计算机辅助地理教学(6篇)
时间：2024-11-17
时间：2024-11-17
关键词：计算机辅助教学优势策略
一、引言
当前，以计算机为主体的计算机辅助教学技术迅速发展，其应用已遍及我国各个高校，计算机辅助教学已成为教育技术中的主流技术，它本身所具有的特性和功能可以为高校提供理想的教学环境，并对教学过程产生深刻的影响。
毋庸置疑，这种先进的计算机辅助教学技术在某些方面是传统教学手段所无法比拟的。但是，事物是一分为二的，计算机辅助教学既可以促进教学与学习，又可能防碍教学与学习。
二、传统教学方法的优缺点
传统的高校课程教学，主要依赖教材和教师的板书与讲授。其教学优点在于课堂节奏易于控制，知识的重现性好，提纲挈领清晰，教师教学风格鲜明，课堂师生互动性较好。
但是，传统教学的弊端也显而易见：首先，因为一本高校教材编纂发行，往往要历时二到三年，致使其无法反映最新的成果和资料，所以课堂信息量、知识的更新性不够；其次，有时教师很难以口述的方式将一些抽象理论和具体实践过程讲得很清楚，而学生在整个学习过程中则缺乏独立思考和主观能动性，完全是被动的，对很多知识的理解掌握得很肤浅，影响教学的质量和效果。
三、计算机辅助教学的优势
现代教育观认为，教学不仅要求教师把书本知识传授给学生，而且要求在传授书本知识的过程中注重学生智力的开发、思维能力的培训、实践能力的提高。
在计算机辅助教学中，学生可以自由地选择学习内容和学习方式，使学习变得更容易理解，更轻松愉快。计算机辅助教学具有以下优势：
1.趣味性。计算机辅助教学一改过去课堂上尽是静态信息辐射的局面，使原本呆板的东西动起来。
2.形象性。教学时有些知识只靠教师语言传递，学生往往理解起来比较困难，而利用计算机辅助教学则能弥补这一缺陷。
3.深刻性。在计算机辅助教学中，学生接受形象、直观、生动、活泼的文字、图像、视频和音频等媒体信息，从而使枯燥的教学过程变成生动活泼的教学方式，使学生由消极被动的无意活动向积极主动的有意活动方向转化。
四、计算机辅助教学的误区
正因为计算机辅助教学具有如此多的传统教学所不能比拟的优点，所以它才受到重视。但是，计算机辅助教学本身的运用是有局限性的，在教学过程中运用计算机辅助教学是有区别的，要根据不同课程的不同特点而区别对待。在高校实际计算机辅助教学运用中，还存在着以下误区。
1.思想的误区。就课堂教学而言，计算机辅助教学课件的应用大大简化了教学内容，减少了枯燥、繁杂的抽象、推理、演算，但对基础理论课程，如果不恰当地采用计算机辅助教学，则与课程教学目的相悖，不利于培养学生的学习能力和创新能力，当然，我们不反对应用辅助教学的方式，但至少不能用这种浅显的教学方法取代哲学、数学、物理等基础理论课中缜密的思考、严谨的推理、精确的演算和逻辑的判断。
2.运用的误区。运用中缺乏高层次的计算机辅助教学方式。计算机辅助教学的真正优势是交互式呈现方式，其不仅可以增强教学的直观性和形象性，而且可以通过大量交互式计算机辅助教学课件的开发和应用实现教学过程中的“人机对话”，调动学生的积极性，激发他们的兴趣，真正体现学生的主动性。然而目前许多教师主要采取搬移式的教学方法。搬移式是指将讲课提纲、材料、数据、示例等通过PowerPoint软件或其它软件制作成课件辅助教师的讲解、演示和说明。搬移式只是一种初级应用方式，只是教材的翻版、教案的复制、课堂教学中黑板的简单搬移，这种初级的应用方式，远没有发挥计算机辅助教学的优势。
五、应用计算机辅助教学的策略
综上所述，开展计算机辅助教学既有积极的因素，又有负面的影响。因此我们应该在传统教学与计算机辅助教学的理论层面和操作层面上进行必要的整合，使计算机辅助教学真正发挥其作用。
