【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 .......... 33 6 第 1 章 緒論 隨著世界信息化發(fā)展越來(lái)越快 ,國(guó)內(nèi)許多學(xué)校在信息技術(shù)方面紛紛采取對(duì)策 ,相繼建立校園網(wǎng) ,開(kāi)始了網(wǎng)上教學(xué)實(shí)驗(yàn) ,以跟上時(shí)代的步伐 ,提高學(xué)校的教育質(zhì)量和教學(xué)效率。但是 ,由于對(duì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)功能 ,軟件設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)的相應(yīng)理論以及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的發(fā)展方向等考慮不足 ,難以充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)勢(shì) ,也難以使教學(xué)面貌出現(xiàn)根本性變革。 在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中 ,計(jì)算機(jī)已進(jìn)入我國(guó)的教育領(lǐng)域 ,并得到迅速的發(fā)展 .計(jì)算機(jī)的引入 ,使計(jì)算機(jī)教學(xué)活動(dòng)成為一項(xiàng)面向未來(lái)、面向現(xiàn)代化的重要工作 ,為當(dāng)代大學(xué)生奔向 21世紀(jì)提 供了一張綠色通行證 .在教育領(lǐng)域中 ,計(jì)算機(jī)不僅是一門學(xué)科 ,而且正逐漸成為有效的教學(xué)和教育管理的有力工具 .它使當(dāng)今的教學(xué)手段、教學(xué)方法、教學(xué)觀念與形式 ,課堂教學(xué)結(jié)構(gòu) ,以至教育思想與教學(xué)理論都發(fā)生了變革 .由此相應(yīng)形成一門新的綜合的教育學(xué)知識(shí)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的研究領(lǐng)域 —— 計(jì)算機(jī)輔助教育 —— CAI。 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 ,為我們帶來(lái)了“個(gè)別化、交互式”的教學(xué)手段 — CAI。 20世紀(jì)80年代后期 ,多媒體技術(shù)的日益成熟 ,改變了計(jì)算機(jī)交互界面差、處理信息種類單一的缺點(diǎn)。它與 CAI結(jié)合 ,豐富了教學(xué)信息表現(xiàn)的形式。多媒體 CAI的出現(xiàn) ,為現(xiàn)代教學(xué)提供了一種表現(xiàn)力豐富、可控程度高的新媒體。它在教學(xué)中的運(yùn)用 ,解決了傳統(tǒng)教學(xué)中許多弊端 ,為教育創(chuàng)造了一種適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)要求的學(xué)習(xí)和教育模式 ,并使教學(xué)的監(jiān)督與評(píng)估更加科學(xué)、合理。 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的日新月異的發(fā)展，以結(jié)合了 CAI，即計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（ puter Assisted Instuction） 技術(shù)為代表的現(xiàn)代教育技術(shù)因其所具有的信息量大、便捷友好的互動(dòng)式教育方式等特點(diǎn)正在占據(jù)著越來(lái)越重要的地位。它既可以用于代替教師進(jìn)行某門課程的教學(xué)，也可以作為常規(guī)課程教學(xué)的補(bǔ)充手段。傳統(tǒng)的教學(xué)模式，由于其交至 性不強(qiáng)，學(xué)習(xí)者只能被動(dòng)接收或有限地控制信急資源，使學(xué)習(xí)者很難根據(jù)自己的實(shí)際情況選擇教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)度，學(xué)習(xí)主動(dòng)性不強(qiáng)。采用了 CAI技術(shù)的教學(xué)模式，在教學(xué)信息的表達(dá)和傳遞上具有很大的優(yōu)越性。目前較為成熟的多媒體技術(shù)的應(yīng)用使得文字、數(shù)據(jù)、圖形、音頻、視頻等不同的媒體結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了對(duì)教學(xué)內(nèi)容的合理有效的組織與管理，并具有形象、生動(dòng)、直觀等特點(diǎn)，可以極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，具有提高教學(xué)效果、擴(kuò)大教學(xué)范圍和延伸教師功能的作用。 