论文摘要:本文以计算机辅助教学为研究内容，界定和分析了计算机辅助教学的概念及与传统教学相比的优势所在，同时通过对计算机辅助教学发展过程中存在的一些主要问题分析，展望了计算机辅助教学技术的发展趋势。
1计算机辅助教学概念的界定
所谓计算机辅助教学(ComputerAssistedInstruction，简称CAI)是指“用计算机帮助和代替教师执行部分教学任务，传递教学信息，向学生传授知识和训练技能，直接为学生服务”。随着计算机网络技术、虚拟现实等技术的发展，计算机辅助教学的深度和广度还在不断发展。计算机辅助教学模式也称“信息化教学模式”。到了20世纪80年代以后，由于建构主义学习理论在教育技术中的应用和多媒体技术的发展，国际上计算机辅助教学模式强调以学为中心。20世纪90年代以后，由于网上教育的兴起，出现了计算机支持的协作学习。
2计算机辅助教学与传统教学相比的优势
在传统的教学模式中，教师通常使用文字、动作等表达方式把知识传授给学生。为了直观起见，有时教师会借助一些实物、教学仪器和插图等辅助教学工具来演示和阐述需要讲解的内容。这些教具在教学中当然足不可缺少的，但它们也有其局限性。如天体运行或分子的热运动，无法用实物展示。而计算机辅助教学弥补了以上所述教具之不足。计算机辅助教学的优势主要体现在以下几个方面:第一，有利于突出重点、突破难点、化抽象为直观。采用多媒体，把一些抽象、复杂的动态变化过程真实化、形象化，化抽象为直观，化难为易，突出重点;第二，有利于增大课堂容量，提高课堂效率。计算机辅助教学能够提高学生能力，有利于培养学生的科学方法，从而全面完成素质教育的任务;第三，有利于优化课堂结构，加强指导教材中的一些重要内容。
3计算机辅助教学发展过程中存在的主要问题
3.1计算机辅助教学变成计算机教学替代问题
现在计算机辅助教学已经比较普遍了，大部分都取得了好的效果，但有的教师上课时往往让计算机完全代替自己去教学，教师充当了操作员的角色，学生跟着计算机被动地学习，听课变成了自学。很显然，这种做法使师生双方缺少沟通。改进方法:计算机辅助教学，可以利用计算机强大的信息处理能力和技术模拟教师的教学行为，完成教师的部分工作。但它作为教学的一种手段，只能起辅助教学的作用，不能完全代替教师的教学。因此，教学过程是一个复杂的活动过程，是教师“教学”和学生“学习”相结合的活动，只有在师生共同参与下才能实现有效地教学。
3.2学生基础参差不齐问题
3.3教师信息素养问题
首先，教师的计算机水平有限。目前大多数学校，只有教计算机课的教师懂计算机，其他任课教师对计算机知之甚微。其次，教学方式方法的形式化。计算机辅助教学与传统教学相比的一个明显区别，就是直观形象，使用方式也更多样。一些教师只追求课件的丰富多样或新颖美观，忽视了计算机辅助教学的首要目的应是服务于教和学，导致了学生注意力的分散。而一些有效的传统教学手段不再被采用，有些教师在上课时可以没有一次板书，师生问沟通大大减少。实践表明，某些简单的图画由教师一笔勾成或贴上简单的面具，可能更亲切、更利于师生互动。
3.4算机辅助教学中的硬件问题
在计算机辅助教学系统中所用到的所有设备装置都称为硬件。硬件是计算机辅助教学的物质基础。在我国计算机辅助教学发展的硬件问题是硬件缺乏和硬件设施配置的形式化。其中，从硬件方面看，各地区、学校之间差距较大，发展不均衡，多数学校硬件设施不完善，无法保证实施现代教育技术所需的最基本硬件条件，客观上影响了教师运用计算机辅助教学进行教学改革的积极性。与此同时，硬件设施配置的形式化。某些地区计算机辅助教学投入了大量资金，却不能有效地利用，造成了资源的极大浪费。
4计算机辅助教学技术发展趋势
4.1基于网络的计算机辅助教学
网络的计算机辅助教学具有自身的优势。计算机辅助教学的发展是学生和教师通过计算机网络进行课题内容的学习、讲授、练习和测试。它的主要优点是不受地域的限制，能够方便地做到大量资源共享、软件运行速度快和易于研制。网络的计算机辅助教学有3个组成部分，即网络多媒体课件系统、网络多媒体教室系统和网络远程教学系统。通过校园网和远程工作站相连，开展远程教学活动。
