多媒体计算机辅助教学PPT课件.ppt

第五章多媒体计算机辅助教学 学习目标理解计算机辅助教学 多媒体技术 课件及其相关概念 了解计算机辅助教学的基本模式及其特点 熟悉课件开发的步骤 学会多媒体课件制作的基本方法 了解多媒体素材获取 编辑 以及素材集成的基本方法与常用工具 理解智能计算机辅助教学系统的基本结构 了解人工智能教育应用的主要领域与当前动向 1 主要内容 计算机的教育应用计算机辅助教学的基本模式多媒体课件的开发多媒体素材的采集与编辑人工智能与教育多媒体课件创作工具简介 2 计算机的教育应用 从计算机应用的功能来看 计算机在教育中的应用方式包括 计算机辅助教学 ComputerAssistedInstruction 简称CAI CAI是CBE的重要组成部分 CAI指的是用计算机帮助或代替教师执行部分教学任务 传递教学信息 向学生传授知识和训练技能 直接为学生服务 计算机管理教学 ComputerManagedInstruction 简称CMI CMI也是CBE的重要组成部分 广义地说 CMI是指计算机在学校管理中的各项应用 包括教学管理 学校行政管理 学校其他资源管理等 狭义地说 CMI是指利用计算机指导整个教学过程的教学管理系统 它的功能包括管理教学计划和教学资源 以及帮助教师构造测验和评分等 3 计算机的教育应用 从计算机应用的对象来看 计算机在教育中的应用可以分成三个方面 学习计算机 Learnaboutcomputer 即把计算机作为学习对象 其内容包括计算机的基础知识 基本技能及其对社会的影响等三部分 用计算机学习 Learnwithcomputer 即学生可以把计算机作为学习工具 主要包括用计算机来完成信息的获取 保存 处理和交流等任务 从计算机学习 Learnfromcomputer 即教师把计算机作为一种辅助的教学工具来辅助教学 辅助测试 管理教学与辅助备课等工作 4 计算机辅助教育 Computer BasedEducation 简称CBE 是计算机在教育领域中应用的统称 它涉及教学 科研和管理等教育领域的各个方面 目前 计算机辅助教育的内容和深度还在不断发展 随着以计算机 网络技术为代表的现代信息技术的发展 以及信息技术在教育领域中应用的不断深入 现在人们对于计算机辅助教育和教育信息化 信息技术的教育应用 教育信息技术等术语 在许多场合的使用中往往不作严格区分 计算机的教育应用 5 多媒体课件 多媒体技术 是指把文字 声音 图像 动画 视频等多种媒体进行交互式综合处理的技术 即通过计算机 用多种媒体手段来存储 传播和处理信息的技术 有集成性 交互性和多样性等特点 多媒体课件 在多媒体教学中 用于执行教学任务的多媒体软件称为多媒体课件 MultimediaCourseware 简称课件 超文本 Hypertext 和超媒体 Hypermedia 是多媒体课件中的两个十分重要的概念 6 计算机辅助教学的基本模式 教师备课型CAI软件课堂演示型CAI软件个别化学习型CAI软件操练与练习个别指导辅助测验模拟问题解决教学游戏信息检索协作学习型CAI软件整合型CAI软件 7 教师备课型CAI软件 为教师提供教学用的各种参考资料为教师提供用于考试的试题及相应的答案为教师提供优秀教师的教案为教师提供制作CAI软件的平台如几何画板 网络课件制作平台 物理画板等 8 课堂演示型CAI软件 适于表现的内容有 其他手段难以表现的微观现象 真实实验中有危险的现象 真实实验中要很长或极短时间才能看到的现象 过去的过程或事件 需要反复观察的动态现象 9 10 个别化学习型CAI软件 操练与练习个别指导辅助测验模拟问题求解教学游戏信息检索 11 模式1 操练与练习 功能 巩固和熟练某些知识和技能 不传授新知识 特点 反馈及时 激励学生 成绩保存 12 实例2 蒋刚系列教学软件 轻轻松松背单词 13 模式2 个别指导 功能 由计算机扮演讲课教师的角色 目的是向学生传授新知识和新技能特点 学生参与学习 个别化教学 高效率 14 