计算机辅助教学课件的模式、设计和制作

　　摘要：以计算机为核心的现代教育技术应用于教育，促进了教育的极大发展，制作计算机辅助教学课件，已成为当今校园教师每日交谈、切磋的热门话题。怎样在现代教育科学理论指导下，完成计算机辅助教学课件制作过程中的模式选择、整体策略，制作出符合教学规律，高效能提高课堂教学质量的课件，是目前亟待研讨的课题。本文拟从9个方面对此进行探索。

　　关键词：计算机辅助教学模式课件设计制作

　　计算机辅助教学（CAI）是目前国内外教育技术领域中最重要、最活跃的组成部分之一。计算机辅助教学课件是为进行教学活动而设计开发的计算机软件，它是教学内容和教学策略以计算机作为教学媒体的体现，其特点是在教学上通过采用这种更为灵活、更易接受的方式来调动学和教的积极性，不加重教师和学生负担下，高质量完成教学工作。

　　课件的优劣直接影响着教学的效果，一个优秀课件的设计、制作，离不开教育科学理论的指导。应把课件的制作放在整个教学系统中去考虑，即用现代教学理论中教学设计、教学模式和教学活动的原理，指导完整课件制作过程中模式的选择、整体的策略和具体的制作等问题。一年来，我们进行了计算机应用于《高中数学几何内容的优化教学》研究活动。研究过程中，我们采用准实验方法，取得大量的实验数据，利用统计学中的推断统计来分析数据，最后得到实验的信度和效度都较高。在以上研究的基础上，我们总结出9个方面的推广应用成果，分别叙述如下：

　　一、CAI模式的选择：

　　CAI模式反映了利用计算机进行教学活动时，完成各个教学子目标所表达教学内容的交互方式。合理地选择模式，可使制作出的课件质量及应用在教学上的效果都得到提高。在近几年的教学实践活动中，我们归纳出了常用的7种模式：（1）操作练习，用在对课堂教学的补充。（2）单元指导，相对独立的教学单元，用来教学生掌握具体概念，抽象概念和规则，评估学生的理解力。（3）游戏智力，设计为引起学生兴趣，通过锻炼学生的决策能力，达到开发智能，激发潜能。（4）模拟观察，利用算法模型等软件工具，模仿客观现实或规律，加深对事物规律的理解。（5）发现学习，将学生置于预先设计好的情景中，通过学生的探索发现事物的规律。（6）问题求解，提供给学生解决学科中某一类问题的工具，通过对该学科的求解，掌握解决该类问题总的思想方法。（7）辅助测试，提供快速检查学生学习水平的工具，及时反馈信息。

　　选择CAI模式时要注意以下几点：首先，考虑课件所要达到的教学目标，如果课件的目标是传授概念、规则、原理等（数学中定义、公理、公式、定理），宜采用操作练习模式（类似小黑板）；如果课件的目标是培养学生解决某类问题的能力，则可采用模拟观察或问题求解模式（类似活动投影片）。其次，考虑课件所要表达的教学内容，对于不同特征的教学内容应采用不同的教学方式，选择与其相适宜的CAI模式，这样可收到较好的教学效果。例如要观看立体图形的各个面有关线在不同位置的相互关系，就可以选用模拟观察模式。再次，考虑学习对象的特征。心理学专家皮亚杰认为：人的认识发生、发展过程和结构，决定主客体之间的相互作用，不同的年龄阶段自身的思维结构和心理发展是不同，为收到好的学习效果，应采用不同形式进行教学。如儿童的智力发展是从感知、动作开始，在活动中感知动作逐渐内化而构成直觉思维、具体思维，最后达到逻辑思维、理性思维的特点。选择模式时应尽可能采用操作练习与游戏智力模式。而高中的学生进入逻辑思维、理性思维阶段，游戏智力模式不宜多用。

　　借鉴布卢姆认知领域教育目标的分类思想，及加涅把学习内容复杂程度按层级进行划分，循序渐进的累积学习思想；再根据施兰姆多媒体组合设计原理，结合CAI课件各种模式在教学过程中交互方式不一样的特点。可建立内容—目标—CAI模式三维选择坐标（见图），一目了然地表述模式选择与教学内容、教学目标的相互关系，从而，更易于把握课件的模式选择方向。

　　二、CAI课件结构的设计

　　模式的选择只完成课件的各个局部策略方案，有关课件的整体策略及用何种方式把各个局部的教学单元之间联系起来，呈现在计算机屏幕上，就是课件结构的设计。这是制作课件过程中很重要的一个环节。教育信息的组织结构形式有线性结构、分支结构和网状结构等。传统的文字、录音、录像等教材的信息组织结构都是线性和有顺序的。CAI课件是一种超媒体结构，由类似人类联想记忆结构的非线性网状结构来组织教育信息，没有固定的顺序，也不要求人们按照一定的顺序来提取信息。节点、链、网络是超媒体结构三个基本要素。

