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基本内容

  计算机辅助教学技术的主要研究内容包括:

  1)计算机辅助教学模式:目前CAI系统通常采用的教学模式有以下6种:

  (1)练习:包括编排题目、比较答案及登记分数,通常作为正常教学的补充;

  (2)个别指导:包括教授规则、评估学生的理解和提供应用的环境等;

  (3)对话与咨询:又称为“苏格拉底”教学模式,允许学生与计算机之间进行比较自由的“谈话”;

  (4)游戏:创造一个带竞争性的学习环境,游戏的内容和过程与教学目标相联系;

  (5)模拟:用计算机模仿真实现象(自然的或人为的现象),并加以控制,如模拟化学或物理实验和飞机、车船驾驶训练等;

  (6)问题求解:让学生以多种途径运用规则和概念,得到问题的解,既要求学生不仅知道问题的正确答案,而且掌握其解答过程。在具体的教学过程中,根据教学内容表达的需要和教学目的的要求,需要在同一课程不同的内容或不同的教学环节中交叉使用这些教学模式。

  2)计算机辅助教学课件的制作: CAI系统工程核心是课件。由课件设计者根据教学要求用CAI写作工具或计算机语言编制而成。

  3)计算机辅助教学写作工具与环境:CAI写作工具是提供给课程教师编制课件的写作环境。良好的写作系统和开发工具是提高CAI课件开发效率的关键。

  [1]

基本概况

  CAI,被广泛译为“计算机辅助教学”,已基本得到教育界的认可。但从目前的实践来看,“计算机辅助教学”的范围远远大于英语中CAI(ComputerAssitedInstruction)的本义,而随着现代教育技术的不断深化,这一领域的概念的内涵和外延还在发生着变化。是在计算机辅助下进行的各种教学活动,以对话方式与学生讨论教学内容、安排教学进程、进行教学训练的方法与技术。CAI为学生提供一个良好的个人化学习环境。综合应用多媒体、超文本、人工智能知识库等计算机技术,克服了传统教学方式上单一、片面的缺点。它的使用能有效地缩短学习时间、提高教学质量和教学效率,实现最优化的教学目标。

  实际上,“计算机辅助教学”包含的范围大体有如下几个内容:

  CAI——计算机辅助教学

  CBE——计算机辅助教育

  CAL——计算机辅助学

  CBI——计算机化教学

  CAC——计算机教育应用

  CAI只是其中的一部分而已。但我国的近几年的实践却把CAI同计算机辅助教学这一概念划出了等号,应该说,这是对CAI的大胆扩展,是别具特色的一个方向。

发展历史

  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IBM1500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--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)80年代末以后

  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。

  计算机辅助教学的原理受到心理学家B. F. Skinner的学习机(learningmachine)的影响,虽然计算机辅助教学的原理早已形成,但其发展和普及都深受计算机科技的影响。在计算机辅助教学的发展史上,有两个重要的系统,对后来的发展影响深远,一是PLATO系统,这个系统是六十年代一群依利诺州立大学(U.ofIllinois)的计算机工程师及教育学者共同研制而成;另一个是1972年Mitre公司开发的TICCIT系统。此两大系统所强调的互动性及学习者控制,充分表现了CAI的基本精神,可谓CAI发展史上的重要典范。不过,当时这些系统都运行在大型计算机上,并不十分普及。1978年AppleII 及 1981年IBM个人电脑的出现和普及,对CAI的发展和普及影响很大。从此以后,大部分的CAI软件的运行环境均以个人电脑为平台。1984年Apple公司推出Macintosh个人电脑,使鼠标开始流行,图形化用户界面的运用受到重视。除了个人电脑的日益发展外,文档编辑工具的发展也非常迅速,这些都是促使CAI蓬勃发展的有利条件。1991年,美国麻省理工学院MIT研究开发的Athena,开启了网络化CAI的新纪元。时至今日,多媒体的应用更是百花齐放,远距离教学也成为各方关注的焦点,CAI的研究又将进入一个新的时代。[2]

基本原理

一、CAI与数学教学整合的基础

  数学课堂教学是由多个要素所构成的一个复杂的系统。大量CAI课件进入数学课堂,使得原本就复杂的教学系统构成要素发生了变化,也使得教学系统的操作更加复杂化。如何使CAI与数学教学达到和谐与统一,这就需要对CAI与数学课程进行整合。

  什么是整合?所谓整合是指一个系统内各要素的整体协调,相互渗透,使系统各要素发挥最大效益。CAI与数学课程融为一体,将CAI技术作为一种工具,以提高数学教学与学的效率,改善教与学的效果,改革传统的教学模式。课程整合的目的是减少知识体系的分割及学科间隔离,把不同的知识体系联系起来。CAI与数学课程的整合,不是简单的把CAI技术仅仅作为辅助老师课堂教学中的演示工具,而是把CAI看作是数学教学与学生学习的工具和培养学生各种素质的载体。CAI与数学课程的整合,要在现代教学理论指导下,把CAI作为促进学生自主学习的认知工具,丰富教学环境的创设工具,并将这些工具,丰富教学环境的创设工具,并将这些工具全面地应用到数学教学过程中,使数学教学资源,各个教学要素和教学环节,经过整理、融合,在系统优化的基础上产生聚集反映,从而使传统的数学模式得到根本的变革。从传统教学观念中的重在“教”转移到重在学生的“学”。建构主义学习理论认为,学习过程是学习者在一定的学习环境中,与其他学习者协作、讨论等,建立自己的认识和理解的过程。利用多媒体技术和仿真技术制作的CAI课件,其许多特性和功能特别适合实现建构主义学习环境的建构。因此,在CAI课件设计和在课堂教学中的运用都围绕建构主义学习理论的四大环境要素进行,把多媒体计算机当作建构主义学习环境下的认知工具,在老师的指导下,使学生自主学习和求知,这就为CAI课件开发和应用以及CAI与数学课程的整合提供了理论依据。

二、CAI与数学教学整合的原则

  CAI只是一种认知工具,CAI技术的发展仅为教学的改革提供了物质条件。要想充分发挥CAI生动形象、生动活泼、人机交互、及时反馈和个别化等优点。在教学课程中使用CAI,还应遵循以下原则:

  (一)意义的建构原则

  建构主义学习理论强调建构学习环境对学习者认识结构形成与发展的重要作用,在基于建构主义学习理论所构建的学习环境中,学生是认知的主体,是意义的主动构建者。因而整个学习过程的最终目的是完成学习者知识意义的构建,在这样的环境中,数学教学是从如何创设有利于学习者意义建构的情景开始。整个教学过程都要以“意义建构”为中心去设计和实施。

