多媒體技術(shù)與計算機課程的課堂教學(xué)

文章編號：1672-5913(2008)19-0046-04

摘 要：在不同類型課程的課堂教學(xué)中，合理應(yīng)用多媒體技術(shù)可以提高課堂教學(xué)的效果，提升教學(xué)質(zhì)量。本文介紹了我院如何將多媒體技術(shù)應(yīng)用于理論型和實踐型課程的教學(xué)中。

關(guān)鍵詞：多媒體技術(shù)；課堂教學(xué)；教學(xué)工具

中圖分類號：G642 文獻標識碼：B

1 多媒體教學(xué)工具

課堂教學(xué)中教學(xué)工具必不可少，在多媒體教學(xué)的研究中，常常強調(diào)多媒體課件與電子教案這兩重教學(xué)工具的區(qū)別。其中電子教案是將教學(xué)內(nèi)容提綱挈領(lǐng)地以幻燈片的形式展現(xiàn)給使用者，通常用PowerPoint開發(fā)，用光盤或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器存儲。它的最大優(yōu)點在于開放性好，教師在拿到范本后可隨意修改，滿足不同層次、不同類型的教學(xué)需要，受到廣大教師的歡迎；而多媒體課件又稱CAI課件(CAI，英文Computer Assisted Instruction的縮寫，可譯為計算機輔助教學(xué)系統(tǒng))是可以單獨運行的教學(xué)軟件，通常用專用的開發(fā)工具開發(fā)或者直接用高級語言編程，主要目的是用動畫、仿真等技術(shù)講解課程中的重點和難點，強調(diào)教學(xué)方法與教學(xué)策略，輔助教師和學(xué)生完成教學(xué)任務(wù)，提高教學(xué)效果。在實際的應(yīng)用中，它們都是多媒體教學(xué)的有力工具。

2 計算機課程的分類

2.1 根據(jù)專業(yè)性分類

根據(jù)課程是否為計算機專業(yè)的課程可分為：非計算機專業(yè)課程和計算機專業(yè)課程。

非計算機專業(yè)課程一般指計算機基礎(chǔ)科學(xué)，包括計算機概論、軟硬件、信息安全、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)、計算機應(yīng)用、程序設(shè)計語言、軟件工程、多媒體、信息檢索等領(lǐng)域的基礎(chǔ)內(nèi)容。重點在于日常生活中計算機的普遍應(yīng)用的各個方面，在有些高校分為兩個階段(計算機文化基礎(chǔ)，計算機技術(shù)基礎(chǔ))介紹。

計算機專業(yè)課程包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、離散數(shù)學(xué)、計算機組成原理、體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、計算方法、編譯原理、人工智能、計算機網(wǎng)絡(luò)、軟件工程、計算機圖形學(xué)、多媒體技術(shù)、計算機輔助制圖等課程，重點在于對計算機領(lǐng)域各個方向的專業(yè)知識介紹。

2.2 根據(jù)學(xué)科性分類

對于計算機專業(yè)課程而言，根據(jù)課程內(nèi)容所屬的二級學(xué)科可分為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、軟件與理論、應(yīng)用技術(shù)三大類。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)類課程包括計算機組成原理、單片機、計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、微機原理、接口技術(shù)、計算機系統(tǒng)性能分析、計算機系統(tǒng)設(shè)計、計算機結(jié)構(gòu)仿真、操作系統(tǒng)設(shè)計與分析、數(shù)字信號處理、ASIC設(shè)計技術(shù)、可編程邏輯器件的程序設(shè)計等。

軟件與理論類課程包括程序設(shè)計語言原理、程序設(shè)計方法學(xué)、面對對象程序設(shè)計、計算方法、軟件工程、數(shù)據(jù)挖掘、算法分析與設(shè)計、密碼學(xué)與安全計算理論、可計算與計算復(fù)雜性理論、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、數(shù)理邏輯、數(shù)據(jù)安全與保密技術(shù)、人工智能與知識工程、計算機網(wǎng)絡(luò)工程、計算智能等。

