教学课件：《计算机辅助教学理论与实践》

1、计算机辅助教学理论与实践 计算机辅助教学概论 第 1 章下一页上一页结 束 *XXXXXXXXXXXXXXXXXX 目 录1.1 计算机辅助教学的发展历史 1.1.1 国外计算机辅助教学发展概论1.1.2 国内计算机辅助教学发展概论1.1.3 计算机辅助教学的发展趋势下一页上一页结 束1.2 基本概念 1.2.1 计算机辅助教育1.2.2 计算机辅助教学1.2.3 计算机辅助教学管理第1章 计算机辅助教学概论 *XXXXXXXXXXXXXXXXXX 目 录1.3 计算机辅助教学的理论1.3.1 学习理论基础1.3.2 教育传播学1.3.3 教学系统设计1.3.4 教育测量与评价1.3.5 教育

2、软件工程1.3.6 艺术设计基础下一页上一页结 束1.4 CAI的技术基础及系统构成 1.4.1 CAI的技术基础1.4.2 计算机辅助教学系统的构成第1章 计算机辅助教学概论第1章 计算机辅助教学概论下一页上一页结 束 随着社会的发展与进步，信息技术已经渗透到人类生活的每一个角落，尤其是在教育领域，信息技术已经成为现代教育必不可少的组成部分。而作为信息技术在教育教学应用的重要组成部分，计算机辅助教学已经成为现代教学的主要教学手段与方式之一。 本章将对计算机辅助教学的发展历史、计算机辅助教学的基本概念、计算机辅助教学的理论基础、计算机辅助教学系统的构成、计算机辅助教学的发展趋势等问题进行讲解。

3、 XXXXXXXXXXXXXXXXXX1.1 计算机辅助教学的发展历史 1946年2月14日，世界上第一台计算机ENIAC在美国宾夕法尼亚大学诞生，1958年第一个计算机辅助教学系统由美国IBM公司的沃斯顿实验室设计研发完成，开辟了人类利用计算机进行辅助教学的先河。从此以后计算机在教育教学中的应用蓬勃发展。下一页上一页结 束XXXXXXXXXXXXXXXXXX1.1 计算机辅助教学的发展历史 1.1.1 国外计算机辅助教学发展概论 1. 1958年至1975年是计算机辅助教学兴起的第一阶段2. 1976年到20世纪80年代为计算机辅助教学形成阶段3. 1990年到2000年以后为计算机辅助教学

4、普及应用阶段4. 21世纪为计算机辅助教学深入发展阶段下一页上一页结 束1.1 计算机辅助教学的发展历史1.1.2 国内计算机辅助教学发展概论1. 20世纪70年代后期到80年代中为起步阶段2. 20世纪80年代后期到90年代初期为形成与推广阶段3. 20世纪90年代期为快速发展与普及阶段4. 21世纪以后为深入应用阶段下一页上一页结 束1.1 计算机辅助教学的发展历史 1.1.3 计算机辅助教学的发展趋势 1. 技术发展趋势集成化网络化智能化标准化发展虚拟化发展合作化发展下一页上一页结 束1.1 计算机辅助教学的发展历史 1.1.3 计算机辅助教学的发展趋势 2.应用发展趋势应用方式的多样化

5、。多种学习资源的集成化研究、使用和教师培训的互动终身教育下一页上一页结 束1.2 基本概念 计算机辅助教育包括计算机辅助教学与计算机管理教学两部分，是一门随着计算机技术发展而不断发展的交叉学科。随着时间的推移，其相关的概念、理论也会跟随计算机辅助教育的应用与研究的深入与发展而有所扩展与变化。下一页上一页结 束XXXXXXXXXXXXXXXXXX1.2 基本概念1.2.1计算机辅助教育 计算机辅助教育（Computer-Based Education,简称CBE）是计算机技术在教育领域中的重要应用，其已成为信息时代教育教学重要组成部分，是教育现代化的一个重要标志。它是为了提高教育质量和效率，利用

6、计算机技术（包括硬件技术和软件技术），按照科学的方法解决教育过程中的问题，而形成的一种新的教育技术。它涉及教学、科研和管理等教育领域的各个方面。下一页上一页结 束XXXXXXXXXXXXXXXXXX1.2 基本概念 按照学科分类，计算机辅助教育可以包括计算机辅助教学 (Computer Aided Instruction,简称CAI)及计算机管理教学(Computer Managed Instruction,简称CMI)两大部分。但在实际应用中，由于教学及教学管理的相关性，CAI与CMI常常没有严格的界限，甚至存在功能交叉与混杂的现象，图1-1为CBE、CAI、CMI三者之间的关系图。1.2.