為了將 CAI引人教學(xué)過(guò)程中，要求教師制作相關(guān)的課件，我國(guó)自 80年代起，清華大學(xué)、西安交 大等院校相繼成立 CAI研究中心，各高校陸續(xù)推出了許多用于大學(xué)課程教學(xué)的 CAI課件，如清華大學(xué)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)輔助教學(xué)軟件、哈爾濱工業(yè)大學(xué)的材料力學(xué)計(jì)算機(jī)輔助課堂教學(xué)多媒體系統(tǒng)、北京郵電大學(xué)的電路分析輔助教 7 學(xué)與解題系統(tǒng)、浙江大學(xué)的控制原理 CAI課件等。 CAI軟件教學(xué)設(shè)計(jì)模式為設(shè)計(jì)、實(shí)施和管理 CAI軟件的開(kāi)發(fā)提供了理論框架 ,通過(guò)教學(xué)設(shè)計(jì)模式的研究 ,可以幫助我們確定 CAI軟件系統(tǒng)的具體事項(xiàng) (要素 )和許多變量 ,有待研究的具體事項(xiàng)決定以后 ,就可預(yù)測(cè)這些事項(xiàng)之間的關(guān)系 ,從而決定 CAI軟件系統(tǒng)中師生活動(dòng)的內(nèi)容和方式 ,以達(dá)到預(yù)期 的教育、教學(xué)目標(biāo)。實(shí)踐證明，在大學(xué)專業(yè)課程教學(xué)中適度采用 CAI是很有幫助的。 多媒體課 CAI 堂教學(xué)的基本要求 嚴(yán)格執(zhí)行課程教學(xué)大綱 課程教學(xué)大綱是按照專業(yè)人才培養(yǎng)方案制定的，在進(jìn)行多媒體課堂教學(xué)時(shí)，要認(rèn)真執(zhí)行教學(xué)大綱體現(xiàn)出來(lái)的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)要求和教學(xué)原則，杜絕教學(xué)的隨意性。 采用合適的教學(xué)課件 教學(xué)課件可以是用 CAI制作的電子教案，也可以是用其它軟件制作的多媒體教學(xué)課件。對(duì)于所使用的教學(xué)課件，要求如下： 1 課件選題要有助于教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，體現(xiàn)多媒體和交互 性特點(diǎn)。 2 內(nèi)容的選擇能體現(xiàn)教學(xué)要求，重點(diǎn)、難點(diǎn)突出，不照搬課本或教學(xué)參考書。切忌僅僅將教材目錄、幾個(gè)標(biāo)題或大片文字投影在屏幕上的做法，屏幕上所呈現(xiàn)的內(nèi)容大部分應(yīng)該是傳統(tǒng)教學(xué)媒體難以或不能呈現(xiàn)的內(nèi)容。 3 內(nèi)容的闡述符合科學(xué)規(guī)范、深入淺出，語(yǔ)句通順，易于理解。 4 文字簡(jiǎn)練、規(guī)范，沒(méi)有錯(cuò)別字和繁體字。字號(hào)適當(dāng)，保證教室后排座位的學(xué)生能夠看清。 5 適當(dāng)?shù)夭捎寐曇?、圖形、圖像、動(dòng)畫或視頻等多媒體素材強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果，突出與知識(shí)點(diǎn)有關(guān)的要素和結(jié)構(gòu)。 6 能提供較豐富的信息，知識(shí)點(diǎn)可與相關(guān)背景資料相鏈接。 7 界面簡(jiǎn)潔，無(wú)干擾教學(xué)因素。 體現(xiàn)專業(yè)或課程特點(diǎn) 多媒體 CAI教學(xué)設(shè)計(jì) 能 根據(jù)專業(yè)（如文科、理科與工科）和課程類型的不同有所側(cè)重，體現(xiàn)專業(yè)或課程特點(diǎn) 。 課件的大小不限，可以是完整地表現(xiàn)章節(jié)或單元內(nèi)容的課件，也可以是體現(xiàn)教學(xué)中某個(gè)重點(diǎn)、難點(diǎn)的形象化材料。 8 1 具有文科性質(zhì)的課程（如思想政治理論課、大學(xué)英語(yǔ)和法律等）要避免簡(jiǎn)單的書本搬家和呆板的說(shuō)教，應(yīng)注重與相關(guān)的多媒體教學(xué)材料鏈接，材料的選取要有助于學(xué)生對(duì)課本內(nèi)容的理解和掌握、有助于社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的再現(xiàn)。總之，要在知識(shí)的延升上多下功夫。 2 具有理工科性質(zhì)的課程（如數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)和生物等）要防止 課堂教學(xué)信息超量， 應(yīng)側(cè)重于復(fù)雜圖形、圖紙的繪制和物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的展現(xiàn)。