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計算機(jī)輔助教學(xué)（Computer—AssistedInstruction簡稱CAI），是把先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)用于教學(xué)過程，將計算機(jī)作為幫助學(xué)生理解和記憶知識，并對已學(xué)知識進(jìn)行推理和實(shí)踐的一個智能性工具。它是計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的一個領(lǐng)域。近年來，計算機(jī)輔助教學(xué)在國內(nèi)發(fā)展很快。國家教委高等學(xué)校化學(xué)教育研究中心組織力量編寫化學(xué)各專業(yè)的計算機(jī)輔助教材，我們承擔(dān)了其中編寫物理化學(xué)中電化學(xué)部分的輔助教學(xué)軟件的任務(wù)。在此基礎(chǔ)上，又研制成其他部分的輔助教學(xué)軟件。

一、計算機(jī)輔助物理化學(xué)教學(xué)軟件的內(nèi)容和類型

計算機(jī)輔助物理化學(xué)教學(xué)軟件（下簡稱輔助教學(xué)軟件），不應(yīng)該是教科書全部內(nèi)容在計算機(jī)屏幕上的重現(xiàn)，也不應(yīng)該成為另一種形式的物理化學(xué)習(xí)題集，而應(yīng)該是充分利用、發(fā)揮計算機(jī)優(yōu)勢，進(jìn)行邏輯判斷功能、動畫、閃爍、計時、人機(jī)對話等編程技巧的施展，并結(jié)合物理化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)和教學(xué)基本要求編輯設(shè)計的電教教材。在上述思想的指導(dǎo)下，我們研制出與電化學(xué)、動力學(xué)、膠體和表面化學(xué)等內(nèi)容相配套的輔助教學(xué)軟件。該輔助教學(xué)軟件主要有三種類型：其一，代替教師的部分工作，以計算機(jī)授課輔導(dǎo)為主的軟件，側(cè)重于講授重、難點(diǎn)教材。通過計算機(jī)的輔導(dǎo)，幫助學(xué)生加深理解和掌握知識。如電化學(xué)部分某些概念的直觀處理即屬此類型。其二，以輔助學(xué)生自學(xué)為主的軟件，學(xué)生將根據(jù)計算機(jī)給出的自學(xué)提綱，反復(fù)操練，達(dá)到掌握的目的。如“表面化學(xué)和膠體”即是這樣安排的。其三，以反映學(xué)科發(fā)展的新近成就為主或以某個專題：內(nèi)容為主的如“氣固相催化原理”、“分子散射和反應(yīng)的碰撞理論”等即如此。

二、計算機(jī)輔助物理化學(xué)教學(xué)軟件的特點(diǎn)

