工科課程的廣義多媒體教學(xué)

裘建新　胡秉辰　李　為

一

現(xiàn)代化教學(xué)媒體目前主要指90年代發(fā)展起來的計算機輔助教學(xué)手段，由硬件與軟件兩個要素構(gòu)成。CAI的興起，是工科教學(xué)領(lǐng)域里進行信息革命的最有代表性的產(chǎn)物，它沖擊了傳統(tǒng)的教學(xué)系統(tǒng)，促進了工科課程教學(xué)內(nèi)容的改革，改變了現(xiàn)有的課程教學(xué)模式。對學(xué)生而言，CAI帶來了一個嶄新的學(xué)習(xí)空間，在交互性的學(xué)習(xí)環(huán)境下，學(xué)習(xí)過程變得新鮮活潑，具體生動，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實現(xiàn)主動學(xué)習(xí)、啟發(fā)式教育與因材施教，體現(xiàn)了“學(xué)生是教學(xué)過程主體”的教育思想。特別是隨著文字處理、多媒體技術(shù)的出現(xiàn)及應(yīng)用，計算機還可以提供文字與圖象信息，結(jié)合動畫、圖表、音樂、解說等教學(xué)媒體，使學(xué)生獲得手腦眼耳并用的學(xué)習(xí)新模式。由于工科課程一般研究機器的運動、受力、動態(tài)性能以及設(shè)計，因此CAI的形象化教學(xué)就更具有重要作用。計算機輔助教學(xué)超越時空限制、個性差異，真正實現(xiàn)了教學(xué)的“個別化”、“程序化”、“多元化”，實現(xiàn)了信息的雙向交流。

但是，實踐證明，CAI并不能完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的教學(xué)手段。特別在教育學(xué)過程的主體——課堂教學(xué)階段，CAI有其局限性。應(yīng)該說，傳統(tǒng)的教學(xué)手段、方法、媒體，至少在近期還將發(fā)揮巨大作用。因此，我們贊成這樣的觀點，認為把CAI與傳統(tǒng)的多種教學(xué)媒體結(jié)合起來使用，相互取長補短，形成嶄新的教學(xué)體系方法，將是教學(xué)手段的又一突破。為了區(qū)別計算機多媒體技術(shù)及多媒體CAI，我們把這種綜合運用各種教學(xué)媒體課程教學(xué)的方法，稱作“工科課程的廣義多媒體教學(xué)”。

二

如上所述，“廣義多媒體教學(xué)”是一種教學(xué)方法或手段，它以教師的課堂講授為主，綜合調(diào)動傳統(tǒng)的與現(xiàn)代化教學(xué)媒體，包括光學(xué)媒體、音響媒體、圖象媒體以及計算機輔助教學(xué)，為工科課程教學(xué)服務(wù)，以達到預(yù)期的教學(xué)目的，完成教學(xué)任務(wù)。具體而言，除了黑板、粉筆、實物、模型、圖表、照片、掛圖外，還常使用幻燈機、放象機、電視機、計算機、語音機、攝象機、大屏幕投影儀等。

“廣義多媒體教學(xué)”的硬件可繁可簡，因校而異。但至少應(yīng)實現(xiàn)“四機一幕”(電視機、投影機、錄音機、計算機和屏幕)或“五機一幕”(加上攝象機)?！岸嗝襟w教室”一般用計算機控制，接收或傳遞其它電子裝置的信息。例如利用液晶顯示板控制幻燈投影儀、錄象機、圖象掃描儀等。也可利用網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)更大范圍、多文化的教育軟件共享。廣義多媒體教學(xué)應(yīng)該具有下列手段：(1)計算機教學(xué)——把計算機屏幕內(nèi)容投影到屏幕上；(2)播放光碟——播放計算機光碟內(nèi)容；(3)播放錄象——將電視程序教學(xué)片內(nèi)容播放到投影屏幕上；(4)圖文電視——播放多媒體演示儀下的內(nèi)容；(5)實物投影——將模型、實物、圖表等投影放大。

目前，功能較為完善的“多媒體教室”應(yīng)該配備的設(shè)備包括：多媒體計算機，可放映實物的多媒體液晶投影儀，攝象機替代黑板和具有消字、復(fù)印機功能的電子板，無線電麥克風(fēng)教學(xué)系統(tǒng)，可顯示學(xué)生學(xué)習(xí)情況的33寸微波傳送電視機等。

對教學(xué)媒體的選擇，一般可考慮如下原則：(1)從實際需要出發(fā)的原則；(2)使用方便及效果最佳原則；(3)綜合運用多種教學(xué)媒體、發(fā)揮組合優(yōu)勢原則。尤其注意現(xiàn)代化教學(xué)媒體與傳統(tǒng)教學(xué)方法的優(yōu)化組合；(4)學(xué)時最省原則；(5)媒體經(jīng)濟原則。

三

對于多媒體教學(xué)的“軟件”，則有下列要求：

1．教師的課堂講授與教學(xué)組織

教學(xué)課程能否達到最佳教學(xué)效果，與整節(jié)課的教學(xué)組織密不可分，核心在于多媒體課程教案的設(shè)計。一堂課好比一出戲，教師是導(dǎo)演，教案是腳本，各種教學(xué)媒體是道具。教師必須根據(jù)本節(jié)課的教學(xué)目的、內(nèi)容、要求、重點、難點，合理選用、組織各種教學(xué)媒體。什么內(nèi)容用什么教學(xué)媒體，媒體的使用時機、次序、方法，均要反復(fù)斟酌。尤其應(yīng)考慮充分利用示教型CAI課件、電教程序片等現(xiàn)代化教學(xué)媒體，結(jié)合投影片、掛圖、模型、教具等傳統(tǒng)教學(xué)媒體，并依靠教師的講授(包括黑板的運用)，使課堂教學(xué)信息量增加，效率提高，效果最佳。應(yīng)注意一節(jié)課內(nèi)使用的教學(xué)媒體不宜過多，不要華而不實，搞花架子。否則適得其反，反而影響學(xué)生的思維活動，影響教學(xué)效果。

