，再结合课堂教学实际，有计划、有组织、有步骤地建设学校的计算机辅助教学资源库。另外加快计算机辅助教学资源库及相关制作工具的建设，开发高质量的教学软件。4.充分利用网络资源，实现教育资源共享充分利用网络资源是计算机辅助教学的重要方面之一。新的教学软件和广泛地教学资源在网上不断涌现，丰富了计算机辅助教学的软件资源。利用网络教育资源，加强交流，既利于缩小教育的地区差异，有利于丰富和提高学校的计算机辅助教学的资源和水平，同时也是未来教学的一种重要方式。积件是将课件的部分内容做成“积木”式的软件，它可以是一个问题的讲解、一个实验的演示，一个过程的模拟，一段历史的回顾、一个场面的展示，一个物体的内部结构剖析等等，但教师的作用丝毫不会受到影响，教师可以自由地选择上课所需的“积件”配合教学，积件犹如一种动态的教具。弥补了传统教学方式在直观、空间、动态等方面的不足，又克服了教师上课受软件走向支配的缺点。有利于调动教育、教学者的积极性。随着计算机软件技术的高速发展，所有的软件都向资源库、平台化、人性化方向发展，高校教育中的教学软件也应该朝着这个方向发展。因此，运用积件思想，走素材资源库和制作平台相结合的方法，是解决当前高校计算机辅助教学存在问题的有效途径。5计算机辅助教学的重要意义与发展方向计算机辅助教学的必要性1．社会发展的需要社会不断向前发展，对人的素质要求也在不断提高，信息社会中的人们，必须学会“信息传送”。而信息接收、处理和传递的最基本工具就是计算机，不懂得使用计算机的人将成为信息社会中新的“文盲”，作为人才摇篮的学校，如果不重视在教学中对学生计算机应用能力的培养，我们培养的人就不能适应社会发展的需要。2．教育现代化的需要教育的现代化，包括教育观念、教育内容、教育手段的现代化。教学手段的发展和变革，往往会促进整个教育向前发展。计算机作为新型教学媒体，已得到公认，计算机辅助教学是这一媒体应用的典范，所以说计算机辅助教学是教学现代化的重要组成部分。3．素质教育的需要应试教育是以应付考试为目的的教育，而素质教育则是以培养人的素质为目的。应试教育注重知识的给予(授之以鱼)，素质教育则更注重学习者能力的培养(授之以渔)。当应试教育向素质教育转变时，教学过程中各组成部分都有不同程度的角色变化。第一，教师角色的转变。教师从教学的主讲者、主宰者、管理者向学生学习的指导者、合作者、服务者转化。第二，学生角色的转变。学生从知识的被动接受者转变为知识的主动探索者，并在知识探索和信息加工处理的过程中培养自己的能力。第三，教学媒体的转变。教学媒体要从教师的“教具”转变为学生学习的“学具”。第四，教学环境的转变。以教师为中心的教学环境要转变为以学生为中心的教学环境。传统的教学手段在这些转变面前就显得捉襟见肘了，而计算机辅助教学显示了明显的优越性。4．能力培养的需要首先，计算机辅助教学有助于观察能力的培养。计算机辅助教学可以根据学生观察的需要把事物化静为动、化虚为实、化繁为简，使难以观察到的事物清晰地呈现在学生面前，从而使学生可以细致、全面地进行观察和思考。其次，计算机辅助教学有助于概括能力的培养。在教学实践中，计算机能提供直观生动、清晰的表象，有利于引导学生根据表象概括出同类事物的共同特征，发展学生的概括、推理能力。第三，计算机辅助教学有助于逻辑思维能力的培养。在教学实践过程中，学生的认知结构也不断地组建，计算机辅助教学为学生的思维提供了具体生动的客体形象，逻辑推理能力也就在学生增长知识的同时得以发展起来。计算机辅助教学发展方向目前，随着多媒体技术在教学中应用的日益广泛，多媒体计算机辅助教学的发展趋于以下几个方向：（1）工具化：一个优秀的计算机辅助教学课件，需要众多有丰富教学。经验和扎实计算机应用能力的人员，经过充分分析、精心设计和细致制作，并在教学实践中不断修改和完善下才形成的。而在实际工作中，很难找到这样多才的人员或组织一个彼此协调的团体，这就使得课件的最佳优势不能发挥出来，从而影响了计算机辅助教学的推广应用。为了从根本上解决这个问题，必须加强对教学课件和开发工具的研究。依靠开发工具的支持，可以大幅度的提高课件的效率和质量，实现课件制作工程化和产业化。（2）智能化：智能计算机辅助教学系统其实就是一种特殊形式的专家系统，是传统计算机辅助教学系统与人工智能技术相结合的产物。它具备专家系统的某些基本特征，能够根据学生的学习特点、学习历史、自身要求和风格灵活地进行不同内容的教学，以及有针对性的习题练习，从而达到“因人施教”和“因材施教”的目的，实现传授知识、形成技能、培养智能、发展个性的教学目标。（3）网络化：实现知识共享及知识快速传递，计算机网络教学是在交互网络学习新环境中学习的。每个终端都可以在远地随时提取教学内容进行学习，与计算机交互学习的心得体会，所完成的作业、练习及所提问题也可由网络传递给教师。教师则为学生提供有关的适当的学习资源，进行学习策略的指导。计算机辅助教学与网络结合使所有学生可在不同的时间内，通过同一学习内容而互相联系、开展讨论，形成交互式学习。因此，这是一种较理想的计算机辅助教学教学系统，也是计算机辅助教学发展的必然方向。

