CAI课件在教学中的开发和应用-教学论文

多媒体CAI课件作为一种较为新型的教学资源，在随着计算机和网络的日益普及，CAI课件正越来越多地得到重视和使用，特别为开放教育学生自主学习提供了方便。多媒体CAI课件通常集成了文字、图形（像）、声音、动画、视频等多种元素并进行了有机的结合。与其它常规的教学媒体资源相比，CAI课件具有形象、生动、交互性好等优点。
通过该项目的研究，要选择出一套适合我校实际的CAI软件，以计算机专业为依托，购置器材，建立多媒体教室，鼓励教师制作课件，利用多媒体教室上课，完成我校有传统教学方式向现代教学方式的转变；形成一套符合中等职业教育特点，切合我校情况与我们所选教材配套的CAI课件；形成一套中等职业教育课堂教学CAI课件的制作原则及方法及中等职业教育课堂教学CAI课件的应用模式。
2.研究过程和方法
接到立项通知后，由课题主持人召集全体项目组成人员召开“开题报告会”，进行人员分工，责任到人，明确目标，搜集与课题相关的文档信息，了解国内外相关动态，在前期工作的基础上，制定项目研究计划。
①学校投资20余万元，购置8套器材，建立了8个多媒体教室。随着市场经济的发展，社会对高素质技能人才的需求越来越突出，职业教育面临新的机遇和挑战。面对职业教育改革发展的滚滚浪潮，抢抓机遇，开拓进取，以加强师资队伍建设为竞争核心，加强教师教学能力和实践技能的培养与训练，是当务之急。
②组织课题组成员与计算机专业的专业人员，选择合适的CAI课件开发平台。现今CAI课件的开发平台有许多种，如不能恰当地选择使用，可能会影响课件开发的质量和效率。该软件具有以下特点：向教师提供一种易于使用的工作平台，使老师能很方便地对各种素材进行组合、编辑；能向教师提供一个丰富的素材库，使教师可以根据需要从中方便地选择适用的素材；素材库的结构按照自然属性编排，采用一种百科全书式的结构。素材库具有开放性，可以方便地进行扩充。
③利用假期，组织教师参加河南省中等职业学校教师教育技术能力培训班。中等职业学校教师教育技术能力培训工作是我省全面贯彻落实教育部、财政部《关于实施中等职业学校教师素质提高计划的意见》要求，根据我省实际情况启动的专项教师培养计划，目的是提高教师运用现代化手段实施教育教学的能力。教育技能培训的内容主要是以德国的教育模式，采用美国的教学案例，采取任务驱动，项目引领的方法。既注重学员的主体参与，又注重群体协作，在课堂中以团队形式组织教学，在学习中，以热身游戏引领创建设计、经验分享、个人练习、小组研讨、全班交流、课后反思，鼓励学员利用网络平台支持交流互动，进行拓展学习。
④形成一套与中等职业教育教材配套的参考CAI课件。多媒体课件的开发是开展多媒体辅助教学的基础与核心，在开发多媒体课件以前，必须要明确以下几个问题：使用课件要达到的目的；采用何种教学模式；课件的内容；教学对象。 然后进行教学设计这是多媒体课件开发过程中最重要的一环，要对所选教学内容进行深入细致的分析，了解大纲的要求，分析重点、难点，明确在教学过程中使用传统教学方法难以解决的地方在哪儿；要对课件进行需求分析，明确应用课件要达到的目标及与之相对应的教学模式（课堂教学型、课外自学型、练习辅导型），并以此为依据大体规划所需的媒体表现形式。
⑤寻求一套中等职业教育课堂教学CAI课件的制作原则及方法。就是要求在开发一个多媒体CAI课件时，首先要确定课件内容的层次结构；其次要选择合适的开发工具并确立使用此工具中何种方式，统一建立课程与主题之间，主题与步骤之间，甚至课程与步骤之间的关系;最后要制定好总体设计的标准步骤，接下来就是按总体设计方案自顶向下逐一分模块编程。这样，才能真正做到课件功能“智能化”、课件使用“傻瓜化”，为课件的广泛推广使用打下扎实的基础。
