计算机的教育应用方式

四、计算机的教育应用方式

计算机辅助教育(Computer Based Education，简称CBE)是计算机技术在教育领域中应用的统称，它涉及教学、科研和管理等教育领域的各个方面。也就是使用计算机来帮助教师教学，帮助学生学习，帮助教师管理教学活动和组织教学活动，等等。随着现代信息技术的发展，计算机技术在教育领域的应用内容十分广泛。一般说来，我们可以从多个角度对它的应用方式进行分类。从计算机应用的功能上来看，计算机在教育领域中的应用方式包括：

(一)计算机辅助教学(Computer Assisted Instruction，简称CAI)

CAI指的是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，直接为学生服务。例如，用计算机演示数学的各种函数图像，帮助学生弄清函数性质；让学生在计算机终端上做有关的操练，并由计算机适当地提供帮助和鼓励等等；或是由计算机提出一个任务，让学生使用各种工具和方法去解决，都属于计算机辅助教学活动。

(二)计算机管理教学(Computer Managed Instruction，简称CMI)

目前人们对CMI的理解有两种：从狭义上看，认为CMI是利用计算机指导整个教学过程的教学管理系统，它的功能包括管理教学计划和教学资源，以及帮助教师构造测验和评分等；从广义上看，则认为是计算机在学校管理中的各项应用，包括教学管理、学校行政管理、学校其他资源管理等等。

从计算机应用的对象来看，计算机在教育中的应用又可以分成三个方面(3L)：

1.学习计算机(Learn about computer)。即把计算机作为学习对象，其内容包括计算机的基础知识、基本技能及其对社会的影响等三部分。

2.用计算机学习(Learn with computer)。即学生可以把计算机作为学习工具，主要包括用计算机来完成获取和保存信息、处理和交流处理等任务。

3.从计算机学习(Learn from computer)。即教师把计算机作为一种辅助的教学工具来辅助教学、辅助测试、管理教学与辅助备课等工作。

(三)教学软件与多媒体CAI课件

1.教学软件

教学软件在概念上泛指各种能为教学目的服务的应用软件。也可认为教学软件=教学程序+教学信息。按照课程内容相关性对教学软件进行分类，可分为：

(1)内容特定软件：针对具体课程设计，是传统的CAI实践最关心的。

(2)内容相关软件：通常包含课程论题以外的内容，如电子百科。

(3)内容无关软件：用于支持学习活动的软件工具。

在教学软件中，内容特定软件为课件，内容相关软件为学习资源，内容无关软件为学习工具。

2.多媒体CAI课件

“多媒体”一词译自英文“Multimedia”，而该词又是由mutiple和media复合而成的。多媒体技术是指把文字、声音、图像、动画、视频等多种媒体的信息通过计算机进行交互式综合处理的技术。即通过计算机，用多种媒体手段来存储、传播和处理信息的技术。它涉及计算机硬件、软件和图像处理、信号处理、人工智能、网络和通信等等广泛的技术领域。

多媒体CAI课件是一种根据教学目标设计的、表现特定教学内容、反映一定教学策略的计算机教学程序，是可以用来存储、传递和处理教学信息，能让学生进行交互操作，并对学生的学习作出评价的现代教学媒体。在多媒体教学中，我们将用于执行教学任务的多媒体软件称为多媒体课件(Multimedia Courseware)，简称课件。

3.多媒体CAI课件的教学优势

由于多媒体CAI课件在存储、表现和传递教学信息时具有集成性、数字性、超文本性、交互性及可诊断性，因此，与以往任何一种先进的教学媒体相比，多媒体CAI课件的引入使传统的教学方式发生了更加深刻的变革，也带来了不小的冲击，其最为显著的教学优势可概括为以下两方面：

(1)多种感官优化组合，培养学习者多维化的思维方式，提高教学效率

多媒体CAI课件采用多种教学媒体综合处理教学内容，传递教学信息，因此，给学习者提供的外部刺激不是单一的刺激，而是诸如视觉、听觉，甚至包括触觉和嗅觉(虚拟现实类的多媒体CAI课件就可以让学习者感受触觉和嗅觉)等多种感觉的刺激。这种刺激不仅能引起学习者的学习兴趣和提高学习积极性，而且能使学习者进入视听并用、抽象逻辑思维与具体形象思维共同参与学习过程的多维动态。因此，学习者的思维活动易于突破抽象思维的难点与局限，使教学活动更加符合学习者的自然习惯，从而获得更好的教学效果和更高的教学效率。

教学效率的主要衡量标志是在同样的有效的时间内使学习者获得更多的知识容量。教育心理学试验表明：人们在学习时通过视觉获得的知识占83％，听觉占11％，嗅觉占1.5％，味觉占1％。这证明视听在学习过程中起的作用较大，同时也表明，视觉与视觉结合，获得知识的总和能达到94％，可见视听在学习过程中尤为重要。实践表明：人们在学习时应用的教学媒体与注意力集中程度密切相关，关于注意比率的研究证实，使用视觉媒体，其注意集中的比率为81％；使用听觉媒体，其注意比率则为54.6％。可见视觉媒体引起人的注意力比听觉媒体高得多，若视听结合，则注意力集中的比率会大大提高。进一步对记忆比率的研究表明：对于同样的教学内容，采用不同的教学方式，学习者获得知识所能保持记忆的比率是不同的。同样一份材料，采取口授法，只让学习者听(纯听觉)，3小时后能记住60％；只让学习者看(纯视觉)，3小时后能记住70％；视听并用，3小时后能记住90％。3天后，三种学习方法的记忆率分别为15％、40％、75％，可见视听并用的记忆效果远大于纯听觉、纯视觉的效果，3天后大于前两者之和。以上三个方面的研究成果表明：在学习中视觉和听觉最有效，二者应用效果更佳。若能充分发挥人的五个感官的全部作用，效果最佳，必然会获得更多的教学信息，保持更长久的记忆，进而提高教学效率。因此，多媒体CAI课件能使教学过程优化，提高教学效率。

(2)优化教学策略，实施自主、创造和多层次的学习目标

多媒体CAI课件采用超文本和超媒体结构来组织教学内容，而且基于超媒体的CAI可以在每一个节点处提供多个不同的选择，易于实现“学习控制”的个别化教学策略，将教学系统的流程控制权交给学生。学习者可以根据自己的兴趣、爱好、知识经验、任务需求和学习风格来选择使用相应媒体信息(图、文、声、动画任取)和自己需要的路径，也可以按照自己的目的和认知特点重新组织教学内容，按照不同的路径进行学习，就像游客可以选择不同的景色取游览一样，学习者可自由地选择自己的认知环境。另外，由于超文本结构信息组织的联想式和非线性符合人类的认知规律，故而便于学习者进行联系思维。