學(xué)科教育論文-工程制圖課程CAI電子教案的設(shè)計與應(yīng)用 .doc

學(xué)科教育論文-工程制圖課程CAI電子教案的設(shè)計與應(yīng)用【摘要】將計算機多媒體技術(shù)應(yīng)用于工程制圖課堂教學(xué)，能夠較大地提升教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量，從而解放教育生產(chǎn)力，推進教學(xué)方式改革。CAI電子教案必須注重“意義構(gòu)建”，應(yīng)體現(xiàn)課程的內(nèi)容體系，應(yīng)注意把握本學(xué)科的思維特征，注重對學(xué)生創(chuàng)新意識和思維能力的培養(yǎng)，應(yīng)根據(jù)課程的內(nèi)容特點和媒體的教學(xué)特征，對教學(xué)媒體進行合理的選擇和設(shè)計?！娟P(guān)鍵詞】工程制圖教學(xué)；CAI電子教案；教學(xué)設(shè)計；界面設(shè)計1.計算機多媒體電子教案教學(xué)的基本特點CAI（ComputerAssistedInstruction），即一種利用計算機多媒體技術(shù)作為教學(xué)手段的教學(xué)系統(tǒng)。隨著計算機多媒體技術(shù)應(yīng)用于課堂教學(xué)，利用CAI電子教案授課已被廣泛應(yīng)用。同其他助教型CAI課件及錄像教學(xué)不同，電子教案授課不是課堂教學(xué)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(xué)。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(xué)生的實際情況和課程教學(xué)要求，自行制作的、供自己使用的課堂演示型多媒體教學(xué)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(shè)備將教案向?qū)W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(xué)思路和課堂節(jié)奏，將經(jīng)多種媒體包裝后的授課內(nèi)容逐一詳細深入地呈現(xiàn)。就總體而言，計算機輔助教學(xué)不僅取代了一部分傳統(tǒng)教學(xué)的手段，而且能實現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)方式無法達到的教學(xué)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(luò)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(xué)都能更有利于學(xué)生掌握和鞏固教學(xué)內(nèi)容。從具體的課堂教學(xué)過程看，CAI教學(xué)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(xué)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(xué)風(fēng)格和創(chuàng)造性勞動，因為教案是教師根據(jù)對學(xué)生特點的把握，根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗和教學(xué)風(fēng)格親自編制的。在課堂教學(xué)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(xué)方式中循序漸進的傳授知識過程，啟發(fā)學(xué)生思維，及時獲取學(xué)生的反饋信息，隨時調(diào)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(xué)呼應(yīng)、教學(xué)相長，這正是課堂教學(xué)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(xué)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(zhì)量高低密切相關(guān)。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(xué)內(nèi)容，變得生動、形象、具體，并著力對課程的重、難點內(nèi)容進行渲染和剖析，拓展了學(xué)生的思維空間，活躍了課堂的氣氛，使學(xué)生積極主動地參與學(xué)習(xí)過程，有利于達到最佳的教學(xué)效果。例如：通過大屏幕動畫演示，模擬傳統(tǒng)教學(xué)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(xué)的效果是傳統(tǒng)教學(xué)無可比擬的。1.3提高課堂的教學(xué)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(nèi)使得課堂信息容量增大，豐富了授課內(nèi)容，提高了教學(xué)效率。同時，由于教案中的教學(xué)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(shè)計、重新繪制。因此將教師從機械、繁瑣、重復(fù)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(xué)和科研活動中，有利于保證教學(xué)質(zhì)量和教師自身業(yè)務(wù)水平的提高。1.4電子教案制作方便，修改容易。教學(xué)過程是一個動態(tài)的過程。教師在教學(xué)中，隨著知識的不斷更新，隨著教學(xué)經(jīng)驗的不斷積累，需要不斷地補充、修改教案。在紙質(zhì)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(nèi)容作局部的修改，對相應(yīng)的教學(xué)素材作適當(dāng)?shù)恼{(diào)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(shù)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(xué)科教師可獨立編制完成。