【正文】 多媒體技術(shù)及應(yīng)用 第一章 基礎(chǔ)知識導論 主講人：榮憲舉 多媒體技術(shù)及應(yīng)用 學習重點 ? 多媒體電子出版物的特點和發(fā)展趨勢。 ? 計算機輔助教學的各種方法與手段。 ? CAI制作的基本知識和分類。 ? CAI制作的基本原則。 多媒體技術(shù)及應(yīng)用 ? 多媒體電子出版物（ Multimedium Electronic Publications， MEP）是以電子數(shù)據(jù)的形式，把文字、圖像、影像、聲音、動畫等信息存儲在光、磁療、硅片等非紙張載體上，并通過電腦或網(wǎng)絡(luò)通信來播放以供人們閱讀的出版物。多媒體電子出版物中計算機輔助教學課件占有很大的比例。 ? 專家預測，今后全球的多媒體電子出版產(chǎn)業(yè)將以年平均 24% 的增長率發(fā)展，多媒體電子出版物在出版物中所占的份額將越來越大。印刷媒介與電子媒介的爭斗，將成為數(shù)字化時代最引人注目的現(xiàn)象之一。 多媒體技術(shù)及應(yīng)用 基本概念 計算機輔助教學（ Computer Assisted Instruction， CAI）是利用計算機作為主要的教學媒體來進行教學活動，即利用計算機來輔助教師執(zhí)行教學。 ? 由于采用了 CAI教學，學生不再僅僅向教師學習，而且可以通過知識庫和專家系統(tǒng)學習，可以通過課件光盤學習，可以通過網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)上學習等。 ? 學生由過去的被動學習在很大程度上變成了主動學習。 ? CAI對教育內(nèi)容和教育研究也產(chǎn)生了很大的影響。 正是因為采用了 CAI教學，使得賦予教育以新的內(nèi)容與概念，推動了教育的變革，使其適應(yīng)社會的發(fā)展。它也有利于變被動教育為主動教育、變應(yīng)試教育為素質(zhì)教育。這不僅是教育方法和技術(shù)的更新，而且將深入地影響到教育結(jié)構(gòu)、教學體制和教學管理的整體改革，從而促進教育的現(xiàn)代化。 多媒體技術(shù)及應(yīng)用 應(yīng)用現(xiàn)狀 ? 從 80年代末開始，隨著計算機技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，以及信息技術(shù)被引入教育科學和教育理論研究， CAI教學發(fā)展進入了一個新的階段。尤其是 90年代人工智能、虛擬技術(shù)、超文本和超媒體技術(shù)的實用化， CAI教學內(nèi)容的組織和呈現(xiàn)方式表現(xiàn)出多樣化特點。 CAI教學在許多國家和地區(qū)得到應(yīng)用、推廣和普及。 ? 我國 CAI教學起步晚，但發(fā)展較快。從 70年代末期開始，我國開始了 CAI教學的研究和應(yīng)用實踐。國家在? 九五 ? 科技攻關(guān)項目中，投資了兩千多萬元用于大中小學多媒體教學軟件的開發(fā)，各學科出現(xiàn)了一些較為優(yōu)秀的教學軟件。這些都為我國多媒體 CAI教學的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。 多媒體技術(shù)及應(yīng)用 應(yīng)用現(xiàn)狀 CAI 的未來發(fā)展將會呈現(xiàn)出多態(tài)性。 1．應(yīng)用方式的多樣化 除了能提供交互環(huán)境的 CAI軟件之外，用于課堂演示和幫助教師備課的 CAI軟件也將得到發(fā)展。 2．多種學習資源的集成化 計算機不能說成是唯一的學習資源。重要的是各種學習資源（包括教師）的綜合運用，發(fā)揮各種媒體的各自的獨特作用，從而形成各種學習資源集成的優(yōu)化的學習環(huán)境。 3．