二、成果内容的突出特色和创新点
1.多媒体素材的采集与制作软件的选取，最适合我校的教学实际。编制多媒体CAI课件时，首先应进行各种教学信息素材的准备，用相应的计算机软件对各种教学素材进行采集或制作。①文本输入与处理软件，选用的是最为流行的是Word和WPS，两者都能根据课件设计的需要制作出字形优美、任意字号的教学文本素材，并且生成的文件格式也能被大部分多媒体集成软件所支持【1】。②静图素材采集与制作软件，作为平面图形设计软件，CorelDRAW包含有丰富而强大的图形绘制、文本处理、自动跟踪、分色以及特效处理等功能，同时提供了增强型的用户界面，充分利用了Win9x/2000的高级功能，不仅使图形处理更快,而且制作的图形素材可以在其他Win9x应用软件中进行拷贝、剪切和粘贴。图像采集和制作软件常用的有Photostudio和Photoshop等[2]。
2.采用视频、动画与文字结合，更生动形象调动学生的学习兴趣，提高课堂教学效果。视频是CAI课件中的活动画面，大多是教学内容的真实场景再现，其常用软件主要有Premiere和Personal AVI Editor。Premiere制作动态视频效果好，并且功能强大，但操作较复杂，一般教师需要经过一段时间的专门学习，才能熟练运用；而Personal AVI Editor则适合一般教师制作简单的动态视频素材，不仅操作简单，而且有多种图像、文字和声音的特效， 将这些特效灵活搭配，即可轻松获得教学动态视频素材。多媒体CAI课件制作动画的常用软件主要有Animator Studio、Cool 3D及3DS MAX等
3.课件制作过程中使用了最新的工具。①用Flash做课件；②网络课程开发工具：Microsoft FrontPage和Macromedia Dreamweaver MX；③几何画板；④多媒体电子书。
4. 借助CAI课件突出重点，化繁为简、化难为易。
教材的重点与难点部分一般情况往往是统一的，而且都是学生感性知识缺乏，内容比较抽象难懂，不易直接感受、直接理解，需要运用比较抽象的直观材料作为学生分类、比较、综合、概括、归纳、演绎等思维活动的支撑点，需要学生在一定的情境中引起情感体验，才能让学生留下深刻、鲜明印象并长期保存在记忆中。而CAI课件的创新教学手段就提供了这个支撑点和情感体验的场景。这些内容用一般的直观的传统手段解决不了的问题，运用CAI课件来辅助教学，却能起到化繁为简、化难为易的作用。收到的效果是惊人的。
5.形成了中等职业教育CAI课件的开发制作的“好做、好用、够用”的原则。寻找出了重点题材和常规题材课件的开发程序：
①制定计划、确定目标；②专人负责、制出框架；③集体讨论、四个统一；
④精雕细琢、体现特色。
6.课件制作过程中体现了以学生为教学活动的主体，充分开发学生的非智力因素的特点。多媒体CAI课件所演示的是教学内容，是教师教学思想的具体体现，因此，在确定选题时，一定要符合教育规律，体现现代的、先进的教学思想。选题必须符合现行教学大纲和教材，必须明确大纲对教学内容的要求，并处理好教材与课件的关系，教材中的内容不一定全都是课件的教学内容，教材中编写的知识比较全面、比较系统，而课件是用在课堂上的，因此课件中应依据教学目标，抓住重点和难点。另外，选题的确定必须以先进的教育理论作指导，以学生为教学活动的主体，要符合认知心理学的原理，要考虑开发学生非智力因素。最后，选题时要体现计算机多媒体交互性的优势，突破了传统教学模式的束缚。