對(duì)于 較繁雜的 推理和 演算過(guò)程， 要避免采用“ 一鍵式”整屏整屏的顯示方式； 若不能做到依 課程內(nèi)容的邏輯體系和 學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律逐行、逐句或逐塊 顯示 ，那么 應(yīng)將屏幕呈現(xiàn)和傳統(tǒng)板書結(jié)合起來(lái)，采取 有選擇的 顯示。 3 設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)課程應(yīng)側(cè)重于演示和模擬仿真。 能顧及學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)規(guī)律 教學(xué)節(jié)奏張馳有度，不應(yīng)一味地追求 快 、 多 ，而應(yīng)以學(xué)生能夠接受、思維能夠跟上為前提，要給學(xué)生留有足夠 的思考問(wèn)題和課堂筆記時(shí)間。傳統(tǒng)媒體與現(xiàn)代媒體能有機(jī)結(jié)合，取長(zhǎng)補(bǔ)短，基本達(dá)到按推理或演繹思路進(jìn)行逐步講授的效果。 教學(xué)過(guò)程做到師生互動(dòng) 發(fā)揮學(xué)生的主體作用，避免“滿堂灌”的情況發(fā)生。要滲透啟發(fā)式教學(xué)理念，注意教學(xué)方法的改革。鼓勵(lì)學(xué)生跳出多媒體課件的框框，自己多思考、多提問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。 在多媒體課堂教學(xué)中教師依然是教學(xué)的主導(dǎo) 教師不可以整堂課都坐在操作臺(tái)前，面對(duì)電腦顯示器“照屏宣科”，而應(yīng)適當(dāng)?shù)刈邉?dòng)；盡量用身體語(yǔ)言來(lái)提示、交流教學(xué)信息，以教師的人格魅力和富有情趣的講解來(lái)調(diào) 動(dòng)課堂氣氛，最好用教鞭指點(diǎn)屏幕上的內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生視線，集中注意力，增強(qiáng)教學(xué)效果。站立講課的時(shí)間要達(dá)到百分之五十以上（ 55 歲以上的教授、副教授可適當(dāng)放寬）。教學(xué)用語(yǔ)規(guī)范，語(yǔ)言表達(dá)準(zhǔn)確、清晰、流暢、快慢適度，講普通話。 9 媒體，多媒體與 多媒體 CAI 什么是媒體 (Media) 原意是傳遞信息的工具，現(xiàn)代教育媒體是指?jìng)鬟f教育信息的電子技術(shù)媒體。它由兩部分組成 :一是硬件，指與傳遞教育信息相關(guān)的各種機(jī)器。二是軟件，指已制作的、承載教育信息的幻燈投影片、電影片、錄音、錄像帶、計(jì)算機(jī)軟盤等。 是么是多媒體 “多媒體”一詞站在不同的角度，有不同的解釋法。一般的說(shuō)法是多種媒體的組合 (二至三種媒體以上 )。從我國(guó)電教界講，多媒體是多種媒體的集成組合，其中包括計(jì)算機(jī)和多媒體軟件。教師根據(jù)各自的教學(xué)需要，要直觀、敏捷、快速、生動(dòng)、準(zhǔn)確地用于課堂教學(xué)之中。作為一個(gè)多媒體教學(xué)系統(tǒng)至少應(yīng)具備以下特性。 (l)集成性。其一指存儲(chǔ)信息實(shí)體的集成 。其二指承載信息載體的集成 。其三指技術(shù)基礎(chǔ)是以通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的集成。 (2)控制性。不是指多種設(shè)備的簡(jiǎn)單組合，而是利用集成控制系統(tǒng)來(lái)處理周邊媒體數(shù)據(jù)，使其在不同 的流程上出現(xiàn)。 (3)交互性。學(xué)習(xí)者與機(jī)器交互，通過(guò)自然技能創(chuàng)設(shè)虛擬環(huán)境，獲得三維視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)和觸覺(jué)等更為逼真的體驗(yàn)。 (4)同步性。指不同文字、數(shù)值、圖形、動(dòng)畫、像、聲、影集于一體并在時(shí)間上同步。 什么是多媒體 CAI 所謂多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué) CAI是以計(jì)算機(jī)為主要媒體進(jìn)行的教育活動(dòng)，即用計(jì)算機(jī)幫助教師執(zhí)行教學(xué)功能的活動(dòng)，它是使用圖形、動(dòng)畫、聲音、圖像等多種媒體進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)與傳遞，多媒體將文字、聲音、圖像、圖形、動(dòng)畫和視頻集成一體，它代表著一個(gè)廣闊的計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域，又代表著一種新的教育技術(shù)。其特點(diǎn)之一是音像媒體和計(jì)算機(jī)媒體 (文本、圖像、聲音、動(dòng)畫 )有機(jī)融為一體。