7、1计算机辅助教育下一页上一页结 束1.2 基本概念1.2.1计算机辅助教育 随着相关理论与技术的发展，在计算机辅助教育、计算机辅助教学及计算机管理教学的基础上又产生了一些新的专用术语，主要包括：计算机辅助学习 (Computer-Assisted learing，简称CAL)计算机辅助训练 (Computer-Assisted Training，简称CAT) 计算机支持的合作学习 (Computer-Supported Cooperative learing，简称CSCL)电子化学习（E-Learning）下一页上一页结 束1.2 基本概念1.2.2 计算机辅助教学1. 计算机辅助教学 计算机

8、辅助教学（CAI），是计算机辅助教育中的重要组成部分，是教师为了提高教学效果和效率，利用以计算机为中心的丰富的教学资源，改进传统教学，或为学生提供一个学习环境，使学生通过与计算机的交互对话进行学习的一种教学形式。下一页上一页结 束1.2 基本概念1.2.2 计算机辅助教学2. CAI教学模式 CAI教学模式是指利用计算机系统及其教学资源进行教学活动的方式。 由于分类角度不同，CAI教学模式可有多种分类方法，现以其中比较典型的一种方式进行分类，包括：个别指导、模拟演示、操作练习、教学游戏、咨询方式、问题求解等教学模式，在具体教学过程中，根据具体教学的需要，通常采用灵活组合的教学模式进行教学实践。

9、下一页上一页结 束XXXXXXXXXXXXXXXXXX1.2 基本概念1.2.2 计算机辅助教学2. CAI教学模式 1) 个别辅导模式（Tutorial） 此模式模拟教师学生一对一的个别教学或学生自主学习的过程，其基本原理是基于斯金纳的程序教学法，把教学内容分成若干教学单元，学生根据自己的实际需求，在CAI系统的指导下自己组织学习。其教学形式由授课，提问，评判三部分组成。下一页上一页结 束1.2 基本概念1.2.2 计算机辅助教学2. CAI教学模式 1) 个别辅导模式（Tutorial） 个别辅导模式CAI教学的过程可分为以下几个阶段：CAI系统识别学生身份，并提供个别化的学习内容 CAI

10、系统呈现学习信息，提出问题。 学生接受信息，做出反应，回答问题。CAI系统对回答的问题进行判断，提供反馈。学生接受反馈，得到强化。CAI系统针对学生的学习情况，做出教学决策，提出下一步教学的建议。下一页上一页结 束1.2 基本概念1.2.2 计算机辅助教学2. CAI教学模式 2) 模拟演示模式（Simulation and Demonstration） 模拟演示模式可以进一步细分为模拟型与演示型两种教学模式。 其中模拟型又称也称仿真型，是利用CAI系统的二维、三维及虚拟现实等技术来模拟真实的自然现象或社会现象或某些客观规律，供学习者观察、分析与学习。 演示型教学模式是在在多媒体教室或多媒体网

11、络环境下，由教师或CAI系统向全学习者展示（播放）多媒体教学内容、创建教学情境或进行标准示范等，是将抽象的教学内容用形象具体的形式表现出来的一种形式。下一页上一页结 束1.2 基本概念1.2.2 计算机辅助教学2. CAI教学模式 3) 操作练习模式（Drill and practice） 操作练习模式的教学目的不是向学生传授新知识，而是在于使学生通过做大量的习题，达到巩固知识的目的；或通过反复的操练来训练某种技能的准确与熟练程度，这种模式是由CAI系统向学生逐个显示问题，要求学生回答或操纵，若学生回答或操作正确，则计算机给予肯定，进入下一个问题，否则给予适当的提示后，再向学生显示同一问题，其

12、施教过程为：提问回答评判再试或结束。下一页上一页结 束1.2 基本概念1.2.2 计算机辅助教学2. CAI教学模式 4) 教学游戏模式（Instruction Game） 把游戏运用于教学活动中叫做游戏化教学。 教学游戏模式是利用CAI系统产生一种带有游戏情景的学习环境，把科学性、趣味性和教育性融为一体，激发学生的兴趣，寓教于乐。简单的游戏可以用作练习，复杂的游戏重在综合运用知识能力和决策能力的锻炼，与模拟有密切的关系。 游戏型教学软件具有教育性与娱乐性两方面的属性，也是教育软件与教育游戏的重迭部分，从而使游戏型教学软件成为教育游戏的一部分。因此，教师可利用游戏型教学软件的优点，将游戏型教学

