CAI在高职数学教学改革中的辩证利用

顾沈靖

顾沈靖/江苏联合职业技术学院南京分院高校讲师（江苏南京210019）。

CAI（Computer Assisted Instruction）即计算机辅助教学，是指在计算机辅助下进行的各种教学活动，它大量使用简单形象的文本信息、生动直观的影像以及快捷的链接方式等，辅助教师传授教学内容。

高职数学是一门抽象、单调、复杂、逻辑性强的课程，内容虽然丰富但比较枯燥，需要理解和记忆的地方很多，对学生思维能力和想象力要求很高。学生基础不同，能力不同，传统的教学方式很难通俗形象地表述某些数学原理和问题，导致很多学生不能理解性地掌握这些数学知识。

随着科技的发展和信息化时代的到来，传统的高职数学教学模式已经无法满足现代人学习高职数学的需要，也阻碍了高职数学的发展，因此高职数学教学改革势在必行。CAI的应用为高职数学教学改革注入了新的活力，是这场改革的主力军。CAI在高职数学改革中起到了至关重要的作用。

一、CAI在高职数学教学改革中的优势

高职数学教学运用CAI模式，不仅能有效地缩短学习时间、提高教学质量和教学效率、为学生提供一个良好的个人化学习环境，还能响应国家环保号召，给教师和学生一个更好的教学环境。

（一）CAI使教学内容形象化，方便学生理解和记忆

高职数学教学运用CAI教学课件可以将高职数学中深奥的理论知识和复杂的空间结构运用动态图、模型和动画等虚拟手段进行处理，使原本枯燥深奥的高职数学知识变得生动具体，有效地帮助学生理解和记忆。同时CAI还为学生提供一个轻松有趣声情并茂的教学环境，激发了学生的学习兴趣和激情。

（二）CAI可解决一些传统的教学瓶颈

诸如数列、函数、立体几何、概率统计等数学知识被公认为是高职数学中的难点，这些难点都涉及数量关系和空间位置关系，都很抽象，不便于学习和理解。传统的教学只能靠教师的讲解和书本或黑板上的平面图，学生很难借此来理解和想象这些关系。

而CAI可以以动态形式演示数列的变化过程，让学生获得生动的感性认识；可以将复杂的函数以动画的形式形象展现函数的生成和求解方法；可以利用CAD软件现场展现空间曲面与曲线以及立体图形由点到线、由线到面这一过程的完整生成过程，使抽象空间变得具体；可以在形象的立体图中展示概率统计的规律。

由此可见，CAI不仅解决了传统的高职数学教学瓶颈，还使这些知识变得直观具体、通俗易懂，有利于开拓学生的思路并增强想象力，给教师讲解和学生学习都带来了极大的好处。

（三）CAI为学生提供一个良好的个人化学习环境

传统的高职数学教学模式是教师一对多面对面地向学生讲授知识和技能因此，教师往往对学生的个体化差异没有给予应有的重视，在教学中也不可能针对某一学生或某一群体学生进行因人施教，导致某些基础差的学生无法在课堂上跟上教师教学的步骤，一堂课如此，下堂课也如此，形成了恶性循环。这种传统的一对多的教学模式导致学生的数学能力不能普遍提高。

CAI为我们提供了一个开放性的平台，利用它可以为学生提供一个良好的个人化学习环境。以CAI中的多媒体课件教学为例，教师运用计算机软件可以将高职数学知识演示成直观具体、通俗易懂的内容，学生如果在课堂上无法理解，可以将教师的教学课件拷贝，在课后进行温习。另外，目前CAI已经实现了网络视频授课，教师可以根据学生的基础通过网络视频的方式单独对某一学生进行授课，这种个人化的学习环境既有助于提高学生的积极性，也可以提高学生的学习效果。

（四）CAI实现了教师与学生间的信息双向化交流

传统的高职数学教学所传达的信息是单向的，例如课堂教师以板书的形式授课；后来引进的视频教学录像，虽然能实现同时表现文字影像、声音、画面等多种功能，却无法实现教学过程中的信息反馈以及教师与学生间的交流。而CAI将传统的教师对学生的教学模式改变成计算机对学生的教学模式，为学生和计算机之间提供一个极为有效的沟通渠道，形成人机互动，便于教师控制媒体信息的内容及方式。根据国外学者对人类感官获得信息的记忆效率的统计，光靠自己阅读印象并不深刻；听教师讲一遍印象深一点；边听边阅读，印象较深；学生通过自己的理解记忆并能用自己的方式表达出来，记忆效果更好；若学生在理解性记忆基础上再自己动手操作，举一反三，记忆效果最好，正如古语所说的“眼过千遍，不如手动一遍”。因而运用CAI的教学效率和教学效果较传统教学手段要好得多。

（五）CAI教学比较环保

在传统的教学中粉尘污染对老师和学生造成了很大的伤害，当今社会无处不提倡环保。使用CAI模式进行教学，减少教师使用粉笔，既降低了环境污染又减轻了教师的板书负担，为师生创造了一个干净的教学环境，也为环保做出了应有的贡献。