也就是多媒體 CAI必須在現(xiàn)代教育技術(shù)與計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)上取長(zhǎng)補(bǔ)短，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，并且多媒體技術(shù)在多媒體教學(xué)中起著主導(dǎo)作用，它與視聽(tīng)、聲音、網(wǎng)絡(luò)等有機(jī)融合，才能真正發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。特點(diǎn)之二，多媒體 CAI教學(xué)系統(tǒng)不同于以往單一多媒體信息系統(tǒng)，它是以計(jì)算機(jī)為中心，把語(yǔ)音、圖像處理技術(shù)和視聽(tīng)技術(shù)集成在一起，并通過(guò)對(duì)音頻、視頻信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)壓縮、解壓過(guò)程實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)不同媒體和接收信息之間的相互進(jìn)行實(shí)時(shí)的交換，而不像平常的電視、廣播系統(tǒng)那樣，只能被動(dòng)的 接收。正是這種實(shí)時(shí)交互特征更適合雙邊學(xué)習(xí)的需要，把學(xué)生的多種感官有機(jī)地組合起來(lái)，獲取雙邊相關(guān)的信息，因?yàn)樾畔鬟f是雙向的，學(xué)生變被動(dòng)接收為主動(dòng)參與。充分發(fā)揮主體作用，并能相應(yīng)選擇適合自己水平的知識(shí) 10 點(diǎn)。 多媒體 CAI 特點(diǎn) 多媒體 CAI（計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)）屬教育科學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)相結(jié)合的綜合性研究與應(yīng)用領(lǐng)域。多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展 ,為先進(jìn)的教學(xué)理論應(yīng)用于計(jì)算機(jī)輔助教育的發(fā)展 ,提供了更為廣闊的空間。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)是一種教學(xué)形態(tài) ,它利用計(jì)算機(jī)的各種功能和特點(diǎn) ,將計(jì)算機(jī)用作教學(xué)媒體 ,完成教學(xué)過(guò)程 中對(duì)教學(xué)信息的處理和傳遞。由于計(jì)算機(jī)在程序的控制下可以通過(guò)輸出設(shè)備向人們呈現(xiàn)各種信息 ,通過(guò)輸出設(shè)備接受使用者輸入的各種信息 ,并能對(duì)其進(jìn)行判斷處理 ,因此 ,把具有教學(xué)功能的軟件 (CAI課件 )配置到計(jì)算機(jī)上之后 ,計(jì)算機(jī)就能像人類教師那樣 ,與學(xué)生構(gòu)成一人一機(jī)教學(xué)系統(tǒng) ,直接面向?qū)W習(xí)者 ,促使學(xué)習(xí)者實(shí)現(xiàn)有效的學(xué)習(xí)。 CAI利用多媒體技術(shù)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教育教學(xué)方式的不足 ,改變了傳統(tǒng)的知識(shí)儲(chǔ)存、傳播和提取方式 ,引起了教育的變革。 CAI課件的非線性在教學(xué)上有利于激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣 ,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維 ,可以滿足不同學(xué)生需要 ,實(shí)現(xiàn)對(duì)教 學(xué)信息最有效的組織管理 ,有利于知識(shí)的獲取與保持 ,符合人們的認(rèn)知規(guī)律 ,有利于促進(jìn)對(duì)學(xué)習(xí)者創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)等諸多方面。 特點(diǎn)之一是音像媒體 (聲音、圖像 )和計(jì)算機(jī)媒體 (文本、圖形、動(dòng)畫 )有機(jī)融為一體。也就是多媒體 CAI必須在電化教育與計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)上取長(zhǎng)補(bǔ)短，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，并且多媒體技術(shù)在多媒體教學(xué)中起著主導(dǎo)作用，它與視聽(tīng)、聲音、網(wǎng)絡(luò)等有機(jī)融合，才能真正發(fā)揮出多媒體 CAI教學(xué)的優(yōu)勢(shì)。 