工科课程的广义多媒体教学

裘建新　胡秉辰　李　为

一

现代化教学媒体目前主要指90年代发展起来的计算机辅助教学手段，由硬件与软件两个要素构成。CAI的兴起，是工科教学领域里进行信息革命的最有代表性的产物，它冲击了传统的教学系统，促进了工科课程教学内容的改革，改变了现有的课程教学模式。对学生而言，CAI带来了一个崭新的学习空间，在交互性的学习环境下，学习过程变得新鲜活泼，具体生动，有利于提高学生的学习兴趣，实现主动学习、启发式教育与因材施教，体现了“学生是教学过程主体”的教育思想。特别是随着文字处理、多媒体技术的出现及应用，计算机还可以提供文字与图象信息，结合动画、图表、音乐、解说等教学媒体，使学生获得手脑眼耳并用的学习新模式。由于工科课程一般研究机器的运动、受力、动态性能以及设计，因此CAI的形象化教学就更具有重要作用。计算机辅助教学超越时空限制、个性差异，真正实现了教学的“个别化”、“程序化”、“多元化”，实现了信息的双向交流。

但是，实践证明，CAI并不能完全代替传统的教学手段。特别在教育学过程的主体——课堂教学阶段，CAI有其局限性。应该说，传统的教学手段、方法、媒体，至少在近期还将发挥巨大作用。因此，我们赞成这样的观点，认为把CAI与传统的多种教学媒体结合起来使用，相互取长补短，形成崭新的教学体系方法，将是教学手段的又一突破。为了区别计算机多媒体技术及多媒体CAI，我们把这种综合运用各种教学媒体课程教学的方法，称作“工科课程的广义多媒体教学”。

二

如上所述，“广义多媒体教学”是一种教学方法或手段，它以教师的课堂讲授为主，综合调动传统的与现代化教学媒体，包括光学媒体、音响媒体、图象媒体以及计算机辅助教学，为工科课程教学服务，以达到预期的教学目的，完成教学任务。具体而言，除了黑板、粉笔、实物、模型、图表、照片、挂图外，还常使用幻灯机、放象机、电视机、计算机、语音机、摄象机、大屏幕投影仪等。

“广义多媒体教学”的硬件可繁可简，因校而异。但至少应实现“四机一幕”(电视机、投影机、录音机、计算机和屏幕)或“五机一幕”(加上摄象机)。“多媒体教室”一般用计算机控制，接收或传递其它电子装置的信息。例如利用液晶显示板控制幻灯投影仪、录象机、图象扫描仪等。也可利用网络，实现更大范围、多文化的教育软件共享。广义多媒体教学应该具有下列手段：(1)计算机教学——把计算机屏幕内容投影到屏幕上；(2)播放光碟——播放计算机光碟内容；(3)播放录象——将电视程序教学片内容播放到投影屏幕上；(4)图文电视——播放多媒体演示仪下的内容；(5)实物投影——将模型、实物、图表等投影放大。

目前，功能较为完善的“多媒体教室”应该配备的设备包括：多媒体计算机，可放映实物的多媒体液晶投影仪，摄象机替代黑板和具有消字、复印机功能的电子板，无线电麦克风教学系统，可显示学生学习情况的33寸微波传送电视机等。

对教学媒体的选择，一般可考虑如下原则：(1)从实际需要出发的原则；(2)使用方便及效果最佳原则；(3)综合运用多种教学媒体、发挥组合优势原则。尤其注意现代化教学媒体与传统教学方法的优化组合；(4)学时最省原则；(5)媒体经济原则。

三

对于多媒体教学的“软件”，则有下列要求：

1．教师的课堂讲授与教学组织

教学课程能否达到最佳教学效果，与整节课的教学组织密不可分，核心在于多媒体课程教案的设计。一堂课好比一出戏，教师是导演，教案是脚本，各种教学媒体是道具。教师必须根据本节课的教学目的、内容、要求、重点、难点，合理选用、组织各种教学媒体。什么内容用什么教学媒体，媒体的使用时机、次序、方法，均要反复斟酌。尤其应考虑充分利用示教型CAI课件、电教程序片等现代化教学媒体，结合投影片、挂图、模型、教具等传统教学媒体，并依靠教师的讲授(包括黑板的运用)，使课堂教学信息量增加，效率提高，效果最佳。应注意一节课内使用的教学媒体不宜过多，不要华而不实，搞花架子。否则适得其反，反而影响学生的思维活动，影响教学效果。