13、软件与游戏化教学相结合实现寓教于乐的教学过程。下一页上一页结 束1.2 基本概念1.2.2 计算机辅助教学2. CAI教学模式 5) 咨询方式模式（Consultation Mode） 咨询方式的教学模式，是学生主动向CAI系统提出“问题”或“问题”的线索，CAI系统向学生提供问题的答案或解决方案，甚至相关联的资料，或进一步咨询的提示等。咨询教学模式的原理是“发现式”学习理论，即“设想做比较发现”的学习过程，在该教学模式中，强调了学生的主动地位，有利于因材施教，可以充分调动和发挥学习者的学习积极性。下一页上一页结 束1.2 基本概念1.2.2 计算机辅助教学2. CAI教学模式 6) 问题求解

14、模式（Problem Solving） 在这种模式中，CAI系统不讲授知识，也不直接给出问题的答案，而是提供解决问题的数据或步骤、或环境，并启发引导学生与CAI系统系统一起来求解一个问题，通过问题求解引导学生思考，解决问题，得出正确结论，从而提高学生分析问题，解决问题的能力。问题求解是一种智能型，以学生为主的教学模式。下一页上一页结 束1.2 基本概念1.2.2 计算机辅助教学3. 多媒体课件 应用于计算机辅助教学的专用软件被称为课件。 课件是一种根据教学目标设计的，表现特定的教学内容，反映一定教学策略的，具备一定教学功能的计算机教学程序。它可以用来储存、传递和处理教学信息，能让学生进行交互操

15、作，并对学生的学习作出评价的教学媒体。下一页上一页结 束1.2 基本概念1.2.2 计算机辅助教学3. 多媒体课件 对于课件还有以下的定义： 1）1998年原国家教委下发的计算机辅助教学软件制作规范给出的定义为：“课件是指实现和支持特定课程的计算机辅助教学软件及配套的教学资料”。 2）何克抗教授在其1997年7月出版的计算机辅助教育（高等教育出版社）给出的定义为：“CAI活动中，呈现教学内容，接受学生的要求和回答，指导和控制教学活动的程序及有关的教学资料称之为课件”。下一页上一页结 束1.2 基本概念1.2.2 计算机辅助教学4. 积件 1997年在第八届全国电脑辅助教学学术会议上，黎加厚教授

16、发表了“第二代课堂教学软件：积件”一文，系统地论述了积件思想。 积件（Integrable ware）是由教师和学生根据教学需要自己组合运用多媒体教学信息资源的教学软件系统。积件由积件库和组合平台构成。下一页上一页结 束1.2 基本概念1.2.3 计算机辅助教学管理1 .计算机管理教学 计算机管理教学（Computer Managed Instruction 简称CMI），是CBE的另一个重要组成部分，是利用计算机来管理、指导和研究教学的自动化教学管理技术。 计算机管理教学可以从两方面加以理解。广义上可以理解为是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、学校其它资源管理等等；从

17、狭义可以理解为是利用计算机系统指导整个教学过程的管理系统，其主要功能有管理教学计划和教学资源，辅助教师测验和评价分学生素质等。下一页上一页结 束1.2 基本概念1.2.3 计算机辅助教学管理2 .计算机学校行政管理 计算机辅助学校行政管理（Computer Managed Education Administration,CMEA）是以计算机系统为平台，对学校管理信息进行全面管理的人机系统。它能及时准确地反映处理学校各项工作的信息数据并进行处理，从而反应出当前学校的相关状态信息，能从全局出发辅助学校各职能部门以及校长管理学校。下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论 计算机辅助教学是一个

18、综合性很强的学科，其主要涉及到教育学、计算机科学及艺术设计三大领域的内容。下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.1 学习理论基础1. 行为主义教学理论 CAI发展初期主要以行为主义学习理论作为理论基础。行为主义理论又称刺激反应(SR)理论，该理论认为，思维是与外界环境相互作用的结果，即“刺激反应”，刺激和反应之间的联结叫做强化，通过改变环境和对行为的强化，所有行为都能被创造、设计、塑造和改变。在教学过程中，对学习者正确的行为要给予表彰与鼓励，应减少惩罚等反面的强化措施，只有强化正确的“反应”，消退错误的“反应”，才能取得更好的效果。在此理论的影响下，课件开发的主要模式就是基于框

