【摘要】本文对CAI软件在教学中的作用及课件存在的局限性进行了简要介绍，论述了新一代CAI软件——积件的思想、优点，及其所引发的对CAI的进一步思考。
【关键词】计算机辅助教学； 课件； 积件
计算机辅助教学（CAI， Computer Aided Instruction）是计算机技术应用于教学领域后出现的一种新的教育手段，它将教学中所需的符号、语言、文字、图形、图像等多种媒体信息依托特定的制作平台，按规定的教学要求有机组合显示在屏幕上，同时完成一系列人机交互式操作，为学生提供一个学习情境，协助教师完成预定的教学任务。CAI使教学过程具有多种媒体信息呈示的特点，以及具有非线性的信息组织结构。同时CAI以多变的易用的形式展现出传统模式难以表达的抽象事物，使学习者获得形象的多重的信息刺激，从而提高教学质量和学习效果。
CAI在课堂教学中的广泛应用，使传统的教学模式、教学思想、教学内容，以及教学结构均产生了巨大的变化，已被人们誉为继文字出现、学校创立、活字印刷之后的第四次教育革命。
一、课件及其在课堂教学中的局限性
CAI教学软件又被称为课件（Courseware），其一般被划分为两类：一类是演示型课件，另一类是适合个别学习的系统课件。前者一般在教师讲课的同时用计算机演示一些微观现象、动态图形或把抽象的内容形象化，以帮助学生理解所学内容；后者适用于学生自学或实施远程教学。两类课件的共同特点是，开发思想均以某一选定的教材为蓝本，以整个教材或章节为基本制作单元。
课件应用于教学，为教学带来了诸多便利，这是有目共睹的，但也存在着一些自身的局限性：
一是课件的专用性。任何课件都是由特定的制作者（群）完成的，而制作者又或多或少地总会把自己的教学方法（包括教学目的、内容、实现教学活动的教学策略、教学的顺序、控制方法等）影响其中。课件与教学目标、教学策略、教学对象相对应，是编制者教育思想与教学方法的具体体现。教无定法，贵在得法。由于教师的教学风格，学生的认知水平，教学情境等因素的不同，所以同一课件很难为不同教师应用于各自不同的教学情境之中，这就形成了课件的专用性。当一个教师将他人制作的课件应用于教学实践时，整个教学过程就会被动地围绕课件的顺序和思路进行，这样必然会影响教师本人教学思路和个性的发挥，削弱教师在教学中的主导地位。
二是课件的不可重组性。课件一旦制作完成，一般是相对固定不可重组的。然而在教学实践中，常常会遇到这样的情况：一个现成的课件可能其中部分内容很符合教师的教学需要，而其它部分却不太适合，或者内容相符而课件原有的教学顺序与应用课件的教师的思路相异，在这种情况下最好的办法就是将其拆分、重组。但课件的不可重组性使得一般教师往往难以对课件内容做到自由组合，只好将就甚至忍痛割爱。课件的不可拆分、重组造成了它最致命的缺陷。这一点在文科类的教学中体现不很明显，因为文科类的课件其主要的信息呈现形式多以文字、图片为主，制作较为容易。遇到上述情况时，教师可以参考这些课件自己动手制作或复制改造。但对理科和工科类来说就不同了。在这些学科中存在着大量的用语言文字、图解、甚至实物都难以表达的教学内容，如一些物质的内部结构、复杂机构的运动机理或过程等。如果把这些问题做成动态图形或图像，形象地进行模拟仿真，则那些一度令教师和学生备感头痛的问题会迎刃而解。例如，在内燃机课程中四冲程柴油机的进、排气门动作与活塞运动的配合关系是教学中的难点之一，用语言和图解难以表述清楚，即使在实物面前也无法看到其内部运动，但当把它制作成剖面的动画来演示时，问题便一目了然，甚至无需教师再进行讲解。从这个例子我们可以看到CAI的真正优势所在，这也正是制作课件辅助教学的根本目的所在！遗憾的是这些动画或图形通常需要由专业的技术人员来制作，普通教师一般无法完成，也很难将类似的有用信息从其它课件中拆分出来，插入自己制作的课件中。