1、可讀性強(qiáng)，操作方便。每個軟件的開始都有輔導(dǎo)內(nèi)容概要，使用者可根據(jù)自己的需要選擇內(nèi)容。程序在運(yùn)行中，每一步操作都有提示和說明，因此不管是否熟悉計算機(jī)的，均可使用該軟件，操作十分方便。每一部分都有相應(yīng)的目錄，并分為槪念和習(xí)題兩大部分。2、計算機(jī)協(xié)助教師教學(xué)和作輔導(dǎo)，尤其對某些抽象性教材的直觀、形象化展示，比課堂講授更易理解，并富有趣味性。如電動勢的產(chǎn)生機(jī)理，是通過“正確斷路的原電池”、“金屬與溶液間電位差的形成”、“從能量觀點(diǎn)分析金屬表面荷電原因”等十多個畫面的逐個連續(xù)顯示，加上閃爍、動畫等技巧的運(yùn)用，簡短的文字說明會起到“畫龍點(diǎn)睛”的作用，使趣味性、科學(xué)性溶于一體、這個抽象性的概念就很輕松地被學(xué)生接受了。又如自學(xué)內(nèi)容的輔導(dǎo)，軟件編輯設(shè)計了更多、更豐富的畫面，采用多種編程技巧，一則開拓學(xué)生視野，二則用直觀形象代替教科書里冗長的文字?jǐn)⑹觯箤W(xué)生學(xué)起來省時、易懂，加深了理解和記憶。且由于程序安排具有趣味性，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。3、軟件內(nèi)容里涉及到的物理化學(xué)實(shí)驗，如電動勢的測定，界移法測定遷移數(shù)等，均利用計算機(jī)進(jìn)行。依照程序，由實(shí)驗儀器、線路連接、操作過程及現(xiàn)象，逐步顯示和動作，最后還能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。這樣需較長時間才能完成的實(shí)驗，利用計算機(jī)短時間即可達(dá)目的。學(xué)生通過反復(fù)操練，可熟練掌握實(shí)驗原理、操作過程及數(shù)據(jù)處理技能。4、整體插圖分解后，采用分層次逐步顯示法，有利于揭示事物的本質(zhì)，這是課堂教學(xué)掛圖所不及的。如分層逐步顯示球形離子氛在電場中運(yùn)動時，發(fā)生不對稱變形，從而說明電泳力、松馳力對離子氛的影響；表面活性物質(zhì)溶水時，分層次顯示表面定向排列的同時，內(nèi)部形成膠囊，有助于加深對表面活性物質(zhì)基本性質(zhì)的認(rèn)識。5、每個軟件都編有練習(xí)與測驗內(nèi)容。習(xí)題類型有選擇題、是非題、填空題、匹配題等四種類型。各類型的題又分難、較難、—般三級水平，分別以字母A、B、C標(biāo)記出來。在練習(xí)及測驗過程中人機(jī)對話，交互頻繁。6、該輔助教學(xué)軟件不僅是執(zhí)行軟件，也可以在打印機(jī)上輸出。

三、充分發(fā)揮計算機(jī)的優(yōu)異功能

計算機(jī)輔助教學(xué)最突出的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，就是能實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話，并根據(jù)學(xué)生的程度進(jìn)行個別化教學(xué)或輔導(dǎo)。學(xué)生已掌握的內(nèi)容可以越過，困難的則可以反復(fù)操練。該軟件是用BASIC語言編寫的，采用了軟漢字系統(tǒng)（這會給編程帶來不少困難）編出了我國自己的漢化軟件。為了提高顯示速度和增加趣味性，我們采用了大量的造型表法和二進(jìn)制文件進(jìn)行圖形顯示，并采用了匯編語言和繪圖工具文件（包括自編和改進(jìn)的）以提高動畫技巧。設(shè)計了計時功能以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和好勝心。適當(dāng)?shù)臅r候配以音樂，給學(xué)生提供一個輕松愉快的學(xué)習(xí)氣氛。

四、結(jié)束語

編制計算機(jī)輔助教學(xué)軟件是一個系統(tǒng)工程，它是計算機(jī)學(xué)嵙、專業(yè)學(xué)科及教育學(xué)、心理學(xué)等多鐘學(xué)科的綜合運(yùn)用。因此，軟件的設(shè)計者應(yīng)具有專業(yè)知識、計算機(jī)知識和教育學(xué)、心理學(xué)知識，或由上述各方面人員的密切合作來進(jìn)行。這里寫出一個好的稿本是十分重要的。我們研制的輔助教學(xué)軟件就是由專業(yè)課教師提出具體的軟件設(shè)計稿本。為了發(fā)揮學(xué)生（使用者）的積極性，我們開設(shè)了《計算機(jī)輔助教學(xué)》這樣一門選修課，吸收部分學(xué)生參加軟件的設(shè)計和輸入工作。實(shí)踐證明這種聯(lián)合開發(fā)的做法是好的。計算機(jī)輔助教學(xué)作為現(xiàn)代化教育的一部分，在我國高校也是一項具有開拓性的工作，希望有更多的人來關(guān)心它、開發(fā)它、應(yīng)用它。使它在提高教學(xué)質(zhì)量方面發(fā)揮出更大的作用。該輔助教學(xué)軟件還需通過反復(fù)實(shí)踐，修改完善。軟件中不正確的地方還望專家及同行斧正。

作者：崔若梅 韋統(tǒng)師 李文靜 陶生科 朱衛(wèi)華 王琴 董建昌 蔣方仕 單位：西北師范大學(xué)