  (二)必要性原则

  在数学教学中运用建构主义运用CAI的目的是服务与教与学。提高数学课堂教学效率,构建新形式下的数学教学模式。CAI在数学教学中是在为需要用而用,而不是用来为课堂教学而点缀,更不是公开课上的昙花一现,而是要发挥CAI的技术力量,去做传统教学器具或手段不能做或做得不完善的工作,从而更合理地优化教学资源,构建互动式、多样化的学习环境,激发学生学习数学的兴趣和对数学知识意义的理解,领悟数学的本质。

  (三)实用性原则

  在数学教学中运用CAI可以使许多抽象的数学概念和难以理解的逻辑关系变得生动有趣、直观形象,在数学中收到了事半功倍的效果。因此,CAI技术应用与数学教学应力求简捷、方便、实用。数学教学中并不是提倡每堂课都使用CAI,但教学中运用时,力求选择经典的适用于计算机辅助教学的教材内容(函数概念引入,圆锥曲线概念的引入等),可以通过计算机模拟演示突破学生思维瓶颈。在CAI课件的制作上,力求简捷、方便、实用,在界面设计上力求简捷、明快,在课件演示的操控上力求进退自如。

  (四)启发性原则

  建构主义学习理论认为,学习者的学习过程就是建立自己的认识和理解的过程,教师是这一过程中所提供的学习资源至关重要一环。如果CAI课件只是用来验证知识的结论,而只能增加学习者对知识的理解和记忆,而不能培养和启迪学生的创新意识和创新精神,所以,CAI课件在设计和制作上都要从创新的角度出发,围绕教师的主导作用和学生的主体地位来进行。

  通过CAI提供的生动、直观的学习材料,激发学生的联想,唤醒学习者长期记忆中的有关知识、经验或表象,去同化新知识,从中培养学习者的创新意识。因而CAI运用数学教学还应遵循启发创新原则。

三、CAI与数学教学整合的应注意的问题

  (一)CAI不能替代老师,更不能代替课堂教学

  CAI只是师生用来创设教学情境,组织学习材料,帮助数学思维,相互协作交流的认知,他本身不具有替代老师教学的思维与理论。在数学教学中,教师是教学情境的设计者,而非CAI教学系统。教学的实施和调控仍由教师掌握。尽管CAI有许多优势和强大的生命力,引领着数学教学发展的趋势,也绝不能否定课堂教学的作用,它不可能完全取代常规的数学课堂教学。

  (二)个别化学习与协作学习的统一

  由于习惯了讲授式这样一传统的教学模式,因此,教师在教学中往往对学生的个体差异没有给予应有的重视,已导致学生的数学能力不能普遍提高。CAI为我们提供了一个开放性的平台,利用它可以实现个体差异下相同的目标。根据建构主义学习理论,学习者的学习经验和知识结构不相同,数学课件在设计制作上应有多个起点和多条学习路径以利于学习者从多层次、多角度地进入数学学习活动。数学目标固定后,可以通过整合不同的任务来实现,每个学生都可以采用不同的方法、工具来完成同一个任务。

  (三)CAI应用于教学要体现观念的更新

  现代教学论认为,学生不是教会的,而是自己学会的,学生是学习的主体。在数学教学过程中,教师应该与学生共同构建出一种民主、平等。和谐、愉悦的师生关系。尽管现代增长率技术给数学教学带来很大帮助,但我们不能只关注它的工具性,而忽视了教学的艺术化和人格化。在信息技术的冲击下,教师应该逐渐从教学知识的传播与灌输者的角色转变为学生学习数学的导师、意义建构的促进者、监控,甚至是数学知识研究与探索的共同参与者。

重要作用

  (1)有助于观察能力的培养。计算机辅助教学可以根据学生观察的需要把事物化静为动、化虚为实、化繁为简,使难以观察到的事物清晰地呈现在学生面前,从而使学生可以细致、全面地进行观察,启发积极思考。计算机不但为学生的观察提供了丰富的画面,而且还教给了学生分析问题、解决问题的方法。计算机能提供生动形象的声像信息,可以不受时间、空间的限制,在教学中显示所要观察的自然事物,同时,还能对时间进行缩放,在显示事物变化发展过程中有独特的功能。在展现宇宙星体运动变化、动植物运动情况方面优势很大。

  (2)有助于概括能力的培养。思维活动有许多的特点,概括能力是其中最基本的特点。概括的过程是把个别事物的本质属性推及为同类事物本质属性的过程,也就是思维由个别通向一般的过程。掌握概念,就是对一类事物加以分析、综合、比较,从中抽象出共同的、本质的属性或特征,然后把它们概括起来。所有的学习活动都离不开概括。概括是一切科学研究的出发点,是掌握规律的基础,任何科学研究的结论都来自于概括过程。从教学实践上说,学习和运用知识的过程是概括过程,利用表象可以概括出科学概念,并发展学生的概括、推理能力。计算机能提供直观生动、清晰的表象,有利于引导学生根据表象概括出同类事物的共同特征。

  (3)有助于逻辑思维能力的培养。小学生的思维处于具体形象思维向抽象逻辑思维的过渡阶段,就具体教学来说,利用表象形成概念是培养学生概括思维能力的主要方法,巩固知识和应用知识是培养学生推理思维的主要方法。由于自然知识之间如链条一样连接着,本身就具有科学的逻辑关系。我们在设计计算机软件时完全可以依据这些关系,将本来就有密切内在联系的知识有机地沟通起来。在进行教学实践的同时,学生的认知结构也不断地组建,逻辑推理能力也就在学生增长知识的同时得以发展起来。

  总之,计算机辅助教学的运用对促进学生的思维能力发展效果是显著的。计算机进课堂,为学生的思维提供了具体生动的客体形象,可以激发学生学习的兴趣,培养学生积极发现问题、提出问题的能力,并在丰富学生表象方面起到积极作用。从学习兴趣对比实验的结果看出:计算机进课堂(1)对学生长时记忆效果明显;(2)培养学生简单应用知识能力效果明显;(3)能激发学生学习兴趣,提高学生学习积极性;(4)对培养学生思维能力效果明显。

