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[科普中国]-智能计算机辅助教学

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计算机辅助教学是指把计算机系统的功能和教师的课堂讲授有机地结合在一起,它既包括为学生提供系统学习指导的课程内容,也包括为某一教学内容所补充的教学模拟、游戏以及向学习者提供某种作业的辅导、操练和实践等。

简介计算机辅助教学是指把计算机系统的功能和教师的课堂讲授有机地结合在一起,它既包括为学生提供系统学习指导的课程内容,也包括为某一教学内容所补充的教学模拟、游戏以及向学习者提供某种作业的辅导、操练和实践等。1

计算机辅助教学的发展历程美国是进行计算机辅助教学研究和应用最早的国家,所以CAI的历史基本上是以美国CAI发展历史为主线。近四十年来,CAI的发展大体上经历了五个阶段。

1.1958—1965年

这是CAI发展的初期阶段。在这个时期,主要是以大学和计算机公司为中心开展的软件硬件开发研究工作,并出现了一些有代表性的系统。如:PLATO系统。

2.1965—1970年

这一时期的特点是研究规模扩大,并且将以前的研究成果投入应用。斯坦福大学在1966年研制了IBMl500教学系统。

3.1970—1975年

这一时期,CAI的应用范围不断扩大,并进一步趋向实用化。开发的科目除了数学、物理之外,在医学、语言学、经济学、音乐等多种学科领域均开展了CAI的应用。

4.1975—20世纪80年代后期

微型计算机进入教育领域之后,形成了极大的冲击,使之成为多种教育环境中的理想工具。

5.20世纪80年代末以后

20世纪80年代末和90年代初,多媒体计算机的出现,被称为计算机的一场革命,它具有能够综合处理文字、图像、声音、图形的能力,显示了计算机在教育方面的非凡才能,很快成为CAI发展的重要方向。2

计算机辅助教学的发展趋势1.向网络化方向发展

网络化是计算机辅助教学的重要发展趋势。“无机不联”正是当今计算机使用情况的真实写照。因为计算机联网,才大大提高了计算机信息的共享和利用率,在教育领域,网络也已大显身手,并继续大有作为。网络不但拥有从幼儿教育到当前科学最前沿的所有知识资源,还提供了在校学生和教师通过网络在计算机屏幕上进行公共讨论的场所,学生、教师和其他研究人员在教学科研中可通过网络获取、交流更多的信息,获得更完善的服务。四通八达、覆盖全球的网络和瞬间千里的传输速度缩短了教育之间的距离,中国学生通过网络可以获得麻省理工学院教师的指导。同时,网络也将在促进边远地区教育发展中扮演重要角色,中小学的各种计算机网络也广泛建立起来了,每所中学都有其校内的局域网或和其他学校相连的网络。通过网络,不同地区、不同学校学生和教师可以进行教学交流或者跨地区、跨学校教学。

2.向标准化方向发展

计算机辅助教学是一项复杂的系统工程,在设计开发过程中,必须制订和遵守统一标准,保证系统的可扩展性。建立国家标准计算机辅助教学的数据编码标准或规范,制订教学应用软件开发和建设规范,规范教学应用软件系统的开发建设,保证应用的有机集成。

3.向虚拟化方向发展

虚拟化是计算机辅助教学发展的另一主要趋向。随着计算机的运行速度的快速提高,大容量、高速度的数据存储工具的发明以及各种人机界面技术和虚拟现实技术的发展,计算机处理大批量的声音、图像信息将变得随心所欲。在计算机辅助教学中,虚拟现实技术将得到广泛应用,学生不仅仅听到或看到各种信息,而且可以进入到学习内容中去:地理课将身临其境地感受世界风土人情;历史课将走人时间隧道,重温历史事件;实验课将真实再现遗传变异、原子裂变……总之,教学中的感性知识和理性知识割裂、直接经验与间接经验脱节的情况随着虚拟技术在计算机辅助教学中的推广运用将一去不复返。

4.向合作化方向发展

计算机网络为合作学习提供了广阔空间和多种可能,教室与教室、实验室与实验室、学校与学校、国家与国家最终将形成一个巨大的计算机网络,从而把各国的学校和师生联结在一起。计算机网络环境下的合作学习充分开发和利用了教学中的人力资源,它把教学建立在了更加广阔的交流背景之上,教师与学生可以足不出户进行教学、交流和讨论,学生可以自主、自助进行各种学习活动,根据自身情况安排学习内容,通过交流、商议、集体参与等实现合作学习,提高了学生学习的参与度,并在合作中提高学习兴趣和学习效率,通过贡献智慧、分享成果,进而学会合作。3

本词条内容贡献者为:

李岳阳 - 副教授 - 江南大学