19、面的、小步骤的分支式程序设计。下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.1 学习理论基础1. 行为主义教学理论 根据行为主义学习理论的刺激（提问）反应（回答）强化（确认）的原理，制订了程序教学的基本原则 1）小步子 2）积极反应 3）及时强化 4）自定步调 5）低错误率下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.1 学习理论基础2. 认知主义学习理论 认知主义学习理论的观点认为学习就是面对当前的问题情境，在内心经过积极的组织，从而形成和发展认知结构的过程，强调刺激反应之间的联系是以意识为中介的，强调认知过程的重要性。同时认为学习在于内部认知的变化，学习是一个比“刺激反应”

20、联结要复杂得多的过程。 对计算机辅助教学最为具有指导意义的认知主义理论包括认知负荷理论、多媒体学习理论及信息加工学习理论。下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.1 学习理论基础2. 认知主义学习理论 认知主义学习理论的观点认为学习就是面对当前的问题情境，在内心经过积极的组织，从而形成和发展认知结构的过程，强调刺激反应之间的联系是以意识为中介的，强调认知过程的重要性。同时认为学习在于内部认知的变化，学习是一个比“刺激反应”联结要复杂得多的过程。 对计算机辅助教学最为具有指导意义的认知主义理论包括认知负荷理论、多媒体学习理论及信息加工学习理论。下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教

21、学的理论1.3.1 学习理论基础2. 认知主义学习理论 1) 认知负荷理论 认知负荷理论（Cognitive Load Theory ,简称CLT）是由澳大利亚新南威尔士大学的约翰斯威勒(John Swdler)在1988年首先提出来的。认知负荷定义为人在学习过程中进行信息加工所耗费的认知资源的总量。CLT假设学习者的认知结构由短时记忆和长时记忆组成。CLT的观点认为教学的主要作用是在长时记忆中存储信息。知识以图式的形式保存在长时记忆中。图式根据信息元素的使用方式来组织信息，并提供知识组织和存储的机制，减少工作记忆负荷。下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.1 学习理论基础2.

22、 认知主义学习理论 1) 认知负荷理论CLT认为有三种类型的认知负荷：内部认知负荷外部认知负荷关联认知负荷下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.1 学习理论基础2. 认知主义学习理论 2) 多媒体学习认知理论 多媒体学习认知理论是由美国加州大学圣巴巴拉分校理查德E迈耶在其论著多媒体学习中提出的。迈耶指出“按照人的心理工作方式设计的多媒体信息比没有按照人的心理工作方式设计的多媒体信息更能够产生有意义的学习”，在此基础上，迈耶以及相关的教育技术、计算机科学专家联合探讨，研究了多媒体学习的认知规律，提出了3个假设与5个步骤。下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.1 学

23、习理论基础2. 认知主义学习理论 2) 多媒体学习认知理论 三个假设包括：（1）双向通道假设（2）容量有限假设（3）主动加工假设下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.1 学习理论基础2. 认知主义学习理论 2) 多媒体学习认知理论 五个步骤包括：（1）选择相关的文字（2）选择相关的图像（3）组织所选择的文字（4）组织所选择的图像（5）将基于文字和图像的表征进行整合下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.1 学习理论基础2. 认知主义学习理论 2) 多媒体学习认知理论七项具体的多媒体学习与教学原则： （1）多媒体认知原则（2）空间接近原则（3）时间相邻原则（4）一致

24、性原则（5）通道原则（6）冗余原则（7）个体差异原则 下一页上一页结 束XXXXXXXXXXXXXXXXXX1.3 计算机辅助教学的理论1.3.1 学习理论基础3. 信息加工学习理论 1) 人类记忆的性质 信息加工理论认为，学习实质上是由获得信息和使用信息构成的，而学习者的行为是由有机体内部的信息流程决定的。 通过系统的研究发现记忆系统是一个复杂结构的系统。人类的记忆系统可以积极地选择将要被加工的材料，把它们转变成有意义的信息，并贮存在大脑中。下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.1 学习理论基础3. 信息加工学习理论 2)信息存储的方式 信息加工理论认为，在记忆系统中被存储的