1.加强学习，全面理解计算机辅助教学思想。近年来，把学生作为知识灌输对象的行为主义学习理论，已让位于把学生看作是信息加工主体的认知学习理论。以计算机辅助教学为支撑的教学理念为人们所接受。计算机辅助教学认为学习是学生主动地、积极地构建知识的过程，学习过程则是通过学习者与外部学习源之间交互活动而展开的。因此，课堂上引入计算机辅助教学，并不等于真正用好了计算机辅助教学。教师要加强理论学习，转变教学观念，实现理论的整合。
2.把握课件制作的方向，讲究实效。制作计算机辅助教学课件时，教师首先要对课堂教学作全面的理解，对计算机辅助教学技术作深刻的领悟；其次要有正确的定位，无论怎样的教学手段，最终都是要提高教学质量，缩短学生悟的周期。因此，制作课件时，教师千万不能着眼于耀眼夺目的图片、赏心悦目的动画与声音，而是要着眼于激发学生的学习兴趣、思维的热情，利用计算机优势变抽象为形象，化繁为简，帮助学生突破难点、疑点，从而提高效率。
六、结语
计算机辅助教学手段的不断发展、普及和运用，必将引起教学观念、教学思想的大转变，同时促进教学手段和方法的深入改革与创新。经过教学实践研究，认真总结与反思，我们相信定会创新出适合我国高校计算机辅助教学的最佳方法和途径。
参考文献：
计算机辅助教学在美术科目教学中的应用，能够帮助教师搭建自主性、互动性、探究性和应用性的信息化教学平台，有助于学生美术鉴赏能力、艺术思维能力和美术创作能力的培养和提高。本文首先分析计算机辅助教学在美术教学中的应用优势，并对计算机辅助美术教学的相关理论展开探究，为计算机在美术教学中的应用提供资料参考。
关键词：
计算机；辅助教学；美术；理论研究
信息时代的来临，使人们的生产和生活方式发生了极大的改变。多媒体技术作为信息技术在教学领域的应用，更是为现代教学提供了新的教学方式和方法。美术作为基础教学科目，在教学中应用计算机技术更是对提高教学质量尤其重要。这是因为现代美术教学开放性、互动性和创新性的教学要求，利用计算机辅助教学技术能够更好的完成。近年来，计算机辅助教学技术在美术科目教学中应用广泛，计算机辅助技术在美术教学中的应用更是极大的推动了美术科目教学的发展。
一、计算机辅助美术教学优势
1、计算机辅助美术教学的信息资源优势
计算机和互联网技术的发展，带领人们步入信息时代。在美术科目教学中应用信息技术，能够发挥计算机网络技术的信息资源整合优势。美术科目重点培养学生的美术鉴赏能力和创作能力，这要求学生首先要对美术作品有比较广泛的了解。计算机辅助美术教学相比于传统教学方式，拓宽和教师的教学资源获取渠道，使教师能够从互联网中获取最新的教学资源，并通过多媒体技术展示给学生。这有助于加深学生对美术知识的掌握，同时也有助于拓宽学生的美术视野。除此之外，利用计算机辅助美术教学软件，还能够满足学生在线自学和在线资料查询的需求，让学生能够通过计算机软件在课下对最新的美术学科动向进行了解，从而让学生紧跟时展，将信息资源的优势变成美术创作优势。
2、计算机辅助美术教学的平台交流优势
计算机辅助教学技术子啊美术科目教学中的应用，为学生和老师提供了一个互动和交流的平台。通过计算机互联网技术和美术教学平台，教师能够与本校教师开展互动交流，还能够与其他院校的本专业教师展开教学研究和探讨，这有助于教师掌握最新的教学方法和理念，有助于教学质量的提高。利用计算机辅助美术教学平台，教师还能够和学生进行线上互动和交流，通过互动交流平台的创建，能够满足一对一或一对多的互动交流需求，从而为教师和学生构建线上美术学习交流渠道，让学生能够随时、随地的学习美术知识，并接受不同教师的指导。该平台同时还是学生美术作品的展示空间，通过在平台上展示作品，学生和教师能够对学生的作品进行点评和评析，在让学生获得创作成就感的同时，了解自己美术创作和鉴赏方面的问题和不足。
