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計算機輔助教學（Computer—AssistedInstruction簡稱CAI），是把先進的計算機技術用于教學過程，將計算機作為幫助學生理解和記憶知識，并對已學知識進行推理和實踐的一個智能性工具。它是計算機應用技術的一個領域。近年來，計算機輔助教學在國內發(fā)展很快。國家教委高等學?；瘜W教育研究中心組織力量編寫化學各專業(yè)的計算機輔助教材，我們承擔了其中編寫物理化學中電化學部分的輔助教學軟件的任務。在此基礎上，又研制成其他部分的輔助教學軟件。

一、計算機輔助物理化學教學軟件的內容和類型

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

二、計算機輔助物理化學教學軟件的特點

1、可讀性強，操作方便。每個軟件的開始都有輔導內容概要，使用者可根據自己的需要選擇內容。程序在運行中，每一步操作都有提示和說明，因此不管是否熟悉計算機的，均可使用該軟件，操作十分方便。每一部分都有相應的目錄，并分為槪念和習題兩大部分。2、計算機協(xié)助教師教學和作輔導，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。如電動勢的產生機理，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、動畫等技巧的運用，簡短的文字說明會起到“畫龍點睛”的作用，使趣味性、科學性溶于一體、這個抽象性的概念就很輕松地被學生接受了。又如自學內容的輔導，軟件編輯設計了更多、更豐富的畫面，采用多種編程技巧，一則開拓學生視野，二則用直觀形象代替教科書里冗長的文字敘述，使學生學起來省時、易懂，加深了理解和記憶。且由于程序安排具有趣味性，大大提高了學生的學習興趣和學習效果。3、軟件內容里涉及到的物理化學實驗，如電動勢的測定，界移法測定遷移數(shù)等，均利用計算機進行。依照程序，由實驗儀器、線路連接、操作過程及現(xiàn)象，逐步顯示和動作，最后還能進行數(shù)據處理。這樣需較長時間才能完成的實驗，利用計算機短時間即可達目的。學生通過反復操練，可熟練掌握實驗原理、操作過程及數(shù)據處理技能。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，這是課堂教學掛圖所不及的。如分層逐步顯示球形離子氛在電場中運動時，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；表面活性物質溶水時，分層次顯示表面定向排列的同時，內部形成膠囊，有助于加深對表面活性物質基本性質的認識。5、每個軟件都編有練習與測驗內容。習題類型有選擇題、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標記出來。在練習及測驗過程中人機對話，交互頻繁。6、該輔助教學軟件不僅是執(zhí)行軟件，也可以在打印機上輸出。

三、充分發(fā)揮計算機的優(yōu)異功能

計算機輔助教學最突出的優(yōu)點和特點，就是能實現(xiàn)人機對話，并根據學生的程度進行個別化教學或輔導。學生已掌握的內容可以越過，困難的則可以反復操練。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制文件進行圖形顯示，并采用了匯編語言和繪圖工具文件（包括自編和改進的）以提高動畫技巧。設計了計時功能以激發(fā)學生的學習積極性和好勝心。適當?shù)臅r候配以音樂，給學生提供一個輕松愉快的學習氣氛。

四、結束語

編制計算機輔助教學軟件是一個系統(tǒng)工程，它是計算機學嵙、專業(yè)學科及教育學、心理學等多鐘學科的綜合運用。因此，軟件的設計者應具有專業(yè)知識、計算機知識和教育學、心理學知識，或由上述各方面人員的密切合作來進行。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軟件就是由專業(yè)課教師提出具體的軟件設計稿本。為了發(fā)揮學生（使用者）的積極性，我們開設了《計算機輔助教學》這樣一門選修課，吸收部分學生參加軟件的設計和輸入工作。實踐證明這種聯(lián)合開發(fā)的做法是好的。計算機輔助教學作為現(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心它、開發(fā)它、應用它。使它在提高教學質量方面發(fā)揮出更大的作用。該輔助教學軟件還需通過反復實踐，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