25、信息，不是与刺激输入一一对应的直接复制，因为，感官接受的物理信号并不是对外部世界的完美表征，为了便于回忆，人们须以某种方式转换物理信号。编码一般可分为表象编码和语义编码，表征相应地也有可分为两种：表象表征和符号表征。转换或重新编码会增加以后回忆信息的可能性，但这是以失去某些细节为代价的。 下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.1 学习理论基础3. 信息加工学习理论 2) 信息贮存的方式 （1）加涅的信息加工模式 来自外界环境的刺激通过学习者的感受器，以映象的形式输入学习者的感觉登记器，形成瞬时记忆，借助注意将这些信息以语义的形式贮存在短时记忆中，然后经过复述、精细加工、组织编码

26、等，则形成长时记忆。长时记忆的信息要转变为人能清晰意识到的信息就需要将它们提取进入短时记忆。它将来自感觉记录器和长时记忆中提取出来的信息进行处理加工，加工的结果，一方面送至长时记忆，另一方面送至反应发生器。反应发生器将信息转化成行动，作用于环境。下一页上一页结 束XXXXXXXXXXXXXXXXXX1.3 计算机辅助教学的理论1.3.1 学习理论基础3. 信息加工学习理论 2) 信息存储的方式 （2）信息加工的基本原理 信息流是行为的基础 加工信息的容量是有限的 记忆取决于信息编码 回忆部分取决于提取线索 下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.1 学习理论基础3. 信息加工学习

27、理论 2) 信息存储的方式 （3）信息加工理论的教学应用 信息加工理论在教学中产生了重大的影响，形成了所谓的认知教学理论。其中比较著名的认知教学理论包括奥苏贝尔的有意义学习理论及其著名的先行组织者教学策略、加涅的学习的条件与教学论（九段教学法）等。 下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.1 学习理论基础3. 信息加工学习理论 2) 信息存储的方式 （3）信息加工理论的教学应用 九段教学法：引起注意变化刺激、吸引兴趣改变体态、语调、音量 告知目标激起期望 刺激回忆明确同化新知识的经验范围 呈示材料注意考虑年龄、基础、学习类型等因素，安排顺序和份量 下一页上一页结 束1.3 计算机

28、辅助教学的理论1.3.1 学习理论基础3. 信息加工学习理论 2) 信息存储的方式 （3）信息加工理论的教学应用 九段教学法：提供指导注意掌握指导的程度 诱引行为促使学生主动参与，积极作出反应 及时强化给学生行为及时反馈 检查评价独立测试、单元测试等方法 促进迁移系统复习、及时布置新任务。 下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.1 学习理论基础4. 建构主义学习理论 四大要素:情境协作交流意义建构下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.1 学习理论基础4. 建构主义学习理论 1) 建构主义学习环境下的教学设计原则（1）以学生为中心（6）学习过程的最终目的是完成意义

29、建构（5）利用各种信息资源来支持“学”（4）对学习环境的设计（3）“协作学习”对意义建构的关键作用（2）“情境”对意义建构的重要作用下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.1 学习理论基础4. 建构主义学习理论 2) 建构主义的教学模式和教学方法 基于构主义的教学模式的教学过程中，教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用；学生是知识意义的主动建构者。（3）随机进入教学(RandomAccessInstruction)（2）抛锚式教学(AnchoredInstruction)（1）支架式教学(ScaffoldingInstruction) 在建构主义的教学模式下，目前已开发出的、

30、比较成熟的教学方法主要有以下几种：下一页上一页结 束XXXXXXXXXXXXXXXXXX1.3 计算机辅助教学的理论1.3.1 学习理论基础4. 建构主义学习理论 (3) 建构主义下的课件设计思想课件应能让学生操作课件中要多用问题启发设置情境提高学生的教学参与度 基于建构主义下的课件设计思想主要包括以下几点：课件应能为合作学习创造环境课件应为学生探究式学习创造环境下一页上一页结 束XXXXXXXXXXXXXXXXXX1.3 计算机辅助教学的理论1.3.2 教育传播学理论 教育传播是由教育者按照一定的目的要求，选定合适的信息内容，通过有效的媒体通道，把知识、技能、思想、观念等传送给特定的教育对象

31、的一种活动。是教育者和受教育者之间的信息交流活动。教育传播学是综合运用传播学和教育学的理论和方法，去研究和揭示教育信息传播活动的过程与规律，以求得最优化的教学效果。下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.2 教育传播学理论1. 课堂教学传播 1)是教师和学生的共同活动，具有双边性质 课堂教学传播是教育传播的基本形式之一，具有以下特点：2)主要是在课堂上，教师指导下，按照固定的课程时刻表进行的3)传播是在教师与学生、学生与学生、学生教学媒体之间进行的4)传播主要采取面对面的传播方式5)传播是学生掌握知识、发展能力、形成个性统一实现的过程下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论

