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来源：百度文库 编辑：中财网 时间：2024/04/28 23:24:52
从课件到积件：我国学校课堂计算机
辅助教学的新发展
黎加厚
（上海师范大学 教育技术系，上海，200234）
Email: jiahou@126.com
内容摘要：
本文探讨了我国发展 CAI课件的历史经验和面临的困难，论述了我国学校课堂计算机辅助教学正在经历的第二次重要转折：从课件思想到积件思想的转折。讨论了积件的特点及其对教学改革的影响，提出了发展我国新一代课堂教学积件的建议。
关键词：
计算机辅助教学、课件、积件。
一、学校课堂教学CAI向何处去
课堂教学，在今天和今后相当长的历史时期中，仍然是学校教学活动的主要场所。学校教育技术现代化，将集中体现在课堂教学现代化的改革中。
随着我国经济建设的发展和国力的提高，各级各类学校的教育技术现代化也得到较好的发展。在一些经济比较发达的地区，继幻灯、投影、录象、语言实验室之后，计算机也装备到学校教室里。这些已经装备了计算机和更多正在准备装备计算机并准备建立网络的学校都面临着一个共同的现实问题：如何使计算机在学校课堂教学中充分发挥作用？
我国学校教育技术现代化发展的实际状况是：一方面许多学校缺乏必要的硬件环境条件；另一方面已经装备了计算机（网络）的学校中，计算机还只是应用在“计算机等级考试”，“计算机课程”的教学中，各学科教学中应用计算机辅助教学(CAI)面临诸多困难，大多数学校几乎是空白。上海市电教馆的一项统计显示，全市21个区县的中小学共有1.6万台计算机，主要用于教学计划中的计算机课程，尚未摆脱“为计算机考级而教计算机”的怪圈，中小学计算机的实际应用还未真正进入角色。（苏军，1997）〔1〕
中小学计算机辅助教学引起了人们的普遍关注，这不仅仅是因为学校装备计算机（网络）是几十万、上百万元的教育投资行为，更重要的是在九十年代后，以多媒体计算机、Internet网络为代表，世界范围的信息化浪潮滚滚而来，面对一个发展愈来愈快的世界，人们关心中国的教育如何在信息技术方面采取对策来跟上时代前进的步伐，而课堂教育技术的变革则是整个学校教学改革的核心部分之一。
人们首先感觉到的是课堂教学软件不足。一份对某权威杂志刊载的177种邮购软件的调查大致反映了我国教学软件的现状：面向中小学的光盘占所有光盘的57％，其中试题库类占38％，百科知识类占16％，各年级分科教学的软件占43％，但这些软件大部分仅适用于个别化学习，或为电子练习册，或为课本搬家，信息量很少，不太符合课堂教学要求，很难作为课堂教学使用。（邓小丽，袁孝凤，1997）〔2〕
计算机辅助教学的关键在于教学软件，教学软件问题亟待解决。（王相东，1997）〔3〕国家教委全国中小学计算机教育研究中心和全国各地的实验学校近年来做了大量工作，国内某些地区的计算机辅助教学试点也取得了一些令人欣慰的成绩。但总体上由于国家投入不足，软件盗版严重，市场混乱，受师资与设备条件限制和不同教育思想、教学方法与教学手段的差异的影响，也由于缺乏教学设计人员的参与，教学软件开发工具的匮乏与开发组织管理模式等原因，造成了目前教学软件数量较少，质量粗糙，实用性差，教学软件的市场与应用均没有形成规模与气候。尽管经过十多年的努力，计算机辅助教学的发展仍然是举步维艰，困难重重。（王相东，1996）〔4〕
笔者在上海十六中学、南模中学、建平中学、四川绵阳中学等几十所中学与多年来从事计算机教育的教师们共同探讨CAI的发展问题，许多经验丰富的教师都在反思：为什么过去我们辛辛苦苦制作的大量的CAI课件，却很少在课堂教学中使用？现在新搞的多媒体课件，除了观摩教学与现场会之类活动外，也很少为广大教师在日常教学中普遍使用？人们开始重新思考我们过去对CAI的理解，认真思考学校课堂教学CAI向何处去？
我国教育现代化的紧迫需求、当前学校课堂计算机辅助教学面临的困境、计算机技术的高速度发展、与人们十多年来积累的经验教训等多种因素综合在一起，预示着我国学校课堂计算机辅助教学即将发生一场新的转折。
二、我国计算机教育应用的两次重要转折
1、第一次转折：从程序设计教学转向计算机辅助教学
1981年，在瑞士召开了第三次世界计算机教育大会，前苏联学者伊尔肖夫提出了“计算机程序设计是第二文化”的观点，在会上得到广泛流传。由于受伊尔肖夫观点的影响，原教育部在我国五所大学附中和华夏基金会支持的实验学校在高中以选修课的形式教BASIC语言，开始了我国中小学教育应用计算机的序幕。学习BASIC的热潮很快席卷全国大中小学。中央电视台也举办BASIC语言教学讲座，我国社会出现了历史上从未有的百万人学习BASIC的壮观景象。当时，一些学校的教师开始用BASIC编制教学软件并尝试用到课堂教学中，但起点还比较低、影响不大。