实践应用

计算机辅助教学在通用技术中的应用

  通用技术课程是一门充满活力的新课程,它立足与实践、注重创造、讲究综合、体现科学与人文融合的课程。它以设计学习和操作学习为主要特征,是培养学生创新精神和实践能力的重要载体,但是由于通用技术的教学理论尚处于摸索阶段、实验室建设的缺位、实验器材的不足以及通用技术教师的专业培训缺乏使得这门课程教学存在课堂效率低,学生厌学等问题。实践证明,如果把计算机引人教学过程中,让学生积极参与,不仅教学内容精简实用,教学方法灵活多样,而且更能调动学生学习的主动性,提高教学的质量。通用技术学科的特性,使的通用技术教师能充分利用多媒体计算机收集技术素材,制作出图文并茂,形象生动,图、声、文交互性强,界面友好,操作简捷方便、灵活易用,易于控制的技术课件,利用多媒体计算机技术在通用技术教学中可以发挥其优势,使通用技术课堂教学更加多姿多彩,也可暂时缓解通用技术实验室缺位器材不足的的矛盾。

  一、计算机辅助教学的运用可以激发学生的学习兴趣。

  兴趣是学生进行自主学习的最好的“老师”,有了兴趣才可能产生欲望。在这里一定要关注学生的体验,创设的情景必须有利于每个学生都能在学习中获得适应自己的发展。教师根据学生已有的知识结构和将要学习的知识,精心设计富于启发性的导语或与同学生活紧密联系的事例导入新课,能激发学生的兴趣和刨根问底的热情,为教学顺利地进行奠定基础。激发学生的学习兴趣关键是创设良好的教育环境和氛围,激发学生的学习动机和情感。而在学习活动过程中,特别是在问题解决过程中,学生的学习动机是复杂的,情感又受制于多种因素的影响不断变化,因此,他们采用的学习策略也是多样的。研究表明:学生课堂的学习动机主要表现为成就动机,低成就动机者学习策略运用水平低;成就动机高的学生,他们会相应调整自己的学习方法和策略,采用较积极的策略形式,即具有较高的策略水平。学习策略运用水平越高,反过来会增强学生的自信心,进而提高成就动机水平。所以,如何激发及培养学生积极的学习动机,保持稳定的情绪、情感具有非常重要的意义。计算机辅助教学的运用,可以利用视听互动的功能,通过大量的文字、图片、声音、影视资料等素材和丰富的转场效果,创设一种与课堂内容相适应的气氛,能使学生产生身临其境的感觉,调动学生学习的积极性。它通过大屏幕展示出清晰的画面,对学生来讲,上课好似看电影,且画面不停变化,学生的注意力不容易涣散,在不知不觉中学生就可以学到画面所展示的丰富的内容,这样就毫无疑问地激发了学生的学习兴趣。如在讲到《技术的两面性》这一节时,如果教师仅仅是选几个常见的案例来讲解的话,学生对它理解就仅处于表象,而没有对它形成全面的认识,为了使学生更深屋次的理解技术这一双刃剑带给人类社会的好处和危害,我给同学们精选了日本漫画改编的哆啦a梦长篇之《白铁皮饭店》动画,在大屏幕上进行播放,之前我给同学精心设计了几个问题,让同学们在观看的过程中去思考。通过维美的画面,精妙的故事,随着故事情节发展的问题,让同学们在轻松,愉悦,沉思中学习。观看完动画后,又让同学们根据问题展开,深入讨论,每人书写一篇观看感。在阅读同学们的观感时我看到每一个学生在本节知识的学习当中获益匪浅,对技术的两面性都做了深入剖析,看到了同学们思想的闪光点。这样的一堂课借助多媒体教学,将单调的知识变的活泼,学生易于接受,乐于学习,兴趣更为浓厚,我们为什么不去大力推广呢。

  二、运用多媒体计算机进行通用技术课堂教学有利于培养学生的观察力和创新能力

  现在各个学校由于对通用技术课程的不重视,大多都没有配备专门的通用技术实验教室,但学校一般都配有专门的多媒体教室,因此我们可以充分利用多媒体教室。如多媒体计算机能把各种通用技术所涉及到的结构进行全方位的展示:平面的和立体的、空心的实体的、外部的形态和内部的结构等展现在学生眼前,而且计算机的可控性,使学生能够有选择地更仔细地观察到教师收集到材料,不致漏掉某些关键的信息。这有利于学生观察能力的培养。正是因为学生能充分接受多媒体计算机所提供的材料,才有利于学生认真分析所获取的信息,得出所要掌握结构基本原理和规律。因为多媒体计算机能有效地创设出接近真实的结构事实情景,让学生带疑观察,老师引导学生探究可能出现的结果,让学生自己去发现问题,独立解决问题。当结论与验证结果一致时,学生会有一种成就感,更有利于激发学生的学习兴趣,积极思考问题。再着通过计算机模拟演示各种结构的牢靠性,让学生直观感受每种结构的适用性,这比拿实物演示,费财又费事强很多倍。如果将学生带入计算机教室,再让学生通cai软件进行结构的创新,这个时候学生那充满相像力的设计会随时呈现在你的眼前。这种方式学生易于接受,能全方位培养学生的观察力和创新能力。例如在学习《技术与设计1》中结构的稳定性时,我们通多媒体软件精心制作稳定性的实例,用动画演示结构是否可靠,哪一种结构更趋合理,学生在这种氛围中学习,它的效果自然也就非常好了。

  三、计算机辅助教学可以帮助通用技术教师把握课堂效率

  高中通用技术课程由于现实条件影响,一般情况下学校一周只开设一节课,例如《技术与设计1》必修,按照正常课时需要周二节,一学期才能正常修完,很显然一周一节如果利用传统的教学方式不可能一学期修完这本书。但是我们借助计算机辅助教学,就可大大提高课堂效率,增加课堂容量,拓展学生视野。如在讲完设计小凳子之后,课本又介绍了如何申请专利的流程,如果按正常方式讲解,学生不爱听,了解也不透彻,我们可以借用计算机教室,请同学们利用cai软件直接在计算机里设计自已的小凳子,让他们通过网络开拓思路,理清方向,然后请同学们将自已的作品小凳子当中的一些创新方法,不同之处,假定为是专利产品,请同学们通过网络来了解如何申请专利,并将整个过程通过电子文本汇报。这样的教学方式,既为学校节省了创办通用技术教室的成本,又提高了课堂效率,将几节课的内容压缩到一节里完成,同时也为同学们充分利用现代多媒体技术进行创作提供了思路。