3、计算机辅助美术教育的公平对等优势
计算机辅助美术教学时一种基于互联网激素的研究性学习模式，在学习平台中，教师和学生可以选择实名或匿名的参与方式。在计算机网络平台中，为教师和学生创建了更加公平的资源共享方式，在平台上无论教师和学生都仅仅是参与者的身份，这保证了学生在平台上学习、展示和鉴赏作品的主体性。计算机辅助美术教学平台中，弱化了学习者和教育者的身份，使参与者能够在教育者和学习者的身份间灵活互换，这不仅有益于提高学生的学习积极性，还能够为教师打造学习进步的学习空间，最大化的激发个人潜能。
二、计算机辅助美术教学的理论探究
1、计算机辅助美术教学的构建主义学习理论依据
瑞士学者让.皮亚杰(J.Piaget)最早提出来的建构主义(constructivism)也称为结构主义，后经科尔伯格(L.J.Spiro)、斯腾伯格(J.Sternberg)，斯皮罗(R.J.Spiro)等人的研究而得到进一步的完善和发展。众所周知建构主义学习理论的特点，即教育者不是传授知识途径，是学习者借助其一定的情境条件下（即社会文化背景下），通过其他人(教育者和学习者伙伴)的辅助，现有学习资料的运用，采用意义建构方式获得来的。建构主义的学习认知理论可作为计算机辅助美术教学模式的有力理论依据。首先，根据该理论，计算机辅助教学弱化了教师和学生的角色，能够保证学生的学习主体地位。其次，计算机辅助美术教学通过多样化学习环境的创建，有利于学习者信息资料的获取和阅读，符合随机通达教学理论。最后，计算机辅助美术教学更加强调参与者在线上的互动，这符合构建注意相互作用的理论要求，有助于提高学生分析问题和解决问题的能力。
2、计算机辅助美术教学的人本注意学习理论研究
人本理论重视学生感性和理性的进步与身体和心理的交融汇集，人本理论在美术教学中的应用有助于学生发挥个人潜能和个性化的人格。计算机辅助美术教学更加强调个人角色，学生在利用计算机辅助教学平台时，是以个人的身份决定其作用和参与方式的。这意味着计算机辅助教学符合人本主义学习理论，并能够将人本主义学习理论激发人个性化思维和创作灵感的作用发挥出来。人本主义理论在计算机辅助美术教学的多元学习模式中表现为高度的个人参与、激发学习者的内在学习动力以及影响学习者学习习惯的养成和促进自我评价能力的形成等优势。有助于帮助学习者营造学习的心理氛围，从而激发学习者在美术学习中的个性化优势。
3、计算机辅助美术教学的情境教学理论依据
自计算机信息科学技术蓬勃发展以来，美术的教学方式与教学形态正悄悄地发生变化，学习者获知的途径越来越多，知识来源不再是唯一从教育者获得，教育者角色已转化为学习者的鼓励者、示范者、辅助者、指导者甚至是团队队友，多角度的协助学习者学习成长。情境教学理论观点对基于计算机辅助美术教学的研究性学习模式的构建提供了有力的理论支持。
综上所述，计算机信息技术作为引领时展的关键技术，其在教学领域的应用极大的提高了教学质量和水平。计算机辅助教学技术在美术科目教学中的应用，不仅是现代美术教学发展的必然方向，也是提高美术教学水平的有效途径。想要发挥计算机信息技术在美术科目教学中的作用，就一定要把握好计算机辅助美术教学的理论基础，并不断创新教学理念和方法，最终实现学生艺术鉴赏能力和艺术创作能力的提高。
作者：王向华单位：甘肃建筑职业技术学院
参考文献
一、教师应具有一定的计算机水平，能自己制作一些辅助教学软件
我们的社会正在向着信息化的方向发展，教育要适应不断变化和增长的社会需求，不断学习是当前社会对每个成员的起码要求，教师更应如此。具体到教师对辅助教学的学习，其中包括对现代教学理论的学习，对必要的相关技术的学习。