7.课件制作过程中考虑到了分析投入、产出比，充分考虑经济效益。多媒体CAI课件的制作和应用需要考虑效益，即投入、产出比。对于那些用常规教学能够较好地实现教学目标，就没有必要浪费人力、物力去制作课件。如果为了一次公开课、报告课或示范课，选派多名教师费尽心机苦战多日，方制作出一个课件，而在平时的教学中却敬而远之，未充分利用起来，这样得不偿失。
多媒体教学引进课堂，给教学带来了生机，使传统的课堂教学变得多姿多彩，让学生从没有感知过的事物、概念和理论，通过多媒体创造一定的情境，产生一种情感体验，并留下深深地印象，长期保存记忆。课堂上运用了多媒体教学对引起学生的注意，加大信息量、简化板书等都有一定的帮助作用，但是，多媒体计算机只是课堂教学的一种辅助工具，它是一种教学手段，而不能取代教师的主导作用。因此，多媒体计算机辅助教学发展到今天，已成为现代教学教育中的新热点。我们只有了解了它的特点及其在教学中的用途，才能自觉地在教学中符合规律地加以利用，更好地促进教育的进一步改革。
三、研究方法的突出特色和创新点
1.编写脚本。脚本设计是多媒体课件制作过程中的又一重要环节，它将课件的设计和制作紧密地联系在一起，是课件制作最直接的依据。脚本的设计要按照教学设计的要求，并结合所用软件的特点来进行，要对制作过程进行全面、细致的划分，并以书面形式详细地写出来。即将课件内容进一步细化，具体到每一屏的显示内容、画面设计、表现形式以及按钮的操控等都要一一罗列清楚，使其成为课件制作的精确的“图纸”。为增强课件的感染力和表现力，在编写脚本时，还应注意课件的艺术设计，如：界面色彩的搭配、背景音乐的选择、图文的排版、文本字体字号、图形、图片的过渡效果、视频、动画的显示位置等【3】。课件整体风格的确定和对素材的艺术化处理，会对教学过程产生潜移默化的作用。
2.素材的准备。恰当地选择多媒体课件的素材，能使课件的表现力更加丰富，有利于最大限度地调动学生的学习积极性。例如：用视频、动画描述生活中不易见到的现象，能引发学生的学习兴趣；图片不但能吸引学生的注意力，还能生动地说明问题；通过语音解说及时对画面进行介绍能帮助学生更好地理解有关内容，合适的背景音乐能够烘托气氛、渲染情绪。
素材的准备工作一般是指文字的录入、图形、图像、音乐的获取和编辑、视频的截取和动画的制作等，这一阶段涉及面广，除了需要一定外部设备的支持以外，有时还需要相关技术人员的帮助。
3.课件的生成、测试与打包。在多媒体开发工具的支持下，按照设计脚本的思路，将准备好的素材有机的组合起来，一个多媒体课件便生成了。为保证课件的正常使用，还需要多次测试，以便能够发现课件在运行当中存在的问题，及时修改。测试完毕后，通常还要将制作好的源文件打包，使之生成为可执行文件。至些，整个课件的制作才算大功告成。
4.突出了课件制作的科学性、清晰性和简洁性。①CAI课件制作的科学性，应该立足于本学科的内容和学生主体性，要充分考虑学生的需要和接受能力，课件所展示的内容，是教师教学思想的具体体现【4】。因而在选题时一定要符合教育规律，体现现代先进的教育思想。②CAI课件制作要清晰，主要表现在文字和图片方面。在文字方面，文字颜色与背景色不能过于接近，对比度要大些，比如黑白对比，蓝白对比，深蓝与浅黄、浅粉红对比，柠檬黄与黑色对比等。其次是文字大小，考虑学生视力、投影效果、教室大小，课件的最小字号定为24号比较合理的。如果是选择宋体字，这个字号的字还要加粗才行。因为宋体字的横画较小。