  四、计算机辅助教学对学生的学习能力的提升

  在当今知识激增、社会变化日新月异的时代,自主学习的能力即“学会学习”的能力变得尤为重要。正如knowles指出:“教育的重要目标之一就是帮助人们树立终身学习的观念和掌握自主学习的技能。”由此可见,无论从学校本身的教育功能还是从时代发展对人才素质的要求来看,加强对学生学习能力的培养都有着极其重要的意义。在通用技术的学习中我们需要学习的不单是知识,而是如何运用知识及创新的特殊本领。计算机网络的快捷以及其丰富的信息资源正好迎合了学生的需求。学会利用网络中的无穷的资源,并学会分析和利用无疑非常利于学生的学习能力的培养。而这一点是传统的书本所做不到的。通用技术教学可以充分借助网络平台,为技术的创新与发展,提升学生能力起到充分的辅助作用。

  计算机辅助教学不仅仅是一种现代化的教学手段和教学方式,它更体现和代表了一种新的教育思想和教学观。多媒体计算机在通用技术课堂教学中的运用,既提高了课堂教学效率,又使课堂教学生动形象,激发学生的学习兴趣,有利于培养学生多方面的能力,更从一定程度上缓解了学校资源配置不足的矛盾。为了适应教育现代化的发展,广大通用技术教师应当努力学习并掌握现代教学手段,尤其是多媒体计算机的使用,充分发挥多媒体技术的作用,恰如其分地、因地制宜地运用多媒体手段,努力为学生提供一个良好的学习环境,为通用技术教育教学工作服务。

计算机辅助教学在低段语文教学中的应用

  多媒体辅助教学,使学生在充分感知的基础上,实现了多种感管的有机结合,从而使知识能多层次、多角度、直观形象地展示于学生面前,从而调动了学生的积极性,活跃了课堂气氛,提高了课堂教学效率。由低段字族文学科和小学生的年龄特点决定,计算机辅助教学在低段字族文教学中更显示了其强大的生命力。

  在字族文教学的实践活动中,我们在许多教学过程中应用了计算机辅助教学手段,并收到了良好的教学效果。

  1、计算机辅助教学手段在识字教学中的应用。

  传统识字教学方法比较机械,“读音——析形——释义”三步曲往往使学生感到枯燥乏味。计算机辅助教学具有形象直观、动态演示等一些其他教学手段无法比拟的功能,形象地呈现事物的现象,具体地表达事物发展的过程,生动地揭示事物变化的规律,使抽象的知识转化为一定的物质形态,变得形象具体,生动活泼,能在效地突出重点、突破难点。

  如何应用计算机辅助教学使单调的识字教学变得生动、活泼、富有生气,揭发学生装的学习兴趣,提高教学效率呢?

  例:在教学《小青蛙》(《字族文读本》第一册第26课)一课中母体字“青”的子体字“晴、情、清、请、睛”时,我们运用了计算机辅助教学,把五个子体字各切割成两部分,并把他们的偏旁设置成红色,“青”为蓝色,音节设置成黑色。同时,给这些偏旁部首、音节设计了动态效果和音响。为了让学生掌握五个字的字用问题和加深对五个字的记忆,又用动态效果、音响和不同色彩设计了“找家”游戏、“猜字谜”、“用两个以上的生字新词说话”的巩固练习。当我们在教学中一边配上适时适度的讲解,一边播放这些画面时,那色彩鲜艳、动态的画面和恰当的音响效果充分调动了学生的视、听感受的积极性,突出了教学重点,突破了教学难点,加深了学生对生字新词的理解和记忆,培养了学生运用字词的能力。如,在运用生字新词看图说话练习中,由于利用计算机为学生提供了丰富精美的动态画面,所以很快有学生说出了这样一段话:一个晴朗的星期天,冬冬没有事情做,就出门去玩。他来到清清的池塘边,发现一只小青蛙蹲在那里,它白肚皮,鼓眼睛,好可爱啊!有一位叔叔要捉青蛙,冬冬大声说:“叔叔,请你不要捉青蛙,它是庄稼的好朋友。”这段话说得有条有理,而且正确地运用了文中的“晴朗、事情、清清、青蛙、眼睛、请、庄稼”七个新词。

  2、计算机辅助教学手段在写字教学中的应用。

  写字是语文教学中一项重要的基本训练。通过写字训练可以培养学生写字的技能和良好的写字习惯。对于低年级学生来说,养成良好的写字习惯是至关重要的。我们调查了两个班级95人后,发现几乎每个学生都已能把“一拳、一尺、一寸”的口诀烂熟于心,但是在实际写字训练中写字姿势称得上标准的竟不到20%,写字本普遍存在不整洁的现象,许多学生怕写字。为了改变上述现象,我们在写字教学中也大胆应用了计算机辅助教学手段,以达到提高学生写字兴趣、有效培养学生写字技能和良好的写字习惯的目的。如:在上写字课前,我们通过屏幕向学生播放了一些古今中外的书法家勤学练字听并获得成功的故事和书法艺术,使学生从中受到美的感染,触动了想写字的愿望。在写字指导中,我们把以往在黑板上示范指导转移到了投影仪上示范指导,收到了前所末有的效果:首先是师生书写工具相同,学生能看清楚教师示范的每一笔的起笔、收笔和运笔过程,缩短了师生间的距离,提高了学生模仿的效果;其次是师生面对面教学,便于教师对不良的写字姿势及时指正。在学生自己习字时,我们插放一些舒缓优美的音乐,同时在屏幕上投影一位小学生正端坐桌前专心书写的画面,为学生设了一个良好的习字氛围,再在教师的个别指导提醒下,学生就会很自然地静下心来认真书写,并不时自觉地纠正着不良的写字姿势。

  通过应用计算机辅助教学手段,把单调的写字教学变得有情有景,有声有色,有静有动,改变了传统写字教学中日复一日的“书空——临写——独自练习”的单一教学手段,使学生很自然地步入积极思维状态中,大大提高了学生的写字兴趣,从怕写字到愿写字直至爱写字。

  3、计算机辅助教学手段在朗读指导中的用。

  在朗读指导中,结合教材适时恰当地运用计算机辅助教学手段,对优化朗读训练是非常有效的。例:在指导朗读《小丁丁》(《字族文读本》第一册第37课)一课时,先播放蓝蓝的夜空群星闪烁,一个可爱的小男孩正昂着头一本正经地数星星的画面,以及课文的配乐朗读。学生被生动的画面和优美的朗读吸引了,激起了朗读课文的欲望。这时,指导学生模仿录音有感情地轻声跟读。然后在屏幕上打出课文内容,边讨论边为文中的每句话划出重音、停顿、延长等节律符号,学生根据这些符号自由朗读课文。最后让学生表演朗读。自始至终学生都保持着浓厚的朗读兴趣,出色地“读”会了这篇课文。