广义多媒体课程教学的组织应遵循如下原则：(1)目标性原则；(2)多媒体配合原则；(3)大信息量原则；(4)相互作用性原则；(5)易操作性原则。

2．示教型CAI课件的研制

“广义多媒体课程教学”的主要教学媒体是专供课堂使用的示教型计算机教学课件。它与别的CAI课件相比，有其独特的要求。主要是：

其一，功能专门化。由于课程教学专用，因此主要是演示式、启发式、模拟式、分析式的。应严格遵照广义多媒体教学的理念，按照规定的广义多媒体教案，来制作相应的CAI课件。其内容主要表现教学基本要求以及重点、难点，力求对教材作进一步提炼完善。脚本的结构尤其要注意给主讲教师留出再创造的余地，给学生留出思维的空间。在形式上，注意文字宜少，字体要大(一般用36磅以上字体)，画面简洁，色彩鲜明，投影到屏幕上形象清晰，真正适用于课堂教学。

其二，更强调利用计算机多媒体技术。特别是动画、图表、音响(包括实况录音、背景音乐等)、文字的运用，使它着力表现一般教学手段不易表达的内容，展示现场观察不清楚的细节，转化抽象的概念为生动活泼的画面。例如(机械原理>的齿轮范成过程、根切形成原因、变位齿轮顶高系数、凸轮反转法原理、按连架杆对应位置设计平面四杆机构等，都可能通过示教型CAI，达到形象化教学的效果。

其三，突出计算机快速运算、储存量大的特点。例如利用CAI课件，改变参数、条件，进行机构分析、综合，使学生直观了解参数、条件的变化响应。还可制作、储存各种“素材”库(如各种机器、零件的3D动画)，随时调用，与课堂内容有机组合，由任课教师自己编排成风格各异、丰富多采、富有个性的CAI。

其四，模块化。“广义多媒体教学”中的计算机教学软件，是作为多种教学手段的一种，有机地组合在整堂教学中穿插使用的。因此更强调自成段落，容易调用。而对该节知识的系统化、交互式，要求则不严格。

3．电视程序教学片的选用

“广义多媒体教学”中的电教程序片与CAI课件一样，都是课堂教学诸多教学媒体的一种。它应是一组电视教学短片。这种电视短片也可以制成光碟，由计算机控制播放。或者扫描到CAI课件内，成为其中一部分内容。每部短片一般只有几分钟、十几分钟，解决一二个宜用电教手段解决的问题。它与教师的讲授和其它教学手段结合起来，构成一个有机的授课体系。电视程序教学片的选用原则为：(1)一片一题原则；(2)重点突出，展示关键内容的原则；(3)时间宜短的原则；(4)与其他媒体融为一体，相辅相成，相得益彰的原则；(5)充分发挥电视形象性，增加信息量，扩大知识面，拓宽学生视野的原则。

四

使用广义多媒体教学手段，至少可以实现如下效果：

第一，多媒体教学的实践，实际上是如何运用现代教育技术，构建新型教学模式、提高教学质量和教学效益的探索。

第二，综合使用多媒体教学手段，特别是用图象、光学、音响等媒介展现抽象概念，表现课堂不易表现的现实事物，使大段繁琐的交待性课堂内容直观地显示在学生面前，把看不见摸不着的内容变为直观，复杂的道理变为浅显易懂，逻辑思维变为形象思维，有效地促进教学体系和教学内容的改革以及学生创新意识的培养。

第三，由于教学信息多媒体化，为学生提供多样化的学习手段和更多的认知途径，实现了教学形式的多元化。

第四，现代教育技术手段的应用在一定程度上也改变了传统的教师角色。在运用现代化多媒体设施教学时，教师从大量的重复性教育活动中解放出来，可以将更多精力投入到对学生课堂活动的管理引导上，探求新的教学方法。可以说，教学手段的现代化为工科课程教学从劳动密集型行业向资本和技术密集型行业的转变提供了条件。

第一作者系上海工程技术大学机械工程学院教授(上海200336)

责任编辑：向欣