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多媒体CAI课件应用与设计原则
□龚德良
摘要：本文结合作者近年的创作和教学实践，对当前多媒体CAI技术中存在的问题及原因进行了剖析，并且根据认知理论原理，重点讨论了课件设计创作和应用的方法，提出了课件设计应坚持面向用户的教学设计原则和总体设计原则；课件的应用应坚持最佳效果原则和最佳结合原则。
关键词：多媒体CAI课件 人机交互 面向用户 总体设计
中图分类号：C434
引言
近年来，随着多媒体技术的迅速发展，计算机辅助教学(Computed Assisted Instruction——CAI)系统在教育领域中的应用，已成为高校教学改革的热点。根据课件用途不同，多媒体CAI课件可分为两种：一种是用于课堂辅助教学的助教型课件，另一种是用于学员个人自学的自学型课件。前者主要由工作在第一线的广大教师亲自制作。由于他们没有接受过课件开发的专门训练，所以对多媒体技术中人机交互功能和特点缺乏了解，对全新的学习理论和教学理论缺乏研究，设计出来的作品也难免有七拼八凑之嫌和不尽人意之处。因此，目前多媒体CAI课件的设计与使用中的技术问题，课件开发所涉及的教学理论和学习理论的运用问题，多媒体技术在课件中的正确和充分利用等问题，已成为此热点中的关键，作者从教学实践中已深深体会到这点。本文讨论的是课件在开发设计和教学应用中的一些体会。
１.多媒体CAI课件的应用原则
现代教学媒体的应用彻底改变了传统教学方法中单一呆板、信息量少、效率低的缺陷。但各种媒体的表现能力不同，在教学中所发挥的作用也不一样，为了使多媒体CAI课件更有效地发挥其作用，在应用多媒体CAI课件进行教学时应把握如下原则，
1．1 最佳效果原则
传统教学方法以教师讲解为主，配合黑板、粉笔、挂图等零散的教学媒体。在这种方法中，教师首先对教学信息加工处理，并把教学信息通过语言，板书和其它辅助材料呈现给学生。其特点是：师生之间存在情感交流，教员可以根据学员的情况及时调整数学内容和进度，具有现场综合处理能力，但信息量不够，学生在学习中的主导地位体现不够。而用一般的电化教学手段，(幻灯、投影仪、录像片教学等)，虽然教学信息量增加，但教学下熊结合学生实际，教学双方没有交流。学员完全被动接受知识。
如果采用多媒体CAI课件，则使得教学内容的表达方式较传统的教学方式有了本质的改变。计算机不仅具有存储记忆、高速运算、逻辑判断、自动运行的功能、而且还可以把语言、文字、声音、图形、动画、视频图象等多种媒体有机地集成一体，充分利用当代认知心理学原理，使学员通过多个感觉器官来获取相关信息，提高教学信息传播效率，增强教学的积极性、生动性和创造性。同时由于多媒体CAI采用图形交互界面、窗口交互操作，使人机交互能力大大提高，能够及时跟踪和反馈学习情况，真正做到”教学信息的双向交流，因材施教，实现个别化教学的目的。
那么，对于不同的教学内容如何选用恰当的教学手段呢?这要根据具体的教学内容的特点和要求而定，以最佳效果为原则。唯有根据教学内容需要，选用最恰当的表现手段，方能收到事半功倍的教学效果。例如：在数学中解方程、物理中推导物理公式等，用多媒体CAI教学就不如教员边讲解边板书好。但是，对于基本理论的形成与理解、仪器设备的结构、工作原理和控制原理等，采用多媒体CAI方法比采用传统教学方法和一般电化教学手段就有明显的优势。
1．2 最佳结合原则
从以上分析看，传统教学方法与现代教学方法各有特点，比如，教员以含有情感的启发式语言向学员传授知识，以表情、姿态、板书等对教学效果产生影响，能适应学生变化，督促学生学习，言传身教，单教学信息量不够，不能及时有效的跟踪和客观评价学习情况，真正做到因材施教，个别辅导。而多媒体 CAI课件以大量视听信息，高科技表现手段形冲击学员的思维兴奋点，加上虚拟现实技术和图形、图象、三维动画使教学内容表现得丰富多彩、形象生动，使认知理论原理中情境学习理论(Situated Learning)和问题辅助学习理论(Problem Based learning)等在教学中得到充分的体现；使学员变被动学习为主动学习，创造性地进行学习，进一步提高教学质量和学生的综合素质。因此，只有各种教学手段取长补短，结合使用，才能真正提高整体教学效益。