32、1.3.2 教育传播学理论2. 课堂教学传播过程 课堂教学传播过程是教师和学生双边活动的动态过程，包括以下四个基本阶段：传授接受阶段复习辅导阶段练习指导阶段作业考查阶段下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.2 教育传播学理论3. 课堂教学传播的基本模式 课堂教学传播模式，大致可以分以下三种：1)以教师为中心的传播模式 这种模式的特点：在教师的控制下，主要从书本中学习，传递和接收的主要是教材中的知识信息。 常见的有五段教学法：组织教学、检查复习、讲授新教材、巩固新教材、布置课外作业。 这种传播模式，重视教师的主导作用，但忽视了学生的主体作用，重视了书本知识的传授，却忽视了能力的培

33、养。下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.2 教育传播学理论3. 课堂教学传播的基本模式 课堂教学传播模式，大致可以分以下三种： 2)以学生为中心的传播模式 这种模式的特点：是以个人生活实践或直接经验为学习的中心，从活动中学习。 这种传播模式，重视学生的主动性及其亲身经验，但忽视了教师的主导作用和系统书本知识的教学。下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.2 教育传播学理论3. 课堂教学传播的基本模式 课堂教学传播模式，大致可以分以下三种： 3)以问题为中心的传播模式 这种模式的特点，是从研讨中学习，能启发人们进行探索，但容易使教学缺乏系统性。 以上三种模式，各有

34、所长和不足，在教学传播中应灵活搭配使用。下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.2 教育传播学理论4. 教育传播环境 教育传播环境是指围绕教育传播活动四周的一切事物；是教育传播系统赖以存在和发展的全部外部条件的总和。下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.2 教育传播学理论5. 教育传播中学生的角色1) 接收传播信号阅读教科书和参考书认真听取教师的课堂讲授视听其它多种教学传播媒体亲自参与教学实践和社会活动视听大众传播媒体下一页上一页结 束XXXXXXXXXXXXXXXXXX1.3 计算机辅助教学的理论1.3.2 教育传播学理论5. 教育传播中学生的角色 2) 进行译

35、码工作将信号转换为符号将符号解释为信息意义下一页上一页结 束XXXXXXXXXXXXXXXXXX1.3 计算机辅助教学的理论1.3.2 教育传播学理论5. 教育传播中学生的角色3) 输出与反馈信息 学生在接收和进行信息译码期间和之后，伴之会产生一些行为，这些行为所代表的信息，是一种教育传播效果的信息，也称为教育传播过程的输出信息。若这些信息的全部或一部分反作用于教学传播过程，被称为反馈信息，它被用于调控教育传播过程，使教育传播效果能达到预期的目标。下一页上一页结 束XXXXXXXXXXXXXXXXXX1.3 计算机辅助教学的理论1.3.2 教育传播学理论5. 教育传播中学生的角色3) 输出与反

36、馈信息 （1）输出信息的行为表现 首先是接收传播信号时的外显行为，它表现在：注意力、喜爱程度。 其次是在进行译码工作时的外显行为，表现在：是否认真思考问题，在表情姿态上，有否静思、点头、摇头，或者及时提出不同的见解等等。 最后是信息译码后的效果行为。它表现在：知识的积累；能力的提高；观点、情感的改变。下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.2 教育传播学理论5. 教育传播中学生的角色3) 输出与反馈信息（2）教师取得教学反馈信息的方法 观察学生的行为表现 学生练习与作业 考试 提出问题请学生回答下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.2 教育传播学理论6. 教育传播

37、中教师的角色1) 教师的基本任务和应做好的工作 在教育传播活动中，教师的任务是：实现教育传播系统的整体目标，使学生在德、智、体、美、劳诸方面得到和谐的发展。 具体任务是：传输知识信息、教养学生的能力、帮助学生掌握传播技巧和对学生进行思想品德教育。下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.2 教育传播学理论6. 教育传播中教师的角色1) 教师的基本任务和应做好的工作 教师要实现上述任务，有效地进行教育传播，应做好下列工作：设计组织传输评价下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.2 教育传播学理论7. 教师的传播行为 1) 教育信息的收集 教育信息收集的步骤：明确信息收集

38、的目标和内容（认知类、情感类、动作技能类） 选择信息源考虑信息收集的方法(文献检索法，调查访问法)下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.2 教育传播学理论7. 教师的传播行为 2) 教育信息的加工 教师的工作不仅在于收集信息，更重要的是提供人加工过的信息。教师完成：信息筛选信息管理信息编码下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.2 教育传播学理论7. 教师的传播行为 3) 教育信息的传递 教师在传递信息时，应注意如下几个方面的问题： 传递的信息要有针对性 传递的信息应是完备的 要注意信息的时效 要注意学生的反馈信息 要注意克服信息传递中的干扰下一页上一页结 束1.