辅助教学软件的来源很广泛。目前，市场上有关计算机辅助教学的软件层出不穷，每一种软件都有它独有的特点和技巧，我们要收集、购买必要的软件。当然，也不能指望软件公司推出“拿来就能上课”的软件，也不能依靠其他教师的现成软件，因为教案是根据教学目标、教科书及学生情况由教师写的，每人一个样，一次一样，教学效果软件也是同样道理，所以，教师应利用方便操作的工作台，收集不同素材，加上自己的教学思想，自己制作或与周围同事合作制作针对不同层次的学生和本专业的特点的计算机辅助教学软件，其针对性更强，更适应教学，会给课堂带来意想不到的效果，并且通过这些软件的制作和应用，教师不但能更深刻地认识计算机辅助教学，也能更进一步地掌握本专业知识和计算机知识。当然，教师不具备一定的计算机知识，很难制作出实用的教学软件。所以，我们在呼吁推出优秀教育软件的同时，也要在广大教师中普及计算机知识，这已成为社会发展的大趋势。
二、用计算机辅助教学要有其必要性
在利用计算机辅助教学之前，要对其必要性做充分的论证。从古至今，任何一种事物都没有绝对的，计算机辅助教学亦然如此，当然，用计算机辅助教学，对有些专业或课程内容是会带来良好的教学效果，学生不但能尽快掌握所学内容，而且通过学习方式的转换，也会对学习发生兴趣，这些都是计算机辅助教学所带来的有利方面。但是如果没有必要用辅助教学的课，非要将计算机搬进课堂，那是哗众取宠，是没有必要的。毕竟，计算机是一种辅助教学手段，教师才是真正的主体。如果我们仅将计算机用做“电子黑板”，即使界面做得华丽漂亮，但对实际教学缺少价值，不但浪费了时间、精力，而且分散了学生的注意力，得不到良好的教学效果，这样的辅助教学是不可取的。比如有这样一个课例，其内容是介绍计算机基本结构，教师把它做成了时髦的辅助教学软件，界面美观、大方，但教学效果并不好，因为无论软件如何精美，学生面对的毕竟不是实物，并没有从感性认识上升到理性认识，所以教学是失败的，所以莫不如打开机箱，让学生对照实物来听课了。所以，CAI必须要突出教学重点，突破教学难点，因为我们教学的目的就是借助特有优势，将抽象的、难以被学生所掌握和理解的知识形象地、直观地、简洁地让学生接受，这也是我们的教学宗旨。
三、充分发挥计算机辅助教学的优势，培养学生的学习兴趣
美国著名教育家维新罗克（M.Cwittrock）在他的关于学习过程研究的“生成学生模式”中曾提出：学习过程不从感觉经验开始，而是从感觉经验的选择性注意开始的。选择性注意是指学习者在学习情景中激活与维护学习心理状态，将注意力集中于有关学习信息上，对所学内容产生极大的兴趣。兴趣是最好的老师，是学生主动学习、积极思考、探索知识的内在动力，恰当地利用投影、幻灯、录像或计算机等电教媒体，创设与教学内容相吻合的教学情境，可以充分发挥学生的学习兴趣和求知欲望，真正做到寓教于乐，从而使得课堂气氛变得轻松愉快，也定会收到很好的教学效果。
现代多媒体赋予了计算机丰富多采的表现，而教学也完全可以因为计算机变得多姿多彩。利用计算机辅助教学的多样性可以吸引学生的选择性注意，一般来说新事物容易成为人们注意的对象，尤其在课堂上当学生们厌倦了烦燥无味的讲解时，计算机辅助教学给讲堂添加了无穷的魅力。但是，在使用计算机进行辅助教学时，教学软件的选择不可忽视，首先是内容，要求主题鲜明，重点突出，要能够充分表现本堂课教学内容，切不可为了更多的教学内容，使软件变得杂乱，而冲淡了教学主题，误导学生。成功的辅助教学应当始终将学生牢固地控制在教学内容的深入理解和内涵的进一步展开上，使CAI有鲜明的教学性。比如在计算机课堂上，丰富的软件功能和完美的界面可以引导学生进入神奇的计算机世界。
