計算機在學校教育中的應用

計算機在學校教育中的應用黃春良內(nèi)容摘要：十年前，人們對諸如“新技術革命”和“知識爆炸”等國際性熱盧問題表示過極大的興趣。曾幾何時，人貪：又被“多媒體技術”和“信息高速公路”等全球性焦點問題弄得眼花繚亂。熱點問題也好，焦點問題也罷，都是信息社會迅速發(fā)展的產(chǎn)物。一個集現(xiàn)代計算（Computation）技術、現(xiàn)代通訊（Communication）技術和現(xiàn)代控制（Control）技術于一體，以多媒體計算機技術。發(fā)展為重要標志，具有處理文字、圖形、圖像、音頻和視頻等多種媒體信息能力的多媒體時代正在向我們走來。也許，大家都知道，1950年全世界只有12臺電腦；到1980年，全世界也才有50萬臺，可到了1990年，僅美國進入全國聯(lián)網(wǎng)的電腦就達s00萬臺。在我國，計算機技術的發(fā)展速度和計算機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)模都是前所未有的，給人留下的第一印象就是：電腦無所不在。事實上，電腦浪潮正以洶涌澎湃之勢激蕩神州（大地。就拿基礎教育來說，在全國80萬所中小學校中，已經(jīng)有近三萬所學校配置了不同檔次的計算機，井開設了計算機教育必修課或選修課。運用計算機開展計算機輔助教學（cAI的學校雖然為數(shù)不多，但是CA1總有一天會在中小學校生根、開花和結(jié)果的。因此，計算機在學校教育中的應用這一命題是個老問題，但涵蓋新內(nèi)容。關鍵詞：計算機學校教育一、 計算機在學校教育中的應用，無所不包國內(nèi)外教育界的一些權(quán)威人士普遍認為，計算機在學校教育中的應用，必將弓！起傳統(tǒng)的教育思想、教育內(nèi)容和教育方法的深刻變革。變革何在，影響如何，這是億萬師生和父母都悉心關注的一大社會問題。（一）計算機教育課走進學校課堂，說明計算機在學校教育中的應用大有可為，而且給學校教育帶來薪的生機和活力。英國是一個在中小學校中開設計算機教育課比較早的國家之一。1980年，英國政府就在全國中小學校中推行電腦教育計劃到1984年，大部分中小學校都裝備了計算機，起到三方面的作用：一是推動和更新了學校教育計劃；二是培養(yǎng)了面廣適用的專業(yè)人才；三是收集和傳播了教育信息。在不到四年的時間里，全英40萬名中小學教師中就有6萬余人能夠運用新的教育技術上課，不僅提高了教師施教的素質(zhì)，而且提高了學生主動學習的積極性。美國和法國也都在sO年代開喪了計算機教育課，亦都收到很好的效果。早在80年代中期，泰國政府就認識到，把計算機引入學校是發(fā)展中國家的一件大事。政府認為，今天的兒童只有用現(xiàn)代知識來武裝，才能適應明天高科技發(fā)展的需要。1987年泰國政府開始實行經(jīng)濟與社會發(fā)展六年計劃，明確提出在中學推行計算機教育的任務，規(guī)定中學開設計算機教育課的內(nèi)容主要是學習cOsi和c0s2兩門課程。前者是計算機基礎方面的課程，后者是計算機編程方面的課程。其目標是讓學生了解信息技術及其對日常生活的影響；熟悉計算機的作用，讓學生學會操作使用電腦的技能；懂得信息的重要性，認識計算機在各種決策過程中的作用，同時使用計算機解決有關實際問題。印度是一個發(fā)展中的大國。1984年，印度與英國合作開始在少數(shù)中學推行“學校計算機掃盲和學習（cLAss）”實驗計劃”。這是印度政府為適應計算機技術迅速發(fā)展的需要提出的。計劃一開始，只在250所學校試行，每校只配備2臺BBC微機；1986年，試點學校擴大到2000所；1990年增至2500所。