39、3 计算机辅助教学的理论1.3.2 教育传播学理论8. 教育传播通道 教育传播通道就是教育信息传递的途径。它由以下几个要素组成：各种教育媒体空气中的光波、声波、电磁波人的感觉器官处理和传输信息的方式下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.3 教学系统设计理论 教学系统设计是以促进学习者的学习为根本目的，运用系统方法，将学习理论与教学理论等的原理转换成对教学目标、教学内容、教学方法和教学策略、教学评价等环节进行具体计划、创设有效的教与学系统的“过程”或“程序。教学系统设计是以解决教学问题、优化学习为目的的设计活动，既具有设计学科的一般性质，又必须遵循教学的基本规律。下一页上一页结

40、束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.3 教学系统设计理论 教学系统设计一般具有以下特点：系统性理论性与创造性计划性与灵活性设计的具体性下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论 教育测量就是指根据一定的理论、规则，运用一定的测量工具对教育现象进行数量化描述的过程。 教育评价是评价者对教育活动或行为主客体价值关系、价值实现过程、结果及其意义的一种认识活动过程，其核心内容是揭示教育活动或行为中的客体对主体的需要、目标的价值意义。1.3.4 教育测量与评价理论下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.4 教育测量与评价理论1. 教育测量与评价的区别 第一，测量是对事物数量特征的获得

41、，纯属于对事物客观存在真理性的认识。而教育评价则是对教育现象客体的价值进行判断，是对教育现象的价值关系的认识 。 第二，教育测量是一种纯客观的过程，其突出特点是客观性。而教育评价则具有两种属性，即客观性和主观性 。 第三，测量的任务是对事物的量的认识 ，而评价作为一种认识活动，是人的意识对实践活动及其结果的综合反映，它反映的是活动的过程和终点，又是新的实践活动的起点。下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.4 教育测量与评价理论2.教育评价理论的发展教育评价理论的发展，按时间分可分为4个阶段：第一阶段 1900至1930年。该期间评价理论的特点是“测量”理论的形成和测验技术的大量

42、实际运用。该时期的理论把学校看作“工厂”，把学生看作“原料”与“产品”。在教学实践中，严格地测定学生的各种心理品质，并给予精确的指标。下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.4 教育测量与评价理论2.教育评价理论的发展教育评价理论的发展，按时间分可分为4个阶段：第二阶段 1930至1940年。其表现为对“测验结果”作“描述”。在此时期，评价目标已是什么样的学习目标模式对学生最有效，而不再是学生本身。评价者也不再仅是“测量技术员”，更主要的是一个“描述者”。 下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.4 教育测量与评价理论2.教育评价理论的发展教育评价理论的发展，按时间

43、分可分为4个阶段：第三阶段 1950至1970年。这个阶段评价理论的特色是“判断”。评价者的责任不仅要运用一定测量手段去收集各种参数，而且还要帮助制定一定的判断标准与目标。 下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.4 教育测量与评价理论2.教育评价理论的发展教育评价理论的发展，按时间分可分为4个阶段：第四阶段 20世纪80年代在美国兴起，此时期的教育评价理论提出了“共同构建”、“全面参与”、“多元价值”的评价思想。下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.4 教育测量与评价理论3. 多元智能理论 多元智能具有多元性、文化性、差异性、实践性、开发性的特征。就评价观而言，

44、在承认智能的多元文化特征的基础上，关注学生的智能类型。就评价的目的而言，多元智能理论注重学生各种智能的发展。就评价的特征而言，评价是多元化的。就评价的方式而言，主要体现在：第一，情境化的评价方式。第二，智能展示的评价方式。下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.5 教育软件工程理论 教育软件工程（Educational Software Engineering)是研究如何用工程的技术和方法，开发、运行和维护的教育软件。教育软件工程学是有关教育软件开发、运行和维护的多学科交叉而形成的新兴学科，主要涉及到计算机科学、教育学、心理学、管理学等多种学科领域。下一页上一页结 束XXXXXX