4.2虚拟现实技术的应用发展
虚拟现实技术的应用，为学生创建更接近真实的学习环境。虚拟现实技术是20世纪兴起的一门综合性信息技术，它融合了数字图像处理、多媒体技术、传感器技术等多个信息技术。虚拟现实技术生成的视觉环境和音效在教育领域内有着极其巨大的应用前景。虚拟现实学习坏境有利于激发学生的学习兴趣。与此同时，虚拟现实技术应用于教学过程后，可以有效促使教学手段向科学化方向发展，其变化可以体现在互动启发式教学、发现式教学、协同工作式教学和情境式教学等方面。
计算机辅助教学的发展首先是智能化的CAI(IntelligenceComputerAssistedInstruction，ICAI)，它将人工智能技术应用于计算机辅助教学。智能化的CAI(ICAI)根据学生的认知模型提供的详细信息，通过智能系统的搜索与判断，生成适合于个别化教学的内容与教学策略。目前，智能计算机辅助教学系统可以分为智能导师系统(ITS)和人工智能化的学习环境(AIBLE)两类。ICAI系统从以下四个方面必然会对教育、教学产生深刻的影响:有利于激发学生的学习兴趣和认知主体作用的发挥;有利于知识的获取与保持;可实现对教学信息最有效的组织与管理;可作为认知工具实现最理想的学习环境。
参考文献
网络环境情感缺失英语教学情感策略
一、引言
二、“情感化”教学理念的阐释与运用
三、网络英语教学的特点与弊端
网络英语教学的运用彻底改变了以教师为中心、信息流单向、知识与实际运用相割裂的情形，教师的作用和功能、学生学习的方式都有质的改变。虽然信息技术使教学结构发生了革命性的变化，但是信息技术解决不了外语学习中的所有问题。因为，英语的听说读写译和跨文化交际能力不是孤立存在的，它们之间是相互作用、互为依存的。此外，在庞大的信息资源库中，学习者如果自控性差，在网海中无目的冲浪，极易迷航，反而制约甚至降低了英语学习的效能。实践证明，语言的交际性、人文性等社会特征决定教师与学生进行面对面的交流具有合理性，人机交流不能取代人际交流[6]。认知与情感是学习过程中两个相互关联的领域，在网络英语教学中，不能是偏重了一半，却牺牲了另一半的教育。
四、“情感缺失”成因分析
1.一项验证性实证研究
情感因素对英语学习有显著的作用和影响，是不言自明的。然而，重认知轻情感的网络教学现状，致使MichaelHerczeg将网络学习比喻成“知识的装配线”，只注重知识的传递，却忽略了特殊生产品的情感诉求[7]。国内张伟健等在《网络学习心理机制》一文中指出最常见的两个问题：一是，“见树木不见森林”，二是，“蜻蜓点水”[8]。为了验证该问题并发现新症结，笔者借鉴了罗红卫等[9]和陈彦等[10]的调查问卷，根据所在学校学生自身特点增删一些题项，编制了《网络英语教学情感缺失学生调查问卷》。学生人数为189名。此外，还从中随机抽取16名学生分成四组，进行质性访谈，其目的是对某些问题作进一步了解，并力图使研究方法和数据能相互印证和互为补充。
2.三项成因分析与阐释
（1）“情感在场”缺失
“情感在场”是Compbel等在2005年根据Anderson等2000年提出的“在线学习三个领域：认知在场，教学在场和社会在场”观点发展而来的。他们认为情感作为一种变量对网络学习的过程和结果起关键作用，是社会在场的鲜明特点，应作为第四在场出现[11]。本部分从“情感在场”的和内因两个维度进行剖析和论证。量化问卷问题涉及：人文关怀、鼓励表扬和评价肯定三个因子。调查发现来自教师的情感浸入对学生网络自主学习的过程和效果有很大影响。
