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計算機輔助教學(xué)計算機輔助下進行的各種教學(xué)活動01應(yīng)用優(yōu)勢發(fā)展歷史應(yīng)用環(huán)境研究內(nèi)容基本構(gòu)成發(fā)展趨勢目錄0305020406基本信息計算機輔助教學(xué)(ComputerAidedInstruction,簡稱CAI)是在計算機輔助下進行的各種教學(xué)活動,以對話方式與學(xué)生討論教學(xué)內(nèi)容、安排教學(xué)進程、進行教學(xué)訓(xùn)練的方法與技術(shù)。應(yīng)用優(yōu)勢應(yīng)用優(yōu)勢計算機輔助教學(xué)CAI為學(xué)生提供一個良好的個人化學(xué)習(xí)環(huán)境。綜合應(yīng)用多媒體、超文本、人工智能、網(wǎng)絡(luò)通信和知識庫等計算機技術(shù),克服了傳統(tǒng)教學(xué)情景方式上單一、片面的缺點。它的使用能有效地縮短學(xué)習(xí)時間、提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率,實現(xiàn)最優(yōu)化的教學(xué)目標。

研究內(nèi)容研究內(nèi)容計算機輔助教學(xué)模式到2013年為止CAI系統(tǒng)通常采用的教學(xué)模式有以下6種:(1)練習(xí):包括編排題目、比較答案及登記分數(shù),通常作為正常教學(xué)的補充;(2)個別指導(dǎo):包括教授規(guī)則、評估學(xué)生的理解和提供應(yīng)用的環(huán)境等;計算機輔助教學(xué)(3)對話與咨詢:又稱為“蘇格拉底”教學(xué)模式,允許學(xué)生與計算機之間進行比較自由的“談話”;(4)游戲:創(chuàng)造一個帶競爭性的學(xué)習(xí)環(huán)境,游戲的內(nèi)容和過程與教學(xué)目標相聯(lián)系;(5)模擬:用計算機模仿真實現(xiàn)象(自然的或人為的現(xiàn)象),并加以控制,如模擬化學(xué)或物理實驗和飛機、車船駕駛訓(xùn)練等;(6)問題求解:讓學(xué)生以多種途徑運用規(guī)則和概念,得到問題的解,既要求學(xué)生不僅知道問題的正確答案,而且掌握其解答過程。在具體的教學(xué)過程中,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容表達的需要和教學(xué)目的的要求,需要在同一課程不同的內(nèi)容或不同的教學(xué)環(huán)節(jié)中交叉使用這些教學(xué)模式。2)計算機輔助教學(xué)課件的制作:CAI系統(tǒng)工程核心是課件。由課件設(shè)計者根據(jù)教學(xué)要求用CAI寫作工具或計算機語言編制而成。3)計算機輔助教學(xué)寫作工具與環(huán)境:CAI寫作工具是提供給課程教師編制課件的寫作環(huán)境。發(fā)展歷史發(fā)展歷史計算機輔助教學(xué),簡稱CAI,是英文COMPUTERASSISTEDINSTRUCTION的縮寫。美國是進行計算機輔助教學(xué)研究和應(yīng)用最早的國家,所以CAI的歷史基本上是以美國CAI發(fā)展歷史為主線。近四十年來,CAI的發(fā)展大體上經(jīng)歷了五個階段。(1)1958--1965年圖書《計算機輔助教學(xué)技術(shù)》這是CAI發(fā)展的初期階段。在這個時期,主要是以大學(xué)和計算機公司為中心開展的軟件硬件開發(fā)研究工作,并出現(xiàn)了一些有代表性的系統(tǒng)。如:PLATO系統(tǒng)。(2)1965--1970年這一時期的特點是研究規(guī)模擴大,并且將以前的研究成果投入應(yīng)用。斯坦福大學(xué)在1966年研制了IBM1500教學(xué)系統(tǒng)。(3)1970--1975年這一時期,CAI的應(yīng)用范圍不斷擴大,并進一步趨向?qū)嵱没?。