廣義多媒體課程教學(xué)的組織應(yīng)遵循如下原則：(1)目標性原則；(2)多媒體配合原則；(3)大信息量原則；(4)相互作用性原則；(5)易操作性原則。

2．示教型CAI課件的研制

“廣義多媒體課程教學(xué)”的主要教學(xué)媒體是專供課堂使用的示教型計算機教學(xué)課件。它與別的CAI課件相比，有其獨特的要求。主要是：

其一，功能專門化。由于課程教學(xué)專用，因此主要是演示式、啟發(fā)式、模擬式、分析式的。應(yīng)嚴格遵照廣義多媒體教學(xué)的理念，按照規(guī)定的廣義多媒體教案，來制作相應(yīng)的CAI課件。其內(nèi)容主要表現(xiàn)教學(xué)基本要求以及重點、難點，力求對教材作進一步提煉完善。腳本的結(jié)構(gòu)尤其要注意給主講教師留出再創(chuàng)造的余地，給學(xué)生留出思維的空間。在形式上，注意文字宜少，字體要大(一般用36磅以上字體)，畫面簡潔，色彩鮮明，投影到屏幕上形象清晰，真正適用于課堂教學(xué)。

其二，更強調(diào)利用計算機多媒體技術(shù)。特別是動畫、圖表、音響(包括實況錄音、背景音樂等)、文字的運用，使它著力表現(xiàn)一般教學(xué)手段不易表達的內(nèi)容，展示現(xiàn)場觀察不清楚的細節(jié)，轉(zhuǎn)化抽象的概念為生動活潑的畫面。例如(機械原理>的齒輪范成過程、根切形成原因、變位齒輪頂高系數(shù)、凸輪反轉(zhuǎn)法原理、按連架桿對應(yīng)位置設(shè)計平面四桿機構(gòu)等，都可能通過示教型CAI，達到形象化教學(xué)的效果。

其三，突出計算機快速運算、儲存量大的特點。例如利用CAI課件，改變參數(shù)、條件，進行機構(gòu)分析、綜合，使學(xué)生直觀了解參數(shù)、條件的變化響應(yīng)。還可制作、儲存各種“素材”庫(如各種機器、零件的3D動畫)，隨時調(diào)用，與課堂內(nèi)容有機組合，由任課教師自己編排成風(fēng)格各異、豐富多采、富有個性的CAI。

其四，模塊化。“廣義多媒體教學(xué)”中的計算機教學(xué)軟件，是作為多種教學(xué)手段的一種，有機地組合在整堂教學(xué)中穿插使用的。因此更強調(diào)自成段落，容易調(diào)用。而對該節(jié)知識的系統(tǒng)化、交互式，要求則不嚴格。

3．電視程序教學(xué)片的選用

“廣義多媒體教學(xué)”中的電教程序片與CAI課件一樣，都是課堂教學(xué)諸多教學(xué)媒體的一種。它應(yīng)是一組電視教學(xué)短片。這種電視短片也可以制成光碟，由計算機控制播放?；蛘邟呙璧紺AI課件內(nèi)，成為其中一部分內(nèi)容。每部短片一般只有幾分鐘、十幾分鐘，解決一二個宜用電教手段解決的問題。它與教師的講授和其它教學(xué)手段結(jié)合起來，構(gòu)成一個有機的授課體系。電視程序教學(xué)片的選用原則為：(1)一片一題原則；(2)重點突出，展示關(guān)鍵內(nèi)容的原則；(3)時間宜短的原則；(4)與其他媒體融為一體，相輔相成，相得益彰的原則；(5)充分發(fā)揮電視形象性，增加信息量，擴大知識面，拓寬學(xué)生視野的原則。

四

使用廣義多媒體教學(xué)手段，至少可以實現(xiàn)如下效果：

第一，多媒體教學(xué)的實踐，實際上是如何運用現(xiàn)代教育技術(shù)，構(gòu)建新型教學(xué)模式、提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效益的探索。

第二，綜合使用多媒體教學(xué)手段，特別是用圖象、光學(xué)、音響等媒介展現(xiàn)抽象概念，表現(xiàn)課堂不易表現(xiàn)的現(xiàn)實事物，使大段繁瑣的交待性課堂內(nèi)容直觀地顯示在學(xué)生面前，把看不見摸不著的內(nèi)容變?yōu)橹庇^，復(fù)雜的道理變?yōu)闇\顯易懂，邏輯思維變?yōu)樾蜗笏季S，有效地促進教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容的改革以及學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。

第三，由于教學(xué)信息多媒體化，為學(xué)生提供多樣化的學(xué)習(xí)手段和更多的認知途徑，實現(xiàn)了教學(xué)形式的多元化。

第四，現(xiàn)代教育技術(shù)手段的應(yīng)用在一定程度上也改變了傳統(tǒng)的教師角色。在運用現(xiàn)代化多媒體設(shè)施教學(xué)時，教師從大量的重復(fù)性教育活動中解放出來，可以將更多精力投入到對學(xué)生課堂活動的管理引導(dǎo)上，探求新的教學(xué)方法?？梢哉f，教學(xué)手段的現(xiàn)代化為工科課程教學(xué)從勞動密集型行業(yè)向資本和技術(shù)密集型行業(yè)的轉(zhuǎn)變提供了條件。

第一作者系上海工程技術(shù)大學(xué)機械工程學(xué)院教授(上海200336)

責(zé)任編輯：向欣