由于“情感在场”主要描述学习过程中人的心理状态和变量程度，质性访谈能更好地了解这种情感变化的复杂性。该部分访谈提纲由网络自主学习模式适应度和负性情绪产生原因两个方面构成。从访谈中了解到多数学生喜欢这种较独立的学习方式也认可其对英语能力培养的作用，但对于如何运用好这种新型学习方式却一筹莫展：如“不会操作”“易于情绪化”，甚至谈到“不会自学”。通过量化和质性调查对“情感在场”缺失的原因可以归纳为以下两个方面：首先，源于建构主义思想发展而来的网络教学，其理念认为学习是能动建构的，相比传统课堂教学，它更重视掌握知识的程序和方法，却忽视了该如何对学习者的学习主动性进行循循善诱。其次，让学生使用学习软件或系统进行语言认知的同时，忽略了他们作为人的社会性特点。受调学生多为理工科背景，学业繁重及竞争激烈已使他们备受心理压迫和煎熬，再加上机器的冰冷、教师的放任，使他们在网络自学时更易于不在状态。
（2）师生、生生交互缺乏
基于师生、生生交互缺乏的量化调查涉及交互意愿、交互心态、交互程度、交互效果四个维度。结果反映学生在网络自主学习中交互状态出现意愿、心态、程度和效果由高到底的走势。
（3）监控手段匮乏
本部分质性和量化分析以网络自主学习监控是一种智能活动为框架，问卷问题由“他控”、“自控”、“调节”和“反馈”四个维度组成。从量化分析可以看出监控和监控手段明显力量不足，学生在自控和调节能力方面也十分薄弱。
访谈进一步解释了量化的结果，如“监控只限于考试和在线时长”“网络考试可以请外援”“不擅长自我调节”“只有成绩的反馈”等。此外，多数学生认为在线时长和学习痕迹的监控形同虚设，因为他们可以利用漏洞或请他人代劳。网络自主学习监控手段匮乏的主因是：首先，过度相信和依赖网络技术和系统的力量而忽略了人在这种智能活动中的主体地位。其次，网络自主学习监控路径不明确和监控手段单一而机械化。最后，忽视了调节与反馈也是监控的重要组成部分，导致因“监”而“控”的僵化运作。
监控似乎与情感没有直接的关联性，但它确是情感与管理策略的重要组成部分，并决定着网络自主学习的成败。《学记》曾云：“道而弗牵，强而弗抑，开而弗达[13]”。但以网络为载体的语言学习设计却忽略了“要我学”到“我要学”教学理念，是值得学界深思和修缮的。
五、“情感缺失”应对策略阐释
1.学习策略研究
（1）“舵手式”导航策略
（2）“网际交互”优化策略
（3）“自控”与“他控”相融共生策略
监控的最高境界是张向葵等提出的“无痕监控”法[18]，它能发挥教师的灵活性和创造性，使教与学、监与控富有春风化雨、润物细无声的诗情美感。
顺应“要我学”到“我要学”的情感化教学理念设计，本文对网络英语教学中情感缺失等问题进行分析研究，这既可以满足网络英语学习者的情感需求，又是一项赋予网络英语教学者的创新性任务。将情感教学策略融入网络上机辅助教学中，既是一种个性化、人性化相交融的教学策略，又是一种和谐的教学设计。本文旨在通过对网络英语教学情感缺失问题的分析，找出一些有效的网络教学策略帮助学生适应网络英语的自主学习。
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关键词:离散数学;教学改革;教学方法;教学手段
1离散数学课程教学中存在的问题
分析离散数学课程的特点,在课程教学实践中常常存在以下问题:
(1)离散数学内容丰富,包括数理逻辑、集合论、代数系统、图论、组合数学等多个彼此独立的数学分支,离散数学将这些知识有机组合成为合理、完善的体系。这些知识具有或多或少的联系,但又自成体系,致使学生感觉各部分内容联系不大,对课程学习的目的不明确。学生甚至觉得这门课程和计算机科学联系不起来,从而缺乏学习兴趣。
(2)由于离散数学课程内容的广泛性,其定义和定理特别多,又抽象难懂,学生一时难以理解和记忆,并且对定义和定理之间的联系缺乏一定的概括能力。
(3)离散数学授课主要以定理证明和逻辑推理为主,方法性强,但由于内容多、定理多,学生常常对很多解题方法混淆不清。
(4)离散数学内容多,课时少,一般高校将课时由144学时减少到90或72或64学时。课堂教学大多采用传统的“黑板+粉笔”教学手段,课堂教学的信息量受到一定的限制;也有采用多媒体教学手段的学校,但在实际教学过程中教师往往过多地依赖多媒体,大多点到为止,学生的思路追不上教师的讲课速度,只记住结论或结果,掌握不了方法和思路,这样的离散数学教学是失败的[3]。