1985年，在美国召开了第四次世界计算机教育大会，西方国家已认识到中小学教育不宜以程序设计教学为主，转向了应用工具软件的学习和计算机辅助教学。受这次大会的影响，我国学校计算机教育应用发生第一次重要转折。这次历史性转折的重要标志是，1986年，国家教委基教司成立“全国中小学计算机教育研究中心”，专门负责中小学CAI的应用与研究。同年，在上海华东师范大学成立了“全国计算机辅助教育学会”，团结全国教育界推动学校CAI的理论研究和成果推广。，九十年代后整个社会开始重视计算机辅助教育，教育界、学术界、出版界、计算机公司等纷纷参与到CAI软件的开发中。93年后，国家教委高教司分别成立了全国高等院校工科和理科CAI协作组，组织和指导高校CAI的推广工作。但是，由于受到硬件、软件、师资、理论研究等多种因素的限制，我国大中小学的CAI到目前仍处于实验探索阶段，未能在课堂教学中普遍使用。
2、第二次转折：从课件思想转向积件思想
在中国电化教育发展史上，1978年电教重新恢复起步后，学校面对新引进的电视录像设备，很自然地“循着电影、电视成长发展的足迹来制作教学片，强调教学片剧本的整体构思与完整情节”。（赵治才，1982）〔5〕提出编制电教教材一般要包括确定选题、编写文字稿本、编写分镜头稿本、拍摄、后期编辑配音等。八十年代以来，我国教育系统制作了一大批教学电视节目，培养了一支数量相当可观的电视教材制作队伍。但是，人们逐渐发现，有相当数量的电视教材不能进入课堂。（
在八十年代初，电教工作者就总结出学校课堂教学应发展内容集中单一、时间短，由教师随堂灵活运用的“插片”。（王兴中，1983）〔8〕九十年代后，我国电教界已明确将“片断性内容”电视教材作为电教教材的一种类型。“这类电视教材，可以没有尾，也可以没有解说，只是就某一课程内容的问题提供形象化的片断材料，教师使用这类教材时，需要边展示边讲解。这类片断教材，尽管只有一、二分钟长，但往往是教学上非常珍贵的形象材料，对帮助教师提高教学质量很有好处。是一种值得提倡的电视教材”（李运林，1991）〔9〕
但是，当时人们只是把片断型电教教材作为一个品种看待，并未意识到这种资料库式的电教教材对课堂电化教学的重要意义，所以多年来占主导地位的电教教材思想仍然是剧本式、整体型的教材。以后教学设计理论的引进，多媒体组合教学等基本上是沿着这个思路发展的。后来，计算机辅助教学的课件发展思想，又重现了电视教材剧本式创作的思路。直到今天，人们才认识到需要重新评价剧本式电教教材和课件的不足处，重新认识在学校课堂电化教学实践中提出的“插播片”、“片断片”、“素材片”、“教学资源库”、“平台化软件”等在教学中的意义。
1997年3月，国家教委全国中小学计算机教育研究中心召开了全国中小学计算机教育实验学校第二次工作会议，在会上，代表们提出了需要研究中小学课堂计算机辅助教育的发展方向问题，有的教师提出了要走发展教学资源库和教师使用的多媒体著作平台道路。这一时期，教育理论工作者的研究报告提出当前急需专门的课堂教学资源库和著作工具为甚，应尽快建立教育软件资源库。（刘儒德，1997〔10〕，桑新民。1997〔11〕）
天津跃华中学的教师根据多年来全校CAI工作积累的经验，提出了要抛弃过去“课件”的观念，走开发CAI软件系列素材库的新方向，并已着手从组织形式上、人员安排、硬件环境建设等方面大力发展。（陈晓明、施威南，1997）〔12〕
同时，有关面向21世纪基础教育课程和教材体系改革的研究也提出，现代信息技术解决了大信息量和超大信息量的记录、存储、传输、显示、加工等问题，功能愈来愈强，成本愈来愈低，为课程教材的编制提供了崭新的理念和技术。现在任何一门课程的教材都可以设计制作成囊括该领域与教学有关的巨大知识信息的集合，从而产生出一种被称之为“平台化教材”的现代课程设计与编制的新思想。（黎加厚，1997）〔13〕
97年以后，国家教委全国中小学计算机研究中心已认识到，我国计算机辅助教学发展困难的主要原因，是对计算机辅助教学和教学软件的认识问题。已准备采取措施，将组织开发直接面向学科教师的资料型软件和具有开放性、灵活性的工具平台软件，使教师能够根据不同教学特点组织教学。（王相东，1997〔14〕，王珏，1997〔15〕）
如果说，中国学校课堂教学计算机应用的起步和第一次转折受到西方发达国家“先行经验”的影响和导向，那么，当前正在发生的第二次转折则是建立在中国自己文化教育传统与发展学校课堂教学CAI经验之上的一次飞跃。因为当前我国学校课堂计算机辅助教学所面临的问题和困难，不能从西方国家的理论模式中找到现成的答案，也无法照搬西方的教学理论和做法，必须寻求适合中国教育特色的CAI发展道路，反映了九十年代后我们对中国学校计算机辅助教育规律的进一步成熟的认识。
三、第一代教学软件－－课件的特点和局限性
课件是用于学校课堂计算机辅助教学的软件和电教教材，反映了人们对CAI的认识，深入分析课件的基本特点，有助于我们思考为什么过去开发的课件很少在教学中使用的深层原因。