  朗读课文是我们低段语文教学中最经常最重要的训练之一。但一味地要学生多读,学生会厌倦,效果并不佳。计算机辅助教学手段能给学生提供形象、生动的感性材料,创设情境,从而提高了学生的学习兴趣。因此我们完全可以在朗读教学中应用计算机辅助教学手段来激发学生朗读兴趣,提高学生朗读能力。

  综上所述,在低段语文教学中利用计算机辅助教学形象直观的动态演示功能,形象地呈现事物的现象,具体地表达事物的过程,生动地揭示事物变化的规律,创设教学情境,使抽象的知识转化为一定的物质形态,变得形象具体、生动活泼,把知识化难为易,成功地突出教学难点,突破教学重点,激发学生的求知欲,提高教学效率和质量。这是传统教学手段所无法比拟的。

美术教学中计算机辅助教学的应用

  在科学技术发展的今天,集声、光、电等为一体的多媒体技术,以其高效、快捷、全面传授知识,保存、收集资料相互交流等优势,极大促进了整个教学的改革和发展。其中以形象直观的美术教学最为受益。计算机辅助教学,因其能激发学生的学习兴趣、促使学生主动学习、提高课堂教学效率等诸多优点,而成为现代课堂教学中最常用的教学手段之一,广泛应用在中小学各学科的教学中,美术教学也不例外。使用计算机辅助教学,能更好地突出教学重点,突破教学难点。特别是在突破传统教学的诸多难点上,计算机可以发挥无可比拟的优越性。中小学美术教学中的难点,是在教材的教授过程中,学生对知识的难以理解之点,技法的难以掌握之处。

  1 获得独特的视觉效果

  2 动态展示变化的

  3 通过整合培养美术欣赏能力过程

目的与要求

  计算机辅助教学是一种教学形态,即以计算机的各种功能和特点,代替或部分代替教师面向学生,促使学生实现有效学习的教学形态。在教学中的应用形式既可以是人-机对话式,也可以是借助其他媒体(大屏幕投影或液晶投影)构成新的信息传递系统。所要达到的目的为:

  (1)改进课堂教学;

  (2)优化传统教学;

  (3)实现个别化教学;

  (4)改善学习态度。

对主要参与人员的要求

  (1)对任课教师的要求应有较高的教学水平,熟悉计算机的一般操作。因为在最初的设计构思及以后的实践应用中他们要起主要作用,可以说决定了辅助教学的成败。没有一定的教学水平,就提不出好的教学设计,也就编制不了好的教学流程图。

  (2)对软件设计者的要求要有较高的制作水平,较高的悟性,细心、专心,更要有"否定-提高-再否定-再提高"的意识。对专家、教师所提出的教学设计、建议应仔细琢磨、领会,据此编制出软件程序流程图,还要与教师沟通,根据教学要求设计好稿本卡片。对资料的选择、运用、组合及加工应在细心研究后进行。制作中要体现高度,适当展现现代制作水平。尤其要对试用中发现的新情况给予高度重视,要勇于否定自己,在不断的否定中制作出精品。

设计计算机辅助教学软件的基本要求

  (1)科学选择。由于在计算机辅助教学过程中,要花费较多的人力和物力。因此,对这一方式的使用要慎重,其它媒体可以解决的不用计算机,要在"代价最小,功效最大"的原则下决定使用与否。科学选择还体现在课型、媒体、资料、使用方式等的选择上。在自然课各种类型课中,并不是每一种类型都适用于计算机进行辅助教学,即使适用,也存在着选用哪种应用方式的问题,在确定使用前应解决好这些问题。

  (2)科学决策。体现在教师对教材的处理、设计,以及制作者对构思的实现方式选择上。具体体现在软件制作的全过程。我们在实践中的制作过程如下:决定课题→教学目标分析→教学设计(编制教学流程图)→→辅助方案设计(编制程序流程图)→准备制作(编制稿本)→制作→试用修正→辅助教学实践→评价修正制作过程中,专家、教师、制作者应密切配合,力求科学选择教材、处理教材、分析教学目标、设计教学、设计辅助方案、编制稿本、进行制作、进行教学实践最终进行科学评价和修正。一个制作周期后,教学流程图、程序流程图、稿本卡片和一套完整软件作资料保存。

发展方向

  计算机辅助教学首先改变了几百年来的一支粉笔、一块黑板的传统教学手段。它以生动的画面、形象的演示,给人以耳目一新的感觉。但就总体而言,计算机辅助教学不仅能替代一些传统教学的手段,而且能达到的传统教学无法达到的教学效果。比如利用计算机的动态特性表现一些动态画面、它的图画特性表现一些抽象的东西。这在一些辅助教学软件中已表现得淋漓尽致。如数学学科的《几何画板》、《数学实验室》等就是利用计算机的这些特点来实现良好的教学效果的。因此从计算机辅助教学的所表现出的特征来看,它具有明显的不可替代性。

  计算机辅助教学除了能表现传统教学无法实现的一些生动的效果外,还可以增加课容量,提高课密度。由于利用多媒体、网络通讯等手段,使讲解更直观、更清晰、更具吸引力。学生学得更快且印象更深。因此不论从理解或记忆的角度来看,辅助教学都能达到良好的教学效果,它能使课容量、课密度达到饱和的程度,这是传统教学所无法比拟的。此外,计算机辅助教学具有学习者和教师自由调整和控制学习进程的特点。因此,在因材施教方面也有它独到的一面。

  最后,计算机辅助教学是一种以计算机软件为载体的教学,而软件的易传播性,也是引起教学方法进行变革的巨大动力。从历史的角度讲,信息的收集和传播方式的每一次变革,都有力推动了社会向前发展。而在当今的信息社会中,计算机和网络技术推动了现代社会向前发展。同样,好的教学软件,也能推动教学改革的发展。同时,一种好的教学方法也可随着软件迅速推广全国各地,这就促进了教学方法更新。我们有理由相信,计算机辅助教学,作为信息化工程的一部分,必将会体现它独特的魅力。