个别指导模式的一般流程 15 个别指导模式的典型例子 清华洪恩的 开天辟地 万事无忧 畅通无阻 三步曲 图 畅通无阻 画面 16 模式3 辅助测验 CBT 自动出卷题库与卷库联机测验或自动阅卷题型 客观题在线的适应性测试光学标记阅读仪 OMR 测验分析测试项目分析 难度 区分度 信度与效度计算因素分析 17 18 模式4 模拟 仿真 功能 用计算机来模拟真实的自然现象或社会现象分类 实验模拟例 美国伊利诺斯大学PLATO系统的 遗传实验室 管理模拟例 银行服务窗口排队模拟 训练模拟例 飞机驾驶模拟 汽车驾驶模拟 优点 高效 安全 低成本 真实 有趣注意 针对适当的场合准备与总结 19 模拟 仿真 实例 模拟电路仿真 20 模式5 问题求解 功能 以计算机为工具 让学生自己解决那些与实际较接近的问题基本形式 特定的问题求解例 推箱子 工具性问题求解例1 Mathematica符号计算 例2 Pspice 电路分析与设计注意 跨课程 学科 综合考虑与分步实施教师要事先掌握软件或工具的使用尽量通过连机Help功能学习软件的使用 21 工具性问题求解de实例 符号计算 Mathematica 功能 数值计算 符号计算 绘图例1 多项式通分In x r 1 x 2 1 x 2 x 1 x 2 1 x 2 x Together r 2 2xOut 1 x 2 x 例2 提取公因式In Factor 2 1 x Out 1 x 2 x 22 工具性问题求解de实例 电路分析 PSpice 功能 电路图绘制 电路分析 输出结果 数据和图形 例 输入网单文件 ACEAMP1C11220URB24RMOD1RB24450K IC 2 5MA 23 模式6 教学游戏 功能 以游戏形式呈现内容 产生竞争性的潜在的学习环境 寓教于乐 与普通电子游戏的区别 有明确的教学目标注意 围绕教学目标 激发学生的学习兴趣游戏形式多样化根据教学目标分级在公平竞争基础上 充分发挥想象力 24 整合型CAI软件 将计算机的应用整合于学科的教学过程中 计算机作为工具 完成学生学习过程中需要做的工作 如 金山词霸 科利华教学资源库 25 协作学习型CAI软件 强调学习过程中的协作与交流 着重意义建构 它具有以下特点 以学习者为中心 以小组学习为基本的学习形式 提供问题情境 促进协作与交流 26 多媒体课件的开发步骤 多媒体课件的开发 27 Step1环境分析 课件目标分析确定教学内容 教学要求如 学习新概念 巩固已学知识 训练能力等课件使用对象分析学习者的一般特点 已有的基础与能力 学习者的计算机能力开发成本估算开发劳务费 资料购买 消耗材料 软件维护 28 Step2教学设计 分析教学内容根据前述确定的教学目标 具体划分教学内容范围 揭示教学内容各组成部分之间的联系 划分教学单元教学单元划分 每个单元进行一小段相对独立的教学活动 例如一个新概念或一个知识点的教学 选择教学模式根据个别指导模式 适用于呈现信息和引导学习操练与练习模式 适用于练习和评价阶段模拟模式 适用于上述四个阶段的任意组合教学游戏模式 用于练习阶段问题求解模式 适用于呈现信息 引导学习以及练习三个阶段 29 Step3脚本 稿本 编写 脚本详细的课件实施方案是教学设计向计算机软件实现的过渡阶段文字脚本按照教学要求对课件所要表达的内容进行的文字描述 是多媒体课件 教什么 如何教 和 学什么 如何学 的文字描述制作脚本在文字脚本基础上改写成的 能体现软件结构和教学功能的一种具体描述 是软件编制的直接依据 是一种适合于计算机实现的形式 30 脚本实例 小学语文课件 北京 名称首都北京文字脚本金华市环城小学叶爱青制作人员金华市环城小学朱海峰适用对象小学三年级学生使用方式1 操练与练习 2 个别指导3 辅助测试4 模拟5 问题解决 6 课堂演示教学知识点划分知识单元知识点素材形式教学目标首都 词 文本 图象 音乐掌握北风貌视频 文本了解生字文本 动画 示范音 组词掌握 应用京广场四周物景图象 文本 解说了解物景方位图象 文本 解说 