1、课件（Courseware）的定义
近年来，国内有关电化教育和计算机辅助教育的书刊都要专门介绍课件的概念，现列举数例如下：
s 课件，这是指教学的应用程序。根据教学目的，教学内容，利用程序设计语言，由教师编制程序。（李运林，李克东，1986）〔16〕
s 课件是指用于教授某段教材的教学软件包。它是有明确的教学目的，反映教材内容、教材结构、具有相应的教学策略的程序系统。（丁有豫、解月光，1987）〔17〕
s 课件是在一定的学习理论指导下，根据教学目标的要求，由教学内容和教学决策组成的计算机软件。（萧树滋、庄为其、冯秀琪，1988）〔18〕
s 课件是有明确的教学目标，反映教材内容、教材结构并具有相应教学策略的程序系统。（乐毓俊，1988）〔19〕
s 课件是为进行教学活动，采用计算机语言、写作系统或其它写作工具所产生的计算机软件以及相应的文档资料，包括用于控制和进行教育活动的计算机程序，帮助开发维护程序的文档资料以及与软件配合使用的课本和练习册等。（师书恩，1995〔20〕；王吉庆，1992〔21〕）
上述定义明确规定了课件的教学目的与教学内容特性。综上所述，可以认为课件是在一定的学习理论指导下，根据教学目标设计的，反映某种教学策略和教学内容的计算机软件。
2、课件的内容
课件的基本模式有操练与练习型、指导型、咨询型、模拟型、游戏型、问题求解型、发现学习型等。（师书恩，1995〔20〕；王吉庆、张琴珠，1988〔22〕）无论何种类型的课件，都是教学内容与教学处理策略两大类信息的有机结合。具体讲，课件包括：
（1）向学习者提示的各种教学信息；
（2）用于对学习过程进行诊断、评价、处方和学习引导的各种信息和信息处理；
（3）为了提高学习积极性，制造学习动机，用于强化学习刺激的学习评价信息；
（4）用于更新学习数据、实现学习过程控制的教学策略和学习过程的控制方法。（傅德荣，1995）〔23〕
3、课件的设计与制作
课件的开发过程，就是课件的设计者把自己对于教学的想法，包括教学目的、内容、实现教学活动的教学策略、教学的顺序、控制方法等等用计算机程序描述，并输入计算机，经过调试成为可以运行的程序（王吉庆，1992〔21〕）
有效的课件开发方法是将教学设计和软件工程结合起来，以教学设计的方法对课件的教学内容、教学过程及其控制进行设计，这是课件设计的核心，在课件开发的组织和技术方法上，则应遵循软件工程的方法。（傅德荣，1995〔23〕）
课件的设计与制作涉及到多种学科的知识和技能，一般由课程专家、教学设计人员、心理学家，有经验的学科教师、教育科研人员、美术人员、软件设计人员、有时还需要音乐工作者、摄录像人员等共同参加，组成课件开发小组。课件的制作一般要经由以下程序：
l 确定教学目标
l 分析教学任务
l 分析学习者
l 选择教学方案
l 决定课件结构、决定课件内容
l 课件稿本编写
l 程序设计与调试
l 教学实验与评估
l 修改
l 交付使用
4、课件的特点
从课件的指导思想和制作过程可以看到，由于课件是编制者按某一思路设计制成的前后连贯的有系统的软件，按照特定的教学策略教学某一学科知识，因而具有以下特点：
（1）课件与教学目标、教学策略、学习理论密切相关，是编制者教育思想与教学方法的具体体现；
（2）课件成品后不可修改，不能由教师和学生重组改造以适应自己当前的教学；
（3）适用于事先确定的特定的教学目标与具体的教学情境；
（4）有的课件完全与教科书配套：紧扣教学大纲、紧扣某版本中小学教材。按教科书章节安排课件内容；
（5）具有整体性、固定性、特定性、封闭性。
优秀的课件能够按照某种学习理论和教学策略达到教学目的，在教师和学生的教学活动中起到一定的作用，但由于课件自身的基本特性，决定了在教学活动中使用范围很窄，受到很大局限。
无论多么优秀的教育专家和特级教师根据科学的学习理论和丰富的教学经验设计开发的课件，也只能适用于某一特定的教学情境，无法适应千变万化的教学情况，人们都知道，教学有法，教无定法，世界上没有一个固定的教学模式。就我国学校教学的实际情况看，由于地区、学校、社会环境、师资素质与个性、学生对象等因素各不相同，因而同一课件很难为不同的教师应用于各自不同的教学情境中。即使参与开发设计课件的教师本人，随着时过境迁，面对不同的教学对象，也需要调整课件以适应当前新的情况。
教学是一种特殊的认识活动。教学是教师传授与学生学习的共同活动。在构成教学活动的四要素（教师、学生、教材、教学手段）中，人（教师、学生）是核心。什么是教，教就是教师给学生教知识教文化，教本领教做事，教为人处事。什么是学，学就是学生通过教师的教，学知识学文化，学本领学做事，学为人处事。在教与学活动中，师生都是活动的主体，认识的主体。（孙喜亭，1993）〔24〕 课堂教学的精髓是师生的相互交流，相互影响。由于课件固化了教学的内容和策略、甚至固化了知识表达呈现的方式和顺序、（如解说词，习题操练的内容与反馈方式， 超文本的跳转方向等），“代替”了教师对该内容的教，“模式化”了学生对该内容的学，（这正是设计者的初衷），因而排斥了师生的相互作用和课堂教学的丰富生动性，自然会受到教师的排斥。有时教师看中了个别课件的某个片断，如介绍某段知识的动画、插图、史料，但因为课件设计是不可重组的整体，“必须从头到尾运行，其结果得不偿失，这是教师所不能接受的”。（刘儒德，1997〔10〕）