组成部分

  
计算机辅助教学系统由硬件系统和软件系统组成。

  硬件系统的构成可见图所示。它包括:CPU(控制器和运算器)、存储器、输入设备和输出设备。常用的输入设备有:磁盘机、光盘机、磁带机、数字照相机、扫描仪视频采集卡声卡、MIDI合成器、话筒、调制/解调器和网络适配器、键盘、鼠标、笔式输入器等。常用的输出设备有:磁盘机、光盘刻录机、磁带机、打印机、胶片记录仪、高亮度投影仪、显示器、声卡及放大器和扬声器 、MIDI合成器、调制/解调器和网络适配器。

  软件系统包括:操作系统、各种形式的课件、题库、教学管理系统及其开发与支持环境软件。显然,现阶段医学院校计算机辅助教学的重点应是课件、题库、教学管理系统等应用系统的开发、应用和研究。随着计算机硬件的技术发展和大规模生产,硬件价格日益下降,使开展计算机辅助教学的硬件基础日益坚实;而日益紧迫的需求则是适应教学实际的各种形式的课件和相关的应用系统。因此,开发出高质量的各种形式的课件,将其应用于教学中,并不断地研究其中规律与真谛,使计算机辅助教学发挥更大的作用和优势并促进本身的不断的发展,这是每个在教学中采用这种先进教学模式的教育工作者应努力实现的目标。

实际意义

  计算机辅助教学是随着计算机技术的发展而产生和发展的。当现今社会正随着各种新技术的涌现而迈向信息时代的时候,人们接受知识的方式也发生了重大改变,对教育也提出了更高的要求,从而具有更多高新技术成份的计算机辅助教学愈发显现出它在教育中的重要性。

  由于采用了计算机辅助教学,学生不再仅仅向教师学习,而且可以通过知识库和专家系统学习,可以通过课件光盘学习,可以通过网络在网上学习等。教师则着重于提高学生的分析问题和解决问题的综合能力和加强他们的整体素上。同时由于知识更新速度加快,要求人们不断学习,不断更新知识,以学校为主的教育将转向终身教育,学校的教育体制和功能也将发生显着的变化。所以在这种情况下,传统的教育观念发生了根本的改变。

  由于采用了计算机辅助教学,学生由过去的被动学习在很大程度上变成了主动学习。在学习内容选择、学习进度控制上,学生有很大主动性。特别是在有多媒体技术和网络支持下的计算机辅助教学中,学生可共享更多的教学资源,学习方式、学习地点和学习时间安排都有很大的灵活性,更适应于个性不同的每个学生。这样,教育方式也会发生巨大改变。

  由于采用了计算机辅助教学,教师除了具有传统的教师职能以外,更重要的职能是对教学信息进行加工,使之具有可在计算机辅助教学中应用的各种形式,例如:多媒体光盘、因特网网页、信息数据库等等。同时学校也可以没有明显的校园界限,教育资源向公众开放,学生没有年龄的限制,学习则是由学生根据自己的特点安排和选择的。在这种环境下的教师和教育机构的职能都与在传统教学模式下时有极大的不同。

  由于在教育中采用了以多媒体技术、网络等支持的计算机辅助教学,从而在教育内容上要求增加与之相关的专业。在教育研究中也出现了新教育模式下的认知理论及其应用研究、人-机界面的心理学研究、人的视听分配和信息综合的特征研究等一系列新的研究领域和课题。因此它对教育内容和教育研究也产生了很大的影响。

  由此可见,正是因为采用了计算机辅助教学,使得赋予教育以新的内容与概念,推动了教育的变革,使其适应社会的发展。它也有利于变被动教育为主动教育、变应试教育为素质教育。这不仅是教育方法和技术的更新,而且将深入地影响到教育结构、教学体制和教学管理的整体改革,从而促进教育的现代化。

  从语文学习的整体性原理看CAI软件

  整体性原理包括“大语文教育”学习环节的整体性(联系社会生活、着眼整体教育、坚持完整结构、重视训练),语文知识学习的整体性和学生发展的整体性。在传统教学中,教师授课的基本方式是:广播式讲解、分散式练习,提问式或巡查式反馈,根据评价结果确定是重复讲解、重复练习还是结束教学。而CAI能贮存大量的信息资料,能根据需要及时为学生提供主动形象的感性材料,快速呈现、快速练习、快速反馈。CAI的交互性特点使计算机与学生之间频繁交互活动构成了较小的反馈循环,评价过程无需教师,评价结果直接送学生,从而使学生经常地对自己所学知识分析、归纳、整理,使之逐步形成语文知识的有机整体。所以CAI软件的介入对基本学习环节及语文知识学习的整体性均产生积极而有效的影响。

  从系统论的角度看,一个有合理结构的整体,其整体功能要大于各部分之和。由于CAI软件的介入使课堂结构模式变得更为优化,提供诸如视听与启发、讲解相结合,视听探索与讨论相结合,练习与反馈相结合的诸多新型课堂结构模式。如笔者采用“CSC电子备课系统(高中语文版)”通过加工改造制成的CAI软件上《荷塘月色》一课。教学中可以显示全屏幕的配乐朗读录像,朗读感情激越,音乐优美动听,画面精美绝伦,给人身临其境的感受。CAI软件充分运用各种信息传媒通道的作用,使学生的各种感官充分受到刺激,调动了各种非智力因素,强化了各种智力因素的有机结合,对学生发展的整体性带来良好的影响。

  从语文学习的有序性原理看CAI软件

  现代教育科学研究认为:人脑系统是一个耗散结构。1969年比利时学者普利高津首先提出和创立了“耗散结构”的概念和理论,该理论认为:一个远离非平衡状态的开放系统,只要通过不断交换物质与能量,在外界条件变化达到一定的阈值时,系统可以产生突变,从原有的混沌无序状态转变为更高级的有序状态,有序的组织可以通过一个自组织过程从无序和混沌中自发地产生出来,这种在远离平衡情况下形成的新的有序结构,依靠不断地耗散外界的物质和能量来维持,即为耗散结构。现代信息论也指出,信息就是有序化的程度,可以把信息作为系统的有序化和组织化的标志。一个系统走向有序,是由于输入了信息。信息量越大,有序程度越高,结构越严密,各组成部分愈协调,则系统越稳定。语文教学包罗万象,从语修逻文到天文地理,现代科技等无所不包,怎样使学生的认识过程从混沌无序逐步转变为有序呢?CAI软件成了理想的教学媒体,它能够提供一个敞开的信息系统,即对感官刺激敞开,可让学生的思维系统全方位开放,广泛摄入大量信息。根据一个系统只有在充分开放的条件下才能有序的理论,有序的结构需要不断地输入大量的信息,并与外界环境不断地进行交换信息才能维持,而封闭(孤立)系统是无法与外界环境进行信息交换的,始终都只能变为混沌无序。学生在学习中大脑的认识结构是不断地从混沌到有序的,因为学生的大脑在学习时是全方位对外开放的,他们一方面不断地吸收大量的新知识信息,另一方面大脑旧知识信息会产生遗忘。由于CAI的交互性和个别化的特点,提供了及时交流,针对性交流的可能,使思考与交流同步,不断吸收新知识信息的同时不断运用、巩固旧知识信息,增加记忆的效率与深度,从而提高学生语文学习过程中人脑的有序度。