整個計劃在實施過程中曾遇到過一些障礙，而且對于一個擁有69萬所中小學校（其中73%是小學）的印度來說，CLAss計劃所產(chǎn)生的影響就非常有限了。我國的國清與印度有相似之處，由于經(jīng)費投入有限硬件選型存在一定的盲目性、計算機教師嚴重短缺，只在大中城市中部分重點學校試行開設計算機教育課，廣東等發(fā)達地區(qū)開始制定普及計算機教育的發(fā)展綱要。實踐證明，在中小學校中開設計算機教育課，對于改善學校育人的整體環(huán)境，增強學生適應信息社會的應變能力，培養(yǎng)社會普遍需求的電腦人才，提高勞動者科學文化素質(zhì)都是大有稗益的）（二）計算機輔助教學在學校教育中的應用，是對傳統(tǒng)的教學過程的嚴峻挑戰(zhàn)計算機輔助教學系統(tǒng)的運動過程與傳統(tǒng)的教學過程相比較，雖然同是教學信息的傳播過程，但在cA1狀態(tài)下，這種教學過程卻是一種以計算機代替教師的全部教學功能、通過計算機傳遞教學信息、使學生實現(xiàn)雙向交互式學習的特殊過程。計算機輔助教學已在國內(nèi)外被廣泛用于大中小學校和各級各類教育的學科教學中，具有傳統(tǒng)的教學過程無可比擬的優(yōu)勢。因為一個優(yōu)秀的CAI教學系統(tǒng)一旦在學科教學中得到應用，學生就占據(jù)了cAI教學過程中的主動地位，既能根據(jù)自己的需要有效地掌握知識、提高技能；又能根據(jù)自己的實際更好地接受因材施教和進行個別化學習，以提高學習效率；不僅可以激發(fā)學生主動學習的積極性，又能啟迪學生創(chuàng)造學習的思維性；既能培養(yǎng)學生攫取知識的自學能力，又能提高學生處理實際問題的應變能力。所有這些，都是我國當前教育改革過程中迫切需要解決的重要課題：如何實現(xiàn)從應試教育向素質(zhì)教育的轉(zhuǎn)變、在多媒體CAI條件下，上述優(yōu)勢將被發(fā)揮得淋漓盡致。然而，CAI的發(fā)展、推廣和應用，以及CAI系統(tǒng)的質(zhì)量和效果不僅取決于計算機硬件設備的恰當配置，而且取決于教學軟件的設計制作水平。關于教學軟件的研究與開發(fā)問題，已經(jīng)引起世界各國的普遍關注。歐洲一些國家，諸如丹麥和挪威都為不能開發(fā)出符合本國國清需要、能夠進入課堂教學的教育軟件傷透腦筋，為此，丹麥政府通過一個叫“推動學校教育軟件組織（Ofeus）”來重點資助教育軟件的開發(fā)任務：一是向?qū)W校提供更多更好的教學軟件；二是推動已經(jīng)開發(fā)上市的教學軟件的應用。挪威政府為了開發(fā)適合本國學校教育需要的教學軟件，撥?？钣枰灾С?，并以廉價供應學校，同時與美國麻省理工學院合作開發(fā)一個能夠用于軟件開發(fā)的開放型模擬工具SimTek系統(tǒng)。在我國，用于CAI教學系統(tǒng)的軟件市場十分活躍，但在前幾年出現(xiàn)了一些令人擔憂的傾向：一是題庫軟件滿天飛，幾乎占據(jù)整個教育軟件市場的60%以上，二是教材翻版軟件不少，不能發(fā)揮CAI在學科教學中的優(yōu)勢；三是開發(fā)的教育軟件距教學大綱要求甚遠，不能達到集體環(huán)境下個別化學習的目的。以上問題的存在嚴重影響了學校CAI的健康發(fā)展、迅速推廣和實際應用，必須盡快改變。在世界各國越來越重視智能型CAI系統(tǒng)在學校教育中的應用研究的今天，擺在我們面前的任務就是要把計算機輔助教學引導到正確的軌道上來：按照教育規(guī)律辦事，充分發(fā)揮CAI的優(yōu)勢。