　　刚开始迈进课件制作门槛的教师，往往忽视CAI课件以上的特点，易按照呈现信息示范例子操作练习反馈强化得出结论的传统路径，制成不脱凡俗的课件。依据超媒体结构的特点，制作课件时就应避传统教学观念中线性和有顺序性之短，扬超媒体依人类思维联想记忆非线性结构之长，使制成的CAI课件在教学过程中有独特的风格。

　　设计CAI课件的系统结构，可按以下步骤进行：（1）。设计课件的封面要形象生动，标题要简炼，能引起学生兴趣。导言要阐明教学目标与要求，介绍使用方法，呈现课件基本结构。（2）。根据课件的主要框架及教学功能，确定课件的主菜单和各级子菜单及按钮，实现所表达内容转换的顺利跳转。课件运行过程中应做到随时能结束退出。（3）。将教学内容划分成若干个知识单元，并确定每个知识单元的知识点构成及所达到的教学目标。（4）根据不同的知识单元，设计相应的屏幕类型，使相同的知识单元具有相对稳定的屏幕风格，并考虑每类屏幕的基本组成要素。

　　三、CAI脚本的设计

　　课件的脚本设计与课件的结构设计，既有相同之处又有不同之处。总体上看，都是对课件的宏观控制，体现课件制作前的策略过程。但脚本包含课件结构设计，且是通过文字、图象把课件制作方案具体地表现在脚本卡片上。对无能力独立完成课件制作的教师，写脚本是不可缺少的环节。脚本既是制作的依据和出发点，又是它的归宿，脚本的质量将决定课件的质量，没有科学准确、构思严谨的脚本，就很难制作出高水平、高教学效益的课件。

　　课件脚本设计一般是先根据需求来确定系统的目的，定义系统的功能与界面，然后以屏为单位确定系统的逻辑结构，选择媒体形式和确定每种媒体的信息量，最后形成详细而完整的制作脚本。具体步骤可按目标设计—表现方式的选择—课件结构设计—形成脚本—脚本卡片设计这样的顺序进行。

　　四、制作CAI平台的选择

　　每个课件制作平台都有自己的特点，课件制作时平台选择得当，可起到事半功倍作用。对不同的教学内容、知识点，应选用适当的软件制作平台。如数学教学中，要画函数的图象、方程的曲线或作图象的对称或旋转变换，可用《几何画板》平台；显示解题过程或显示知识间的联系，可用《PowerPoint》平台；如要象传统教法，在黑板上边讲边板书，则可用《数学实验室》平台；而要观看立体图形的各个面，有关线在不同位置的相互关系，又可选用《3DMAX》平台。

　　五、CAI素材（媒体）的制作

　　素材是课件组织中的核心，教育信息传递的实体。主要包括以下方面：

　　1.文字的编辑。

　　文字是最基本的媒体，是学生获取知识的重要来源。对文字的基本要求是：（1）文字内容要简洁、突出重点，应以提纲式为主。有些实在舍不去的文字材料，如名称解释、数据资料等，可利用软件中热字、热区交互功能，阅读完后自行消失。（2）解题的过程要随着讲解逐步显示，这样有利于学生抓住重点。（3）要采用合适的字体、字号。文字内容的字号要尽量大，一般50号以上为好，字体要醒目，一般宜采用宋体、黑体和隶体。对于文字内容中或公式关键性的标题，要用不同的字体、字号、字形和颜色加以区别；对重点内容、重要的点、线、面还可通过闪烁加不同颜色显示，以引起学生重视。（4）文字和背景的颜色搭配要合理，以醒目、易读，长时间看后不累为佳，一般文字颜色以亮色为主，背景颜色以暗色为主。几种具有较好视觉效果的颜色搭配方案是：白色/蓝色、白色/黑色、白色/紫色、白色/绿色、白色/红色、黄色/蓝色、黄色/黑色、黄色/红色等。

　　2.图形与图象的获取

　　图形和图象是CAI课件中重要组成部分。“一图胜千言”，人们可以从图形和图象中理解许多其它形式难以表达的内涵，图形和图象的获取可以用Windows95操作系统中自带的屏幕抓取功能，也可以用绘图软件绘制，还可以利用扫描仪和数字相机输入到计算机中形成相应的图象文件，或利用视频卡、超级解霸软件等捕捉图象。为了得到理想效果，可以使用Photoshop图象处理软件，对输入的图象进行裁剪、拼接等各种优化处理。常用图象文件的扩展名为。BMP、。TIF、。GIF、。JPEG等。

　　图形和图象设计时应注意：（1）图象的内容要便于学生观察。（2）复杂图象要逐步显示，有利于学生把握重点。如数学课正弦曲线函数Y=sin（x+j）的教学中，当相位改变时的对应图象变化讲解，依次逐步对应显示效果就很好。（3）在不影响显示效果的前提下图象尽量简单，以少占用存储空间为原则，否则会影响系统的显示速度。

　　3.声音的录制

　　CAI课件中的音乐与直观的视觉形象相辅相成，合理地加入一些音乐和音响效果，可以更好地表达教学内容，有利于学习者大脑保持兴奋状态，使视觉思维得以维持。同时还可吸引学生的注意力，增加学习兴趣，调节课堂的紧张气氛，有利于学生思考问题。人声配音通过话筒、声卡可直接在计算机上录制，音乐和音响效果声可以从光盘上得到。声音录制时，其中参数采样频率和采样位数，决定声音文件所占空间的大小，应适当选择。常用声音文件扩展名为。MID、。WAV，前者文件占用存储空间较少。

