电子技术与教学设备现代化

工业生产使用各式各样的机床设备，实现机械化、自动化，人们已习以为常了。农业生产采用一系列农业机械来播种、灌溉、植保、收割、脱粒、加工……，人们也司空见惯了。可是，直到现在我国许多学校还是靠黑板、粉笔和老师的口来教学，真是名符其实的“讲课”。这种传统的教学方法不仅费时多、进度慢，而且学生对教学内容的理解也不深。这种落后的教学方式与目前先进的工农业生产相比，好象是十八世纪的手工业作坊。教学手段必须来一次革命，才能适应快速实现四个现代化的需要。在这场变革中，把电子技术应用于教学领域，实现教学设备现代化，即人们常说的电化教育是最引人瞩目的。

电化教育使形、声、光相结合，直观地体现客观形象，具有直观、形象、生动、感染力强的优点。它使学生理解深、记忆牢，加快学习进度。发展电化教育还能减轻老师的劳动强度，节约师资和教学仪器设备，提高教育质量。

电化教育在国外又称作视听教育，一般是指使用幻灯、投影、电影、录音、电视、录象和语言实验室等技术和设备，进行教学活动，近年来，又加上了电子计算机、广播和卫星通信技术，形成了一整套现代化教学手段。电化教育所用的器材主要包括光学投影器、电影放映机、录音设备、电唱机、电视设备和电子计算机等几类。

在教室里上课，前面总是有一块黑板。需要书写的文字和图画都得由老师一笔一划地写下来，不仅占用时间多、老师劳动强度很大，而且粉笔灰飞扬，影响师生身体健康。

有了光学投影器教室的面貌大为改观。在清洁的讲台上，老师坐下来把字写在透明胶片上，通过光学投影器照到银幕上，于是色彩鲜艳、清晰明亮的图象就代替了过去的板书、板画和挂图等出现在银幕上。所以有人称它为“光学黑板”。这种透明胶片能随写随涂，可以一张一张地放映，也可采用长卷的形式，写完一部分后卷过去，象照相机胶卷一样方便。讲课的内容可以在课前预先绘制好，课堂上便直接放映。有的内容还可由工厂印制成成品，供各学校选购。

我们再来看另一种新式黑板。一位数学老师在教解析几何，她拿出一付“座标”往黑板上一放，座标粘在黑板上了，然后拿一只椭圆往黑板上一放又粘住了，最后又粘上了一条直线，而且三者的位置还可以随意移动。同学们都高兴极了。原来这里是使用了磁性黑板。板面是用铁板制成的，各种图形的背后粘有永磁材料，因此能吸在黑板上。

还有更新鲜的。这里有一块白色的“黑板”（其实这时应叫白板了），老师用一只形状如同牙膏的自来水色笔在上面又写又画。只见红黑蓝绿五彩缤纷，画面清楚并可随时擦去。这又是一种什么“黑板”呢？这是一种塑料面“黑板”，所用的笔是有机溶剂水色笔。这种白板在放映幻灯、电影时还可兼作银幕使用呢！

学校大教室里正在上大课。讲台上摆了许多演示仪器，前面还有实物模型。不用问，这堂物理课准保生动有趣。坐在后排的同学们有些着急了，他们发现讲台上没有装话筒，担心听不清。何况根据以往的经验，即使装了话筒，每当老师离开讲台去做实验或是写板书时，由于远离话筒，扩音效果不好，还是听不见。奇迹出现了。老师坐下来一开口：“同学们好！”清晰洪亮的声音由扬声器里发出，充满了整个大教室。同学们惊讶地探头看讲台，还是不见话筒。墙上的扬声器分明正在工作，老师把话筒放在哪里呢？讲课在继续进行，同学们又高兴地发现当老师离开讲台到黑板前边写边讲解时，声音还象刚才那样清晰；老师又去做实验，边做边讲，声音还是那样洪亮。听课效果非常好。老师看出同学们这种惊喜的心情，就主动解释了这里面的秘密。原来，在老师的上衣口袋里，装有一只小巧的无线话筒（请参看图1）。这种无线话筒只有一支钢笔或打火机那么大，它是由驻极体电容话筒芯和一个小发射机线路板组成，并配有电源和天线。当老师讲话时，小发射机便把经过音频调制的无线电波送到空间，由放在后台的接收机接收，解调出音频信号送到教室（或礼堂）的扩音系统。它的作用距离一般在20～50米。就是这样一部小小的电台，保证大型教室里讲课能收到最完美的听课效果。

