信息技术（心得）之对多媒体教学方式的思考与探索

信息技术（心得）之对多媒体教学方式的思考与探索

信息技术论文之对多媒体教学方式的思考与探索 ‎ ‎ 内容摘要:多媒体教学—CAI是伴随着计算机多媒体技术和网络技术的飞速发展而产生的一种新的先进的教学方式,本文就学校目前多媒体教学的主要软件—课件的设计、开发、制作等相关方面作了介绍。针对课件的某些不足，提出了多媒体教学的未来发展方向—“积件”，并对“积件”形成的思想基础和技术基础以及其优越性和发展前景作了论述。    关键词：多媒体  教学方式   思考  探索 ‎    多媒体计算机技术是20世纪90年代以来计算机领域的新发展，它集文字、图形、图像、视频、动画等多种形态信息的采集、加工、交互、储存、输出于一体，集中了多种媒体的功能。建立在这种计算机技术基础上的教学方式就称为多媒体计算机辅助教学(Computer Assisted Instruction----英文缩写CAI )。CAI的出现使得教学操作对象变得单一、集中，尤其使教学流程可按预设程序进行，大大减轻老师的劳动强度，为教学赢得宝贵的时间。同时，由于这种教学方式能够向学习者提供一个丰富多彩、生动友好、方便灵活的交互界面，使学习者的各个感官能够同时接受到教学信息，就能够大大提高教学效率。正是由于这些优点，CAI从出现到现在，短短数年内，就在我国蓬勃兴起，影响巨大，向传统的教学模式发起了前所未有的冲击和挑战，并由此引发了教育技术史上一次新的革命。‎ ‎    近年来，学校对CAI的研究、开发与使用已经越来越普及，它已经成为学校现代教育技术的一个重要部分。本文将主要对学校的多媒体教学现状以及发展趋势作一些探讨。    一、多媒体教学现状——课件的开发、使用 ‎    目前学校CAI所用的教学软件主要是课件。课件是一种辅助教学手段，是在一定的学习理论指导下，根据教学目标设计的，反映某种教学策略和教学内容的计算机软件。一般来说，课件的设计开发要注意以下几个方面的内容：‎ ‎    1、课件的选题 ‎    选题应着眼于那些过程复杂或概念抽象，教师难教，学生费解，传统的教学形式难以表达，传统的教学手段难以奏效但适合于课件形式并预计效果明显的教学内容。以解决某一特定问题为目标，以实用性和系列化为特色，避免为单纯追求系统性而落入俗套，从而造成人力物力的浪费。‎ ‎    2、课件具备的特性 ‎    1）通用性：既可用于单机运行又适用于局域网运行环境。‎ ‎    2）可控性：以超文本结构作为课件中各学习单元之间的链接结构，用“热键”作为控制链的出入口，用“菜单”‎ 选择形式和各种图形界面让用户自由选择学习内容，并允许用户随时结束和退出，整个软件控制性能良好，对于大型课件，为避免迷航现象出现，可设计导航图。‎ ‎    3）科学性：教学目标明确（解决重点、难点），课件定位恰当（符合教学对象特征），媒体选用合理（根据文本、图形、动画、视频、音频等各媒体特点描述相应的内容），设计表述规范（层次分明、清新高雅）。‎ ‎    4）容错性：允许误操作并有明确的信息提示。‎ ‎    5）交互性：操作方便，界面友好，在线帮助简单明了，功能键定义符合习惯，便于记忆。‎ ‎    3、课件的模式和结构 ‎    课件是将教学内容与教学处理策略这两类信息有机结合，用计算机语言或课件制作系统编制的教学应用软件。基本模式主要有资料工具型、个别指导型、课堂演示型、操作复习型、教学游戏型、问题求解型，发现学习型等，课件所提供的信息包括：面向学习者的各种教学信息；面向学习过程的管理和评价的综合信息；面向数据更新和教学策略的控制信息。‎ ‎    4、课件的开发 ‎   ‎ ‎ 课件的开发是一个较复杂的创作过程，需要课程专家、教学设计人员、美术人员、教育科研人员和软件开发人员的共同合作和努力。课件的开发应纳入科研管理中，从选题、立项、设计制作到监督检查、验收评价均应建立相应的管理程序和制度，以确保课件开发的顺利完成以及规范化和标准化。开发一个课件一般需要经过从策划构思到调试完成若干个环节，整个开发过程就是设计得把自己 的教学设想，包括教学目的、内容、实现教学活动的策略、顺序和控制方法等用计算机语言加以描述并调试成为运行的程序。