研究、使用和教師培訓的互動 CAI軟件的研究和應(yīng)用的根本目的在于改革教學、提高學生的培養(yǎng)質(zhì)量，而不在于為了形式上的使用。把研究、應(yīng)用和教師培訓有機地結(jié)合起來，以研究促進應(yīng)用，反過來又以應(yīng)用促進研究，使其形成互動機制，是保證 CAI發(fā)展的正確途徑。 多媒體技術(shù)及應(yīng)用 教學積件 積件顧名思義就是積累的可被方便地直接調(diào)用或使用的教學軟件。資源豐富的積件庫可使得課件的制作在資源、形式上有充分選擇的余地，更能符合教師個性化的要求。 1． CAI教學積件的特征 （ 1）可獨立運行于諸多操作平臺的可執(zhí)行軟件或動態(tài)鏈接庫，或者至少可運行于當前流行的操作平臺中的一種，如 Windows系列。 （ 2）按照說明書要求操作，以防止在與原開發(fā)環(huán)境不同的環(huán)境中運行時出現(xiàn)錯誤、死機甚至導致系統(tǒng)崩潰。 （ 3）任何與教學內(nèi)容不緊密相關(guān)的包裝都會使得積件無法被調(diào)用或使用。 （ 4）積件不同于課件，不必對某一課作整課的安排，而最好不隨大流地對某一問題從獨特角度作專門的分析或介紹，這樣更具有被調(diào)用的價值，如不同阻力對簡諧振動影響的比較。 （ 5）由于教師廣泛使用 PowerPoint、 VB、 Authorware等 CAI軟件制作工具，源文件也可起到積件的作用。 多媒體技術(shù)及應(yīng)用 教學積件 2．積件庫資源的格式 （ 1）積件： exe、 以及 a5p、 ppt、 pps等常用格式。 （ 2）文本： txt、 rtf、 doc、 html等常用格式。 （ 3）圖片： gif、 jpeg、 bmp等常用格式。 （ 4）聲音： mp mp wav、 midi等常用格式。 （ 5）視頻： mp、 mpeg、 avi、 mov、 rm等常用格式。 3．用戶的培養(yǎng)與參與 多媒體技術(shù)及應(yīng)用 學習模式 1．人一機交互形式 2． CAI授課的形式 3．基于 Inter學習形式 （ 1）實時式講授 （ 2）非實時式講授 （ 3）個別輔導模式 （ 4）群體討論模式 （ 5）探索學習模式 （ 6）協(xié)作學習模式 多媒體技術(shù)及應(yīng)用 應(yīng)用環(huán)境 CAI教學系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。 （ 1）硬件系統(tǒng)的構(gòu)成如圖所示。 （ 2）軟件系統(tǒng)包括：操作系統(tǒng)、各種形式的課件、題庫、 教學管理系統(tǒng)及其開發(fā)與支持環(huán)境軟件。 多媒體技術(shù)及應(yīng)用 CAI教學軟件制作規(guī)范 對 CAI教學軟件來說僅僅通過任何一種形式或某幾種形式，都無法滿足不斷變化的教學工作的需要，無法滿足現(xiàn)代教育改革不斷提出的新的要求。 CAI教學軟件商業(yè)團體的制作與經(jīng)營顯然是 CAI教學軟件的主要來源之一。教育研究部門、高等院校、中小學內(nèi)的電教人員也是 CAI教學軟件的制作力量之一，因此， CAI課件制作的標準化問題值得注意。 多媒體技術(shù)及應(yīng)用 CAI課件 CAI課件及分類 1．課件 課件就是針對具體學科的學習內(nèi)容而開發(fā)設(shè)計的教學軟件。 2． CAI課件 CAI課件是一種教學系統(tǒng)，它的基本功能是教學功能，課件中的教學內(nèi)容及其呈現(xiàn)、教學過程及其控制應(yīng)由教學目的來決定。 3．多媒體 CAI課件 多媒體 CAI課件教學 MMCAI課件（ Multimedia Computer Assisted Instruction）是指能夠獨立地、完整地表述教學內(nèi)容的一類多媒體計算機教學軟件。 