针对实际教学中存在的问题,主要提出以下改革措施。
2教学内容的有机整合
离散数学内容多,教材各异,但一般都至少包含4个主要部分的内容:数理逻辑、集合论、代数结构和图论。按“以够用为尺度,以有利于培养学生解决问题的能力和应用为目的”的原则,我们认为在教学中应以数理逻辑、代数结构和图论为重点,以图论为核心,在保证基本理论完整的基础上,降低抽象推理的难度,本着“精、广、实用”的原则组织教学内容,对教学内容进行有机的整合。
(1)注重教学内容的结构化和系统性。整合那些最能体现离散数学基础知识、联系实际应用、能培养学生抽象和逻辑思维能力以及解决问题能力的那些内容。注重内容的科学性和先进性,逐步渗透学科研究的前沿知识,充分体现精品课程的先进性。
(2)注重教学内容的趣味性。教师在授课时可以列举一些有趣的例子,如“理发师问题”、“哥尼斯堡七桥问题”、“四色问题”等来说明离散数学的用处,以提高学生学习的兴趣。
(3)注重教学内容与后续课程的联系。计算机科学的发展与离散数学的主要内容有非常密切的联系,如数理逻辑是研究推理的学科,在人工智能、程序理论、数字电路等研究中有重要应用;集合与关系的内容与数据库原理、数据结构、形式语言与自动机等课程有密切的联系;代数结构是研究关于运算及其规则的学科,代数方法被广泛应用于可计算性与计算复杂性、密码学、网络与通信理论等;图论为数据结构和数据表示理论等奠定了数学基础和描述方法。教师在授课中应帮助学生认知所学知识与后继课程知识的衔接,帮助学生建立知识网,使学生体会到所学知识的作用,对所学知识产生兴趣。
(4)离散数学内容多、课时少,因此内容设计应以“够用”为原则,不仅要涵盖离散数学所有知识要点,还要确保计算机科学与技术专业学生应有的数学知识、素质和能力。因此,教师要合理分配教学课时,注意各个教学环节教学内容的合理搭配。
3教学手段的改进
3.1综合利用多种教学手段,提高授课质量和效率
3.2建设网络课程,利用网络辅助教学
利用多媒体和教学网站辅助教学,不仅是教学模式、教学手段的更新,更重要的是教学观念的转化,将多种教学手段引进离散数学课堂进行教学是必然的发展趋势。
4教学方法的改革
离散数学不同于其他计算机课程的教学,该课程定义多、定理多、理论性强、抽象性强;也不同于数学课程的教学,该课程不能只是片面强调数学演绎推理,教师应充分认识到离散数学是计算机领域的一门课程。因此,要想教好这门课程,对不同的教学内容应采用不同的教学方法,传统“满堂灌”的教学方法需要改革。
4.1应用示例教学,培养学生的学习兴趣
离散数学知识在计算机专业中的应用或“分散”或“隐含”,可以说是无处不在[4],但在教学过程中,很多学生对该课程兴趣不浓。为了培养学生的学习兴趣,在前几堂课的教学中,教师可以通过一些实际的例子来说明离散数学的用处,如“一笔画问题”、“四色问题”、“Hamilton回路与旅行商问题”等,让学生充分认识到离散数学与计算机科学其他课程之间的密切联系及对计算机科学发展的促进作用。
在课堂教学中,也可以穿插一些适当的问题,以便建立理论和实际工作的联系。如等价关系和划分建立了一一对应关系,一般是用模n同余关系[5]作为示例,理论上较严谨。在教学中我们不妨考虑生活中的例子,如:定义“人”集合上的关系有相同的性别。显然,是等价关系,于是具有相同性别的人是等价的,据此可以将人划分为两类,性别为男性的人构成的集合和性别为女性的人构成的集合。如果要研究人的性别特点,可以从这两个集合中各选一人(元素)作为代表,这个人所产生的等价类就是他所在的集合,即与他有相同性别的所有人的集合。这样的示例不仅易懂,而且也能说明对集合进行划分的目的,体现出对目标进行归类研究的方法。
4.2使用类比方法教学,降低学习难度
离散数学内容庞杂,但有些看起来不相干的东西,实际上有着惊人的相似之处,在教学中可以采用类比的方法,揭示出它们相同的内涵,找出它们之间的联系,从而减少学生学习的困难。