‎ ‎    5、课件的评价 ‎    课件的质量可从以下4个方面进行大致评价，即安装运行测试（检查占用存储空间和运行环境）；功能测试（包括翻页、放大、缩小、关闭、书签、在线帮助、返回各级目录、交互性及用户参与程度等功能）；性能测试（有无“死机”、稳定性、响应时间、操作是否简便、界面是否友好等）；内容与创意（内容是否准确、创意画面是否和谐、动画是否精彩有趣、配音配乐效果如何等）。‎ ‎    课件的应用的确让人耳目一新，它给我们带来的好处是显而易见的，它使我们能够摆脱时间和空间的束缚，自由地选择自己所喜爱的学习方式，自由地安排学习时间和空间。但目前许多课件虽可以适用于个别化学习，但却很少在课堂教学中使用，难以发挥真正意义上的计算机辅助教学的优势。究其原因，一方面是由于某些课件没有摆脱课堂搬家、书本搬家的模式，另一方面则是由于课件其自身的局限性。根据课件的指导思想和制作过程可以知道，课件是开发者按某一思路设计制成的前后连贯并具有系统性的教学软件，其功能是按照特定的教学策略教授某一学科知识，因此其局限性表现为：‎ ‎    1）与教学目标、策略、学习理论密切相关，是开发者教学思想和教学方法的具体体现。‎ ‎    2）具有不可修改性，不便于重组改造以适应某些教学实际。‎ ‎    3）常与教科书配套，并按其章节安排内容。‎ ‎    4）具有完整性，固定性，特定性和封闭性。‎ ‎    鉴于课件的上述特点，课件只能适应用某些特定的教学情境，而无法适应千变万化的教学情况，从而在应用于课堂教学时受到某种程度的制约。由于地域不同，学校条件不同，社会环境不同，教师和学生的个人素质也不同，课件对各种环境的兼容性尚存不足，难以做到“一把钥匙能开千把锁”。‎ ‎    为此，许多教育专家和学者开始从教学规律和认知心理学的角度重新审视和讨论CAI和CAI教学软件，由此提出了“积件”思想。    二、CAI下步的发展方向——积件模式 ‎    “积件”是在原有的课件思想的基础上向一种更灵活的、适应性更广的教学软件设计思想迈进，是CAI发展的全新思路。这一思维意在改变教学软件制作中的设计、开发与使用相互割裂的局面，使设计开发得有可能利用计算机这一有力工具，运用教学设计理论和自己的教学经验，通过积件这样一个工作平台，自行开发适合各种教学情境的教学软件。‎ ‎    1、积件思想的形成 ‎    “积件”（Integrable Ware）是对我国CAI领域历史经验和存在问题进行长期的探讨与反思后提出的，是发展我国学校课堂计算机辅助教学的新思路。因为“事先由教学设计确定的、有固定程序的、定型情节的、模式化的、封闭的、整体的第一教学软件（课件），不利于教师和学生的个性的发挥，不适应于千变万化的现实课堂教学，学校课堂计算机辅助教学需要从课件思想向一种更灵活的适应于不同教师不同教学情境的方向发展。”我国教育理论界基于当今世界先进的计算机软硬件技术，并从我国古代的《易经》中的哲学理念得到启发，提出了“以不变（积件）应万变（教学实际）”的思想。‎ ‎    那么，究竟什么是“积件”呢？积件思想有何特点？‎ ‎    “积件是由教师和学生根据教学需要自己组合运用多媒体教学信息资源的教学软件系统。”它不只是在技术上把教学资源素材库与积件组合平台的有机结合，其中积件库中的多媒体教学资料库、微教学单元库、资料呈现方式库、教与学策略库、网上环境积件资源库，为师生利用积件组合平台制作教学软件提供了充足的素材来源和多种有效途径；灵活易用的积件组合平台则是充分发挥师生创造性的有力工具。‎ ‎    2、“积件”的结构共分五层：‎ ‎    （1）核心层。由教师和学生组成，学生是主体，教师起主导作用，积件系统的构建、运作均以“学”和“教”的最优化为出发点与归宿。‎ ‎    （2）平台层。它是连接两个实库（多媒体教学资料库、微教学单元库）、两个虚库（资料呈现方式库、教与学策略库）、一个环境资源库（网上环境积件资源库）的重要纽带，也是教师和学生选取、加工教学资源信息、进行教学活动的操作平台。‎ ‎    （3）实库层。由多媒体教学资料库和微教学单元库组成。此二库的共同特征是：是教师和学生可视听交互的，并成为其所支配的计算机软件材料。