在此基礎上，才能通過“教學決策系統(tǒng)”、“學生檔案模塊系統(tǒng)”和“自然語言接口系統(tǒng)”的應用，達到可與優(yōu)秀教師相媲美、智能型CAI運動過程所具有的特殊功能的目的。（三）教育信息資源的開發(fā)、利用和管理是計算機在學校教育中得以應用的又一重要的領域。教育信息資源與其他領域中的信息資源一樣，都是無價之寶。因為它們一旦被開發(fā)出來，利用起來，就能產(chǎn)生出不可低估的社會效益和經(jīng)濟效益。信息高速公路的提出以及Internet網(wǎng)的形成，就其人本質(zhì)來說，都是全面開發(fā)、綜合利用和科學管理類社會信息資源的需要。我國是一個地域遼闊、人口眾多的發(fā)展中國家，教育信息資源相當豐富。開發(fā)、利用和管理好我國教育信息資源，不僅對我國教育發(fā)展、人才培養(yǎng)有著十分重要的戰(zhàn)略意義，就是對我國經(jīng)濟建設、文化發(fā)展也具有十分重要的實際價值。在這樣一個富有應用研究價值的問題上，計算機，特別是多媒體計算機無疑是大有可為的。不同層次的學校教育和各級各類繼續(xù)教育的教學目標、教學內(nèi)容、課程設置、教學實驗、教材建設、教學媒體構(gòu)成、教學儀器配備、教學環(huán)境、教學模式、教學方法、電教設備和軟件建設、實驗室裝備、文字圖書和非書資料建設、學校建設狀況、配套設施添置、硬件設備維護、軟件產(chǎn)品維護和教師結(jié)構(gòu)、學生狀況、科研成果以及文檔資料、合作交流、人才供需市場、教育管理、教育評價等都是亟待開發(fā)、綜合利用的寶貴資源。計算機跨進教育這個大系統(tǒng)以后，這一重任自然就由電腦來擔當了，其科學管理工作當然也是電腦不可推卸的應盡義務。在談到教育信息資源的開發(fā)利用、科學管理這一問題時，不能不提一提電化教育信息資源的全面開發(fā)、綜合利用和科學管理問題。電化教育是一種利用包括計算機在內(nèi)的各種電教設備及其相應的電教軟件所進行的教學活動，是一門“關于學習過程與學習資源的設計、開發(fā)、利用、管理和評價的理論和實驗”的邊緣學科。在以多媒體計算機為中心、具有處理多種教學媒體信息能力的多媒體時代，電化教育如虎添翼，而且將成為教育信息交流和信息傳播中的一支生力軍。因為電化教育能夠為我們展現(xiàn)出處理眾多教育媒體信息的生動過程，克服了傳統(tǒng)教學過程中枯燥無味、死板單調(diào)的弊端。因此，把全面開發(fā)、綜合利用和科學管理電化教育信息資源的工作提到議事日程上來考慮和安排，不僅是促進教育改革、優(yōu)化教學過程、提高教育質(zhì)量的需要，也是減輕學生課業(yè)負擔，變被動教育為主動教育、變應試教育為素質(zhì)教育、變知識教育為智能教育的需要。計算機在學校教育中的應用，還可以在學校管理、質(zhì)量評價、教學研究以及辦公自動化等方面大有用武之地。二、 計算機在學校教育中的應用，勢不可擋在琳瑯滿目的現(xiàn)代教育媒體中，尤以多媒體計算機最能體現(xiàn)集多種媒體信息于一身的顯著特點。它不僅具有計算機的存貯記憶、快速運算、邏輯判斷等功能，而且具有對符號、文字、語言、聲音、圖形、動畫以及視頻圖像等各種媒體進行實時處理變成圖、文、聲三位一體直接輸出的功能。美國教育技術界的一些學者預測，計算機，特別是多媒體計算機在學校教育中的應用，將在今后一個時期內(nèi)呈現(xiàn)不可阻擋的上升趨勢。普及化、多媒化、光盤化、網(wǎng)絡化和工具化是這一發(fā)展趨勢的重要標志。三、 計算機教育課走進課堂勢將向著普及化的方向發(fā)展。在當今世界上，美國等一些發(fā)達國家的中小學?