4．網(wǎng)絡(luò)多媒體 CAI課件 網(wǎng)絡(luò)多媒體 CAI課件是利用因特網(wǎng)通信技術(shù)使多媒體 CAI課件在網(wǎng)上傳播的某種計算機教學軟件就是網(wǎng)絡(luò)多媒體 CAI課件。 多媒體技術(shù)及應(yīng)用 CAI課件及分類 （ 1）網(wǎng)絡(luò)多媒體 CAI課件的優(yōu)點 ① 教育資源極為豐富。 ② 便于設(shè)計和開發(fā)。 ③ 節(jié)省資金。 ④ 網(wǎng)絡(luò)多媒體 CAI課件教學可以方便的實現(xiàn)教育的個別性，交互性，實時性。 （ 2）網(wǎng)絡(luò)課程簡介 網(wǎng)絡(luò)課程教學環(huán)境主要包括以下部分： ① 工作平臺 ② 教學系統(tǒng)模塊 ③ 素材庫 ④ 意見反饋系統(tǒng) ⑤ 答疑系統(tǒng) ⑥ 討論系統(tǒng) ⑦ 注冊系統(tǒng) ⑧ 學生信息庫 ⑨ 教學資料庫 。 實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)課程功能的途徑有兩條。 一是網(wǎng)絡(luò)課程只包括知識模塊，不含遠程教學功能模塊，網(wǎng)上教學所需的環(huán)境和功能由遠程教學網(wǎng)站提供。二是網(wǎng)絡(luò)課程包含知識模塊，又包含功能模塊，功能模塊是可單獨安裝和卸載的。 多媒體技術(shù)及應(yīng)用 5．多媒體 CAI課件的分類 （ 1）按操作中的流程分：順序型、分支型、交互型和網(wǎng)絡(luò)型； （ 2）按教學中的作用分：貫穿全課程型、突破重難點型、教學自學兼用型； （ 3）按教學中的目的分： —— 測驗型：課件重在針對某個知識點提供反復練習的機會或在教學活動進行到一個階段后用于評價； —— 教學型：重在知識傳授，可供學生自我學習； —— 模擬型：重在現(xiàn)實不允許或不能實現(xiàn)的，用計算機模擬實現(xiàn)； —— 開放型：重在利用超媒體技術(shù)，供學生自主使用和控制跳轉(zhuǎn)方向； —— 按適用年齡分：幼教課件、小學課件、中學課件、成教課件 …… ； —— 按學科分：語文課件、數(shù)學課件、信息技術(shù) …… 。 （ 4） 按出版形式分： —— 網(wǎng)絡(luò)版以數(shù)據(jù)庫和通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，以計算饑的硬盤或光盤為存儲介質(zhì)，可以提供聯(lián)機數(shù)據(jù)庫檢索、傳輸出版，電子報紙、電子郵件、電子雜志等多種服務(wù)； —— 單機版的多媒體 CAI課件則以光盤、磁盤和集成電路卡等為載體。 多媒體技術(shù)及應(yīng)用 5．多媒體 CAI課件的分類 （ 5）按出版內(nèi)容分： —— 教育類，主要是多媒體 CAI課件軟件，這類課件注重教學目標、教學策略，還包括測評和反饋信息功能，讓讀者動手參與，而不是被動接受； —— 娛樂類，這類課件純粹是訓練手眼協(xié)調(diào)的游戲，開發(fā)少兒智力和娛樂，讓用戶在解決問題的過程中，學會某些知識技能； —— 工具類（含數(shù)據(jù)庫），包括名種百科全書、字典、手冊、地圖集、電話號碼本、年鑒．產(chǎn)品說明書、技術(shù)資料、零件圖紙、培訓維護手冊等，強調(diào)運用超文本／超媒體來展現(xiàn)重要的內(nèi)容，能進行檢索，可提供盡可能多樣的查找信息方式，能隨時提示用戶所在的位臵，以免在信息海洋中迷航。 （ 6）按教學方式分： —— 堂件類，采用 Powerpoint等工具制作，教師將在課堂上難以演示或板書的圖片、圖表、公式推導過程等與該課程相關(guān)的內(nèi)容制作成節(jié)目片段，上課時，通過大屏幕投影演示； —— 教件類，主要是教師自己備課時，采用 Powerpoint 、 Authorware等工具制作的一種電子教案，內(nèi)容包括所授某門課程較為完整的重點、難點內(nèi)容，作業(yè)題及答案等。上課時，可通過大屏幕投影演示，一般只供任課教師本人使用，同樣不具備交互式功能； —— 課件類，課件是人們對多媒體 CAI課件的簡稱，其涵義如上所述。 多媒體技術(shù)及應(yīng)用 CAI課件的基本結(jié)構(gòu) CAI課件一般應(yīng)包括：片首、導航目錄、知識主體、片尾。若把一個課件比作一本書，也有封面、目錄、章節(jié)、頁面等。其中頁面是構(gòu)成知識主體的基本單元，每個頁面可以包括背景、文字、圖形、圖像、動畫、視頻、圖標、按鈕等等可見信息，同時還有聲音、背景音樂等不可見信息，這些媒體組合起來共同表現(xiàn)某個具體的教學內(nèi)容。目錄和頁面之間、頁面與頁面之間通過 ? 鏈接 ? 連接起來形成整體并實現(xiàn)跳轉(zhuǎn)。 多媒體技術(shù)及應(yīng)用 CAI課件制作的理論依據(jù) CAI課件設(shè)計 1. 行為主義學習原理 按經(jīng)典的條件作用學說，讓一個中性刺激伴隨著另一個產(chǎn)生某一反應(yīng)的刺激連續(xù)重復呈現(xiàn)，直至單憑那個中性刺激就能誘發(fā)這種反應(yīng)。例如，在著名的巴普洛夫?qū)嶒炛?，鈴聲替代了肉丸引起狗流口水。刺激替代現(xiàn)象在人身上也時有發(fā)生，例如講課中當教師轉(zhuǎn)向黑板時，學生就會拿起筆來準備做筆記。 建立刺激控制取決于兩個條件：一是積極練習，多次練習作正確反應(yīng)；二是跟隨強化，練習后緊接著反應(yīng)以強化。 多媒體技術(shù)及應(yīng)用 2. 制作 CAI課件的行為主義原則 （ 1）規(guī)定目標：將教學期望明確表示為學生所能顯現(xiàn)的行為，保證行為主義心理學基本方面 可觀測的反應(yīng)成為 CAI課件的 ? 路標 ? 。 （ 2）小步子和低錯誤率： CAI課件學習材料被設(shè)計成一系列小單元，使單元間的難度變化比較小，達到較低的錯誤事。 （ 3）自定步調(diào)：允許學生自己控制學習速度。 （ 4）顯式反應(yīng)與即時反饋： CAI課件中通常包含頻繁的交互活動，盡量多地要求學生做出明顯反應(yīng)，當學生做出反應(yīng)時計算機應(yīng)立即給予反饋。 （ 5）提示與確認：包括形式提示和題意提示。前者諸如用間斷下劃線指示正確答案的字符數(shù)，后者諸如為學生提供語境暗示，鼓勵他們利用前面呈現(xiàn)的信息和聯(lián)系原有的知識等。確認是通過反饋對學生反應(yīng)提供肯定性信息，也可看做為另一類提示。 （ 6）計算機控制的學習序列：在教材編列方面，計算機比其他媒體有更大的靈活性。但許多 CAI課件設(shè)計仍以線性序列加反應(yīng)條件補習分支為主，學習序列完全由計算機控制。 行為主義學習理論對 CAI課件的形成起到了不可言喻的作用。但它的某些思想?yún)s與人們的日常經(jīng)驗存在很久的差異，按照這一理論基礎(chǔ)設(shè)計的CAI課件，往往忽視了人們認識過程的主觀能動作用，因此，僅僅依靠行為主義學習理論框架設(shè)計的課件可能會帶來很大的局限性。 多媒體技術(shù)及應(yīng)用 CAI課件設(shè)計 1．認知主義學習原理 認知學習理論認為，有意義的學習過程始終在認知結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進行。先學習的知識對以后的學習總會產(chǎn)生各種影響。 根據(jù)認知主義學習理論，學習過程，特別是一些高級的學習過程，是一種學習者內(nèi)在的思維活動過程。這里簡單描述學