此二库的差异特征是：多媒体教学资料库主要由文本、图形、图像等空间像素和声音、动画、影视等时空元素组成，是以知识点为基础按一定检索和分类规则组织的素材。微教学单元库有许多微教学单元组成。每个微教学单元包含有一定的过程和结构。在知识难点的讲解、特点技能技巧的训练及抽象思想观念的教学中，可采用微教学单元。“课件”与微教学单元的区别在于微教学单元的结构是片断性的、可链接的，它没有多余的头尾包装与背景。‎ ‎   ‎ ‎ （4）虚库层。由资料呈现方式和教与学策略库组成。此二库的共同特征是：将许多好的思想、方法、方式、策略、技巧积聚成库，以供师生灵活选用与借鉴。此二库的差异特征是：资料呈现方式库重在素材资料的表达、连接、呈现等微观层次，与具体的软件技巧相联系，常用的有飞入飞出、划入划出、淡入淡出、变色闪烁、热区超链等多种。而教与学策略库则重在课堂计算机辅助教学的整体构思上，与教法、学法和教学风格相联系，可供选用的策略主要有：讲授法、演示法、讨论法、操练法、发现法等。实库层与虚库层既有区别又有密切联系，二者的关系，简言之，实库层是载体，虚库层是灵魂。‎ ‎    （5）环境层。主要由局域网、校园网、国际网等多层次远距离网上积件资源库组成，它决定了积件系统的开放性和自组织性。全球网络化为积件系统的设计和运行提供了无与伦比的资源环境，教师和学生可以在教学过程中实时调用大量的世界知识宝库，甚至还可以将积件库组合平台打包外挂，供异地师生下载使用。‎ 系统结构决定系统功能。积件系统的多层次开放型结构决定了积件系统功能的可积性、灵活性、基元性、可繁殖性、通用性、规范性等一系列特性，这是正确理解积件思想的前提。‎ ‎    积件思想是对多媒体教学信息资源和教学过程进行准备、检索、设计、组合、使用、管理、评价的理论与实践的高度概括。它是从课件的经验与不足中发展出来的现代教材建设的重要思想，“是继第一代教学软件课件之后的新一代教学软件系统模式和教学媒体理论。”其内核主要体现在积件的基元性和可积性。‎ ‎    课件固化了知识的联系，模式化了思维过程，机械化了教学程序，很不适应于千变万化的课堂信息交流；它排斥了教师的主导性和创造性、学生的主体性和差异性，更忽视了教学环境与学生原发展水平、最近发展区的多变性。‎ ‎   ‎ ‎ 积件则不然。积件中的积件基元就是一个基本知识点，它不囿于任何特定的教育思想、教学方法，也不局限于课程体系和教材版本，其附加的约束条件少，因而可积性（可重组性）就大。值得强调的是：积件并不排斥教育思想与教学方法，相反，它将许许多多好的教育思想与教学方法以教学基本策略基元形式积聚成库，尤如集中古今中外优秀教育家的智慧于一炉，炉中一粒星火都能燎原学生思维之光芒。        三、积件思想的理论基础 ‎    中国古代辩证哲学是积件思想诞生的原始底蕴。我国教育理论工作者在对光辉灿烂、博大精深的中华传统文化和思想宝库进行开掘、领悟提炼的基础上，参照周易阴阳生八卦、八卦变万象的理念提出以基元（知识点）的无穷组合来适应千变万化的课堂。这是对课件思想的重大突破。它实现了有限与无限的统一、基本规则与无穷变幻的统一。‎ ‎    马克思主义哲学是积件思想的理论基石。积件思想以发展、联系、全面的观点看问题，克服了课件的机械性、简单化。积件思想是实践不断深入的产物，它反映的不仅仅是多媒体计算机辅助教学的表象，而且是在感性认识基础上进行深层的理性加工和抽象概括的结果，它揭示了CAI内在的本质和规律性，对CAI实践具有更大的指导作用。甚至对音像教材和文字教材建设也一定的启迪作用。‎ ‎    系统科学理论的新发展为积件思想提供了新的原理和方法。系统科学理论包括“三论”（信息论、系统论、控制论）和“新三论”‎ ‎（耗散结构论、协同论、突变论），这些理论对CAI积件系统的规则、设计、组建、使用、评估、控制具有重要的指导作用。系统观、系统分析方法、系统工程技术能为积件思想提供有力的支持。其中教育技术（电化教育）系统工程学的三个基本原理----“系统结构功能优化原理”、“系统与环境融合原理”、“系统发展过程协调原理”。对积件系统的“结构”、“功能”、“过程”、“环境”等各个方面的研究，具有直接的指导作用。‎ ‎    积件思想和素质教育理论、人本主义理论、建构主义理论殊途同归。尽管这些理论的研究对象、研究方法、应用范畴各不相同，但它们的出发点和根本目的却有共同性。