；緦崿F(xiàn)了計算機教育課的普及。他們認為，在中小學校中開設計算機教育課是為現(xiàn)代信息社會準備人才，為從業(yè)人員走上就業(yè)崗位提供保障，為高等院校輸送新一代學生打下基礎。由于計算機在人類社會生活中，在學生未來的擇業(yè)中將起著巨大的和不斷增長的作用，因此，讓學生知道計算機能做什么以及如何使用將是一件造福社會的大事?；谝陨峡紤]，學校普遍要求學生達到以下目標：1．懂得計算機的能力及局限；2．概述計算機系統(tǒng)的組成部分；3．能夠正確的維護硬件和軟件，4．了解計算機技術發(fā)展的歷史過程；5．知道計算機的一般應用及其對社會和人類生活的影響；自行安裝和運行CAI軟件;7．能夠使用計算機進行文字處理；8.能夠編寫并運行簡單的計算機程序。在使用計算機教授傳統(tǒng)的課程內(nèi)容方面，學校通常采取三種循序漸近的方法逐步實現(xiàn)對高年級學生學習計算機的目的：一是使用CAI軟件進行教學，作為傳統(tǒng)教學內(nèi)容和教學方法的補充;二是使用各種應用軟件來教授傳統(tǒng)的教學內(nèi)容，使計算機成為完成傳統(tǒng)教學內(nèi)容的工具;三是通過編程實踐來教授傳統(tǒng)的課程內(nèi)容，達到理解問題和解決問題的目的。這些做法值得我國已經(jīng)開設計算機教育課的中小學校借鑒。（二）計算機在學校教育中的應用，其教學媒體的應用正向著多媒體的方向發(fā)展。多媒體不是多種媒體的簡單結(jié)合，因為教育媒體本來就是一個五彩繽紛的大家庭。多媒體教學系統(tǒng)是一種以計算機為中心、能夠處理多種教學媒體信息技術、實現(xiàn)人機信息交流的一種全新的教學手段，具有多重感觀刺激、傳輸信息量大、信息傳輸質(zhì)量高、人機交互性強、操作使用方便等優(yōu)點。多媒體教學系統(tǒng)和智能型教學系統(tǒng)將是計算機在學校教育教學中最富研究價值的應用課題，已經(jīng)引起一些國家的重視。（三）計算機在學校教育中的應用，其信息儲存方式正向著光盤化的方向發(fā)展。CD一ROM光盤是多媒體計算機教學系統(tǒng)中的重要組成部分，是目前最為理想的教學軟件儲存工具和教學資源，具有儲存信息量大、存儲多種媒體信息、友好的交互界面、非線性的信息組織結(jié)構(gòu)和儲存時間長等特點。除了CD一ROM光盤外，還有CD——1、VCD、CDTV、DVI、LD等類型，都是儲存教育媒體信息的重要工具?？梢灶A料，在今后三五年內(nèi)，CD一ROM光盤技術將在教育軟件的開發(fā)、教育信息的交流和教育媒體信息的儲存等方面得到廣泛應用。（四） 計算機在學校教育中的應用，其信息傳輸方式正向著網(wǎng)絡化的方向發(fā)展。網(wǎng)絡化是現(xiàn)代教學媒體和計算機技術發(fā)展的必然結(jié)果。以美國為代表的一些發(fā)達國家在加速信息高速公路建設的過程中，均重視校園網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)和全球網(wǎng)的建設。校園網(wǎng)可以為學校教育、學科教學、學校管理、信息交流提供功能齊全的網(wǎng)絡服務，地區(qū)網(wǎng)可以分為一個地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展、科技交流、教育發(fā)展、信息交流提供全方位的網(wǎng)絡服務；全球網(wǎng)可以為全球信息資源的全面開發(fā)、綜合利用、資源共享提供網(wǎng)絡服務。