三是课件对教材的依赖性。课件的制作都是以特定的教材为蓝本的，因而其使用也颇受局限。教学实际中各院校所选用的教材不尽相同，而且课程体系、教材版本也在不断地变化，与之对应的课件很难适时地体现出这些变化。其结果必然是重复制作造成浪费，或因勉强使用而影响教学效果。
课件的局限性是由它的开发思想所决定的。课件的局限性使其只能适用于事先确定的、特定的教学目标和具体的教学情境中，很难被不同教师应用于各自不同的教学实际。
目前，一种实用性优于课件的新一代CAI软件——积件，正愈来愈受到教师们的重视。
二、积件的概念及其优越性
积件（Integrableware）是从课件的经验中发展出来的。积件的制作技术、制作平台、运行环境及所用的教学信息和教学处理策略均与课件大致相同，所不同的是课件以教材或章节为基本制作单元，而积件则以知识点为基本制作单元，只是客观地表达所反映的知识点而并不包含任何与教育思想、教学方法有关的信息。通俗地理解，我们可以把它看作是制作课件的素材或“课件片断”。积件系统由“积件库”和“积件组合平台”两部分组成，其构想的系统结构见图1。
积件不是一般的教学资源库和通常的多媒体著作工具的简单叠加，而是每个教师（或学生）都可根据自己的教学（或学习）需要，利用专用资源库中的教学信息和操作简便的专用平台，编制成适合于自己所需的教学软件。“积件库”是针对某学科（或课程）的一种专用教学资源库，可包括“多媒体教学素材库”、“微教学单元库”、“例题库”、“试题库”等。考虑到目前我国计算机网络的发展水平，可出版一些积件库的光碟作为补充。
积件开发的重要环节是积件库的建设，即开发大量的积件并科学地分门别类放入库中，以利于检索和使用。以知识点为基本制作单元的开发思想，使积件具备了许多课件所不具备的优势，同时避免了课件的局限性，具有高度灵活性、通用性和可重组性，是现代教材建设观念的重要转变。
1.与教育思想、方法及学习理论无关积件与课件的主要区别在于课件中含有设计者的教学思想，而积件只是知识点的具体反映，因而与教育思想、方法及学习理论无关。在教学实践中教师不必像以前那样把相当一部分精力花费在如何制作课件或适应现有课件，而只需从积件库中检索所需的积件，并根据自己的教育思想、教学方法和当前的教学情境来“构建”辅助教学软件，甚至可以无需“构建”，直接在教学过程中调出演示（微教学单元）即可，真正做到以不变（积件）应万变（教学实际）。
2.与教材版本无关以知识点为分类检索的积件观念，不再像课件那样依赖于教材。无论教材课程体系、教材版本如何变化，其知识体系是相对固定的，因而积件都可随心所欲地适用于教学实践。
3.基元性与可重组性教学资源素材越基本，附加的边界约束条件越少，其重组的可能性就越大。以知识点为分类检索的积件思想恰恰体现了这一点，因而具有高度的灵活性和重组性。以课件思想为指导编制的多媒体教学软件，画面是运动的，思想和方法却是静止的；超文本结构是多维的，整个程序的组合却是唯一的；而积件思想实现了教学软件设计与应用的静与动的统一、单维与多维的统一、教学素材和教学理论的分离与组合的统一、结构化与非结构化的统一，及基本规则与无穷变幻的统一。
4.规模开发性与积件库的快速扩张性积件的通用性、可重组性及与教材无关性使得它更适于软件开发商集中各种资源进行规模性开发，且广阔的市场前景也足以使他们消除后顾之忧。这将吸引大批开发商进入这一领域，导致积件库规模的迅速扩张。再者，积件的制作技术、制作平台、运行环境、及所用的教学信息和教学处理策略虽与课件相同，但以知识点为基本制作单元的思想，使其单元制作工作量与课件相比大大减少，必将吸引更多的教师加入制作群，以不断丰富积件库的资源。