應(yīng)用技術(shù)類課程包括：電子商務(wù)、多媒體技術(shù)及應(yīng)用、Internet技術(shù)及其應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)管理與維護、網(wǎng)絡(luò)安全、WEB系統(tǒng)開發(fā)、ASP編程、計算機圖形學(xué)、圖像處理與分析、計算機輔助軟件工程(CASE)、系統(tǒng)仿真、人機界面與虛擬環(huán)境技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘、智能接口與控制等。

2.3 根據(jù)理論性分類

根據(jù)課程偏重于理論還是實踐可分為：理論型、實踐型、理論與實踐結(jié)合型。

理論型課程指課程內(nèi)容偏重于理論介紹與分析，包括的課程有：離散數(shù)學(xué)、微機原理、計算機組成原理、計算機系統(tǒng)性能分析、程序設(shè)計語言原理、程序設(shè)計方法學(xué)、數(shù)理邏輯、計算方法、編譯原理、人工智能、密碼學(xué)與安全計算理論等。

實踐型課程指課程內(nèi)容偏重于實際操作與應(yīng)用，包括的課程有：網(wǎng)頁制作、圖形制作、動畫制作、計算機輔助制圖、圖像處理與分析、網(wǎng)絡(luò)管理與維護、網(wǎng)絡(luò)安全、WEB系統(tǒng)開發(fā)、ASP編程、計算機結(jié)構(gòu)仿真、系統(tǒng)仿真、人機界面與虛擬環(huán)境技術(shù)等。

理論與實踐結(jié)合型包括：匯編語言、數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用、軟件工程、數(shù)據(jù)挖掘、計算機圖形學(xué)、數(shù)字信號處理、計算機網(wǎng)絡(luò)工程、可編程邏輯器件的程序設(shè)計等。非計算機專業(yè)課程一般屬于理論與實踐結(jié)合型。

在研究多媒體技術(shù)在課堂教學(xué)中的應(yīng)用時，相對來說，以上三種常用的分類方法中按專業(yè)性區(qū)分時，課程性質(zhì)不夠明確；按學(xué)科性區(qū)分時，涉及課程不夠全面；而按理論性分類的方式基本區(qū)分了所有計算機課程的性質(zhì)，適合于研究多媒體技術(shù)在課堂教學(xué)中的應(yīng)用。

3 多媒體技術(shù)的應(yīng)用

3.1 理論型課程

對于理論型課程，完全依靠教師在課堂上的講解也是可以將知識傳授給學(xué)生的，因為在沒有引入多媒體之前，傳統(tǒng)的授課方式就是講解。在講解中，教師為了把一些抽象的概念、難懂的重點講清楚，往往借助掛圖、模型等比較直觀的教具來實現(xiàn)，這些教具在課堂教學(xué)中起到了很大的作用。但是掛圖仍然不夠形象，而模型制作會花費教師大量時間，還有像化學(xué)反應(yīng)等瞬間效果不能持續(xù)。對于這些問題的解決，促使多媒體技術(shù)在理論型課程的教學(xué)中日益廣泛的應(yīng)用。在課堂上由多媒體技術(shù)輔助教師，將教師難以用語言描述清楚和在難以以實物演示的抽象難懂的重點、難點，跨越時間與空間，形象、生動、有趣地向?qū)W生展現(xiàn)，更有利于學(xué)生理解，提高教學(xué)效率和效果。

例如在介紹計算機的發(fā)展史時，教師可以先利用多媒體中的圖片素材來展示世界上的第一臺計算機的外觀，因為它是龐大的，與當前使用的微機完全不同，教師不可能用語言描述和實物展示使學(xué)生對世界上第一臺計算機印象深刻；接著可以使用多媒體中的視頻素材來介紹計算機發(fā)展的四個階段，繼而引出這四個階段的實質(zhì)區(qū)別在于計算機所使用的電子元件不同；然后可以利用演示軟件的功能，通過縮放、旋轉(zhuǎn)等一系列功能，將電子管、晶體管、集成電路、大規(guī)模集成電路這四個發(fā)展階段的電子元件的構(gòu)造和特點展現(xiàn)給學(xué)生。也許有人會說，對于以上知識的傳授，我們似乎用掛圖和文字也可以達到效果。的確，用掛圖可以讓學(xué)生了解世界上第一臺計算機，知道各種電子元件，對于非計算機專業(yè)的學(xué)生也許就足夠了，但是作為計算機專業(yè)內(nèi)容的一部分，對于計算機的發(fā)展史，不僅僅是讓學(xué)生認識世界上第一臺計算機，認識各種電子元件，還要讓學(xué)生能夠掌握計算機在不同階段使用的電子元件的構(gòu)造和實質(zhì)的區(qū)別，為計算機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展打下良好的理論基礎(chǔ)，這也是使用多媒體技術(shù)輔助理論教學(xué)的優(yōu)勢所在。