课件的编制者力图按照教育学、心理学的理论和优秀教师丰富的教学经验来设计课件，其结果是以少数人的经验和智慧“包办”千百万师生的实践。众所周知，教育学、心理学原理的运用，教学策略与教学内容的选择组合、临堂应变与师生交流等，本应是教师在教学活动中的主观能动的创造天地，课件却在事先的教学设计中“确定”了。显然，这是课件编制者与学校课堂教学中的教师在角色上的“错位”。即课件设计者取代了教师的地位，教师变成了计算机软件的“用户”。
由于人们对计算机辅助教学需要有一个实践与认识的过程，因而在发展初期会有一些模糊的认识，例如：
l 过分夸大计算机在教育中的作用，在课件设计思想上将计算机的工具性与替代教师的主体性错位，即体用关系错位。
l 深入研究课堂教学的特点不够，将家教类、远距离教育类软件与课堂教学软件错位。
l 对计算机程序设计与教学的关系没有理清，一方面是要求教师自己设计教学软件，去做软件人员的事；另一方面要软件人员去研究将教学理论与程序开发相结合，做教师处理教学事件的事，即教师与计算机专业人员的社会角色错位。
学校课堂教学实践证明，这种事先由教学设计确定的、有固定程序的、定型情节的、模式化的、封闭的、整体型的第一代教学软件，不利于教师和学生的个性与创造性发挥，不适应于千变万化的现实课堂教学。学校课堂计算机辅助教学需要从课件思想向一种更灵活的适应不同教师不同教学情境的方向发展。
四、第二代教学软件－－积件与学校课堂CAI发展的新思维
积件（Integrable ware）是由教师和学生根据教学需要自己组合运用多媒体教学信息资源的教学软件系统。积件思想作为一种关于CAI发展的系统思路，是对多媒体教学信息资源和教学过程进行准备、检索、设计、组合、使用、管理、评价的理论与实践。它不仅仅是在技术上把教学资源素材库和多媒体著作平台的简单叠加，而是从课件的经验中发展出来的现代教材建设的重要观念转变，是继第一代教学软件课件之后的新一代教学软件系统和教学媒体理论。
1、积件的组成
积件由积件库和组合平台构成，包括教学信息资源、教学信息处理策略与工作环境。
（1）积件库
积件库是教学资料和表达方式的集合，可将大量的知识信息素材提供给教师和学生在课堂教学中自由使用。积件库包括以下五种类型：
①多媒体教学资料库。这是以知识点为基础的（Project-Based），按一定检索和分类规则组织的素材资料，包括图形、表格、公式、曲线、文字、声音、动画、电视等多维信息的素材资源库。在全国发展积件的起步阶段，建设多媒体教学资料库的关键是确立规则和标准。
多媒体教学素材资料库将反映人类知识信息中与中小学教学有关的部分，这是一个巨大的知识集合。尽管现代信息技术使这种巨大知识集合的存储、传播、重现成为易事，但资料的收集、整理、加工、出版、检索、使用的过程将因“知识爆炸”而出现新的矛盾，一方面是建库的工作量巨大，另一方面是使用者因信息量太大而产生如“迷航”、“信息垃圾”、“知识消化不良”等新问题。处理积件库大信息量的一个对策是：按照与当前学校课堂教学联系的密切程度，将教学素材资源库分为最常用库、次常用库和扩展库三类，并配合方便、快速、自动、智能的光盘和网络检索方法。
②微教学单元库（Micro Teaching Unit，MTU）。微教学单元是以帮助教师讲授某个教学难点，或帮助学生学习某个知识技能点为目的，或为学生探究认知而创设的学习环境等而设计的“小课件”和“微世界”，它的设计开发方法与原来的课件类似，不同的是微教学单元是供教师学生在教学中重组使用而准备的资源，所以它一般不需要封面设计，也不需要多余的背景、多余的解说配音等，短小精悍、符合积件组合平台要求的接口格式，方便教师学生检索和组接在当前的教学情境中运用。
③虚拟积件资源库。将网络上的资源作为积件库资源。积件库的建设必须考虑到当前全球网络化的发展趋势，一个学校、一个地区、全国、全世界的教学信息资源都可以由师生在课堂教学中通过网络进行检索、重组、灵活地结合当前教学需要运用。例如，上海各区县所建立的教学资源库包涵了学科教学、政治思想、教学管理诸方面的信息和素材，部分已在教室里安装了计算机和联网的学校，可以直接调用该教学资源网上的素材用于课堂教学。
④资料呈现方式库。供教师选用的各种教学素材表达的方式。仔细分析学校课堂计算机辅助教学的信息呈现方式，教师最常用的就十多种，例如，屏幕上的图形和文字的移动，变大变小，反白，闪烁，声音开关，各种强调的方式，引导学生注意的方式，概括总结的方式等，将多种多种的资料呈现方式进行归纳分类，设计成供教师容易调用与赋值的图标，就形成了教学资料呈现方式库。