③CAI课件制作不等于大容量、不等于花哨、不等于板书、不等于实验。它的简洁性体现在版面简洁和交互简洁两个方面。花哨的版面会影响教学内容的呈现，分散学生的注意力，简洁的版面并非除了教学内容之外，任何装饰的成分也不要。可以用底图，将底图处理得淡雅大方也好、清新雅致也好，古朴典雅也好，原则上既使学生可以感觉到美即可，万不可喧宾夺主，影响学生对教学内容的注意力。交互简洁。既克服在交互上 “一条道路通罗马”，又要防止CAI课件像游戏软件一样繁杂，没有足够的提示，制作出来的课件要让学生和其他教师很快就能弄清本课件包括哪些教学内容，界面只有一个主交互区，主要教学内容分成几个部分以一级按钮方式出现，一目了然，一级按钮之下可设置二级按钮，二级按钮之下如果内容较多可以用菜单形式呈现，内容少则可用上下页。每一部分的教学内容使用相同调子的底图，凡有链接的地方均有明显的提示。
5.充分体现了CAI课件制作内容上的充实性和实用性。CAI课件制作内容上要充实，要恰当控制教学容量、密度与节奏，要有助于学生接受与内化知识为前提。适当收集相关的图片、视频（可以用超级解霸在VCD、DVD上截取）、声音（取之于MP3)及习题等素材，这些素材可以通过购买光盘、上网查找下载、利用电视录象、声音、自己拍摄等获得。CAI课件制作的实用性是指CAI课件为完成课堂教学目标所起的作用。一堂课不论你采取什么教学方法，选用什么教学媒体，一个最简单的道理就是如何设法更好地完成教学目标。课件设计必须以突出教学重点、突破教学难点、突显教学疑点为核心。课件设计必须强调学生的思想教育功能；课件设计必须有助于学生学习能力的培养，避免模式僵化、顾此失彼、忽视目标、喧宾夺主和过度呈现等
四、学术价值和应用价值
1.坚持教育教学理念创新，根据学校定位和办学特色，以21世纪人才需求为导向，构建了全方位、多层次的以文字教材、多媒体教学软件和网络课件为主体的立体化课程教学资源；强化了启发式教学和自主化学习。有效地提高了教学质量，实现了从知识学习型向能力培养型的转变。
2. CAI课件的使用促进传统型教学课堂教学结构改革。按照传统的课堂教学来实施教学，其基本模式为： 提出问题→分析问题→解决问题→归纳总结
其中，提出问题要引导学生自己去发现问题，结合教材内容，提出的问题具有探索性、发散性、针对性。分析问题阶段老师要引导学生自主地分析问题，进行再发现、再创造。在解决问题阶段、教师引导学生完成实施策略、落实解答过程，在归纳总结阶段要引导学生对问题的解答进行检验、评价、反馈、论证，上升为理论。
课件在制作过程中应用教学设计理论作为CAI课件设计的指导思想，根据学科的特点及内容进行设计。把种崭新的教学手段溶合进我们的课堂教学，改革我们的课堂教学结构。利用CAI来创设情景，提供不同的学习资源，让学生观察情景的背景下，提出问题，分析问题，解决问题，达到计算机辅助教学有助于学生创新精神、创新能力培养的目的。
3.带动我校师资队伍整体素质的提高。在技术层面上，较好地掌握信息技术知识，使用各种信息传媒工具获取信息。了解信息技术基本工具的作用和基本原理，理解信息技术的术语，能操作信息技术常用设备及排除简单故障；掌握现代阅读能力，网络阅读、多媒体阅读、超本阅读、超媒体阅读和快速阅读、外语阅读等能力。在智力层面上，掌握信息处理能力和把信息技术融合到教学中的应用能力。快速获取信息，明确自己需要什么信息，知道怎样去寻找信息，能正确识别信息并从中提取自己所需要的有用信息，如会使用浏览器及其搜索工具，会进行各种信息下载等；加工处理信息，能根据自己解决实际问题的需要，对所获得的信息进行收集、理解、分析、筛选、整理(统计、分类)等 ；生成表达信息，能根据自己的目的对信息进行组织、编辑，并加入自己的思考处理结果，把解决问题的过程或结果用多媒体方式表达出来，利用信息技术进行展示、发布、教学、通讯、交流和讨论等。