  从语文学习的迁移原理看CAI软件

  心理学关于迁移现象的研究表明,如果人们学习时,对学过的知识、技能和概念掌握牢固,且又善于分析思辨,那么所学得的知识、技能和概念会对另一种知识、技能和概念产生有益的影响或推动,这叫学习的正迁移。反之,则叫负迁移。在语文学习中,如果能利用这种学习的迁移规律,注意发挥学习中迁移的作用,则不但有利于巩固已学得的知识、技能和概念,而且还有利培养我们的举一反三的学习能力和探索发现能力。语文学习中要实现的迁移目标为:①由旧知向新知迁移;②由理解向表达迁移;③由零散知识向概括化、系统化迁移;④由语文学科向其他学科迁移;⑤由课内向课外迁移。但这些迁移目标并不会自动实现的,所获的知识、技能和概念本身并不能保证它们在任何时候和任何地方都能得到正向迁移,它受学生已有经验、新学习对象与旧有知识的共同性、学生个体思维发展水平等诸多因素的影响。CAI介入语文教学后,课堂教学中学生不再只受教师语言刺激,学生受到感官刺激呈现多样性和形象性、直观性,学生占有的经验的数量和质量均优于传统教学。这样,能创造激活迁移的思维情境,拓宽产生迁移的知能背景,建立有助迁移的序化结构,并及时对新知识进行分析、抽象、概括、应用,以实现知识能力的正迁移,进入“教就是为了达到不需要教”的境界。

  从语文学习的反馈原理看CAI软件

  教学活动应当是一个交互反馈的系统。教育研究表明,在基本上不改变教学的情况下,只要使用有效的方法,就可以使学生的学习更有效。美国教育家布鲁姆所进行的著名的“掌握学习”实验,其成功的关键在于它的“反馈――矫正”环节。CAI的交互性和个别化特点,正好为学习反馈提供了良好的途径。学生在计算机上做练习,可以及时得到反馈并加以改进。CAI上网后具有即时采集反馈信息的功能,教师不但可以随时查看任何一名学生的屏幕,了解其知识掌握情况,还可以及时准确地了解全班学生做题的进度、正误情况,及时调整教学策略与学习进度,使学习过程达到优化。教师可视实际需要,对班上语文学习中的共性问题、薄弱环节等进行矫正补偿、强化训练,也可以对智力水平不同的学生在一定程度上实现因材施教。CAI可以自定步调,传统课堂上几十个学生在同一时间里听到教师相同的讲解,由于学生水平的差异,就会出现好生吃不饱、差生吃不了的不均匀状态。CAI可以突破常规教学的“统一性”,采取分小步子进行教学的方式,可以有效控制学习的速度,提供难度适宜的学习材料,在一定程度上可以适应不同层次学生的发展需要。他们可以与计算机对话,按照自己的速度学习和做练习,不懂的地方可以向老师请教。我校的实验表明,CAI对大面积提高教学质量效果明显。实验班的学生不像对比班学生那样出现明显的学业分化,有利于大面积提高教学质量。[3]

误区认识

  一、传统媒体过时传统教学媒体一般是指示教板、教学挂图、实物模型、录音机、幻灯机、录像机、投影仪等。与现代多媒体计算机相比,它们显然是很落后了。于是有人视其为"过时",弃之不用。此举实在不可取,主要原因是:

  1、传统教学媒体有自身的优越性。传统教学媒体不仅操作简单灵活、方便快捷,而且它还有特殊的功能,如投影的静物显示功能、幻灯的实物放大功能、实物模型的立体空间展示功能等,这些都是多媒体计算机取代不了的。通过演示,就能一目了然地看出示意线就是队伍共行的路程。可这样演示,一则无法及时调整演示节奏,二则无法照顾全体学生的思维,教学效果不尽人意。以后在教学时,我干脆改用队伍过桥的投影片,还特意设计了一张示意线的遮盖片,不让其一目了然,并且在课堂上分三步演示:静止画面;不露示意线队伍过桥;露出示意线队伍过桥。投影所呈现的直观画面可以反复出现,也可以根据需要调整演示节奏,以便于学生观察、接受、加工处理信息。这样,"好生吃得好,中等生吃得饱,差生吃得了",既照顾了学生的个别差异,又取得了教育最优化的效果。可见,投影这一电化教学的"常规武器",操作简单灵活,在教学中往往能起到意想不到的效果。

  2、传统教学媒体符合教师教学现状。当前,教师计算机操作技能相对滞后,教师为了一节公开课能获得成功,计算机肯定是要用的。于是,为了这一节课,学校要特意配备电教老师帮他绞尽脑汁设计脚本,帮他夜以继日泡在电脑备课室制作课件,苦到多日才磨出一个课件。而且教师为了上课操作简便,一般都要求课件制作者把课件设计成"线形结构",上课时只需按一个键盘或鼠标,课件便按顺序播放下去。

  3、继续利用学校传统教学媒体资源。很多学校经过多年的积累,在传统教具装备方面比较完善。不仅硬件配置齐全,而且幻灯片、录音带、录像带等软件也很配套,如果让其闲置,实在是一种资源的浪费。再说当前一些城市大中型学校能应用现代技术进行教学,而许多城郊小学虽然购置了计算机硬件,但是软件装备却跟不上,电教老师缺乏,只好把计算机搁置一边或挪作他用,更多的农村小学就根本无法配置多媒体计算机。

  以上种种原因,决定了我们不能盲目地舍弃传统教学媒体而去过分宣扬传统教学媒体过时。

  二、课堂教学"满堂电"

  有些教师认为:既然要推动教育现代化,促进教学模式改革,就必须运用计算机辅助教学。于是,在上公开课时,不管用得上用不上,教师在课堂上从头到尾都使用计算机, 把传统教学的"满堂灌"发展为"满堂电"。