⑤教与学策略库，课堂教学的模式、方法与策略千千万万，但考察我国中小学教学的实际情况，教师们授课和学生们学习经常使用的方法就几十种，其中最常用的方法就几种，如讲述方式、问答方式、习题演练方式、记忆背诵方式、动手操作方式等，将不同的策略方式设计成可填充重组的框架，以简单明了的图标表示，让教师在教学中根据自己需要将不同的素材、微教学单元与不同的资料呈现方式和教学策略方式相结合，将产生“组合爆炸”式的效果，灵活地应付各种教学情况；让学生在学习中根据自己需要将不同的素材、微教学单元与不同的资料呈现方式和学习策略方式相结合，更能帮助学生发挥主观能动性，进行积极探索和认知学习。
注意总结优秀教师的教学经验和方法进入教学策略库，提供给青年教师学习参考，对培养师资、用活教材、提高教学质量，很有意义。
上述不同类型的积件库中，多媒体教学资料库和微教学单元库是具体的教学知识内容库，可称为实库；虚拟积件资源库、资料呈现方式库和教学策略库是知识获取与表达运用的形式，可称为虚库。多媒体教学资料库中的各种素材类似于生物的细胞，微教学单元库中的各种教学“小课件”类似于生物的组织或器官，这些基本的细胞、组织和器官可以构成千姿百态的生物世界。
（2）积件组合平台
积件组合平台是供教师和学生使用来组合积件库并最终用于教学使用的软件环境。广大教师盼望有一种类似“傻瓜照相机”的特别适合课堂教学使用的积件平台，积件平台软件的基本特点是：
①无需程序设计；
②方便地组合积件库各类多媒体资源；
③面向普通中小学教师，易学易用；
目前我国教育技术专家评议认为，教育软件开发平台以Authorware多媒体著作平台为佳，（中央电教馆，1995）〔25〕，此外，洪图、摩天、方正奥思、登高、PowerPoint，Director，Toolbook等都各有特长，现在许多学校正在举办各种培训班让教师们掌握这些多媒体平台。这些优秀的多媒体编著平台对普及学校课堂计算机辅助教学、教学素材资源的建设起到了很好的推动作用，但它们还不是我们所说的积件组合平台，可以算作积件平台的初级阶段。因为这些著作平台主要着眼于多媒体软件的设计和运用，还缺乏从中小学课堂教学需要、教学策略与表达方面来考虑平台的功能。积件平台应该从Authorware、PowerPoint等优秀平台软件中吸取素材组合的设计思想，如简易的图标调度方式，OLE2.0对象链接与嵌入思想、对象呈现的特技设计、模板（Template）、向导（Wizard）的思想等等，并从积件思想本身来考虑组合平台的教学功能。目前，我国一些高校、军事院校、计算机软件公司正在着手研制适合中国学校教学需要的积件组合平台，已取得了可喜的进展。同时，Authorware、PowerPoint等国际上很有影响的主流软件也会不断加强其功能，不断升级的版本将会功能更加强大，使用更加方便。这种激烈的竞争将有利于使积件迅速普及到每一位教师的课堂教学中。
目前，经过各地教育技术同行的探索，以网络浏览器为基础的积件组合平台有可能成为教育软件平台的发展主流方向。
2、积件的特点
积件是针对课件的局限性而发展起来的新的教学软件模式和新的教材建设思想，它的主要特点是：
（1）注重人的主体性。我国先哲提出，“天地之间，莫贵于人”。积件将教学信息资源与教学思想、教法、学习理论相结合的主动权交给了师生，将过去课件设计者从事的教学设计回归到教师学生自己的手中，成为教师和学生教学活动的工具，因而适应任何类型的教师与学生，具有高度的灵活性和可重组性，充分体现了面向21世纪尊重人、以人为主体的教育思想。教学设计和学习理论的运用，不是在课件开发之初，而是由师生在教学活动中进行，真正做到以不变（积件）应万变（教学实际），计算机成为课堂教学的有力工具，成为教师和学生个性与创造性充分发挥的技术保障。
（2）积件与教材版本无关性。积件是以知识点为分类线索，这样，无论教材课程体系如何变化，教材版本如何变化，积件都可被师生应用于当前教学活动中。
（3）基元性与可积性。教学资源素材愈是基本的，附加的边界约束条件愈少，其重组的可能性就愈大。例如，一段下雨的素材（图片、动画、电视），语文教师可用来讲散文，古诗或作文意境；生物教师可用来讲生态；地理教师可插入气候的课程演示中；物理课可讲水的状态变化和落体运动。如果让学生来发表意见，则可以提出上百种创意，甚至教师和专家们也意想不到。
积件的思想可以追溯到中国古老的七巧板积木游戏和《周易》中的八卦观念，为数很少的七巧板和阴阳爻，配以丰富的组合方式就构成了无穷的变幻。
在近代科学史上，1803年道尔顿提出原子论，1811年阿佛加德罗提出分子论，人类实现了对物质结构可分性和可组合性的认识飞跃。可以说，积件思想就是原子分子论在教学软件发展思路中的应用。