三、积件与课件之间的关系
积件与课件并不是相互排斥的，也不是简单的替代关系。一般来说，“积件”不能直接应用于教学，需要教师根据“教学策略”，使用“积”的技术，将“积件库”中基元性的教学资源编制成适合于自己使用的“教学软件”。其实，这种“教学软件”在“积”的过程中，已经融入了教师的教育思想、教学方法、教学经验、教学习惯等。不同的教师会“积”出不同的“教学软件”，使其具有“教案”的特点。也就是说，“积件”需要变成“课件”的形式才能用于教学。“积件库”中的“微教学单元库”就是一个个小课件。可见，“积件”与“课件”存在着有机的关系，二者是继承与发展的关系，积件继承了课件中的精华部分，剔除了课件中不适合教学实际的因素，如课件的专用性、不可重组性和对教材的依赖性等，使其更适合不同的教学需要。
四、积件思想所引发的对CAI的重新认识
CAI由课件思想向积件思想的发展，标志着人们对计算机辅助教学的认识的上升和转变，这个转变促使我们不得不对CAI在课堂教学中的应用进行重新思考和定位。
1.CAI在教学活动中的定位任何教学形式和手段的运用，都是为教学目的服务的，无论这些形式、手段的科技含量有多高、多先进，都必须为烘托教学内容的主体服务。课件以学习理论和教学设计来代替教师，固化教学过程，无形中排斥了教师的作用，结果只能事与愿违。积件本身不带任何有企图包办教师教学的思想或理论，况且积件资源的任意选用，能更好地为教师服务。所以，CAI只是教学的辅助一种工具，不能也不可能代替教师的作用。
2.CAI软件应用的重点在课堂教学中，并非所有的教学内容都适于用计算机辅助教学。一般来说，复杂的、抽象的、传统模式难以表达的内容较能体现计算机辅助教学的优势。而有些教学内容用CAI教学却未必能取得传统教学手段所具有的教学效果。如在讲解数学例题时，教师事先将例题做好并制成CAI软件进行讲解肯定不如传统教学中教师边提示、边板书、边和学生交流更能吸引学生的注意力和激发学生的学习兴趣。因此，正确选择适合计算机辅助教学的内容是非常重要。在CAI软件的应用中，一些教学管理者往往容易陷入片面强调“无纸化、无粉笔化”教学，而步入侧重应用软件复杂技术、华丽界面的误区，这也是目前许多CAI软件实际教学效果不佳的一个重要原因。
3.教育理论是CAI应用的基础积件优于课件开发思想的关键在于它将教育理论和教学设计与CAI产品开发相分离，因而能够更好地发挥教师教学的主导性。积件的开发对教师提出了新的要求，它要求教师需从教育理论出发，消除对课件的依赖性，运用教学理论和方法去对具体的教学情境进行教学设计，灵活运用教学素材和教学理论。为此，我们在CAI技术培训时要改变目前单纯的技术培训，注重技术与理论结合的培训。
作为第二代CAI软件的积件，目前尚处于起步阶段，需要通过宣传、推广和应用使更多的人，尤其是教育界了解它、掌握它、应用它，更需要广大师生及有志于教育兴国者包括开发商们热忱地投入其中，以开发出更多实用的CAI积件，并使积件思想在教学应用的实践中得到进一步丰富、完善和发展，以更好地为我国的教育事业服务。
【参考文献】
［1］师书恩，计算机辅助教育的基本原因，电子工业出版社，1995
［2］李遵祥，重新认识计算机辅助教学，电气电子教学学报，2000
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