一、数学CAI现状

　 几个世纪以前，蒸汽机的出现标志着人类社会从农业社会逐步过渡到工业社会。这被称之为工业革命，它解放和发展了人类的体力劳动，从此，人类社会的生产力得到了成百倍的提高和发展。

　 本世纪中叶，计算机的出现标志着人类社会步入了信息时代。特别是这些年来，计算机的发展可谓是突飞猛进，日新月异。它给人类社会带来了广泛而深远的影响，可以毫不夸张地说：计算机改变了一切。然而这一点却没有引起人们在观念上，思想上、行动上的足够重视。特别是在中学教育界，许多陈旧的腐朽的观点仍然大行其市。诸如：１、我太老了，我学不懂计算机。２、我太老了，我没有必要学计算机。３、计算机是属于年轻人的。４、学什么计算机，高（中）考又不考。５、计算机更新、发展太快，我们跟不上。６、计算机太难学了。７、提高教育教学质量，可以在教学研究上下功夫作文章，大可不必去接触一个完全陌生的领域，免得自讨苦吃。８、计算机离我们还远着呢。之所以会得出这些似是而非的观点，大致有以下两方面的因素：

　 一）、对工业革命所取得的成就非常认同，但对信息革命所取得的成就和将带来的影响认识不足。总认为当今虽处信息时代，但信息、计算机等高科技的东西似乎只是科学家们的新宠，是计算专业人才的事，同我们的关系不大。

　 事实上，信息革命的本质特征是它解放和发展了人类的脑力劳动。而脑力劳动是整个人类社会最高级和最崇高的劳动。信息革命不仅解放和发展了人类的脑力劳动，而且必然也会进一步解放和发展人类的体力劳动，信息革命给整个人类带来的影响和冲击是无法估量的，它远比工业革命的影响更大，更广和更深。

　 在工业社会里，其战略资源为资本。在信息社会里，其战略资源是信息。信息的获取、存储、处理和施用是信息社会的重要内容。与之相应的感测，通信，计算机和控制技术成了信息技术的主要内容，而计算机技术又是信息技术中的主要部分。就计算机而言，它是人体的枢纽中心──思维器官大脑的扩展，它是信息的处理机，它能部分地代替和超越人类的脑力劳动。计算机是进入21世纪的门票，凡是不能掌握和运用计算机来为我们工作的人必将被社会淘汰，对此，我们必须有清醒和足够的认识。

　 二）、信息革命已经和正在导致教育的变革。随着以计算机为核心的信息技术的迅猛发展，人类社会的整个教育领域也正在发生着一场意义十分重大，影响十分深远的变革。这种变革表现在教育内容，教育思想，教育方法，教育手段等多方面。教育的变革主要是阶段教育转变为终身教育，应试教育转变为素质教育，学生的学习由被动型转变为主动性，模仿型转变为创造性。当前正处于教育变革的重要时期，影响数学教师学计算机，用计算机，用计算机进行辅助数学教学的原因有：

　 １、硬件设备的匮发。搞数学CAI的教师， 没有一台能够较自由使用的计算机是不行的。

　 ２、对进行数学 CAI 所常用的软件平台缺乏了解或者缺乏软件或者是缺乏资料。

　 ３、教育观念落后。认为不学ABC,照样开飞机。计算机是21世纪人们生活，工作、学习的必备工具。一个教师的教学生涯里不采用CAI ，则其教育思想，教育手段等必然是落后的，其教育成效也必然是大打折扣的。

　 ４、计算机可以不用论，反映了个别教师逆社会发展之大势，眼光狭隘，对社会缺乏责任感。无论是其身教还是言教，都有对学生不负责任，愚弄学生之嫌。（因为其言行之中，必有抵制和消极对待新技术，新思想之辞）。

　 ５、应试教育的必然产物就是教师为考而教学生为考而学，凡是对分数影响不大的事，无论其先进与否一律拒之门外的“实用主义”。

　 当前的应试教育，无论是在教学内容，教育思想还是教育方法上，都背离了培养人这一教育的最高宗旨。在应试教育恶魔的驱使下教师不得不把学生训练成解题机器，同时，学生也把教师逼成机器，人世间许多美好的东西就这样都远离了课堂，教师和学生正互相折磨摧残着。

　 实际上，只要我们真正进入数学CAI领域， 那么我们一定会有豁然开朗的感觉：教学中的若干内容确实落后了，若干新的数学思想，数学内容，数学方法应该得到确立。同时我们的教育思想，教育观念等均会为之一新。