又如計算機硬件故障檢測時，往往會給學(xué)生講授通過聲音判斷故障來源，例如在AMI BIOS 中： 一短聲表示內(nèi)存刷新失敗，內(nèi)存損壞比較嚴重； 四短聲表示系統(tǒng)時鐘出錯，維修或更換主板；六短聲表示鍵盤控制器錯誤；一長八短聲表示顯示測試錯誤，顯示器數(shù)據(jù)線松動或顯卡未插牢；一長九短聲表示主板FLASH RAM或EPROM(BIOS損壞)錯誤；不停的響(長聲)表示內(nèi)存沒有插牢或者損壞；不停的響(短聲)表示電源、顯示器和顯卡未連接好；等等。那么什么是長聲，短聲又是怎樣的呢？不是個個教師都會用嘴發(fā)聲來模擬的，也不可能破環(huán)性的讓計算機產(chǎn)生故障，這個時候多媒體中的聲音元素正好就發(fā)揮了他的強大作用。教師可以把以前或?qū)嶒灆C器出故障時的短聲和長聲錄制下來在課堂上播放，這樣學(xué)生就可以分辨長聲、短聲，進而判斷計算機的故障。這是傳統(tǒng)的“粉筆加黑板”以及掛圖、模型等教具不能實現(xiàn)的，在這里聲音元素的應(yīng)用必然提高教學(xué)效率和效果。

3.2 實踐型課程

對于實踐型課程，與理論型課程相比較而言，可以說在課堂教學(xué)中沒有多媒體技術(shù)的應(yīng)用，課程是無法正常進行的，更談不上提高課堂教學(xué)效果，提升教學(xué)質(zhì)量了。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，各種各樣的開發(fā)工具和軟件日益專業(yè)化，在計算機課程中根據(jù)不同層次不同目標的需求，不可避免地要講授一些開發(fā)工具的使用和軟件的操作，傳授這些知識的課堂教學(xué)，離開多媒體的應(yīng)用，課堂教學(xué)寸步難行。首先，一般開發(fā)工具和軟件的安裝使用，需要多媒體計算機作為硬件平臺，沒有多媒體計算機，開發(fā)工具和軟件將無法使用；其次，一般開發(fā)工具通過程序編寫生成一些實際的界面、圖形、圖像等各種各樣的結(jié)果，這些結(jié)果的展示離不開多媒體設(shè)備，一般軟件的操作過程更需要多媒體設(shè)備的連續(xù)使用才能保證學(xué)生掌握操作方法好技巧。

例如在可視化開發(fā)工具Visual Basic(簡稱VB)課程中，要解決一道習題：創(chuàng)建窗體，在其上實現(xiàn)通過輸入半徑控制得到圓面積。在這道習題中，教師在課堂教學(xué)中，首先要向?qū)W生展示窗體、文本框、按鈕這三種不同的對象和控件它們各自的外觀形態(tài)和屬性；其次要指出編寫程序的位置，講明為什么在此位置編寫；接著給出具體實現(xiàn)的程序代碼，并運行調(diào)試程序；最后，演示程序的運行過程和結(jié)果。在這四個步驟的具體實施過程中，每個步驟都離不開多媒體設(shè)備和多媒體技術(shù)的具體應(yīng)用，窗體、文本框、按鈕、編程的位置，這些都不可能用語言來描述清楚，程序的編寫、運行、調(diào)試、結(jié)果的顯示也都依賴計算機軟件的實際操作。