1nternet網(wǎng)是全球性網(wǎng)絡的典型代表，受到世界各國的普遍關注。我國一些大學和少數(shù)重點中學開始建起了校園網(wǎng)，而且大有迅速發(fā)展的勢頭。在校園網(wǎng)的發(fā)展過程中，有三個問題應當引起我們的重視：一是建網(wǎng)的原則必須明確，不能有絲毫的含糊。因為校園網(wǎng)一旦開通，就需實行全天候24小時的網(wǎng)上服務。因此，建網(wǎng)的實用性、先進性、可擴充性、有效利用性都是必須考慮的幾個原則問題。二是網(wǎng)型選擇必須慎重，要從實際出發(fā)，合理選用。三是要有足夠的應用軟件和教育軟件能在網(wǎng)上運行，否則，就不能發(fā)揮校園網(wǎng)在學科教學?中的優(yōu)勢和作用，千萬不要等到校園網(wǎng)建成后再來考慮應用系統(tǒng)的建設。（五） 計算機在學校教育中的應用，其軟件開發(fā)正向著工具化的方向發(fā)展。隨著CAI的發(fā)展，長期以教師為主體的傳統(tǒng)教學過程將向著以學生為中心的集體環(huán)境下個別化學習的教學過程轉(zhuǎn)化。實現(xiàn)這一?轉(zhuǎn)化是由CAI系統(tǒng)本身，特別是多媒體CAI系統(tǒng)的雙向交互性、圖文聲同步實效性、操作使用的簡便性等特點所決定了的。日臻完善的MPC機寫作系統(tǒng)(AuthorwarOprofesional和MultimediaToolbook)以及北京漢聲電腦公司的洪圖多媒體編著系統(tǒng)(HongToolMASV3.o版)為學校開發(fā)包括教學軟件在內(nèi)的各種應用軟件提供了通用的開發(fā)工具。這些開發(fā)工具的間世，使那些不懂多少電腦知識，并不掌握程序設計，但能把握教學目標、熟悉教學內(nèi)容、通曉教學方法的學科教師開發(fā)適用的教學軟件成為可能。1995年10月7日至11日，中央電教館在“95中國國際教育家用電腦暨教育軟件博覽會”期間組織有關專家對國內(nèi)外的工具軟件進行了實事求是的評議，決定向全國各省、自治區(qū)、直轄市電教館及其學校推薦使用HongTooIMASV3.0版和美國Authortware3.0版開發(fā)平臺。專家們指出，開展對教育軟件開發(fā)平臺的評議活動具有深遠意義，標志著我國CAI軟件開發(fā)的主休從電腦工程師轉(zhuǎn)向?qū)W科教師成為現(xiàn)實。這是教育軟件開發(fā)觀念上和行為上的一個根本轉(zhuǎn)變。四、計算機在學校教育中的應用，任重道遠計算機在學校教育中的應用，在我國尚屬初期發(fā)展階段，存在著地區(qū)差距較大、發(fā)展很不平衡、任務十分艱巨等問題，有待各級教育部門和全體教育工作者的共同努力，方可到達教育現(xiàn)代化的彼岸。計算機在學校教育中的應用，首先要建立健全一個符合國清教育需要的硬件配置標準和硬件評價體系的有效機制。美國在推行中小學普及計算機教育發(fā)展計劃時，首先提出了硬件配置和硬件評價體系問題。這個問題常常不被人們重視，但又確是一個十分重要的大問題。借鑒國外的經(jīng)驗，主要應根據(jù)學校學科教學的需要來考慮硬件配置的基本要素：性能指標、兼容性、模塊化／可擴充性、人體工程、軟件支持、代理商可靠性以及廉價性。1.硬件性能指標應考慮電腦的內(nèi)存容量、運行速度和處理加工能力。2．硬件兼容性是電腦技術中常用的術語之一，系指某設備與其他設備配合使用的情況以及該設備能以其他設備同樣的方式進行操作的情況。3．模塊化和可擴充性是兩個彼此相關的重要因素，關系到中長期硬件的購置和升級問題，意義重大。4．