视频掌握 应用 31 脚本实例 小学语文课件 北京 的基本结构 32 脚本实例 小学语文课件 北京 制作脚本 33 课件界面布局的例子 34 根据下面一段小学语文课文 35 Step4软件编写与素材准备 采用课件创作工具例如 方正奥思 Authorware PowerPointFrontPage等 适宜于非计算机专业的教师自行开发课件采用计算机高级语言例如 VisualBasic语言 C语言或FoxPro语言等 适用于结构复杂 或商品化和加密要求较高的课件多媒体素材准备文字 图形 图像 视频 音频 动画等 36 Step5评价修改 课件评价de基本方式正式评价 鉴定 由有关部门组织 由有关方面专家构成专门小组 经过严格程序进行全面而科学评价 具有较高的权威性非正式评价由个别或若干开发人员 教师或学校所进行的一般性的评价 形成性评价在开发过程中所进行的评价 旨在调试和修正软件制作 使之更加完善 总结性评价在课件开发结束之后所进行的评价 旨在对课件质量作出最终的判定 37 评价的基本原则 思想性原则 要以正确教育目的为导向 制定的评价指标要始终贯彻国家的教育方针政策 致力于培养具有高素质的新世纪人才 完备性原则 制定评价指标体系是满足指标的完备性 即要求制定的学习软件质量评价指标体系不能疏漏任何重要信息 应全面 系统的覆盖软件的各方面因素 合理性原则 应遵循科学的教育理论和统计学方法 同时要保证评价指标之间的独立性 减少冗余 可操作性原则 要求制定的指标体系既能对软件进行质量评价 又便于评价过程中的操作实施 38 MCAI课件的评价标准 科学性标准教育性标准艺术性标准技术性标准 39 科学性 课件的取材适宜 内容科学 正确 规范 课件中所有表述的内容要准确无误 课件中引用的资料正确 知识的呈现顺序符合面向学生的认知逻辑规律 无错别字和繁体字20 40 教育性 课件中的有关内容直观 形象 利于学生理解知识 课件的使用应有利于情景的创设 调动学生学习的积极性和主动性 课件的设计新颖 进一步调动学生的学习热情 课件在课堂教学中具有较大的启发性 课件的针对性强 内容完整 能否支持合作学习 自主学习或探究式学习等以学生为中心的学习模式30 41 艺术性 画面制作应具有较高艺术性 整体标准相对统一 课件所展示的语言文字应规范 简洁 明了 声音清晰 无杂音 对课件有充实作用20 42 技术性 课件的制作和使用上恰当运用多媒体效果 课件的交互性较高 课件在调试 运行过程中不应出现故障 操作简便 快捷 移植是否方便 能否在不同配置的机器上正常运行 课件可以被方便地更新 利于交流 提高 课件是否恰当的选择了软件的类型 课件是否适用于教师日常教学 课件是否允许在日后的使用中不断进行扩展 课件是否具有网络性 使教师或学生获取丰富的网络资源 10 20 43 课件评价的基本内容 信息呈现方面人 机交互方面教学过程控制方面文档提供方面其它方面 多媒体课件的开发 44 作业 选择一门学科的一个知识点 在对教学目标 方法等方面作系统分析后 进行教学设计和脚本的编写 45 多媒体素材的采集与编辑 多媒体素材多媒体素材是指多媒体课件中所用到的各种视觉和听觉材料 多媒体素材是构成课件的元素 多媒体素材的种类文本 声音 图形 图像 动画 视频等 46 多媒体素材的 采集 编辑 多媒体素材的 采集 编辑 从现有的各种资料中提取有用信息 将其转换为多媒体创作工具可以引用的素材的过程多媒体素材的准备常用的方法 收集现有的各种媒体素材的计算机文件 经过适当整理 成为适于课件使用的素材 收集现有但不是计算机文件形式的各种媒体素材 采用适当方式转换成计算机文件 以便使用 根据脚本确定的内容 表达方式 选用适当的软件自制有关素材 多媒体素材的采集与编辑 47 多媒体素材 文字 文字是多媒体课件中的最主要成分文字的种类 文本文字 是指带特定格式的文字 即具有字体 字号 字型 颜色等效果的文字称为文本 常见的格式有 TXT DOC等 文本文字的制作 WORD 写字板 记事本 WPS等 键盘输入 