2.CAI電子教案教學(xué)設(shè)計中的幾個問題工程制圖課程是大學(xué)工科學(xué)生必修的一門技術(shù)基礎(chǔ)主干課程。該課程的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生繪制和閱讀工程圖樣的能力，以及對三維形狀與相關(guān)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(xué)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(dǎo)學(xué)生分析空間幾何關(guān)系，理解三維空間形體與二維平面圖形之間的對應(yīng)轉(zhuǎn)換。顯然，教學(xué)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(yīng)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(xué)在直觀感、立體感和動態(tài)感等方面的不足，將教學(xué)內(nèi)容用多種媒體包裝后以簡潔明了的方式傳授給學(xué)生，營造一個生動活潑，有利于對知識深入理解的教學(xué)環(huán)境，達到提高教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)習(xí)效率，使學(xué)生實現(xiàn)有效學(xué)習(xí)的根本目的。因此，根據(jù)課程教學(xué)大綱的要求和課堂教學(xué)規(guī)律，汲取傳統(tǒng)教學(xué)的精華，溶入現(xiàn)代教學(xué)思想方法進行教學(xué)設(shè)計，是保證電子教案質(zhì)量的關(guān)鍵所在。2.1電子教案必須注重“意義構(gòu)建”，打造好CAI與工程制圖課程教學(xué)整合的基礎(chǔ)。CAI技術(shù)的發(fā)展為教學(xué)的改革提供了先進的物質(zhì)條件，但要充分發(fā)揮CAI的多種優(yōu)越功能，在教案設(shè)計時必須首先充分注重教學(xué)的意義構(gòu)建?，F(xiàn)代教育理論強調(diào)學(xué)生是認知的主體，是學(xué)習(xí)意義的主動構(gòu)建者。整個學(xué)習(xí)過程的最終目的是完成學(xué)習(xí)者知識意義的構(gòu)建，因而整個教案都要以“意義構(gòu)建”為中心去設(shè)計和實施。工程制圖課程課堂教學(xué)是由多個要素所構(gòu)成的一個復(fù)雜的系統(tǒng)。大量CAI課件進入課堂，使得原本就復(fù)雜的教學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成要素發(fā)生了變化，也使得教學(xué)系統(tǒng)的操作更加復(fù)雜化。要使CAI與工程制圖課程教學(xué)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(nèi)容的各要素相互滲透，整體協(xié)調(diào)，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(xué)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(shù)僅僅作為輔助教師課堂教學(xué)的演示工具，而是把它作為教與學(xué)的工具和培養(yǎng)學(xué)生各種素質(zhì)的載體。要在現(xiàn)代教學(xué)理論指導(dǎo)下，把CAI作為促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)的認知工具、豐富教學(xué)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)工具，并將這些工具全面地應(yīng)用到教學(xué)過程中，使課堂教學(xué)資源，各個教學(xué)要素和教學(xué)環(huán)節(jié)，經(jīng)過整理、融合，在系統(tǒng)優(yōu)化的基礎(chǔ)上產(chǎn)生聚集效應(yīng)，從而使傳統(tǒng)的教學(xué)模式得到根本的變革。2.2電子教案應(yīng)體現(xiàn)課程的內(nèi)容體系，它既不應(yīng)是文字教材的翻版，也不應(yīng)是傳統(tǒng)教案的電子移植。電子教案的內(nèi)容就是教師課堂演示的內(nèi)容。教師在對課程內(nèi)容深入剖析的基礎(chǔ)上，去粗取精，提煉出課程各章節(jié)的框架體系，將對應(yīng)的教學(xué)內(nèi)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(xué)單元。例如，將“直線的投影”這部分內(nèi)容作為一個知識單元，以單元內(nèi)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(gòu)成了電子教案中的多個微教單元。最后，將各個微教學(xué)單元按課程的內(nèi)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(nèi)容和結(jié)構(gòu)上都具有相當(dāng)?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(xué)對象和教學(xué)要求加工、重組教案。在課堂教學(xué)中，電子教案應(yīng)起到提綱挈領(lǐng)的作用，重點突出，簡潔明了而不求面面俱到。細節(jié)內(nèi)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(jié)構(gòu)，有助于對教學(xué)內(nèi)容的理解和把握。2.3電子教案應(yīng)注意把握本學(xué)科的思維特征，注重對學(xué)生創(chuàng)新意識和思維能力的培養(yǎng)。工程制圖學(xué)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(xué)生的空間思維能力起著十分重要的作用。在傳統(tǒng)教學(xué)中，由于教學(xué)手段的局限，無法對思維的動態(tài)轉(zhuǎn)換過程做形象直觀的展示，容易使學(xué)生陷入極度的思考之中。在