小学生练习书法，经常要描红模仿本；舞蹈演员练功，也要经常对着镜子观察自己的舞姿，这些都是为了在模仿中能有对照的机会，以便纠正自己笔法上、动作上的错误。如果在语言学习的过程中也能这样做，那该多好哇！由于在教学中采用了录音设备，这种理想变为现实了。语言、音乐和其它我们需要的声音，都可以用磁带录音机记录下来，随时可以重放。

在学习外国语时，学生需要多次听示范读音，并在老师的指导下倾听自己的发音，进行比较以纠正自己发音中的错误。这时，盒式磁带录音机可以助你一臂之力。它可以把录好的标准示范发音放给学生听，作听力练习。也可让学生跟着一句句地朗读，同时记录下他们的练习发音，让他们自己对照放听。这种具有跟读性能的教学用录音机，是双声道录音机，上轨记录了老师的示范音信号，下轨供记录学生的跟读信号。作跟读使用时，上轨放音下轨录音，这时候抹音只能抹去学生的跟读信号。这种盒式录音机体积小、重量轻，一盒录音磁带可以录放60或120分钟。

还有一种卡片录音机。在绘有图画和文字的长方形卡片下部贴有一条磁带，录好有关的读音，在特制的录音机上放听，可以使学生同时进行看图、听音、识字，容易记忆。在学外文或识字时，还可以跟着朗读，并把自己的声音记录在磁带上。它非常适合低年级学生或学龄前儿童，也可供成年人学习外语或民族语言。图2就是学生在使用卡片录音机学习。

图3是利用录音设备装备的语言实验室。在这种教室里，讲台和每个课桌上都装有录音机、耳机、话筒组和相应的控制旋钮、指示灯等等，可供一个班的学生上外语课。在课堂上老师可以向全班播放一种或几种教学节目。学生可以跟着录音机播放的教材朗读，并能将自己的声音录下，反复播放予以比较。老师通过控制台可以监听每个同学的学习情况。老师与学生、学生与学生之间还可进行对话。

在一般学校里，每班约有三、四十个学生，顶多不超过六十个。可是，如今借助于校内闭路电视，一位老师可以同时给几百、甚至上千个学生讲课。

校内使用的闭路电视系统实际上是一个有线电视广播站，它与（声音）广播站相似，当然，前者要复杂的多。原有的（声音）广播站只能利用话筒、扩音机和喇叭传送声音，而闭路电视系统不仅能传送声音，而且能传送图象，所用的设备也多的多。图4是闭路电视系统的示意图。演播室内有几台摄象机，分别用来拍摄人物、实验、图片资料等教学节目。拍摄好的节目经控制台加工编辑后用电缆送到各教室去。学生坐在教室里看电视（监视器）学习。一个有经验的老师上课，可让几十个班同时听课，而且都能看见老师及其板书和所作的演示实验。老师还可随时插播必要的幻灯片和电影片段等。使用这种现代化工具来听课，学生们兴致勃勃、精力集中、理解深刻、记忆牢固。

在学校闭路电视系统中，我们常常使用磁带录象机。现代的盒式磁带录象机体积不大，操作简便，能够把视频信号和音频信号同时记录在磁带上，随时予以重放，录放时间可达1—3小时。这样，我们可以说是同时掌握了时间和空间，勿庸置疑，它可以大大提高教学质量、扩大教学范围。