  教育心理学认为:教师在课堂上过多地运用计算机辅助教学,反而会分散学生的注意力,学生的无意注意越多,教学信息的传递过程受到的干扰也就越大,这很不利于学生接受信息。因此,教师应根据需要选择合适的媒体,而不要一味地追?quot;满堂电"。cai课件,不求多,但求精。如果过于追求动态效果,在小处做大文章,把它搞成教学内容的图解式的连环画或魔幻式的戏法,反而分散了学生的注意力,影响了课堂教学。一堂课能不能上好,主要看教师的业务水平和自身素质。如果在此基础上,再灵活运用cai课件,就能达到事半功倍的效果。总之,在当今教育教学中,cai尚且是一个新生事物,它在教育教学中的应用,还是一个正在探讨、实证的过程,我们应该把它定位在和以往教育媒体平等的地位上,作为常规教学的辅助手段,该用时就用,不该用时不要用,有效配合教师、学生,使教师更好地发挥主导作用,不断提高学生学习的成效,而不要去盲目地追求"满堂电"。

  三、课件界面花哨

  可见,一个优秀的cai课件,应尽量少用与表现内容无关的图像、声音,它应该是内容与形式高度统一,在设计时应把重心放在教学内容重点、难点突破方法的推敲上。在此基础上,尽量把外在形式设计得精美些。如果cai课件操作界面重形式美,轻内容实,这无异于舍本逐末、买椟还珠。

  四、否定教师作用

  多媒体计算机的交互性、大容量、超文本等功能可以实现对教学过程最有效的组织与管理,实现教学过程最优化。于是,一些激进的理论家认为:"学校教育将会消失,教师的地位不复存在,多媒体计算机就是一位全知全能的教师。"这是一种认识上的误区。美国儿童电脑教学课程专家毛尔科维奇尖锐地指出:"先进工业国如美国和德国,所犯下的最大错误就是以为电脑可以代替教师。到了最近,他们才逐渐明白,人才是最好的教育工具!"我们不能把教育的科学性提升到极端而去蔑视教育的人文性。英国也曾试办过完全采用现代化教学手段和计算机程序控制自动化教学的学校,不聘用教师,采用计算机控制的程序教学。但这种尝试失败了,试验者发现,教师的地位是无法代替的。教学机器无论怎么先进,都仅仅具有反馈应答的功能,它没有生命,无法真正顾及学生的兴趣、情感。学生跟机器交流和对话,不论设计得怎么精巧,总是不能充分体现情感间的交流,因此,学生的兴趣也不会长久。授业、解惑可以只靠计算机,而点燃学生心灵的火炬却需要教师的情与爱──因为人是需要情感交流的。课堂上的动态交流,不仅仅是知识的流动,还有师生之间、生生之间的情感流动,尤其对于小学生,教师往往通过一个眼神、一个动作、一句话就能与学生达到心与心的沟通。如今强调素质教育,而素质教育的本质是对完整、健全的人格的追求与培养,即强调教育的人文精神,凸现教育主体的人格特征。要完成对健全人格的培养,就不能是只顾认知不理情感的教育。而在我们的课堂里,师生面对面的情感交流,教师的人格魅力的感染熏陶等人文环境建设是任何媒体难以替代的。由此,"人们应该使教育回归生活,重视现实生活教育,面对面的教育是永远不可取消的。"托斯顿.胡森也曾在《教育的目前趋势、世界教育展望》中指出:"不要把学校看作一个教学工厂,因此,机器不能代替教师,在有理由用机器代替教师的情况下,也必须把这种教学看成反常。"。特别在计算机智能技术还不十分完善的今天,更不要去大肆渲染多媒体万能取代论,否定教师的教化功能。[4]

创新优势

  如果说传统的CAx体系是由CAD/CAE/CAM/CAPP/CAT/CACD等组成的话,那么我们可以说,CAI的出现发展和补充了传统的CAx技术,并有力地支持了各方面的创新设计和技术改进工作。

  传统的CAx技术工具作为详细设计的辅助工具,所解决的只是将思想表达为实际图形或成果的问题,如:将设计者头脑中的成形的飞机总体或零部件的设计方案很好地表达为图纸、造型、仿真结果等,但是传统的CAx工具不可能为设计者提供任何参考设计方案。

  复杂产品的完整的生命周期一般是:需求分析→创新概念构造→产品创新方案→详细设计→仿真分析→工艺→样件→检测→量产→组装→库存→市场销售→使用/维护→报废。CAI可以支持从“创新概念构造”到“报废”各个阶段;“详细设计”到“量产”阶段可基本由CAD/CAE/CAM/CAT/RE/CAPP等传统CAx软件支持。CAI为整个流程提供“非物化知识”,包括:隐性知识、规则、方法、技巧、经验、原理等;CAx等所提供的为“物化知识”,包括:外观设计、总体布置、零件造型、装配、工程绘图、仿真分析、测试结果、说明书、计算结果等;运做管理流程一般又包括:原材料管理、计划进度、物流、人力资源等。非物化知识和物化知识均属于企业的智力资产,而非物化知识的应用更需要强大且易用的计算机辅助工具加以支持。由此可以看出,CAI技术是企业信息化整体解决方案中的重要组成部分,在产品的生命周期中起着举足轻重的作用。由创新知识和产品知识所共同组成的企业智力资产是企业交付最终产品的不竭的源泉,也是企业核心竞争力之所在。

  CAI技术不仅很好地解决了TRIZ理论的软件化问题,而且也解决了上述问题。以亿维讯集团的计算机辅助创新设计平台Pro/Innovator为例,它包括问题全面分析(TSA)、问题求解、创新原理、方案评价、专利查询、智力资产管理和报告生成等功能模块,这些模块相辅相成,共同组成了先进的计算机辅助创新解决方案,来提高研发人员解决技术难题、实现技术突破的效率。根据以往所总结出的一系列创新问题求解的规律和方法,Pro/Innovator能够不折衷地解决各种技术矛盾,使得我们在面对具体的技术难题时,更加有的放矢,避免以往盲目地“尝试”。[5]

通信当中的CAI

  公共空中接口(CAI)规定了移动电话与基站间的通信接口标准,它确定了四种不同的信道,分别是前向语音信道(FVC),反向语音信道(RVC)。负责建立,控制通话过程的前向控制信道(FCC),反向控制信道(RCC),控制信道本身不用于语音通信方面,只发送与信道建立以及拆除等方面的服务信息。

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