语音输入 手写输入 OCR识别等 多媒体素材的采集与编辑 48 多媒体素材 文字 文字字体的选择与安装Windows和Office自带的字体其他特殊字体的安装 方正 汉鼎 汉仪 华康 文鼎等酷字千寻 章苏静 49 多媒体素材 文字 图形 图像文字 点阵 位图 图像文字 矢量图形文字 微软 图像文字素材的优势 图像化的文字保留了原始的风格和特殊效果 字体 颜色 形状等 并且可以很方便地调整尺寸 为课件增色不少 50 图形 图像文字的制作 Office中的艺术字 注意 office中用公式编辑器输入的公式和插入的艺术字及自选图形等文字内容无法导入到大多数多媒体集成软件中 解决的办法 截成图像文字 用Photoshop制作图像文字 UleadEffects TypeKai sPowerTools KPT用PhotoDraw制作图像文字 用flash制作图形 图像文字 用CorelDraw制作图形文字 用COOL3D制作三维艺术字 51 多媒体素材 图形 图像 图形 图像在课件中的作用 图形 图像素材是课件中的主要多媒体信息 它不仅用于前景和背景的界面美化 更用于课件知识内容的表达 图形 图像界面外观是反映课件个性的关键因素之一 图像 也称为位图 以记录图像平面的每一个像素来反映图像 适用于具有复杂色彩 虚实丰富的图像 如照片 绘图等 位图像素的多少决定了文件大小和图像细节的丰富程度 图形 称为矢量图 矢量图中物体的位置 形状 大小 颜色等是以数学方式记录的 而不是记录像素的属性 矢量图编辑时可以无级缩放不影响分辨率 而且比图像文件小很多 52 多媒体素材 图形 图像 课件中常见图形 图像文件设备独立位图文件 BMP 优点 绝大多数图形软件都支持BMP格式 无压缩 不会丢失图像的任何细节 缺点 文件的规模大GIF文件 GIF 是Internet上使用的最重要的图像格式之一优点 文件的压缩比比较高 文件长度较小支持图像内的小型动画缺陷 仅能表达256色的图像 53 图像文件的常见类型 JPG文件 JPG 优点 文件可以非常小 可通过降低压缩比来获得较高质量的图像 或反而行之 缺点 是有损压缩 不适宜于存储珍贵或原始素材WMF文件 WMF 优点 是一种矢量图形格式 支持透明 文件很小 缺点 与Gif相似对于色彩表达不够丰富 Office的剪贴画 SWF文件 SWF 优点 准流形式的矢量图 特点是文件容量小 可边下载边播放 可无级放大等缺点 需安装插件才能播放 54 bmp图 55 gif图 56 jpg图 57 swf图 58 wmf图 59 图形 图像素材的采集方法 直接购买数字化的图像或图片从由专业人员制作的储存在CD ROM中的数字化图像库中提取利用Internet上的图像资源从Internet上下载或拷贝各类图像利用扫描仪 从已有的照片 图片 印刷品中快速获取数字图像的有效方法 60 利用数码相机 将实际物景直接转化为数字图像捕捉屏幕画面并进行数字化处理利用Windows PrintScreen 剪贴板利用SnagIt 超级解霸等截图软件来抓取所需的图像利用工具软件 编辑已有的数字图像 或者直接制作简单图形 图形 图像素材的采集方法 61 图像的编辑与制作 画笔 Paintbrush Windows下的一个小型绘图软件 可处理简单图形Photoshop是Adobe公司的最著名的图像处理软件 只要你想得到 Photoshop就能让你做得到UleadEffects ParticleKai sPowerTools KPTPhotoDraw是Microsoft最新推出的图像处理软件 它有丰富的功能及良好的易用性 且与Office及Web页可以无缝地连接和嵌入 62 图像的编辑与制作 MacromediaFlash绘制图形 处理图像 CorelDraw绘制图形 处理图像 MicrosoftVisio绘制图形 AutoCAD绘制二维图形 3DSMAX绘制三维图形 金山画王 63 多媒体素材 声音 声音素材在课件中的作用 多媒体课件中 适当地运用声音能起到文字 