老师被人们称誉为“人类灵魂的工程师”，的确是当之无愧的。长江后浪推前浪，世上新人胜旧人。新生力量不断成长，这里凝结了多少老师的心血。年复一年，老师给同学们讲述各种科学知识，回答学生们提出的问题，大量批改学生的作业并对学生进行考核……。这里有许多重复劳动。那么，这一部分有规律的重复劳动能不能实现机械化、自动化呢？

图5上的这个小朋友在聚精会神地玩什么呢？原来孩子手里是一个小型简单的电子计算机。这是一种供小学生学习算术的计算器，它能给出加减乘除各种算题。学生利用机上的数字按键来回答：答对了，面板上显示出“正确”的字样，同时还会出现一个笑脸图案，并伴随有悦耳的声音；如果是答错了，计算器会显示出“错误”，并很不高兴地给出一个“苦脸”，伴随有令人讨厌的声音，但这时计算器仍把正确答案告诉学生。只有学会了这道题，计算器才继续给出下一道算题。孩子们非常喜欢它，手里抱着玩具一样的好伙伴——计算器，在游戏般操作的同时，学会和巩固了最基本的知识。这种学习计算器的构造并不复杂，主要部分是一块大规模集成电路，贮存有按算术加减乘除运算规则编制的题目和相应的答案。它可以按编好的程序，顺次给出题目；也可以根据需要通过难度调节旋钮来控制出现的最大数字和位数，以适应不同年龄孩子的水平。有的计算器还能统计得分成绩、计算所花的学习时间。这样，小小的电子计算机代替了老师的重复劳动，实现了部分教学自动化。

学生们在学校学习，虽然所学的内容一致，但接受的情况却各不相同，这是由他们原有基础、理解能力、思维方法等各方面的差异所造成的。理想的办法是实行单人个别教学，这样可以有针对性地教授和答疑。但是，哪里能配备这么多的老师？电子计算机使这个问题迎刃而解。把老师们掌握的各科知识，编成计算机语言，利用磁盘存贮器存入电子计算机。于是，电子计算机就可以模仿老师去教学生了。

宽敞的教室里窗明几净，每个学生桌上放着一台小“电视机”，有屏幕、打字键盘和一些按钮。这就是使用电子计算机上课的情景。实际上，学生们面前的设备都是电子计算机的终端机。电子计算机的教学能力是很惊人的，它能同时回答学习不同科目的许多学生提出的问题，也可以组织安排全班同学的学习活动，根据每个学生回答问题的水平来给出不同难度的后续题目。这位电子老师循循善诱、严格细致而又耐心，它因材施教最后还能评出每个学生的学习成绩。这样，成绩优秀的学生可以大踏步前进，成绩差的学生也能得到适当的辅导从而跟上队伍。

电视广播刚刚兴办时，播出的节目多为新闻和文娱节目，随着电视技术的飞速发展，电视节目的内容也越来越丰富。目前，电视广播不仅大大丰富了人们的文化生活，而且也成为一种重要的教育手段。

电视广播可以把图象和声音送往全国各地，当然也可把课堂教学内容播送出去。我们可以挑选最优秀的老师在电视台讲课。讲课内容也可精心安排，穿插上各种实物和图片，实验过程也可看得非常清楚。教学节目预先用录象磁带录制下来，集思广益精细加工编辑，可以确保教学质量。象这样一人讲课全国收看，一所电视大学可以拥有几十万、几百万的学生，大大节省了师资和教学设备。这是多快好省地培养人材的最好途径。

目前中央电视台利用微波通信线路向全国许多省市传送电视教学节目，使全国能有更多的人参加电视大学学习。对于微波转送达不到的地区，将来我们要发射广播卫星，利用与地球相对位置固定的同步卫星来转播电视节目（如图6所示）。中央电视台将电视教学节目发射到空中转播台——广播卫星上，经过卫星转发回地面，地面上能够看到卫星的地方都能建立地面站来接收。这样，生活在边远地区的人们，也能参加电视大学的学习了。（中央电化教育馆 杨名甲）