又如在動畫制作課程中，講到形狀漸變時，如果沒有多媒體技術(shù)的應(yīng)用就不會有形狀漸變的產(chǎn)生。在形狀漸變的具體制作過程中，只需要在兩個關(guān)鍵幀中繪制原始形狀對象和目標形狀對象，然后創(chuàng)建形狀漸變，而中間的漸變幀由軟件本身經(jīng)過一系列的計算自動生成，這些漸變幀反應(yīng)了形狀的逐漸變化過程，其中的每一幀都根據(jù)各自所處位置包含在這一階段由軟件自動生成的具體形狀對象。形狀漸變由多媒體軟件產(chǎn)生，變化過程由多媒體設(shè)備展示，在這一過程中，多媒體的應(yīng)用尤其重要。尤其是對于兩種不同形狀對象之間需要設(shè)計形狀漸變時，形狀的變化過程更加需要使用多媒體設(shè)備展示出來，供學(xué)生對這一漸變過程進行深入的理解。

3.3 理論與實踐結(jié)合型課程

無論是計算機專業(yè)還是非計算機專業(yè)課程中理論與實踐結(jié)合型課程都具有理論的知識和實際的應(yīng)用緊密結(jié)合的特點，在這種類型的課程中，多媒體技術(shù)的應(yīng)用同時具有在理論型和實踐型中應(yīng)用的特點，不僅能夠輔助教師準確清楚的表述概念，而且能夠?qū)⒗碚撝R的應(yīng)用效果生動的表示出來，為理論與實際相結(jié)合提供了牢固的基礎(chǔ)。

例如在介紹Excel軟件中的公式及應(yīng)用時，教師往往先介紹什么是公式，公式由哪些成分組成，接著介紹公式在Excel中的作用是什么，然后介紹公式在Excel中的使用方法，最后給出實際應(yīng)用的例子。而在具體實例的講解中，就需要先通過理論分析，再進行實際的驗證。假設(shè)給定公式E3=$A1+B$1，它表示E3單元格的結(jié)果由A1和B1單元格中的值相加得到，那么復(fù)制E3單元格直接粘貼到F4時，F(xiàn)4中的結(jié)果是什么，它的公式又怎么表達呢？對于這個問題，解決時可以先根據(jù)絕對引用和相對引用的原理，確定F4單元格的公式中應(yīng)為A2和C1的值相加，這是理論的分析，然后通過在Excel中實際的復(fù)制、粘貼操作，看到單元格的結(jié)果和其中的公式，以驗證理論分析；反過來，也可以先在Excel中通過實際的復(fù)制、粘貼操作，看到單元格的結(jié)果和其中的公式，然后分析推斷絕對引用和相對引用的應(yīng)用規(guī)律，這兩個方向的理論與實踐相結(jié)合正是通過應(yīng)用多媒體技術(shù)來達到。

又如對于數(shù)據(jù)庫的查詢功能，有學(xué)生成績表(表1)和學(xué)生基本信息表(表2)，通過這兩個表查詢籍貫為“山西太原”的學(xué)生的成績，理論上應(yīng)該得到如表3的查詢結(jié)果表，當然這是理論的結(jié)果，實際實現(xiàn)查詢結(jié)果時就需要用特定的形式來表示，就是用編程語言了實現(xiàn)。比如使用Visual FoxPro程序設(shè)計語言實現(xiàn)，如果仍然以表格形式來顯示，那么這種特定的形式是否可以按照設(shè)計正確顯示出來，也就是說編寫的程序是否正確呢，就需要進行調(diào)試了。在運行調(diào)試的過程中，每一條語句的作用都要通過多媒體設(shè)備演示給學(xué)生以供理解，這樣學(xué)生才能夠不僅知道怎樣寫，還知道為什么這樣寫，是否可以用其他的方法，真正做到舉一反三，學(xué)以致用，這也正是多媒體技術(shù)應(yīng)用的效果。

4 結(jié)束語

多媒體技術(shù)與計算機課程的課堂教學(xué)關(guān)系密切，多媒體技術(shù)應(yīng)用于計算機課程的課堂教學(xué)，已體現(xiàn)出其輔助理論教學(xué)、形成實踐教學(xué)的優(yōu)勢。隨著素質(zhì)教育的不斷深入，其應(yīng)用也必然更加深入，如何更加合理的利用多媒體技術(shù)組織課堂教學(xué)，繼續(xù)提高課堂教學(xué)效果，提升教學(xué)質(zhì)量，是進一步研究工作的重點。

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