2．多媒体CAI课件设计原则
2．1 面向用户设计原则
根据认知学理论原理，人的个性差异是普遍存在的规律。在多媒体课件的设计过程中，我们必须承认这种差异。坚持多媒体CAI课件面向用户的开发原则，实际上这也就如同生产厂家坚持“用户是上帝”的生产原则一样。开发任何教学系统的目的都是为了在教学和训练活动中使用，是市面上那么多的多媒体产品为什么很少有能用之于课堂教学的呢?这主要是因为这些软件在开发过程中脱离了“这一用户”的实际。也就是说多媒体CAI课件会不会另人满意，很大程度上取决于它是否满足用户的要求。如果用户运用这些软件解决不了实际问题，那还有谁去使用它呢？这就是面向用户的教学设计方法的重要性面向用户的设计原则主要应注意如下两点：
2．1．1 确定潜在用户，即确认那些在逻辑上可能使用该产品的人群阶层。
2．1．2 明确潜在用户解决此问题态度和方法
众所周知；多媒体CAI课件在教学中的使用涉及到教师与教学设计者之间的关系，如果教师使用的课件不是教师自己开发设计的，那么这些产品的思路、结构和技巧可能与教师的想法有所不同，甚至是矛盾的，这将会极大地影响教师对此课件的态度。有人甚至认为这就是影响多媒体CAI课件被广泛使用的关键原因之一。
2．2 总位设计原则
在开发多媒体课件之前，必须对课件总体框架进行严格的设计，即进行教学目标分析，使课件中的知识点形成一个“金字塔”式的总体结构。然后，自顶向下按模块化编程方法完成编程任务，以保证课件的前后连贯一致。课件的结构一般可分为课程、主题和步骤三个层次。课程：课程是构成课件的最大单元，如果把一本书设计成一个课件，则每一章就是一个课程。
主题：一个课程可以由很多个主题组成，如果一个主题比较大，在设计时还可以将它分成几个更小的主题。如果每一章可以作为一个课程，则每一章下面的小节就可以认为是该课程下面的主题。
步骤：步骤是多媒体课件设计中的最基本单元，每一步操作都可作为一个步骤，一般来说，说明一个主题要使用多个步骤来完成。另外，在进行总体设计时，必须确定如下几个关系：
▲课程与主题之间的关系：一般每个课程含有几个主题，如何在演示过程中让最终用户有选择地进入主题，这在总体设计中必须考虑到。在Author Ware如中我们可以来用热区响应方式，这样最终用户只要用鼠标左键单击此课程标题区域，就可以进入此标题所对应的课程的主题。
▲主题与步骤之间的关系：一个主题通常由多个步骤所组成，当一个主题所设置的条件满足时，就进入该主题下的步骤。如何由主题进入步骤，我们仍可以使用热区响应方法，每个主题部位于热区内，当最终用户单击热区时，就可以进入该主题下的第一个步骤，然后一步步操作下去，直至完成该主题。事实上在总体设计中还需考虑如何由步骤返回主题或课程，等等。在Author Ware中，除了可以使用热区响应实现护、调试和用户使用，在一个课件中不可随意使用这些交互方法。
综上所述，课件总体设计原则：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。
结束语：
笔者根据以上原则带领学校力。科教兴国，是我国的重要战略方针。多媒体CAI技术作为教育领域中教学方法的高科技，对其进行深入研究和开发，并尽快将其成果应用于教育实践，已成为我国教育改革的重大课题。从目前的工作来看，能否在理论和实践上探索出简单方便、行之有效的开发途径，使广大一线教育工作者能迅速、方便地设计制作出优秀的多媒体CAI课件用之于教学，已成为多媒体CAI事业健康、迅速发展的关键。当然，这需要广大教育工作者和软件设计人员的携手合作和共同努力。
(作者单位：湖南省郴州师专计算机中心 423000)
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