4.运用课件能激发学生的想象能力，深化主题，加深感受，引起情感共鸣。
当今素质教育的一个重点是培养学生的创新精神和实践能力，而“创新”的翅膀就是想象。人类的想象过程，就是一个创造力发展的过程。培养学生的想象力就必须在教学的形式上把握“切入点”（时机）；在教学方法上抓住“兴奋点”（学习兴趣）；在媒体上提供“助力点”(CAI课件等现代教育技术)。尤其在教学过程中尽可能的运用教学媒体，特别是CAI课件的运用，通过课件恰到好处的辅助教学，全方位地刺激学生的感官系统，充分调动学生的视觉、听觉、嗅觉、让学生更真切地感知课文中的人物、场景、细节、景色、情感世界等等。让学生与课文内容同欢乐共甘苦，让学生的情感与作者情感产生共鸣，让学生的喜怒哀乐表现得淋漓尽致。这样学生的想象力就得到了很好的发展。
5.运用课件体现网络课件的开放性，为学生拓展知识、扩阔视野 。信息技术高速发展的今天，多媒体课件已经可以与互联网相链接，使得我们的学习资源更加丰富、充实。这也把与教学相关的大量课外知识引入课堂。我们常常在课件的资料库中提供一些相关的网站，让学生在学习书本知识之余，拓宽知识面，扩阔视野。
6. 运用课件表达出常规教学手段难以表达的内容。要确保所选课题是当前教学或学生学习所急需的，这样制作的多媒体CAI课件才会有的放矢。要做到这一点，必须熟悉教学内容，教学媒体，了解学生心理，所制作的课件在教学中发挥的作用是其他手段所达不到的，并对突破教学中的难点、重点有着明显的作用。因而在选题时一定要与有经验的教师多进行磋商，以确保选题的准确性。例如制冷原理课程中，压缩机工作的四个过程是教学的一个重点，利用挂图讲解，缺乏动作感和立体感，也不够直观，若采用了三维动画制作，剖析其内部结构，则大大地提高了教学的直观性，并有一种真实感，便于学生理解和记忆，提高了讲课的效率【5】。
五、尚需深入研究的问题
课题研究虽然成效显著，但是在研究过程中，要真正实现学科知识的课堂教学与信息技术的进一步整合，还有许多问题需要我们在今后的教学科研实验中继续探讨。
1.教师的教育观念成为当前制约科研深入的瓶颈。从课堂实践来看，教师的教育观念、角色定位离现代教学设计的理念尚有差距。一方面，一些教学设计意图未能得到充分贯彻，教师讲的太多仍是一个普遍现象，教师在课堂的作用压制了学生主体性的发挥，受传统的传授式教学的影响，教师包办代替现象仍时有发生。另一方面，也存在“重技术运用，轻理论学习；重课件制作，轻教学设计”的不良倾向。因此，如何在繁重的教学任务下争取有限的时间加强教育理论学习，组织培训以大面积提升教师教学理论的水平有待解决。
2.对网络资源如何利用，网络教学中的课堂气氛如何进一步激活，师生、生生的在线交流和语言交流如何运用，警惕“机灌”代替“人灌”。
 3.如何提高教师的信息素养，加大与现代教学设计理论的整合力度，制作出具有更大互动性的多媒体课件，编辑出更适合学科知识学习的（网络）课件。
4.相当一部分学生的信息技术基本操作技能较差，造成教与学之间的脱节。从几次公开课来看，学生的信息素养已经成为一个影响教学效果的重要因素。
通过课题组成员的共同努力和全校师生的大力支持，本课题的研究与实施已经圆满结束，我们将进一步加强学习和探索，不断完善课题研究方案，让这一课题真正为基础教育注入生机与活力。