計算機輔助設計

1、計算機輔助設計 摘 要：本文通過對計算機的特點的描述，指出了計算機對于現(xiàn)代高信息時代的重要性，在此基礎上，又對計算機輔助教學進行了深入的討論。關鍵詞：計算機輔助設計、計算機課件、cai、cal 不斷有人強調cai和cal的區(qū)別，用來修正國內慣以cai為名卻以cal為實的計算機輔助教學怪異現(xiàn)象，企望喚起對它的重新認識。也有人強調計算機輔助“教”的重要現(xiàn)實意義，認為不僅要談計算機輔助學，還要談計算機輔助教，計算機輔助學與計算機輔助教同等重要的觀點已經廣泛地為大家所接受。 然而，對計算機輔助教學的認識深度還有待提高。我們看到，在cal及cai的層面上認識計算機輔助教學，是基于對計算機人機交互功能的理

2、解和重視，這種認識方法的意義在于強調了計算機的特殊性，突出了這一新教學媒體的獨有魅力。但這種認識方法有它的不足：客觀上，教學實踐一線上的廣大教師借助他們原來在開展電化教育中積累的經驗，無法對計算機輔助教學產生連續(xù)的理解；更由于在這種認識方法下開展計算機輔助教學實踐的基礎往往是充足的外來課件提供，有許多中小學校長及教師們面對課件市場的混亂及數據資源的貧乏，對如何開展計算機輔助教學一籌莫展，陷入困境，結果要么是把好不容易籌到的錢放在手中捏出汗來，不敢輕易投入，要么是購買了機器以后閑置或不能使其發(fā)揮真正應有的作用。 我們還應該從更加根本的層面上認識計算機輔助教學，應該賦予計算機輔助教學這個名字更富實

3、踐價值的意義，這就是：從工具的意義上理解計算機，從使用工具的意義上理解計算機輔助教學。 一、研究界一度趨向于把cal作為計算機輔助教學的主要內容有時甚至是全部內容 國內教科書對計算機輔助教學的解釋是造成這種結果的主要原因。此處列舉出幾個較有代表性的計算機輔助教學定義。請注意：狹隘的計算機輔助教學概念總是與狹隘的課件概念聯(lián)系在一起的： “應當承認，(在課堂上)演示是cai的一種形式，但從主要的方面看，它并不反應cai的根本特征”(11 師書恩，計算機輔助教育基本原理，電子工業(yè)出版社，1995年版，第40頁)。這句話把演示性的課堂計算機輔助教學打入另冊，幾乎等于直接否定了計算機輔助教的重要性。 課

4、件把教學內容和計算機的活動進行安排并編成程序存入計算機內。在學生學習時，學生啟動計算機并執(zhí)行這些程序，通過與計算機進行會話方式進行學習。 所有的計算機輔助教學教科書都是以大量篇幅詳細地介紹計算機輔學，閉口不談計算機輔助教或僅僅以少量的篇幅一帶而過，對既定的cal和cai以外的內容更是沒有一點論及?？紤]到計算機本身所具有的特色，在如何發(fā)揮特色的方面重點投入研究是必須的，在有限的意義上是可以允許的。但是，在面向教學實踐一線的計算機輔助教學宣傳工作中也是如此界定計算機輔助教學，就顯示出力度的不足。 我們似乎忘記了這一點，以計算機輔助學為計算機輔助教學的主要內容，其在實踐意義上的價值實現(xiàn)需要一個先決條

5、件，這就是符合教學要求的計算機輔助學課件的“極大豐富”。這實際上是不可能實現(xiàn)的，不消說我們經?？吹皆阱e誤指導思想指導下的大規(guī)模課件制作屢屢失敗；也不消說我們對人工智能的期望仍然不能太高，所有人工智能專家們的冷靜態(tài)度就足以說明這一點(人工智能)，更何況計算機輔助教學中的所謂icai簡直是人工智能中最難以實現(xiàn)的部分，因為計算機與人相比總是有著很大差距的；再考慮到計算機技術的突飛猛進，計算機硬件及軟件更新?lián)Q代速度的不斷加快，幻想以數年為周期的某一兩件大制作可以達成課件的極大豐富狀態(tài)完全是天方夜譚。 二、從實踐經驗看，cai加cal不是計算機輔助教學的全部 由于某種原因，我國計算機輔助教學理論界一直把

