學科教育論文-工程制圖課程CAI電子教案的設計與應用 .doc

學科教育論文-工程制圖課程CAI電子教案的設計與應用【摘要】將計算機多媒體技術應用于工程制圖課堂教學，能夠較大地提升教學效率和教學質量，從而解放教育生產(chǎn)力，推進教學方式改革。CAI電子教案必須注重“意義構建”，應體現(xiàn)課程的內容體系，應注意把握本學科的思維特征，注重對學生創(chuàng)新意識和思維能力的培養(yǎng)，應根據(jù)課程的內容特點和媒體的教學特征，對教學媒體進行合理的選擇和設計?！娟P鍵詞】工程制圖教學；CAI電子教案；教學設計；界面設計1.計算機多媒體電子教案教學的基本特點CAI（ComputerAssistedInstruction），即一種利用計算機多媒體技術作為教學手段的教學系統(tǒng)。隨著計算機多媒體技術應用于課堂教學，利用CAI電子教案授課已被廣泛應用。同其他助教型CAI課件及錄像教學不同，電子教案授課不是課堂教學中錦上添花的穿插式講授，而是完全甩掉傳統(tǒng)的黑板、粉筆的全程CAI教學。電子教案授課的工具即多媒體電子教案，是由任課教師根據(jù)學生的實際情況和課程教學要求，自行制作的、供自己使用的課堂演示型多媒體教學軟件。上課時，由教師操作計算機，通過視頻投影儀、投影大屏幕等設備將教案向學生演示。演示過程由教師隨堂講解，運行速度由教師手動控制，隨著教師的教學思路和課堂節(jié)奏，將經(jīng)多種媒體包裝后的授課內容逐一詳細深入地呈現(xiàn)。就總體而言，計算機輔助教學不僅取代了一部分傳統(tǒng)教學的手段，而且能實現(xiàn)傳統(tǒng)教學方式無法達到的教學效果，還可以大大增加課程容量，提高課程密度。由于利用多媒體、網(wǎng)絡通訊等手段，使課堂講授更直觀清晰、更具吸引力。因此不論從理解或記憶的角度看，計算機輔助教學都能更有利于學生掌握和鞏固教學內容。從具體的課堂教學過程看，CAI教學的優(yōu)越性是顯而易見的。1.1有利于發(fā)揚光大傳統(tǒng)教學方式中的精華。與傳統(tǒng)授課方式一樣，電子教案體現(xiàn)了教師個體的教學風格和創(chuàng)造性勞動，因為教案是教師根據(jù)對學生特點的把握，根據(jù)自己的教學經(jīng)驗和教學風格親自編制的。在課堂教學中，由教師自行講解，自行控制演示過程。因此，教師在課堂上完全能模仿傳統(tǒng)教學方式中循序漸進的傳授知識過程，啟發(fā)學生思維，及時獲取學生的反饋信息，隨時調整講課的方式、節(jié)奏和進度；師生之間思想互動，情感交流，更利于教學呼應、教學相長，這正是課堂教學的精髓所在。因此，電子教案授課能有效發(fā)揚光大傳統(tǒng)教學方式中的精華。1.2發(fā)揮了多媒體信息資源的優(yōu)勢。電子教案授課效果的優(yōu)劣與教案本身的質量高低密切相關。電子教案融文本、圖形、動畫等多種媒體信息于一體，通過圖文并茂的畫面、形象逼真的動畫，使得一些抽象難懂、枯燥無味的教學內容，變得生動、形象、具體，并著力對課程的重、難點內容進行渲染和剖析，拓展了學生的思維空間，活躍了課堂的氣氛，使學生積極主動地參與學習過程，有利于達到最佳的教學效果。例如：通過大屏幕動畫演示，模擬傳統(tǒng)教學方式的作圖板書，過程高效、生動有趣，并且可以無限次數(shù)“重做”等等。計算機多媒體教學的效果是傳統(tǒng)教學無可比擬的。1.3提高課堂的教學效率，解放了教育生產(chǎn)力。電子教案授課完全甩掉了傳統(tǒng)的黑板、粉筆，節(jié)省了教師課堂板書、畫圖的時間，在相同的時間內使得課堂信息容量增大，豐富了授課內容，提高了教學效率。同時，由于教案中的教學素材，如文字、圖表等用電子教案制作出來后可以永久保留，不需每次上課都重新設計、重新繪制。因此將教師從機械、繁瑣、重復的勞動中解放了出來，能把更多的精力和時間用于富于創(chuàng)造性的教學和科研活動中，有利于保證教學質量和教師自身業(yè)務水平的提高。1.4電子教案制作方便，修改容易。教學過程是一個動態(tài)的過程。教師在教學中，隨著知識的不斷更新，隨著教學經(jīng)驗的不斷積累，需要不斷地補充、修改教案。在紙質載體的傳統(tǒng)教案中，修改很困難，尤其是大幅度的修改，往往需要重寫教案，耗時費力，使教師不勝其煩。而電子教案修改容易；教師可根據(jù)具體情況，對內容作局部的修改，對相應的教學素材作適當?shù)恼{整，經(jīng)“保存”后，即可形成一份新的教案，使教案常用常新，不斷完善。