開發(fā)的科目除了數(shù)學(xué),物理之外,在醫(yī)學(xué)、語言學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、音樂等多種學(xué)科領(lǐng)域均開展了CAI的應(yīng)用?;緲?gòu)成基本構(gòu)成CAI一般可分為計算機硬件、系統(tǒng)軟件和課程軟件三部分。1.系統(tǒng)硬件(略)2.系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)、語言處理系統(tǒng)、各種工具軟件和寫作系統(tǒng)。工具軟件是指為了幫助和支持CAI課件的開發(fā),提高CAI課件的質(zhì)量,完成某種特定功能的專用軟件,如文字處理工具、表格處理工具、圖形處理工具和動畫制作工具等。課件寫作系統(tǒng)是一種為了免除教師學(xué)習(xí)程序設(shè)計語言而設(shè)計的應(yīng)用軟件。教與學(xué)之間的連接關(guān)系、問題與答案等,系統(tǒng)就能自動生成課件。這種課件寫作系統(tǒng)大大減輕了教師編程的負擔(dān),有利于CAI的推廣。我們推薦PowerPoint、Authorware兩種軟件,簡便實用。3.課程軟件它是教師或程序設(shè)計人員根據(jù)教學(xué)要求,用計算機語言或課件寫作系統(tǒng)編制的教學(xué)應(yīng)用軟件。課件反映了教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標、教學(xué)策略和教學(xué)經(jīng)驗。課件的開發(fā)要依靠教師,如果教師在硬件和技術(shù)上有困難,可以向電教中心提出。電教中心可以承擔(dān)技術(shù)方面的工作,與教師共同完成CAI課件的編制工作。應(yīng)用環(huán)境應(yīng)用環(huán)境進行多媒體計算機輔助教學(xué),重要的是要構(gòu)建與之相適應(yīng)的教學(xué)環(huán)境。(一)計算機輔助教學(xué)的制作環(huán)境1.硬件計算機輔助教學(xué)系統(tǒng)中所有的設(shè)備裝置稱為硬件(hardware)。硬件是CAI系統(tǒng)的基礎(chǔ),在CAI活動中它們呈現(xiàn)具體的教學(xué)內(nèi)容、接受學(xué)生的反應(yīng),并執(zhí)行各種具體的教學(xué)信息的處理、分析,進行決策判斷和控制等等。除了常規(guī)的硬件如主機、內(nèi)存、硬盤、顯示器、網(wǎng)卡之外,還有音頻信息處理硬件、視頻信息處理硬件及光盤驅(qū)動器等部分。2.軟件在計算機輔助教學(xué)系統(tǒng)中,計算機的軟件大致可分為以下三類:(1)操作系統(tǒng)軟件:如Window2000、Windowsxp等。(2)素材制作軟件:如繪圖軟件、圖像處理軟件、聲音編輯軟件、視頻編輯軟件以及動畫制作軟件等,用來完成圖像掃描輸入與處理、聲音錄制與編輯、視頻采集與壓縮編碼、動畫制作與生成等。發(fā)展趨勢發(fā)展趨勢標準化發(fā)展計算機輔助教學(xué)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,在設(shè)計開發(fā)過程中,必須制訂和遵守統(tǒng)一標準,保證系統(tǒng)的可擴展性。建立國家標準計算機輔助教學(xué)的數(shù)據(jù)編碼標準或規(guī)范,制訂教學(xué)應(yīng)用軟件開發(fā)和建設(shè)規(guī)范,規(guī)范教學(xué)應(yīng)用軟件系統(tǒng)的開發(fā)建設(shè),保證應(yīng)用的有機集成。虛擬化發(fā)展虛擬化是計算機輔助教學(xué)發(fā)展的另一主要趨向。隨著計算機的運行速度的快速提高,大容量、高速度的數(shù)據(jù)存儲工具的發(fā)明以及各種人機界面技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展,計算機處理大批量的聲音、圖像信息將變得隨心所欲。在計算機輔助教學(xué)中,虛擬現(xiàn)實技術(shù)將得到廣泛應(yīng)用,學(xué)生不僅僅聽到或看到各種信息,而且可以進入到學(xué)習(xí)內(nèi)容中去;

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