6、cai為旗幟，但是實際上是在大行cal之實，以計算機輔助學為全部所有而排除其他?，F(xiàn)在的國內學界及教育管理部門已經認識到了這個問題，即認識到了計算機輔助教學不應該僅僅包括計算機輔助學，還應該包括計算機輔助教，還察覺到cai與cal的不同，需要予以澄清。于是開始建議使用“計算機輔助教學”字樣而不鼓勵使用再繼續(xù)使用cai，也不鼓勵麻煩地將cai與cal同時使用，如此既尊重了漢語言文字使用上的習慣，又形成了對這兩個英文詞匯的含義覆蓋。 然而，一方面有以前思考習慣的影響，一方面又有對計算機輔助教學、cal及cai的簡單理解，似乎對計算機輔助教學產生了這樣的認識。 在認識到計算機輔助教也應該是計算機輔助教

7、學的合理內容以后，在原有習慣思路的基礎上，我們又以極大的熱情投入關于計算機輔助教的“課件”研究與制作討論中，這些新的討論，為我國的計算機輔助教學打開了新的思路，是我國計算機輔助教學理論研究中的一個明顯進步。但是，要避免穿新鞋走老路，我們對計算機輔助教學的理解思路還應該再進一步，否則的話，所有的研究工作對教學實踐的幫助力度仍然會是有限的。 實踐需求強烈地要求我們重新認識計算機輔助教學，也需要重新認識計算機：計算機是什么？它是一種工具，是幫助教學的工具。具體在計算機輔助教學問題上，我們應該持這樣的觀點：任何將計算機應用到教學過程中的方法，只要是提高了教學效果，推動了教育改革的開展，有利于由應試教育

8、向素質教育的轉化，這個方法就是合理的，就是有存在價值的，這個教學方法就應該被認為是“正統(tǒng)的”計算機輔助教學。從這個角度出發(fā)，計算機可以是學生的工具，可以是教師的工具，可以是在任何教學活動中使用的工具。計算機作為輔助教學工具，并不一定要安裝了某個課件才能實現(xiàn)其工具意義，其操作系統(tǒng)平臺以及市場上提供的任何一個應用軟件，作為一般工具，都有潛在的輔助教學意義。 在這樣的深度上認識計算機輔助教學才更理性，更全面，更有深度，更貼近現(xiàn)實，更易于理解，更會對我國廣大中小學的教學實踐產生有效的推動。這個計算機輔助教學，當然包括了計算機輔助學，也包括了計算機輔助教。因此我們看到，計算機輔助學及計算機輔助教只是計算

9、機輔助教學中的部分，把部分拿來代替全面，以偏概全，焉有不犯錯誤的道理。 把計算機輔助教學理解為cal與cai的簡單疊加，這種狹隘觀念在我國現(xiàn)代教育發(fā)展序列中造成了一個中斷，這個中斷是理論上的中斷，更是實踐上的中斷：它把計算機作為一般媒體使用的環(huán)節(jié)丟掉了。在我國多年來積極推廣電化教育的工作中，廣大一線教師對輔助教學媒體已經有了一定的認識基礎，而這些對傳統(tǒng)媒體的認識，正是在工具觀點上的認識。這種對輔助教學媒體的工具層面認識，還應該繼續(xù)擴展到計算機上面來。計算機作為新的工具，與傳統(tǒng)教育媒體相比較在許多方面均顯示出優(yōu)越性，多側面地存在者更大的實踐價值，有什么理由不對所有這些實踐價值給予關注呢？舉例說：

