作者：徐锡光 来源：福建省邮电学校

    摘要：80年代出现的交互式视听教学(Interactive Video)属于CAI教学+VTR,它是视听教学与CAI教学相结合的雏型，也就是多媒体教学。本文试图结合我校多媒体实验室，阐述CAI教学的利弊。

    关键词：微机        CAI     教学   

    一、现代教育实践的回顾

　　现代教育引入投影、幻灯、录音、录像技术产生了视听教育。随着近年来计算机通信的迅速发展，现代教育也应用了计算机进行计算机辅助教学，即CAI(Computer-Aided Instruction)教学。可以说，现代教育是一个不断将现代科学技术成果应用于教育实践的过程。视听教育的长处在于它的视听性。不足之处是信息传播的单向性。而CAI教学则相反，可交互传播教学信息，但视听教学功能不足。80年代出现的交互式视听教学(Interactive Video)属于CAI教学+VTR,它是视听教学与CAI教学相结合的雏型，也就是多媒体教学。

　　二、CAI教学的特点

　　CAI是指利用计算机帮助或代替教师执行部分教学任务，传递教学信息，对学生传授知识和训练技能的一种教学方法。CAI教学是利用计算机的特点，把教学内容、教学策略与计算机技术融为一体的新型教学方式。CAI教学也是一种新的教学策略，它可根据不同科目、不同教材及章节，采用不同的教学模式，适应学生个别差异，而易于达到教学目标。

　　CAI充分利用计算机的高速处理能力、逻辑、判断、人机对话等特点，而且它还充分利用了计算机的多媒体技术。通过计算机采用文字、文本、语音、音乐、图形、图像、动画等完成一些传统教学手段不易或不能实现的教学任务。它集图文并茂、声色俱全、生动活泼为一体。CAI教学富教于乐，内容直观。它不仅将教学，辅导、自测、巩固、复习、考核一体化，而且在培养学生自学能力和调动学生学习的积极性，提高学习效果，因材施教等方面发挥巨大的作用。在各种教学科目中使用多媒体教学，可以极大地提高教学效果和水平。

　　三、CAI的教学模式

　　其教学模式是指在CAI系统下教学软件在知识传递的过程中的不同表达方式。其主要模式有：课堂演示型、辅助自学型、练习自测型和模拟实验型四种 。在实际教学过程中，都是几种不同的教学模式的优化组合。我校教学中使用较多的是演示和模拟。这里简单介绍课堂演示和模拟：

　　1、课堂演示主要有两种：一是利用已经制作好的一些CAI课件，如物理、程控交换和微机原理等一些课程CAI课件。二是主要计算机课程直接利用计算机上的操作系统和应用程序进行课程操作讲解，如讲解DOS命令、WINDOWS95操作和FOXPROW及Office等一些计算机课程。

　　2、在教学中用多媒体来进行辅助模拟，以提高学习质量。利用多媒体技术不但可以模拟物理和计算机通信实验，天文及自然现象等真实事件和场景，而且还能十分逼真地模拟社会，环境及至生物繁殖和进化等等。例如，模拟一些重要的，但在标准实验室中难以完成的一些物理和电子电路实验，尤其是大中专学校中的有害的、昂贵的或耗费时间的实验。这样教师有更多的时间花在一对一的教学上，学生有更多的机会从处置错误中汲取教训。不仅在实验中可以使用模拟的手段，社会和历史现象也可以通过模拟来再现，从而使学生在教室中体验一下曾经发生的历史事件。

　　四、CAI教室的构造

　　要进行CAI教学最根本是要有硬件基础上，而要进行CAI网络教学就需要一套网络设备和软件。我校的多媒体教学系统是用台湾帝荣科技股份有限公司开发的AVNET(Audio-Visual Network Solution)四合一多媒体网络视听教学系统.CAI集体教学需要一个网络。我校的多媒体教室硬件系统是由一台服务器，54台LX-P5/133和一台监控机组成。利用双铰线与网卡把55台PC机联成一个“Y”型的局域网LAN。它还利用BUS CABLE与AV卡把55台PC机联成总线型网络(如图1)。这两个网之间是相对独立，但AV网利用LAN的IPX网络协议进行传送命令，即命令数据在双铰线上传输；而AV网传输和接收的图像和声音的数据在BUS CABLE上传输。每台PC机的基本结构是：PC+CD-ROM +声卡+AV卡+网卡(如图2)。多媒体教学需要的硬件主要是：CD-ROM、声卡(Audio Card)、MIDI设备、AV卡(它是进行CAI教学的重要硬件)。显示器和显示卡利用AV卡间接连接如图2，从而实现屏幕扫描和切换，即实现影像传输功能