图像 动画等媒体形式无法替代的作用 如调节课件使用者的情绪 引起使用者的注意等 当然 声音作为一种信息载体 其更主要的作用是直接 清晰地表达语意 64 常见声音文件的类型 波形声音文件 wav文件 可以重现各种类型的声音 包括噪声 乐声 以及立体声 单声等缺点 文件的容量较大解决方法 适当降低音质例如 采用8位量化级和11 025K采样率1 8 65 常见声音文件的类型 MIDI 乐器数字接口 文件以数值形式存贮的命令 经过声卡将它们合成输出优点 文件容量小 通常是波形文件的1 1500缺陷 表达能力有限 无法重现自然声音 由于它与Wav等音频格式不同的是播放质量很大程度上取决于硬件或软件的音源环境 即同样的MIDI文件在不同的电脑上可能有非常明显的效果差别 究其原因是因为它们调用的波表音色库不一样 YamahaSYXG100plus软波表 66 常见声音文件的类型 MP3音频文件MP3与WAV的压缩率之比为1 10 分钟的CD品质的PCM编码的WAV文件 占用大约50MB左右的存储空间 而采用MP3压缩编码 数据采样率为128kbps 44kHz 方式得到的文件大约4 5MB 并且声音的品质几乎没有下降 优点 压缩比高 音质好 缺点 压缩和播放需要相应的软件 RM音乐流是目前Internet上最新流行的音乐类型优点 压缩比高 可直接在网上播放 缺点 音质欠佳 需相应的软件播放 67 声音素材的采集与制作 从光盘或Internet上引用WAV MID MP3等声音素材 利用超级解霸等软件对声音素材进行采集和格式转换 以满足课件开发平台所需的音频格式 VCD WAVMP3 WAVCD WAVCD MP3 68 声音素材的采集与制作 利用多媒体录音设备录制Windows中的附件 用于录制 播放和编辑波形声音 WAV 并进行简单的效果处理 设置录音属性决定录音的通道录音Office中PowerPoint中的录音动能利用外接录音机 CD机等从声卡的输入接口采集声音素材 69 声音素材的制作 CoolEdit2000音频文件处理软件 CakeworkPro9 0音乐作曲软件 声卡自带的的音频处理软件 70 多媒体素材 动画 动画素材在课件中的作用 动画可以使多媒体课件更形象 更生动地表现事实 在教学中如果把一些动态过程或微观现象制作成动画 将有利于学生对相关知识的理解 因此 动画在多媒体课件中占举足轻重的地位 制作动画是开发多媒体课件不可少的技能 71 常见的动画文件类型 GIF文件 GIF 它不仅用于保存单帧图像 还能保存连续多帧的图像 并支持循环播放 这种动画格式支持软件或平台较多 尤其在网络上 SWF文件 swf 准流形式的文件 特点是文件容量小 可边下载边播放 矢量图 可无级放大等可由flash软件制作FLC文件 FLC 可以由3DStudio和AnimatorPro软件生成 72 动画素材的采集与加工 从光盘或Internet上引用GIF SWF等动画素材利用超级解霸 RoboDemo SnagIt等软件对动画素材进行采集和格式转换 以满足课件开发平台所需的动画格式 利用GIFMovieGearUleadGIFAnimator等软件制作GIF动画 73 动画素材的采集与加工 利用MacromediaFlash进行动画制作Flash辅助分析工具 SwiftAxeMXDeFlash13闪客快斧Flash辅助插件Goldshell 74 多媒体素材 视频 视频素材在课件中的作用 视频作为多媒体家族中的成员之一 在多媒体课件中占有非常重要的地位 因为它本身就可以是由文本 图形图像 声音 动画中的一种或多种组合而成 利用其声音与画面同步 表现力强的特点 能大大提高教学的直观性和形象性 75 常见视频文件的类型 MOV文件Apple公司的QuickTime软件所使用的数字视频文件 MPG文件全屏幕活动视频的标准文件通过MPEG方法进行压缩 文件小在1024 768分辨率下可以以超过25帧 秒的速率同步播放视频和CD伴音AVI文件是Wind