结束语计算机辅助教学是现代科技发展的必然产物，也是当今教学中的重要资源和发展方向。在实际运用中，也显示了强大的生命力和优越性。然而，由于现代教育理论的匮乏和传统教育理论的根深蒂固，从而导致在应用现代信息技术的过程中极易出现偏差。要想使计算机辅助教学成功开展，需要在现代教育教学理论的指导下，以最新的计算机软硬件技术为基础，合理利用计算机辅助教学，选择和运用现代教学媒体，并与传统教学手段有机组合，共同参与教学全过程。以多种媒体信息作用于学生，形成合理的教学过程结构。总而言之，计算机辅助教学产生和发展的时间还不长，仍处在探索、实验和研究阶段。面对不同的观点，我们要集思广益，摸索出一条适合各校实际情况的路子来，努力建立、健全计算机辅助教学的评估体系。对它的未来发展方向要进行研究，把对计算机辅助教学的科研工作推向一个更高的层次。我们相信，在不远的将来，计算机将成为主要的教学工具，计算机辅助教学也将成为主要的教学手段和方法。

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本科生学位论文论多媒体技术在教学中的应用姓名：指导教师：专业：教育管理专业年级：完成时间：

论多媒体技术在教学中的应用[摘要]多媒体不再是传统的辅助教学工具，而是为构造一种新的网络教学环境创造了条件，特别是对于教育社会化来说，多媒体网络是一种更理想的传播工具。多媒体本身具有：融合性、非线性化，无结构性、相互交涉性、可编辑性、实时性等特点；同时运用在教育教学上又有其特长：利于信息的存储利用、是培养发散性思维的工具、促使学习个别化的实现。多媒体在教学中的应用有着多种的形式，它在提高学生学习兴趣上有着积极的作用，同时它还能促进学生知识的获取与保持、对教学信息进行有效的组织与管理、建构理想的学习环境，促进学生自主学习等多方面的效果。立足未来发展，利用多媒体网络技术，开展教学试验。[关键词]多媒体网络教学系统资源共享多媒体技术主要指多媒体计算机技术，加工、控制、编辑、变换，还可以查询、检索。人们借助于多媒体技术可以自然贴切地表达、传播、处理各种视听信息，并具有更多的参与性和创造性。当今多媒体已成为广泛流传的名词，但人们对于它的认识，特别是对于它在教育教学方面如何更好应用，未知的因素还很多。

一、多媒体的教育特长任何一种媒体不管其怎样先进，它只能是作为一种工具被应用到教育领域，能不能促进教育的改革，。。。。。。应当吸取教训，加强理论研究，充分认识多媒体的特性及其教育特长，以便更好地在教育领域开发应用多媒体。

1、多媒体的特性

（1）融合性多种符号系统的融合是多媒体的特性之一，多媒体的这一特性区别于过去媒体符号系统的单一性或复合性。也就是说多媒体技术不是将符号系统叠加，而是具有整体性的融合。

（2）非线性化，无结构性因为多媒体是在超文本、，其组合结构是固定的、不变的。

（5）实时性多媒体信息中的声音、活动视濒、动画于时间有密切联系，对它们进行呈现、交互等集成处理是实时的。在显示某一主体内容时，其视听信息具有同步性。

2、多媒体的教育特长

（1）信息的存储利用便利多媒体特别是多媒体WWW网络信息的存储、提取、双向传输非常便利，它应用于教育，更利于教学信息传播机制的建立。

（2）发散性思维的工具在培养学习者发散性思维方面…………或创造性思维的基础。

（3）促使学习个别化的实现多媒体WWW网络