从计算机硬件和软件技术发展的历史看，80年代以后，可重构技术（Reconfigurable Technology ）、可演化硬件（Evolvable Hardware）、构件或组件开发技术（Component-ware）成为计算机技术发展的潮流，积件思想就是构件和可重构技术等计算机技术在教学软件发展思路上的体现。
积件是从传统CAI课件的基础上发展出来的新型CAI。过去我们提出搞素材库、搞教育资源库，是从80年代电化教育发展的历史经验体会出的感性的经验认识。今天，在计算机技术迅速发展的现代教育技术社会环境条件下，当我们将具有中国特色的历史经验与科学辩证唯物的哲学思维相结合，积件思想就从过去的“素材”、“片断”、“插片”的具体的局部的经验上升为一种带指导性的CAI思想和人－机关系辩证哲学。过去的多媒体课件，画面是运动的，思想和方法却是静止的；其超文本结构是多维的，但整个程序的组合却是唯一的。积件实现了静与动的统一，一维与多维的统一，教学素材和教学理论的分离与结合的统一，结构化与非结构化的统一，有形与无形的统一，有限与无限的统一，基本规则与无穷变幻的统一，解决了教学活动中人的主体性与媒体工具性之间的辩证统一关系。
从基元性和可积性来看，课件与积件类似于中国科技史上的雕版印刷与活字印刷的关系，印刷术始于雕版印刷，但雕版印刷局限性太大，进而有活字印刷发明，同样是印刷术，但活字印刷却是人类文明史上的一个重大的飞跃。
（4）开放性，自繁殖性。积件的素材资源和教学策略资源都是以基元方式入库供教师重组使用，因而在任何时候，任何地方，任何教师（学生）都可以将最新的信息和自己的作品添加入库，只要确立了积件的信息标准，入库规范，积件在教学活动中就自然具有开放性、自繁殖性。随着计算机技术的发展和全体师生的参与，积件的迅速发展将不可思议，就象今天Internet网上的信息爆炸一样。
（5）继承性与发展性
积件与课件的关系是继承与发展的关系，积件包涵了课件的特殊性。课件是积件的特例。对于个别化教学、学生自学、教师讲解某一特定问题、家庭教育，网络上的学习等，课件是比较适宜的教学软件。它们的不同点是课件适用于某一具体的教学情境，积件适用于任何变化的教学情境，积件更适宜教师学生相互交流为主的课堂教学情景。课件经过适当加工（去除冗余部分，规范接口标准），就可纳入积件的微教学单元库，为其他教师重组使用；积件经某教师组合成为适合当前教学情境的内容，也就构成了一个“临时”的课件（准确地说，是“堂件”）。课件与积件可以互相转化，相互组合、相互包涵，体现了CAI辩证哲学的生动魅力。
当积件库（甚至组合平台）的载体从磁盘、CD光盘发展到网络时，积件的思想和着眼点就发展到全球化、虚拟化、社会化，它会超越今天人们关于课件的种种经验和理论，提出更多更新的课题等待我们去探索。
（6）技术标准规范性，为了实现积件在校、地区、全国、全球的可重组性，积件的各类信息资源必须遵从当今世界主流标准和规范，例如，文本的格式，图形的格式、声音的格式、动画的格式、Internet网络接口的格式等都必须与世界主流应用软件一致，否则无法实现素材资料的组合。教学信息的分类、编码，应有类似“中图法”图书分类的法则。此外，还应考虑光电阅读、条码扫描系统、CD－ROM、VCD制式等多方面的因素。这需要在国家一级层次上确立法规性的标准。
（7）易用性、通用性、灵活性、实用性。
积件集中了当代应用软件的设计思想精华，它有大量丰富的教学素材、用起来很方便，操作界面直观、明白、人性化、教学化，适于全体师生，适于不同的教学情境，成为课堂教学的实用工具。
3、积件的开发
积件的开发分为积件库和积件组合平台两部分的开发，其中组合平台涉及到底层软件的设计开发，需由有实力的软件公司和编程专家来实现，开发难度较大。积件库的开发在学校一级就可实现，一般由熟悉计算机应用软件的教师和学科教师在一起合作就可以编制。
在目前尚无国家级标准的规范的情况下，各实验学校可尝试作一点小范围的积件库，这只须掌握文本类应用软件（如word）、图形加工类软件（如Photoshop,Animator,3DS）、声音加工类软件（Wave Studio、Cakewalk）和一些实用工具软件即可，在具有中国特色的积件组合平台尚未研制出来以前，让教师在自己的教学中借用PowerPoint，Authorware去组合运用素材库和微教学单元库。这对于体会积件在教学中运用的魅力，探索开发和运用积件的经验，培训师资队伍，是十分有益的。但要注意，在标准化和技术规范未确立之前，任何大规模的努力都将会造成人力物力的浪费。
积件库素材资源的来源大致有以下几类：
l 将现有的课件或其它软件中的素材重新分离、整理、还原；
l 将现有纸张载体的资料（图、文）数字化处理。（扫描、重新录入，类似西方国家目前正在进行的图书馆数字化运动）；
l 自己开发教学中急需的，针对教学难点的微教学单元；
l 购买计算机软件公司和出版社发行的积件库光盘；
l 从Internet网下载可用于教学的信息源片断。