10、人的特色在于發(fā)達的大腦，就應該把手砍掉！有了現(xiàn)代化的交通工具，就應該把腳砍掉！這些推論顯然是不對的。計算機是一個現(xiàn)代化的工具，是一個較之粉筆黑板幻燈電視等等更加先進的工具，是一個可以為人所用的工具。使用這種思路向廣大教師介紹計算機，介紹計算機輔助教學，就最簡單和有效。在這樣的認識深度上，一線教師對傳統(tǒng)電教媒體的經驗積累就與計算機媒體銜接起來。他們可以容易地通過對計算機的認識、學習和掌握，按照他們對現(xiàn)代教育思想的理解，選擇他們認為最合適的計算機輔助教學方式，教師們以這種思路理解計算機輔助教學，就最容易變成為計算機輔助教學的行家，當然也最容易變成計算機輔助學和計算機輔助教的行家。 從另一個方面說，

11、教學一詞并不是“教”與“學”的簡單相加，教學活動是教與學在時間和空間上相互交織、溶入的過程，教的活動與學的活動達到有機交融的狀態(tài)才是教學活動的良好狀態(tài)，計算機輔助教學也同樣不是單純計算機輔助教與計算機輔助學的簡單相加。觀察我國學界詮釋的計算機輔助教學，其以cal為名的計算機輔助學和以cai為名的計算機輔助教實際上仍然處在相互游離的狀態(tài)，這個教學活動中教師角色溶入問題仍然考慮不足。計算機輔助教學的過程應該是師、機、生三者靈活且有機溝通的過程，這包括師、機、生三者交互，師-機交互，生-機交互，師-生交互等任何一種狀態(tài)。在這個過程中，機器可以充分發(fā)揮其在多種媒體信息提供、統(tǒng)計、評價及對學生的個別關照

12、等方面的優(yōu)勢，教師可以在“人”的層面上管理和控制教學過程。這種計算機輔助教學方式就是從工具的層面上使用計算機，在使用工具的層面上理解計算機輔助教學，而不是從書本cai和cal的層面上理解計算機輔助教學。 三、 一個例子 一些真正成功的計算機輔助教學實踐，并不是照搬照抄現(xiàn)有計算機輔助教學理論做出來的。甚至一些成功的計算機輔助教學實踐，是中小學教師們在自己對計算機的樸素理解的基礎上，結合豐富的教學經驗做出來的。舉例說，山東省桓臺實驗小學教師們的計算機輔助教學實踐就是如此，他們并沒有坐等計算機輔助學課件的極大豐富，而是基于他們對計算機工具本質的理解，在根本沒有任何所謂計算機輔助教學“課件”的情況下，

13、利用計算機的文字處理功能，利用計算機在資料查閱及統(tǒng)計評價等等方面的功能，從286和386機器開始以wps為工具獨創(chuàng)了六步計算機輔助小學生作文教學法(？)。筆者親眼見到，在這樣的條件下教出的五年級學生全部可以在20分鐘內完成一篇800字左右的作文草稿，有人甚至可以在10分鐘以內完成一篇800字的即席命題作文，且在流暢的語言及優(yōu)美的文字之間閃露的童稚真情令人拍案叫絕。 這六步作文教學法中相繼有提前一周放題，讓學生觀察實踐、收集資料的過程，有提供視頻及文字資料引導學生思考和豐富知識的過程，有試寫初稿的過程，有參閱范文及評價病文的過程，有同學間相互參考及評價的過程，有教師評價的過程，在經過討論和評價之

14、后，學生最終把他的作文修改定稿，最后又有教師當堂講評優(yōu)秀作文的過程。這個輔助教學過程是教科書所說的計算機輔助學呢還是計算機輔助教？顯然無論過去的計算機輔助學還是計算機輔助教都沒有能夠對這種計算機輔助教學方式形成有效的覆蓋，這恰恰是一個計算機輔助“教學”的過程。 這個六步作文教學法，不僅實現(xiàn)了師、機、生三者之間的有機交互，而且還要求學生進行社會調查、資料查閱，其課堂階段還使用了電視等媒體作為必要的補充。這又說明，我們不僅不能把計算機輔助學與計算機輔助教孤立開來，不能把計算機輔助教學簡單理解為教科書中的計算機輔助學加計算機輔助教，同樣不能把計算機輔助教學與傳統(tǒng)電教媒體的使用孤立開來，還不能把計算機