人體工程是硬件配置必須考慮的一個要素，反映了硬件制造者對使用硬件的人的影響，即所生產(chǎn)的設備是否容易使用，對使用者可能產(chǎn)生什么樣的生理和心理影響，鍵盤、顯示器以及其他外部設備是否便于使用等等。5．軟件支持是配置硬件和評價硬件時必須考慮的一個實際問題。一些學?？梢院馁Y購買電腦，建立電腦網(wǎng)絡，卻忽視了軟件支持的重要性。這一點必須引起各級教育部門和各級各類學校的重視。。如果不能擁有一定數(shù)量的軟件或者不能源源不斷地獲得高質(zhì)軟件，那么，電腦裝備再多，也只能是一攤廢鐵。在這方面，美國的蘋果公司有許多值得汲取的經(jīng)驗。6．硬件代理商的可靠性包括代理商的信譽、技術支持、人員培訓、硬件維護等，對于一個購置硬件、期待長期效應的學校來說至關重要。以美國電腦市場為例，長期以來，IBM公司是各種電腦的主要制造商，享有盛譽，在商業(yè)部門的銷售額一直占有壓倒的優(yōu)勢。究其原因，一是IBM生產(chǎn)的電腦始終保持了一流的質(zhì)量，二是IBM公司的代理商贏得了用戶的信賴。硬件的廉價性。（二） 計算機在學校教育中的應用，還應建立、一個電腦設施最佳配備的管理機制，這是電腦在學校教育中能夠得到實際應用的重要保證。從某種意義上說，電腦設施的科學配置和科學管理，對于促進學校電腦應用的健康發(fā)展起著舉足輕重的作用，在這個問題上，同樣沒有引起我國學校有關部門和電腦使用者的高度重視。電腦設施的管理主要應從教學管理設備配置、教學應用設備配置、硬件維護、軟件維護、規(guī)程與文檔管理以及電腦安全性等方面的因素來考慮。（三） 硬件保障對軟件支持的依賴，將是學校計算機教育中實際存在的一個共性問題。眾所周知，教育是世界各國特定歷史條件下的產(chǎn)物，有其不同的政治背景、經(jīng)濟背景，也有其不同的文化背景。因此，依靠自己的力量，開發(fā)適合我國國清教育需要的應用軟件不僅是必要的，也是可能的。但是，軟件來源，無論是自行開發(fā)，還是委托開發(fā)的教學軟件都必須建立健全一個評價教學軟件質(zhì)量的指標體系。美國在這方面做了大量的研究工作，積累了一些經(jīng)驗。他們主要根據(jù)軟件的運行效率、使用方便性、文檔齊備性、硬件要求、代理商信譽以及價格等因素來衡量。在我國，則應堅持以下原則：一是教學性原則，即教育軟件一定要符合教育基本理論、教學目標要求，而且要符合教育心理學、教育傳播學、教育認知學和教育技術學的基本規(guī)律。二是科學性原則，教育軟件要充分體現(xiàn)出教學內(nèi)容的科學性、教學過程的科學性、教學方法的科學性和教學實驗的科學性。三是先進性原則，教育軟件要能夠皮映出高新技術的應用、操作使用的簡單、人機對話的交互、編程技術的先進。四是硬件要求性原則，就像硬件的配置要考慮有無足夠的軟件支持一樣，教育軟件的選擇也要考慮合適的硬件要求：軟件對硬件內(nèi)存容量的起碼要求、磁盤空間的起碼要求以及對輸入、輸出設備的基本要求等。五是國清性原則，教育軟件要適應我國文化背景、語言發(fā)展、國民收入、維護保障等國情的實際需要。六是文檔齊備性原則，教育軟件除應提供磁盤上裝載的程序以外，必須附有詳盡的操作使用說明、相應的教材說明以及有關軟件進入課堂的使用手冊，其中包括教師使用手冊和學生使用手冊。（四）變傳統(tǒng)觀念，加強教師培訓，使學科教師逐步成為開發(fā)教育軟件的主力軍。教育軟件到底該誰來制作生成，在軟件開發(fā)工具問世之前，當然是電腦工程師。因為他們精通電腦的編程技術。但軟件開發(fā)工具出現(xiàn)以后這一傳統(tǒng)觀念就有待逐步轉(zhuǎn)變了，即由學科教師禾“用開發(fā)工具，直接