五、重新认识CAI
再过3年，20世纪就将成为历史。展望未来，全世界科学技术突飞猛进，社会变革瞬息万变。历史的进程将把所有的学校卷入到中国和世界现代化的强大旋涡中，教育的观念正迅速转变，教育内容不断更新，教学手段日新月异，一场席卷全球的教育改革浪潮即将兴起。现在大家都在思考未来教育如何发展的问题。学校课堂计算机辅助教学从课件走向积件，标志着人们对CAI的认识上升到一个新的阶段。这个历史转变促使我们重新思考什么是CAI，这对于面向21世纪发展学校的现代教育技术至关重要。
1、科技与教育，谁是主体？
第一代教学软件课件在开发设计过程中以学习理论和教学设计来代替教师，其功能定位于教育的主体地位，排斥了教师的作用，这样就凝固了教学思想和理论，附加了设计者的个性风格，教师无法按自己的意愿改造课件，其结果是事与愿违。第二代教学软件积件本身不带有任何企图包办教师教学的思维或理论，更注重用教学理论培训教师，积件库和积件组合平台供教师任意选用，为教育的主体服务。因而受到教师欢迎。课堂教学与CAI的关系是体用关系，CAI的实质是“辅助”的工具，而不是代替教师。科技与教育，教育为主。明确教学活动中人与媒体的主辅关系，明确计算机在教学活动中的工具性，这是积件思想对CAI认识的深化。
2、发展CAI最重要的是全体教师的参与
无论多么高的科技，在教学中的应用最终都要靠人来实现，学校教育现代化，设备条件是重要的，但不是关键的，关键是人，是学校的校长、领导班子，“一个好校长带一批好老师就能办出一个好学校。”（李岚清，1997）〔26〕一个学校发展CAI，首先是校长的重视和参与，课堂教学开展CAI，关键是教师。积件思想改变了教学软件的设计、开发与教学软件的使用相互割裂的局面，使教师能够利用计算机这一有力工具，自觉运用教学设计和学习理论，自己制作适合各种教学情境的教学软件，全由教师任凭自己的教学风格使用。在学校课堂教学中要运用好积件，关键是教师的教育思想和教育技术修养。因此，学校教育技术现代化，归根到底是学校领导和教师人的现代化。对教师来说，学习和运用现代教育技术必然要经历两次大的转变，例如，教师掌握课堂教学CAI要经历以下两大过程：
过程一：培训
l 培训Ⅰ 学习积件的检索、选择、组合、运用到课堂教学中的技术；
l 培训Ⅱ 树立现代教育观念，学习有关教育学、心理学、学习理论、教育技术理论等“软科学”，因为积件已将这部分“软产品”分离开，必须由教师自己操作，培训Ⅱ所学习的内容是积件的“隐形”部分。教育观念的转变和教学理论水平的提高，比单纯技术的培训更加重要。
过程二：教学改革
积件的工具性使它能满足不同教师的要求，而与教师的教育观念，教育理论水平高低差异无关。但以计算机为代表的高科技具有比传统媒体更强大的功能，为教师的教学改革提供了更广阔的天地。在掌握了积件的运用方法之后，教师们会进一步研究如何在积件条件下改进自己的教学，更加重视新的教育理论和学习理论。更多的教师将学习、研究、探索，自觉地将新的学习理论运用到课堂教学中。
3、重新认识CAI评价标准。
随着CAI从课件思想转向积件思想，CAI教学软件的评价标准需要建立新的指标体系。例如，课件的完整性、教学设计等将不再是重要的评价标准，而积件库的素材丰富程度、分类与检索的科学性、快速性、易用性、智能性等将成为重要的评价指标，对某个素材片断或微教学单元，其接口标准化程度与可重组的灵活性、教学实用性等将成为新的评价指标内容。显然，基于积件的评价标准与原来课件的评价标准有许多不同，它丰富和发展了CAI软件评价标准。因此，需要专门研究新的CAI软件评价标准体系和CAI课堂教学评价标准。
4、重新认识教育理论与CAI的关系。
众所周知，教育理论是CAI的基础。但在传统的课件思想下，教与学的理论，教学设计的理论、心理学的理论（行为主义、认知主义、建构主义、人本主义）是被课件设计人员运用在课件开发中，定位于产品开发。表现出来的是教育理论与课件产品结合和确定，而与具体运用课件的教师无关，教师要根据自己的理解去运用教育理论重新设计和运用课件反而比较困难。
积件将教育理论和教学设计与产品开发分离，定位于用教育理论培训教师，让每一位教师自己运用教育理论去对当前具体教学情境进行教学设计，活用教学素材和微教学单元库，活用教学理论。积件教学系统的多媒体教学资源库、微教学单元库和教学策略库无限广泛地收集蕴含优秀教育思想和理论的教学资源，目的是为师生提供丰富方便的工具，辅助教师和学生在教学活动中根据具体情况具体运用教学软件资源，并不是代替师生的教学活动。
因此，CAI与教育理论的结合点，不仅仅是在课件产品上，更重要的是在教师的思想上。师资的培训将成为CAI的重要组成部分。
积件的浪潮冲击着人们关于CAI的习惯思维定势，将引起人们对若干有关教育技术发展问题的新思考。例如：
l 人们将重新审视着眼于教材和课件产品开发的目的“教学设计”理论，思考面向人的“教学设计”理论，改革现有教学设计课程的教学。