例如,在教学内容上可以类比。如命题定律与集合运算律可类比记忆,命题中有析取、合取、否定,命题逻辑中其他运算可转化为这三种运算。集合运算有并运算、交运算、求补运算～,集合中其他运算也可转化为这三种运算。我们将与、与、与～、全集E与真值T、空集与真值F类比,发现命题定律与集合运算律除了含义不同外,形式上完全一样。离散数学中可联系、能比较的内容较多,有些类比也可以让学生去做,这样有助于提高他们的思维能力。
又如,在教学方法上也可以类比。例如命题逻辑与谓词逻辑两部分的内容几乎是平行的,这就为教学提供了可类比的方法,如两者合式公式的定义形式非常相似,通过类比,两个概念的异同就显而易见了,教师只要对量词加以强调,学生就能在前一个概念的基础上很好地理解后一个概念。在离散数学中教学方法还有许多是可以类比的,这就要求教师多分析比较,以学生易于接受的生动的方式进行教学。
4.3推行研究型教学方式,培养学生创新思维和综合能力
研究型教学模式是指融学习与研究为一体的教学体系和方法,其理论基础是美国学者布鲁纳提出的“发现学习”教学模式。在教学中通过讲解知识的来龙去脉,将学科的基本方法、计算机问题求解应考虑的问题要点、研究方法和思路传授给学生,引导学生挖掘深层次的东西,培养学生的创新思维和综合能力。
在研究型教学中,教师的工作是设计“问题”以激发学生思考、设计、总结和报告,问题的选择和编排是非常重要的,必须难度适中、具备足够的挑战性、还应该有利于知识的学习和积累,这样才能引起学生的学习兴趣。此时,学生由被动的学习者转变为主动学习者。在教学中要鼓励学生质疑以培养学生分析问题和解决问题的能力,鼓励学生一题多解以激发学生的创新思维。例如,在命题逻辑中判断推理是否正确允许学生用多种方法去判断,如主析(合)取范式、真值表法、等值演算法等多种方法,然后要求学生分析这些方法的利弊,从而思考哪种推理结构采用哪种方法来解。
4.4注重归纳小结,使知识条理化和系统化
离散数学的内容看似多而散,实际上,每一章均有一条主线,因此,归纳小结是教学中一个非常重要的环节。通过教师课堂上或学生课后对所学内容的归纳小结,理清其内在联系,将这些内容有机地联系起来,使知识条理化和系统化。同时,归纳小结可加强学生对知识的理解和掌握,达到对所学知识融会贯通、举一反三的目的。
5结语
离散数学是计算机科学重要的基础理论课程之一,它的思想和方法渗透到计算机应用的许多领域,所以如何提高离散数学的教学水平和质量,如何为计算机专业后续课程打好基础,如何培养学生解决问题的能力和科研素质,是值得教师在教学实践中不断研究的课题。教学改革和探索是没有止境的,今后,我们还需要在离散数学课程教与学的实践过程中不断探索、集思广益,合理调整教学内容、改进教学手段和教学方法,使离散数学课程教学质量和水平不断得到提高。
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ExplorationandPracticeofDiscreteMathematicsTeachingReform
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(puterandInformationScientificDepartment,HunanUniversityofScienceandEngineering,
Yongzhou425000,China;2.HunanFirstNormalUniversity,Changsha410205,China)
关键词：知识产权；产权制度；大学
中图分类号：G640
文献标识码：A
收稿日期：2013-01-25
基金项目：国家社科基金教育学一般课题“高校学科建设的理论研究”（BIA110064）。
作者简介：王建华（1977-）南京师范大学教育科学学院教授、博士生导师，教育部文科重点研究基地南京师范大学道德教育研究所研究员，主要从事高等教育基本理论研究。
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