特點(diǎn)之二，多媒體 CAI教學(xué)系統(tǒng)不同于以往單一媒體信息系統(tǒng)，它是以計(jì)算機(jī)為中心，把語(yǔ)音、圖像處理技術(shù)和視聽(tīng)技術(shù)集成在一起，并通過(guò)對(duì)音頻、視頻信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)壓縮、解壓過(guò)程實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)不同媒體信息的存貯傳遞、加工、交換的檢索。它可以使傳播信息和接收信息之間相互進(jìn)行實(shí)時(shí)的交換，而不像傳統(tǒng)的電視、廣播系統(tǒng)那樣，人只能被動(dòng)地接收。正是這種實(shí)時(shí)交互特征更適合雙邊教學(xué)需要，把學(xué)生的多種感官有機(jī)地組合起來(lái)，獲取相關(guān)的信息，因?yàn)樾畔⒌膫鬟f是雙向的，學(xué)生變被動(dòng)接受為主動(dòng)參與。充分發(fā)揮主體作用，并能相應(yīng)選擇適合自己水平的知識(shí)界點(diǎn)。 多媒體 CAI 的作用和地位 計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)首先改變了幾百年來(lái)的一支粉筆、一塊黑板的傳統(tǒng)教學(xué)手段。它以生動(dòng)的畫面、形象 的演示，給人以耳目一新的感覺(jué)。但就總體而言，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)不僅能替代一些傳統(tǒng)教學(xué)的手段，而且能達(dá)到傳統(tǒng)教學(xué)無(wú)法達(dá)到的教學(xué)效果。比如利用計(jì)算機(jī)的動(dòng)態(tài)特性表現(xiàn)一些動(dòng)態(tài)畫面、它的圖畫特性表現(xiàn)一 11 些抽象的東西。這在一些輔助教學(xué)軟件中表現(xiàn)得淋漓盡致，因此從計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)所表現(xiàn)出來(lái)的特征性來(lái)看，它具有明顯的不可替代性。 計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)除了能表現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的一些生動(dòng)的效果外，還可以增加課容量，提高課密度，由于利用多媒體、網(wǎng)絡(luò)通訊等手段，使講解更直觀、更清晰、更具吸引力，學(xué)生學(xué)得更快且印象更深。因此不論從理解或記憶的角 度來(lái)看，輔助教學(xué)都能達(dá)到良好的教學(xué)效果，它能使課容量、課密度達(dá)到飽和的程度 ,這是傳統(tǒng)教學(xué)所無(wú)法比擬的。此外，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)具有學(xué)習(xí)者和教師自由調(diào)整和控制學(xué)習(xí)進(jìn)程的特點(diǎn)。因此，在因材施教方面也有它獨(dú)到的一面。 最后，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)是一種以計(jì)算機(jī)軟件為載體的教學(xué)。而軟件的易傳播性，也是引起教學(xué)方法進(jìn)行變革的巨大動(dòng)力。從歷史的角度講，信息的收集和傳播方式的每一次巨變 ,都有力地推動(dòng)了社會(huì)向前發(fā)展。而在當(dāng)今的信息社會(huì)中，計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，可以使一種好的教學(xué)方法隨著軟件迅速推廣到全國(guó)各地 ,這就促進(jìn)了教學(xué)方法更新， 我們有理由相信 ,，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)作為信息化工程的一部分，必將會(huì)體現(xiàn)它獨(dú)特的魅力。 開(kāi)展計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)多媒體 CAI 的意義 實(shí)施素質(zhì)教育的主渠道是課堂教學(xué)，大力推進(jìn)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，應(yīng)用多媒體計(jì)算機(jī)和現(xiàn)行教育技術(shù)，開(kāi)展計(jì)算機(jī)輔助課堂教學(xué)，對(duì)實(shí)施素質(zhì)教育具有重要意義。它有利于教學(xué)過(guò)程更加科學(xué)化、有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性 ,創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境；有利于突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)，提高教學(xué)效果；有利于培養(yǎng)學(xué)生的變異思維能力和對(duì)美的感受力；有利于增強(qiáng)學(xué)生的計(jì)算