l 重新认识电化教育机构的作用和功能、业务。各级电教机构不是游离于教育研究和教师培训之外，而应融于整个教育活动之中。要加强电教机构在师资培训中的作用。师资培训工作将成为各级电教机构，特别是基层电教机构的经常性和主要的业务。对教师的培训内容，也将由单纯的技术性培训，向技术与教育理论相结合，学习与研究、开发相结合的方向发展。
l 积件的思想将会影响到其它类型的电教教材建设。例如：录像带、录音带，CD片等。但音像类教材缺乏计算机软件的任意检索和组合功能，具有线性播放的特点。八十年代中央电教馆曾有全国电教资料目录的基本建设工作，但因录像带本身的线性检索方式和课堂播放的不便，使得录像带在教学中应用仍未普遍。现在，有的学校和电视台将计算机检索，非线性控制播放系统与录像带素材库相结合，使得音像资料的编制、检索和播放也有可能向着积件思想方向发展，逐步实现音像教材在课堂教学中实时非线性任意组合播放。
六、发展我国新一代课堂教学CAI积件的建议
1、CAI观念大讨论，总结国内外发展学校CAI的历史经验，研究课堂教学实际，进行实验和探索，讨论怎样发展学校课堂计算机辅助教学。
2、总体规划，建立三级发展机制，加快师资培养。对一个学校投资搞教育技术现代化，有两点建议：
（1）学校的CAI是全校总体发展的一个部分，不要为建网络而建网络，盲目投资。注意采用自顶向下设计方法，即如图所示，首先要明确学校办学特色，最好能用一句话概括本校的办学特色，如果不能高度概括办学特色，至少反映了该校对什么样的办学特色还不清晰。以办学特色为出发点，考虑师资、设备、环境的建设，进一步研究教学模式，教学方法等。
（2）学校发展CAI的投资要重视师资培训，做到投资比例为：
硬件：软件：师资培训＝1：1：1
由于当代计算机技术具有高速度发展，计算机产品迅速贬值的特点，学校教育现代化的投资顺序最好采用反顺序法，即先培训师资，在培训师资的过程中让教师学习和掌握运用积件、开发积件库素材和微教学单元，在教师运用CAI有适当基础后，再购置硬件。现在不少学校正在兴建多媒体教室、造校园网络、连接中国教育科研网。上海市教委提出在全市各区县建立网络、建设教学资源库与培训师资队伍并举的方针，取得明显的效果。形象的比喻是，网络是建高速公路，教学资源库是车，开车还要靠人，重中之重是抓好全体教师的培训。
发展学校现代教育技术，并非要求每位教师都成为计算机高手。需要建立培训教师运用计算机的三级培训机制。这样，全体教师都能在自己的课堂教学中运用好各种教学软件，当一般教师在运用科技方面有困难时可以就近得到二、三级水平教师的帮助。
教师掌握课堂计算机辅助教学的三级标准：
l 一级水平：（一般教师）掌握Windows、word、Powerpoint、Internet Explorer、使用积件平台的入门知识;
l 二级水平：（学校骨干教师）掌握Authorware、多媒体教学资料的输入和简单加工技术、本专业的核心软件;
l 三级水平：（市县专职教师）掌握 VB、数据库、图形动画类软件以及更深入的编程能力.
3、尽快建立全国性CAI积件的标准。
任何一个社会化的大规模生产与流通，都需要一定的标准规范，否则将无法进行。当前新一代的CAI积件起步时，需要在中央一级尽快建立全国性的标准、规范。例如：
l 教学信息检索分类规范。
l 积件库多媒体技术规范。
在我们探索建立积件标准的过程中，初步考虑参照国际国内主流标准体系，例如，教学信息分类采用中图法，软件文件格式采用微软公司标准系列。
4、深入开展积件系统的理论研究和实验研究。
积件系统是我国面向21世纪教育现代化改革中产生的新的教育技术思想和实践，在发展过程中会遇到许多新的问题，需要深入开展积件系统的理论研究和实验研究。例如：
积件库的收集、制作、整理的技术问题；
积件交流与使用中的著作权问题；
积件组合平台的最优化设计问题；
积件在课堂教学中的教学法研究；
教育行政部门对积件系统的管理问题；
……
5、做好积件的开发与出版工作。积件的发展需要全社会对教育的关心，国内知名的计算机软件公司可以参与开发适合教师使用的具有中国学校教学特色的积件组合平台，人民教育出版社、高等教育出版社和各省的教育出版社，在编辑出版文字教材的同时，应考虑配套出版相关的积件库光盘供教师和学生在课堂教学中使用。中央和各省市的教育信息网络中心，可以考虑在网络上存放积件库和积件组合平台，供学校教师下载使用。可以预见，随着积件理论研究和积件技术的发展，积件将成为面向21世纪我国学校课程和教材体系改革的一个重要组成部分。
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（本文连载《电化教育研究》（兰州）1997年第3、4期,1998年第1期, 香港Educational Journal（教育学报）Vol.27,No.2,Winter 1999）