15、媒體與其它媒體乃至向自然向社會的學習孤立開來。關于學習手段的多樣化及有機使用教育媒體的思想正是教育技術界一直倡導的，但是在面對計算機媒體時，我們卻忘記了這一點。 實際上，反觀發(fā)達國家和地區(qū)的計算機輔助教學實踐，同樣是在把計算機作為工具的基礎上進行的。也可能是因為發(fā)達國家和地區(qū)的經濟條件優(yōu)越，計算機并不是什么稀罕之物，那里的人們不會對計算機崇敬有加，頂禮膜拜，會自然且輕松地把計算機看成工具。筆者就親眼看到筆記本計算機和香煙打火機一起躺在香港雜貨店的柜臺上。在這種基礎上，他們關于計算機輔助教學的議論嘗試，并沒有過多的課件，也沒有過多的種種理論，而是將中心聚焦在“如何使用了計算機來輔助教學”這個要點

16、上。所有課件，所有理論，都是為教學來服務。即強調計算機輔助教學的“輔助”意義，使計算機輔助學生、輔助教師，輔助教學(張詩亞)。我們經?？吹揭恍﹪庵谱鞯挠嬎銠C輔助教學課件，有生機交互式的輔助自主學習的，有資料庫式的可以用來輔助教的，也有同時可以用來輔助教與輔助學的。所有這些課件或者說是數據化的教學資源，各具特色，相互補充，共同形成繁榮的軟件資源市場，共同為現(xiàn)代教育實踐提供輔助，并不存在誰是先進，誰是落后這種說法。 四、理論與實踐的相離并不是理論研究的必須 具有啟發(fā)意義的是一些沒有條條框框的計算機輔助教學實踐反而是成功的。有各級教育管理部門關注，有富于進取精神的中小學校長和教師們的大膽嘗試，一些

17、中小學的計算機輔助教學實踐倒是取得了較大的成功，發(fā)生在桓臺實驗小學的事實就說明了這個問題。 在教科書計算機輔助教學概念的影響下，國內某些經濟條件較好的學校，購置了大批包括計算機在內的先進電教設備，反而不注重教師使用操作水平的提高，不注重對教師進行現(xiàn)代教育思想的灌輸，又苦于無處尋找合用且夠用的助學課件，只好讓設備靜等助學課件的極大豐富，結果是設備閑置。以至于時至今日，在一些學校內經?？梢钥吹缴w在紅綢子下面的干干凈凈的386計算機！這些學校校長和教師們的一致感覺是：計算機輔助教學太難理解了，離教學實踐的距離太遠了。 造成這種現(xiàn)狀的主要原因一方面是我們從國外拿來了計算機輔助教學概念，但沒有能夠充分地

18、消化和吸收；另一方面是把研究工作的部分內容(也許是重點內容)當成了推動實踐的全部內容。但是，我們不能僅僅作為的計算機輔助教學的“紙上談兵”者，我們還要當好計算機輔助教學實踐的指導者，這就要求我們全面地認識計算機輔助教學并向教學一線全面地推薦計算機輔助教學。 從這個角度出發(fā)，教育技術界對計算機輔助教學的詮釋最好是換一個辦法，換一個更加貼近實踐的辦法，換一個更加貼近我國當前具體教育實踐的辦法。我們不僅要研究生-機交互下的計算機輔助學，還要研究師-機-生交互下的計算機輔助教，更要研究師、機、生三方有機交互下的計算機輔助“教學”。從根本上說，是重新認識計算機，把計算機當作一個工具來看待，將研究內容放寬在如何使用計算機工具來幫助教學實踐的廣闊范圍中。 任何理論研究的價值都是以其當前實踐價值或潛在的實踐價值來衡量的。像計算機輔助教學這樣與實踐非常貼近的研究工作，更沒有必要遠離實踐，遠離實踐的結果只會對實踐造成不利影響，同樣使得這個理論本身失去大部分意義。簡單地在計算機輔助學和計算機輔助教的層面上理解計算機輔助教學，使計算機輔助教學的研究工作與實踐相脫離，并不是計算機輔助教學研究工作的必須。 向國內介紹國外的先進教育思想，介紹計算機輔助教學，同時不要忘記向具體教育實踐的學習，特別是不要忘記向中國教育實踐的學習。把自己的眼光盯住教學實踐現(xiàn)狀