它们都强调以人为本，发现人的价值，发挥人的潜能，发展人的个性，强调学生对知识的自主建构，强调教师根据学生实际对教材教法的自主建构，强调最大限度地促进学生素质的全面提高。积件思想和“教学技术”的内涵一脉相承。“教学技术（Instructional Technology)是对学习过程和学习资源进行设计、开发、使用、管理和评价的理论与实践。”可见，积件思想与教学技术的内涵有三大相通之处：一是研究对象相近。积件思想的研究对象是“多媒体教学信息资源和教学过程”，教学技术的研究对象是“整个学习过程和学习资源”。二是两者都有“理论和实践”两大任务。三是研究领域和基本观点相近。教学技术的研究领域是“设计、开发、使用、管理和评价”，突出系统过程的整体观；积件思想的研究领域是“准备、检索、设计、组合、使用、管理和评价”，突出系统结构的可重组性。‎ ‎    四、积件思想的技术基础 ‎    计算机技术的高速发展，为实现积件思想提供了强有力的技术保障。首先，硬件基础已走上了成熟，大容量的存储设备可用来存储积件库中众多的教学资源（如每片CD-ROM光盘的容量达650M字节，相当于可存30本厚度1000页书的内容；DVD-ROM光盘的存储量则更大），网络化、信息化的环境为教学资源的共享和交流铺垫了基础，越来越快的计算机处理器速度为教学信息的输入、存储、处理、输出提供了保障。其次，软件技术也日益成熟，以面向对象可视化的程序设计思想为基础的开发工具（如Author ware、PowerPoint、方正奥思等各种多媒体设计开发软件）越来越多，提供给师生易学易用的软件开发环境。‎ ‎    其中，对象链接与嵌入OLE（Object Linking and Embedding）技术是实现积件思想的核心技术。运用OLE技术设计出的应用程序能够控制其它多媒体超文本应用程序，如可将文本、图形、图像、声音、动画、影视等多媒体积件单元数据嵌入或链接到当前的教学演示中，从而实现积件库资源的交互与共享，在一些可借用的积件开发平台工具如Author ware、PowerPoint中，实现多媒体交互与共享的界面方式就有多种，如剪贴板、热区、图标、向导、模板、搜索器、助手、打包等。‎ ‎   ‎ ‎ 人工智能技术的日益成熟，为积件思想的进一步发展展示了诱人的前景。如积件组合平台的自学习性，它可以在师生使用组合平台的过程中，自动识别、理解、记忆师生的知识特性、操作方式、能力水平、目标取向，能不断自我调整其内部结构，使界面具有更好的人性化的交互性。同时可自动控制积件库中“基元”的增、删、调，自动根据教育心理学记忆规律和教育经验选择适当难度的内容和适当方式，帮助学生复习旧知，学习新知。随着计算机技术、人工智能的进一步发展，未来具有视听模式识别能力和图文声像表达能力的机器人的智能教学机也可望投入使用。‎ ‎    总之，CAI是一种新型的现代化教学方式，也是当今世界教育技术发展的新趋向。CAI的兴起是整个教育界进行信息革命最具代表性的产物。‎ ‎    参考文献：‎ ‎    李克东，谢幼如．多媒体组合教学设计[M]．北京：科学出版社，1992．‎ ‎    何克抗，论现代教育技术与教育深化改革[J]．电化教育研究，1999．‎ ‎    桑新民，《当代信息技术在传统文化—教育基础中引发的革命》，《教育研究》1997年第5期 ‎    祝智庭，《关于教育信息化的技术哲学观透视》，《华东师范大学学报（教育科学版）》1999‎ ‎    何克抗，《现代教育技术》，北京师范大学出版社，1998年11月 ‎    章伟民，曹揆申著，《教育技术学》，人民教育出版社，2000年7月 ‎    刘加霞，申继亮，“行动研究——中小学教师参与教科研的最佳选择”，《中小学管理》，2003 王玲，孟祥增，“关于多媒体素材库系统建设研究”，《教育技术研究》电子版，2004年第2期 ‎    孙杰远，《信息技术与课程整合》，北京大学出版社，2001年9月 ‎    贾遂民，刘涛，“多媒体CAI课件制作存在的问题与分析”，《中山大学学报》，2004年第4期 ‎    [11]付之巧，“CAI课件应用中的认识误区研究”，《陕西广播电视大学学报》，2004年第2期    ‎