四、就我校教学设备浅谈计算机辅助教学
1、多媒体计算机教室。它是由一台多媒体计算机主机（教师机）、一台控制机（服务器）及若干数量的学生计算机组成，教师可以利用计算机平台和自身开发的教学软件，运用多媒体技术进行教学。在教学过程中，授课内容可由教师机实时传送到时学生计算机屏幕上，进行授课、辅导、讲评等多种形式的课堂教学。另外，学生还可以通过学生机以人──机交互的形式进行自学或练习，充分发挥了教学双方的主动性。比如，在讲授Windos98的操作时，教师就是一边进行讲解，一边在计算机屏幕上演示，学生可以直接通过屏幕看到教师的操作过程。另外，当教师提问时，学生也可以将操作过程传到教师机上，使教师充分了解学生对本堂课的理解程度，这是传统教学所无法比拟的。
为了提高教育质量和效率，利用计算机技术（包括硬件技术和软件技术），按照科学的方法解决教育过程中的问题，由此形成的一种新的教育技术称为计算机辅助教育。实际上在许多国家CAI、CAL和CBI这三个术语之间没有太大的差别。计算机辅助教学（CAI）是计算机辅助教育（CBE）的重要组成部分。
2计算机辅助教育兴起的背景
20世纪后半期计算机技术在教育领域中的应用是教育发展的重大成就之一，从1958年IBM公司成功的开发了世界上第一个计算机教学系统到现在，计算机辅助教育（CAE）在全世界的教育领域得到了广泛的应用，且发展迅速，其普及速度之快，覆盖面之广，对传统的学校教育模式、教育理论和教育方式都产生了巨大的影响，是当今教育技术学中研究的热点。尽管现在对计算机辅助教育的有关理论问题在学术界和教育界认识并不统一，但计算机辅助教育日益显现的优越性和科学性，使人们对开展计算机辅助教育的研究和应用达成了共识，无论是发达国家还是发展中国家都在研究、推广计算机辅助教育。
3计算机技术和教育理论的结合
计算机辅助教育与教育理论的结合经历了三次演变，最初是行为主义学习理论演变为认知主义学习理论，后来又演变为建构主义学习理论；目前计算机辅助教育理论以建构主义学习理论作为计算机辅助教育的理论基础，真正确立教学理论在计算机辅助教育中的指导地位则有赖于九十年代以来建构主义的迅速发展。建构主义成为计算机辅助教育的主要理论基础这个事实，标志着人们对计算机辅助教育应用的认识已趋成熟。
4计算机辅助教育的传入与兴起原因
4.1教育界的学者将国外新教育技术引入国内
70年代末80年代初许多学者专家和一线教师开始关注研究计算机辅助教育，作了大量的介绍、消化和引进，对我国计算机辅助教育的开展发挥了极大的作用，拉近我国与国外计算机辅助教育的差距。代表人物上海交通大学的杨惠中老师、北京师范大学的陈琦老师、北京师范大学金永龄教授、项源金、钱俭约、吕可红、赵秀琴、张倩苇等对我国计算机辅助教育的引入起到了非常重要的作用，给我国的教育工作者打开了一扇窗子，让我国的教育界了解国外由于计算机在教育上的应用引起了教育的变革，以及国外在开展计算机辅助教学中取得的经验和问题，为我国计算机辅助教育的兴起作了理论准备。
4.2时代催生计算机辅助教育
国家提出科教兴国的战略，大力支持现代远程教育发展，迎接信息时代的挑战，教育部门的重视。
我国政府自70年代以来对计算机辅助教育的发展给予了高度的重视。1978年全国科学大会、全国教育工作会议在北京召开。1984年邓小平同志在上海参观微电子技术及其应用展览会时说“计算机普及要从娃娃做起”。从此，我国电化教育的发展与媒体技术的发展同步，一步步向教育信息化迈进。在我国的计算机辅助教育的发展中，我国教育部（及原国家教委）起了重要的推动、领导作用，发挥了巨大的作用。