　　音乐和音响效果的设计应注意：（1）音乐的节奏要与教学内容相符，数学课中以少用为佳。（2）音乐的音响效果不能用得过多，用得过度反而是一种干扰信息，效果也适得其反，如教师讲解题目时，用音响效果就是一种干扰。（3）背景音乐要舒缓，不能过分的激昂，否则会喧宾夺主。（4）要设定背景音乐的开关按钮或菜单，便于教师控制。

　　4.动画和视频的制作

　　动画和视频以动态表现信息，其手法最具魅力，动画和视频对于移动的、与时间相关的信号处理或图形表现尤其有用。如数学学科的二次函数和求曲线的轨迹方程教学内容，都是课堂教学中较难表述的。可用《几何画板》及动画制作软件3DStudio、AnimatorStudio等制作。视频可通过摄像机拍摄编辑、配音合成，再经模—数信号转换器得到，也可从Vcd光碟或录像带中取得（注意版权）。视频文件占用存储空间较大，使用时应注意。

　　六、CAI课件的屏幕设计

　　屏幕设计的水平影响着课件的“形象”，良好的屏幕设计对于激发学生者的学习兴趣，积极有效地与计算机交换信息都有着十分重要的作用。

　　屏幕设计一般指屏幕版面设计、显示次序设计、颜色搭配设计、字体形象设计和修饰美化设计等内容。用来进行计算机辅助教学的课件，其屏幕的设计比一般的教学软件标准更高，即除了追求屏幕的美观、形象、生动之外，还要求屏幕所呈现的内容具有较强的教学性和科学性。

　　屏幕设计应遵循一定的规则，一般要有较大的观察注意范围，内容既要集中，又要排列有规律，相互联系融为一体。设计要注重感知效果，性质或强度上对比大的形式，人对它们的差异感知变得特别清晰，用背景把知觉对象衬托出来的方法，可提高感知效果。屏幕上显示的内容要符合记忆策略，文字输出句子要短，语言要精炼，意义要明确，重点要突出，屏幕提示或操作项目不超过5项为宜。

　　七、CAI课件中反馈的设计

　　反馈是指在学习者作出反应、表现出行为之后，应及时让学习者知道学习结果。通过反馈信息，学习者能知道自己的理解与行为是否正确，以便及时改正。提供反馈的目的是促进“强化”的内部学习过程。通过反馈，学习者的成功学习得到肯定，受到一定的鼓励，有助建立学习的信心。

　　课件制作时，应根据不同的反馈内容来设计反馈呈现形式，例如，对正确或错误这一反馈内容的表达，可用文字（“对，真聪明”，“错，加把劲”）、声音（优美或难听）、图象（笑脸或哭脸）、动画（得意或失意）来表示。反馈可分为即时反馈和延时反馈，一般根据教学内容进行选择。对联想记忆的内容可使用即时反馈，如定义、公理、公式等的识记；对概念、原理等需要理解或思考的内容可使用延时反馈，如理解某个概念，常常要通过几个不同角度的题目来考查，每个题目只涉及概念的局部，应在题目全做完后，从总体上纠错指导为好。

　　八、CAI系统调试

　　调试是CAI课件制作的最后环节，关系到这个课件有没有实用价值，一般检查以下几点：1.制作好的课件，能否顺利地从制作电脑中移到多媒体教室的电脑上。2.制作好的课件，要在不同环境的多台电脑上试运行，观察是否都正常。3.参加评比的课件，打包时特别要注意AVI文件或有链接设置的文件，是否带过去了。4.在多媒体教室教学时，课件通过视频液晶投影仪投在屏幕上，颜色、线条和图象易失真，文字大小也要变化，应注意调整。

　　九、CAI课件设计中的人员组织

　　课件开发是一个系统的工程，制作高质量课件需要涉及到众多的人员，有条件的学校应设立计算机辅助教学课件制作中心。人员组成可考虑以下几方面专家，即计算机系统人员（能熟练掌握课件编著、编程软件、动画制作软件、图象处理软件、网页制作软件及硬件维护、数据处理等）、教育科学理论专家、各学科教学专家。同学科同年级中做课件，应集体备课、设计，再由一个教师制作课件为好。开发过程中要充分发挥各自的特长，齐心协力，相得益彰。一般说来，上档次的课件应是集体智慧的结晶。

　　目前，大多数学校虽然课件制作刚刚起步，计算机辅助教学停留在对传统课堂教学的补充上，对网络学校、虚拟学校、远程教育等概念还朦朦胧胧。但计算机在学与教过程中的优势，已被教师共识。我们有理由相信，只要坚持用教育科学理论指导课件制作实践，未来计算机辅助教学中高质量的课件将不断出自学校教师之手，为培养跨世纪具有创新素质的人材教育，提供新的活力。计算机辅助教学方兴未艾，前途广阔。