二、CAI在高职数学教学改革中的缺陷

CAI虽然为高职数学教学改革带来很多好处，但毕竟尚处于摸索与试验阶段，受到经济条件、教师和学生的计算机水平、高职数学知识的特殊性等限制，CAI的运用也为高职数学教学改革带来一些负面的影响。

（一）CAI不能替代教师，更不能代替课堂教学

CAI只是师生用来创设教学情境，组织学习材料，帮助数学思维，相互协作交流的教学系统，它本身不能替代教师的教学思维与理论。在高职数学教学中，教师是教学情境的设计者，教学的实施和调控仍由教师掌握。尽管CAI有许多优势和强大的生命力，引领着高职数学教学改革的趋势，学生也可以通过CAI不用进课堂自行在家里学习，但仍然不能否定教师和传统课堂教学的作用，更不能完全取代传统的数学课堂教学。

（二）CAI减少了教师与学生间的互动

CAI教学是教师将设计好的教学课件内容向学生进行演示，这样降低了教师教学的主观能动性，很多学生也在被动地接受教学课件的演示结果，使得教学过程少了传统课堂教学中教师与学生激烈讨论的互动场面。高职数学是一门对互动性要求很高的学科，CAI带来的这一影响对高职数学的改革是极其不利的。

（三）CAI不利于培养学生的思维能力和想象力

高职数学是一门抽象性、逻辑性很强的学科，教学过程中需要教师把解题思路一步步展开、慢慢地渗透给学生，这种解题的过程对培养学生的思维能力和想象力非常重要。

在CAI教学中，教学内容会以课件形式一下子呈现在学生面前，取代了传统的板书教学中边写边讲边思考的逻辑过程，破坏了学生思维的连贯性。加之学生知道课后可以自己温习教学课件，这种依赖性会影响学生课堂上的注意力集中，不利于培养学生的思维能力和想象力。这一点也是CAI带给高职数学教学改革的一大缺陷。

（四）CAI增加了高职数学教学改革的成本

CAI即计算机辅助教学，顾名思义必须依赖于计算机、计算机软件及其相关的办公用品。传统的高职数学教学课堂中只需要黑板和粉笔等物品，而CAI教学课堂中必须要有计算机、投影仪、显示屏等配套办公设备，这套办公设备的成本远远超过黑板和粉笔。学生如果要在课后温习课件，也必须要有计算机及其相关的软件。CAI的应用无疑给高职数学教学改革增加了很大的成本。

三、CAI在高职数学教学改革中的辩证利用

随着科技和教学改革的发展，传统的高职数学教学模式已经不能满足现在的教学需求，高职数学教学改革势在必行，CAI在高职数学教学改革中起到了推波助澜的作用。但CAI在高职数学教学改革中的影响有好有坏，我们不能盲目地一味追求高科技，用CAI完全取代传统教学，也不能固执地秉持传统的教学模式，而应该不断摸索和总结，在高职数学教学改革中辩证地利用CAI。

1.传统的高职数学教学最大的优点是能够充分发挥教师的主导地位，教师可根据学生的思维有效地控制课堂的节奏，发现问题并及时解决问题，这种模式比较贴近学生的思维。在传统的教学过程中，教师的语气语调、肢体动作及对学生的关注和理解都能够对教学产生一定的影响，这点显示了黑板教学比课件教学更踏实。但某些高职数学难题，例如空间几何等无法在黑板上形象表达，CAI却能够运用计算机软件以《几何画板》《数学实验室》等将其生动地展现，达到既能让学生易学易懂，又能减少课时的良好效果。

2.高职数学具有很强的抽象性和逻辑性，在很多时候需要教师在黑板上保留知识点的整个推导和求解过程，让学生通过这个详细的教学过程来开阔思路，从而达到培养学生创造性思维和想象力的目的，这是CAI目前不能做到的。但CAI能生动展现某些教学内容，给乏味的高职数学教学增添了新鲜感，给教学改革带来了新的生机。

高职数学既抽象又严谨，学习高职数学的主要目的是培养学生的创造性思维和想象力，在其教学改革过程中，应当辩证地利用CAI，既要发挥CAI给教学改革带来的诸多优势，又不能忽视传统教学的艺术化和人格化。以传统的数学教学模式为主，CAI教学为辅，相互结合，扬长补短。

如何在高职数学教学中辩证地利用CAI必须做到两点：首先强调学生与教师互动的重要性，培养学生独立思考的能力和创造性思维，利用传统教学模式的长处弥补CAI的短处，利用CAI的优势弥补传统教学模式的不足；其次要求教师不断增强自身的专业知识和计算机水平，与时俱进，学会CAD（计算机辅助设计软件）、Mathematica（有强大的数学计算功能和绘图功能软件）、SAS（统计分析功能软件）等来辅助高职数学教学，从而全方位提高自己的教学水平与能力，以跟上高职数学教学改革的步伐。

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