　 总之，借用孙中山先生的一名话来说就是：世界形势浩浩荡荡，顺之者昌，逆之者亡。

　　　　　　　　　　 二、数学CAI软件介绍

　 市场上的教育教学软件种类繁多，但它们大多是单元复习式的，并不适合于课堂教学。它们致命的缺点就是没有提供一个“活”的数学环境，以致于它们更象是一本教学参考书。

　 更多的时候，数学教师不得不自已编制课件。编制数学课件，一般地有以下三种方式：

　 一）、用语言来编制课件。

　 常用的高级编程语言有Basic,C,VB,VC,等。其中VB是中文版，简单易学，功能强大，开发效率高，是多媒体应用程序理想的开发语言。

　 但总的说来，用语言开发课件难度较大，它并不是我们数学专任教师的首选。

　 二）、使用多媒体开发工具。

　 我们常说的多媒体开发工具，实际上包括两层，即素材创作工具和课件写作工具。

　 素材创作工具是用来创作各种媒体素材（文字、图形图像、声音、动画等）和对其进行加工的软件。常用的素材创作工具软件有

　 １、文字编辑软件：word 2000、wps2000。

　 ２、文字识别软件：清华紫光OCR

　 ３、绘画软件： paintbrush

　 ４、图象编辑软件：photoshop、coreldraw

　 ５、动画制作软件： Animator pro、3D studio

　 ６、视频图像处理软件：video for windows

　 ７、音频编辑软件: soundEdit、录音机、creative录音大师

　 课件写作工具是一个平台，其重点是将已有的素材组织编辑成为一个有机的整体，成为一具备特定功能的课件，常用的课件写作工具有：

　 １、课堂演示制作系统：powerpoint, 其创作思想是将对象比喻为幻灯片，由于直观，线性式的创作过程给学习使用带来了便利，但同时也正因为线性的组织结构，使其在交互性以及解决一些复杂的问题等方面，受到了局限。

　 ２、以时间线为基础的多媒体写作系统，它的制作思想是以时间线索来组织多媒体素材。如：action，Director。

　 ３、基于图标和事件驱动机制的写作系统，它以流程图为主干，将各种图象、声音、按钮等一个个组织在流程图中，形成完整的多媒体节目，它是最适合于多媒体课件制作的一类写作工具，如: Authorware,方正奥思。值得一提的是方正奥思是属于我国自主版权，完全由国内专业技术人员开发的，故在创作中文为主的多媒体应用软件方面有着明显的优势。

　 使用多媒体开发工具开发的课件作演示性课件具有色彩图形鲜艳诱人，动画生动形象且交互性良好等特点，但多媒体开发工具不能提供一个“活”的数学环境。或者说它不懂数学。

　 三）、真正的“活”的数学平台软件。

　　 此类软件真正提供了一个“活”的数学环境，以使我们能动态地在该环境下探索和研究数学问题，它能让我们离开复杂、重复的数学演算和耗费精力的计算机编程，真正集中智慧于问题的本质部分。常用的数学软件有：

　 １、Maple：是由加拿大Waterloo 大学发展起来的一种数学软件，由于其无与伦比的符号计算能力，使得Maple 在符号计算的数学软件中独领风骚。

　 ２、Mathematica：是由美国物理学家Stephen Wolfram领导的一个小组开发的，同Maple相比，它的用户界面友好，使用方便， 并且已推出了若干工具箱。网址：http：// WWW.Wolfram.com

　 ３、Matlab：是一种用于工程计算的高性能语言，它数学功能强大，工具箱很多，是工程技术人员的必备工具

　 ４、MathCAD:是Mathsoft公司在80年代推出的伏秀数学软件，它集计算，图形，文字处理等功能于一体，而且是一个多媒体编辑平台。用户只需在工作页中象通常进行数学推导那样，输入公式，等式，不等式和数值，MathCAD就会计算出结果来。 笔者在此郑重向广大教师和学生推荐使用。网址：http:// WWW.mathsoft.com

　 ５、《几何画版》：是美国key curriculum公司制作的优秀教育软件，它是全国中小学计算机教育研究中心推广使用的软件之一。可用在平面几何，解折几何，射影几何甚至立体几何中，它为师生提供了一个观察、探索和实验的几何环境。它应该是数学教师的首选软件之一。它学习容易，操作简单、功能强大。

　 ６、数学实验室--几何专家：这是由我国著名数学家、院士张景中设计的机器证明软件。

　 ７、数学实验室--立体几何：这是中国科学院系统所研究员高小山研制的，它卓越的图形功能能满足几何教学的多种需要。

　 ８、多媒体课件开发平台JBMT：是由院士杨芙清领导的北京大学青鸟工程研究开发的，研制者主要是朱万森教授等人。JBMT克服了多媒体开发工具不懂数学和一般的数学软件多媒体能力不够的缺点，它提供了强大的数学处理能力和多媒体播放功能，通过可视化开发界面和程序语言编辑器支持不同用户的使用要求，它可用于开发各种课件，包括大学和中小学的各门学科的课件，尤其是数学课件和基于数学的理工类课件。