需求推动计算机辅助教育，教育的发展需要计算机的帮助，教学模式的改变需要计算机辅助教学的支持。网络教育的开放性、共享性、交互性、协作性和自主性特点很好的满足了现代社会教育发展的需要。社会发展的需要为现代远程高等教育提供了广阔的市场。
5我国计算机辅助教育的发展历程
我国计算机辅助教育的发展历程大致分孕育阶段、计算机辅助教育技术、应用阶段、信息技术与课程整合阶段、计算机辅助教育发展的新阶段一网络教育。
6计算机辅助教育对教育的影响
6.1计算机辅助教育对学校的影响
计算机辅助教育对学校教育的影响大致可以概括为以下方面：计算机作为学习对象，丰富了教育内容。计算机作为学习工具，使学习更具主动性和个性化增强了学习兴趣，提高了学习能力。计算机作为教学工具，使教学手段和教学形式更具多样化，有助于提高教育质量。
6.2计算机辅助教育对教师的影响
在计算机辅助教育的发展进程中，很重要一个方面就是教师转变观念的问题，教育工作者应该就是信息技术教育应用的主动者，而不是被动者。教师应有教学目标、教材、作用方面的创新观念转变。
6.3计算机辅助教育对学生的影响
学生在整个教学过程中始终处于主体地位，因此是整个计算机辅助教育中受影响最多的一方，在教育要适应知识经济时展要求的今天，自主计算机辅助教育与素质教育相结合是全而推进素质教育的必然发展趋势。
6.4计算机辅助教育对教育手段和技术的影响
加快教育公平和教育普及的步伐，打破了传统的教学手段和教学模式，促进了教育技术的发展
关键词：《高中地理》计算机辅助教学软件设计与制作
一、制作计算机多媒体教学软件，旨在突破教学的重难点。
《高中地理》重难点主要指那些空间动态的原理性的内容：如地球的运动、大气的运动、水的循环、生态系统中的能量流动和物质循环等。这些内容应用常规的媒体，很难有效地表达。制作计算机多媒体教学软件，特别是应用画面可控制的动画影片，以适时插入的方式来揭示重难点问题，能有效地突破并收到好的教学效果。在这方面，应用动画软件“制作包”，完全可根据教学的需要，如绘制各种原理示意图并在其中闪烁箭头和画块，移动相对位置；显示碰撞式运动的特点，用线段或颜色指示运动循环的方向，作画面帧幅运动或图与图的转换；显示空间线段的位置及物体运动方向、相对位置等。
如我们在制作“地球的自转与公转”一节的教学软件时，用三维动画再现地球运动的景况；用几何画法的方式可再现黄赤交角及“地轴倾斜”的空间意义；用太阳光束投向地球的角度变化（动画模拟图可清晰地显示出来）充分揭示了地球自转和公转的地理意义。这样，在培养学生立体空间观念、特别是显示地球自转与公转的动态特点及在宇宙中的相对位置和空间形态，是以往任何教学手段都很难达到的。
二、制作计算机多媒体教学软件，旨在发挥计算机多媒体技术的“集合式”教学作用。
不同的教学媒体有其不同的教学功能。如地图对于展示地理空间分布，有着无法替代的作用；幻灯片展现自然景观，有其独到之处；动画影片在揭示地理原理方面，可以说透彻而生动；电视（影）片及音响效果不仅给人以如临其境之感，音响更可烘托场景氛围。正是因为有了计算机著作编辑软件系统，教师完全可按教学的实际需要，将不同的媒体有机地集中合成为一体，形成一幅幅叠加、整合、静动结合的画面。应用计算机超文本技术，加强对地理空间分布的动态变化综合表现能力，这是我们在设计和制作教学软件时，应该十分注意的问题。
如我们在制作第五章第四节自然带一节的教学软件时，将展示自然带的纬度地带性和经度地带性及垂直地带性的动画影片（MPEG压缩文件）设置在主画面图“理想大陆”及世界大陆自然带主复合图的功能键中，按动功能键后，马上在主画面图上显示纬度方向、垂直方向的箭头，并同时开启一窗口用影片展现此方向的自然带更替的实景情况。在此基础上，再用反映海陆分布、地形起伏的地表实况图，叠置在主画面图上，这样进一步证明“非地带性因素叠加在地带性因素之上构成了极其复杂的地理环境”（见《高中地理》课本原文）这一较为抽象、很难理解的结论性知识。通过系列“集合式”原理图组的设计和制作，我们的教学软件对于突破教学重难点知识有着积极的作用。这就是计算机软件制作平台的功效所在，它能将以往基层单位无法制作的可视教学载体，变得相对容易。