    这里简单介绍一下多媒体系统。根据南京大学张福炎教授的多媒体理论，媒体可分为：如图3

   1、感觉媒体：人体可感觉的媒体，如静态的文字、图形、图像以及动态的声音和影视，后二者因于时间相关的媒体，又称为时间媒体。  

   2、表示媒体：统一用二进制数码作为各种信息的表示媒体。

   3、传输媒体：用以传输二进制信息的电话网、同轴电缆、光纤和广播电视以及卫星通信网等。

   4、存储媒体：存储二进制信息的磁盘、光盘等。

五、CAI教学的主要功效

　　运用任何一种的教学手段的目的都是一样：为了使学生更好更易地掌握所要学的内容。CAI教学运用计算机的绘图，视频绘画，动画手段实现人体在视觉、听觉、感觉、色觉等诸方面的延伸，实现时间或空间上的缩与扩，从而实现教学目标。CAI教学的功效主要表现在如下几点：

　　1、有利于因人而异、因材施教 传统的教学方法以教师为主体，教师为了照顾大部分学生，常采用折衷的方法，以中等学生为标准，忽略了学生客观上存在的个性差异。由于学生的知识水平、接受能力不同，因而他们的学习程度也应该不一样.使用计算机辅助教学可以做到给每位学生配备一位指导“教师”，而不必要求所有学生在同一时间内以相同的速度完成一件事情。多媒体教学的CAI课件多是提供学生自选自学的,学生可根据自己的能力进行学习 ,充分发挥学生的主动性和灵活性。使天赋高的学生利用多媒体工作站进行超前学习，有困难的学生可以利用它来复习课程。这对于学生来说具有特殊的价值：如果一个学生用10分钟就能掌握课堂上教师用40分钟讲解的数学知识，那么他就能在三天之内学完一个星期要讲的数学内容，这样他就能花一些时间去钻研自己感兴趣的其它学科中的知识。同样，如果学生在学习中遇到了问题，或者就是某一天不想学数学，那么允许他花时间去学习计算机或程控方面的课程效果会更好一些，这样以学生自身特点提供的有计划的教育方案，会使学生愿意接受，主动投入学习中，并很快取得进步。从而增强学生学习的自信心。

　　2、有利于交互性教学 传统的教学方法和一般的电教手段都不能实现交互教学，都是单向的，学生只能被动地接受，不易发挥学生的主动性。这是传统注入式教学的缺点。多媒体教学能充分发挥启发式教学的优点。教学过程中，即能达到传播知识，又能利用计算机与人的交互性，实现双向交流。

　　3、有利于培养学生的能力 在教室中使用多媒体可以使学生在安全和易受控制的环境中实践他们所学的知识，从而在理论和实践之间架起桥梁。且CAI课件多数是提供学生自选自学的，学生能在教师的指导下，根据自己的个性差异，选择相应难度地学习，能更有效地去调动和维持学生的学习积极性、主动性、独立性,通过学生积极的智力活动去掌握知识，培养学生的自学能力、思维能力、实践能力和创新能力。

　　4、培养学生的学习兴趣 多媒体的交互性可使学习更加主动，信息媒体的多样性可使原文本抽象、枯燥的数据和学习内容用三维的、动态的图形加以表示，从而大提高了教学的直观性，增强了学生学习的兴趣。CAI课件通过多媒体计算机的动画模拟、局部放大、过程演示及适当的色调、合理教学画面和画面频率，可以使学习过程变得非常轻松、愉快，这样真正实现”寓教于乐”,学习、娱乐两相宜，不但可以传播大量的教学信息，而且通过给学生的清晰明快的感受刺激学生的学习心理，提高学生的学习兴趣。以上四点在一定程度上体现了多媒体教学符合学生心理发展的规律。

　　5、实时处理教学信息 CAI教学充分利用计算机高速处理信息的特点。对复杂的和随机的信息进行实时处理。如应教师和学生的要求迅速提供所需类型及所需数量的练习，对其练习进行评批，并提供指导性意见等，或对一批同学的测验结果进行汇总并绘制出相应的曲线或图表。

　　6、高质量的反馈 充分利用计算机的图表功能，提供丰富多彩、生动活泼、容量大、反应快的多种反馈方式。使教师及时准确地掌握学生的学习信息。

但我们必须认识到，不管多媒体和其它教育技术手段如何进步，也不管信息网络多么普及，学校和教师在教育过程中的主导地位绝不能改变。学生在学校不仅要学习基础知识、科学知识和专业知识，而且还要学会为人处世、培养社会责任感和人生观及世界观，这些仅仅靠计算机来教育是远远不够的。由于计算机在理解人的思维和感情等方面十分欠缺，CAI教学也就缺乏教师和学生之间的直接信息交流和感情交流。

参考文献

（1）傅德荣编著《CAI课件设计的原理与方法》高等教育出版社1994

（2）杨学良主编《多媒体计算机技术及其应用》电子工业出版社1995

（3）李克东《多媒体技术在教学中的应用》《电化教育研究》1995．1

（4） 符柏《根CAI的优势及CAI教室的选型》摘自《中小学电教》2000.2

（5）黎加厚《电化教育的新定义》摘自《电化教育研究》2000.1