另一方面，與傳統(tǒng)教案相比，電子教案制作技術難度不大，制作周期短，依托目前流行的多媒體制作工具軟件，普通學科教師可獨立編制完成。2.CAI電子教案教學設計中的幾個問題工程制圖課程是大學工科學生必修的一門技術基礎主干課程。該課程的主要任務是培養(yǎng)學生繪制和閱讀工程圖樣的能力，以及對三維形狀與相關位置空間的邏輯思維和形象思維能力。長期以來，工程制圖教學以傳統(tǒng)的“黑板+粉筆”的模式為主，通過教師的講解，輔以模型、掛圖等直觀教具的靜態(tài)展示，引導學生分析空間幾何關系，理解三維空間形體與二維平面圖形之間的對應轉換。顯然，教學上存在著較大的局限性。因此，工程制圖課程多媒體電子教案應充分發(fā)揮計算機多媒體形式多樣、形象生動、信息量大、重現(xiàn)力強等方面的優(yōu)勢，以彌補傳統(tǒng)教學在直觀感、立體感和動態(tài)感等方面的不足，將教學內容用多種媒體包裝后以簡潔明了的方式傳授給學生，營造一個生動活潑，有利于對知識深入理解的教學環(huán)境，達到提高教學質量，提高學習效率，使學生實現(xiàn)有效學習的根本目的。因此，根據(jù)課程教學大綱的要求和課堂教學規(guī)律，汲取傳統(tǒng)教學的精華，溶入現(xiàn)代教學思想方法進行教學設計，是保證電子教案質量的關鍵所在。2.1電子教案必須注重“意義構建”，打造好CAI與工程制圖課程教學整合的基礎。CAI技術的發(fā)展為教學的改革提供了先進的物質條件，但要充分發(fā)揮CAI的多種優(yōu)越功能，在教案設計時必須首先充分注重教學的意義構建。現(xiàn)代教育理論強調學生是認知的主體，是學習意義的主動構建者。整個學習過程的最終目的是完成學習者知識意義的構建，因而整個教案都要以“意義構建”為中心去設計和實施。工程制圖課程課堂教學是由多個要素所構成的一個復雜的系統(tǒng)。大量CAI課件進入課堂，使得原本就復雜的教學系統(tǒng)構成要素發(fā)生了變化，也使得教學系統(tǒng)的操作更加復雜化。要使CAI與工程制圖課程教學達到和諧統(tǒng)一，就需要對CAI與工程制圖課程進行整合，使課程內容的各要素相互滲透，整體協(xié)調，使系統(tǒng)各要素及整體發(fā)揮最大效益。課程整合的目的是減少知識體系的分割及學科間隔離，把不同的知識體系有機聯(lián)系起來。CAI與工程制圖課程的整合，不是簡單的把CAI技術僅僅作為輔助教師課堂教學的演示工具，而是把它作為教與學的工具和培養(yǎng)學生各種素質的載體。要在現(xiàn)代教學理論指導下，把CAI作為促進學生自主學習的認知工具、豐富教學環(huán)境的創(chuàng)設工具，并將這些工具全面地應用到教學過程中，使課堂教學資源，各個教學要素和教學環(huán)節(jié)，經(jīng)過整理、融合，在系統(tǒng)優(yōu)化的基礎上產(chǎn)生聚集效應，從而使傳統(tǒng)的教學模式得到根本的變革。2.2電子教案應體現(xiàn)課程的內容體系，它既不應是文字教材的翻版，也不應是傳統(tǒng)教案的電子移植。電子教案的內容就是教師課堂演示的內容。教師在對課程內容深入剖析的基礎上，去粗取精，提煉出課程各章節(jié)的框架體系，將對應的教學內容分解為若干個知識單元，再將每個知識單元細分為若干個知識點，然后，以知識點為核心制作電子教案中的微教學單元。例如，將“直線的投影”這部分內容作為一個知識單元，以單元內的“各類直線的投影特性”、“直線上點的投影特性”、“用直角三角形法求線段的實長”等知識點為核心，分別制作的“小課件”就構成了電子教案中的多個微教單元。最后，將各個微教學單元按課程的內容體系和教師的講課順序編排。這樣制作出來的電子教案在內容和結構上都具有相當?shù)娜嵝?；不拘泥于某一特定版本的教材，方便教師根?jù)不同的教學對象和教學要求加工、重組教案。在課堂教學中，電子教案應起到提綱挈領的作用，重點突出，簡潔明了而不求面面俱到。細節(jié)內容可由教師講解發(fā)揮（或由配套教材體現(xiàn)），有助于形成一個清晰明確的知識結構，有助于對教學內容的理解和把握。2.3電子教案應注意把握本學科的思維特征，注重對學生創(chuàng)新意識和思維能力的培養(yǎng)。工程制圖學科的思維特征是不斷地完成“空間平面”、“平面空間”的動態(tài)思維，即不斷地畫圖和讀圖，由淺入深，循序漸進，這對于培養(yǎng)學生的空間思維能力起著十分重要的作用。在傳統(tǒng)教學中，由于教學手段的局限，無法對思維的動態(tài)轉換過程做形象直觀的展示，容易使學生陷入極度的思考之中。在