三、制作具有“智能型”的教学软件，是我们不断努力的目标。
应该说“智能型”的教学软件，首先必须符合心理学和教育学的基本原理，在知识内容的设置上，充分利用超文本技术，能够适应不同类型的学生、不同教法的教师的需要。整个课程的编排程序能适应各种课型如新课、复习课、练习课的需要。为此，我们近期设计、制作的教学软件完全是按教学大纲的知识点来进行编排的，知识内容和素材也大大丰富了。一个问题从概念到原理，我们都采用了多角度、多侧面、剖析的方式，设计制作成一个个相对独立又互为因果的多媒体教学模块，供教师在教学中选择使用。在一些细节的问题上，我们也做了更改。如我们将原来的同步讲解配音，分离开来，设一开关键供教师根据不同的课型选择使用。其次，我们理解教学软件要向“智能化”方向发展，就要遵循课堂教学以学生为主体的原则，根据学生的认知规律，在教学软件中编存一些相关知识的疑难解答及学习方法的辅导内容，使这些软件在应用时，不再仅仅是课本内容的翻版，而是源于教材、基于技能培养、开拓学生潜能的“教学专家系统”和知识学习的辅助工具。最后，在设计制作计算机多媒体教学软件时，考虑到“智能化”的问题，要充分应用计算机本身具有的数据处理的“智能潜力”。如我们制作的“不同纬度地区太阳高度角的换算系统”；“世界时区和区时的实时换算显示系统”；“地球的公转及不同节气太阳高度角计算系统”这样一些教学软件。其共同特点是可在课堂上“随问即答”，不仅能及时反馈正确答案，更有引导学生掌握解题技巧的能力，在教学的实际应用中取得了理想的教学效果。
【摘要】计算机辅助教学的实际需要应用人工智能技术及复杂的程序,如自然语言理解、知识表示、推理方法等,一些人工智能技术的特殊应用成果,同时以及理论证明等均被应用于计算机辅助教学系统,以提高其智能性和实用性。早期绝大多数计算机辅助教学技术被应用于建立学习模块。这种方法能控制调练策略并给出适合学生的学习内容。
【关键词】人工智能计算机辅助教学教学与控制
一、人工智能的定义
人工智能也称机器智能,它是计算机科学、控制论、神经生理学、心理学、语言学等多种学科互相渗透而发展起来的一门综合性学科。从计算机应用系统角度来看,人工智能是研究如何制造出智能机器或智能系统,实现模拟人类智能活动的能力,以延伸人们智能的科学。人工智能是一门交叉科学,逐渐形成一门涉及心理学、认知科学、思维可循、信息科学、系统科学和生物学科等多学科的综合性技术学科。
二、计算辅助教学体系和现状
计算救助教学是利用多媒体计算机的功能与特点,利用计算机辅助教师完成各个教学环节,并通过与计算机之间的交互活动,激发学生的学习积极性和主动性,帮助学生更有效地学习。实用计算机辅助教学,有利于认识主体作用的发挥,它所提供的图像、声音、动画等信息由利于学生知识的获得与保持,达到提高教学教学的目的。
目前为止,所实用的绝大多数传统以及理论证明等均被应用于计算机辅助教学系统,以提高其智能性和实用性。早期绝大多数计算机辅助教学将全部教学信息以编程方式预置于课件中,这样的以及理论证明等均被应用于计算机辅助教学系统,以提高其智能性和实用性。因此现有的以及理论证明等均被应用于计算机辅助教学系统,以提高其智能性和实用性。早期绝大多数计算机辅助教学系统面临许多挑战,它主要存在以下几个方面的问题。
1.计算机辅助教学系统的闭塞性
不具有开放性是目前以及理论证明等均被应用于计算机辅助教学系统,以提高其智能性和实用性。其弊端在于固定内容的局限性使课件的适用面狭窄,而且设定的运行路线使授课缺乏自主性;授课的针对性不强;无法利用新出现的资源在较高起点上进行二次开发。
2.智能性的欠缺
现有的计算机智能辅助课件系统不能对不同何曾度的学生进行有针对性的教育,学生的学习是被动的,不能由系统自动提供助学信息而使学生有选择地学习。。
3.人机交互能力较弱
现有计算机智能辅助大多以光盘作为信息的载体,将材料中的内容以多媒体的形式展现出来,教学信息是按预置的教学流程机械式地提供给学者,学习者使用计算机智能辅助课件学习是完全被动的。
4.教师与学生的互动在教学中的缺乏
现有计算机智能辅助课件在学生自学以及进行操作使用时,如何学习都是学生自己的事。教师不能全完了解学习者的情况,学生在蹦到问题时不能向教师求教,师生之间互相封闭,谈不上师生互动,因此课件所起的效果大打折扣。
5.课程特点没有突出
各门课程在教学上有不同的要求,但现有课件对于这些不同要求完全不予理会。例如很多课程都要涉及到大量的曲线或曲面,对有些课程来说,将这些曲线或曲面给出了一个简单的展示就足够了,而有些课程这样的展示不能达到教学目的的要求。
6.教学计划的欠缺
在课件的开发过程中实际上离不开教学策略的设计,但课件的制作者往往并未意识到这一点。例如:现有的绝大多数课件都是单一的展播式,这样的可见制作“精美”,但它不可逆、不能互动。实际上运用课件教学只是手段而不是目的,应该在教学设计理论的指导下讲求课件的实效性,着眼点在于学生学习新知识、掌握新技术、培养各种能力有帮助,而不是表面上的制作“精美”。
综上所述,现有的计算机智能辅助存在许多问题,随着新技术的不断出现,这些问题将使计算机智能辅助越来越不能适应新的要求。因此以智能计算机智能辅助为代表的心的计算机辅助教学系统将成为教育技术上需要不断探求、努力实现的发展方向。
三、智能计算机辅助教学系统
智能计算机辅助教学系统(IntelligentComputerAidedInstruction),简称ICAI。教学过程是一个复杂的教与学的思维过程,它需要教师以专门知识和经验为依据,经过吸取、讲解、推理、示例、综合等多个步骤才能较好地完成。计算机辅助教学实际上是一个由计算机系统辅助教师进行教学以及学生进行学习并得以实现的系统。在智能ICAI中,教学思想、方法、学习内容可用知识形式表示,如何解决知识的形式化表示以及知识的访问与调用问题,是人工智能的核心技术之一,也是将ICAI引入教育技术领域中所要面临的一个问题。知识库是实现知识推理与专家系统的基础,可以用知识库作为智能ICAI的构建环境。在知识库中,教学内容等的有关知识可以用事实与规则表示,并存储于知识库内,教学与学习过程既是对知识库中知识进行推理,并最终得出所需结果的过程。ICAI系统的一般包括以下几个模块:
1.知识库。知识库是关于教学内容的模块,解决“教什么”问题。知识库中的教学内容有待于教学与控制模块和学生模块进行选取、调用。
2.学生模块。学生模块是用于记录学生的学习情况,对学生学习的各个环节信息进行搜集,以便系统对学生的学习情况进行自动评估,提出具有针对性的学习建议和个别化的辅导。学生模块描述学生对教学内容理解、掌握的程度,系统可以根据学生模块的具体情况调整教学策略并提供适当的反馈。
3.用户接口模块。这是系统与用户交流的界面。整个系统依靠用户接口模块把教学内容呈现给用户、接受用户输入的信息、并向用户提供反馈。
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