45、XXXXXXXXXXXX1.3 计算机辅助教学的理论1.3.5 教育软件工程理论 1. 软件工程 软件工程是从管理和技术两方而研究如何更好地开发和维护计算机软件的一门学科。软件工程采用工程的概念、原理、技术和方法来指导开发与维护软件，把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术方法结介起来。 软件工程理论认为，软件开发要具有实用价值，其开发行为应该是工程化的。软件工程强调开发软件不仅要保证其质量，而且在设计开发阶段就要考虑应用后的升级和维护问题。下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.5 教育软件工程理论 2. 教育软件 教育软件与计算机系统软件（如操作系统等）、

46、数据库管理系统、办公自动化软件（如文字处理、图新图像处理等）不同，教育软件的开发目的是以教育性为主的，其必须要适应特定教育目标的要求。教育软件的应用模式依赖社会的发展需求及新的教育理念、技术的发展。下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.5 教育软件工程理论 2. 教育软件 广义上，教育软件是基于计算机多媒体技术以服务于教育为目的的软件产品，包括计算机知识教育软件、语言教育软件、科普教育软件以及与学生课本内容紧密结合的学生教育软件等。此外，还包括为实现教育信息化、数字化开发制作的校园管理教学软件、学校行政办公软件等与教育行业相关的各类软件产品。 狭义上，教育软件是指根据教学日标设

47、计的、表现特定的教学内容、反映一定教学策略的计算机教学程序。它可以用来存贮、传递和处理教育的信息。狭义上定义的教育软件是一种具有特定教学内容和教学策略的计算机教育程序，是教育广义教育软件的子集。下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.5 教育软件工程理论 2. 教育软件 教育软件有3种属性:软件的属性，包括软件的构造性和可靠性等各种软件特性;教育的属性，即具有教育策略，是对学生、孩子和成人进行教育的工具，是信息智能化的工具，特别是那些与教材相配套的教育软件;意识形态的属性，即具有教育内容，就是要传播有意义知识。下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.5 教育软件工程

48、理论 3. 教育软件工程 教育软件的开发不同于一般的软件。研制开发教育软件不能仅仅依靠软件专业的技术人员，因为开发设计教育软件的人员必须具有某学科的知识结构(如物理、化学等)、学生认知结构、教学法、软件工程和计算机技术等知识结构和能力结构，即需要具有多学科交义的学术背景才能胜任教育软件的开发工作。而教育软件工程是在此基础上的新兴领域，在不断地总结和发展中，其特有的教育与信息技术的交义学科是高校培养教育软件开发专门人才的重要途径。 下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.5 教育软件工程理论 3. 教育软件工程研究对象卞要包括：1）教育软件及其相关学科领域的知识与可用媒体和可用新技

49、术；2）教育软件的教学理论；3）教育软件的开发与维护的方法和技术；4）教育软件的开发组织与用户需求；5）教育软件的标准、评审与商品化等。下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.5 教育软件工程理论 3. 教育软件工程研究对象主要包括：1）教育软件及其相关学科领域的知识与可用媒体和可用新技术；2）教育软件的教学理论；3）教育软件的开发与维护的方法和技术；4）教育软件的开发组织与用户需求；5）教育软件的标准、评审与商品化等。下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.6 艺术设计基础 计算机辅助教学同样需要美学及艺术设计相关理论与技术的指导与支持。但计算机辅助教学的美学及艺

50、术设计又不同于传统意义上美学与艺术设计，其特殊性在于其是在教育与技术环境限定的基础上进行的，并伴随教育理念及技术的发展而出现新的内容。下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.6 艺术设计基础 基于多媒体的计算机辅助教学艺术设计的研究可以按以下几种分类进行研究。 （1）按计算机存储格式来分类，主要包括文字、图形图像、声音、动画及视频 （2）按传播方式可以分为单机与网络两种形式 （3）按感觉器官可以分为视觉、听觉、触觉等 （4）按展现形式可分为静止画面、动态画面 按不同分类进行研究，有不同的艺术设计规律。下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.6 艺术设计基础计算机辅助

51、教学的一些艺术设计理论 ：1. 构图设计 构图对于传达教学信息可以起到至关重要的作用，研究其理论及艺术规律，应是计算机辅助教学不可缺少的内容之一。其主要内容包括构图的基本元素、构图的艺术设计规律等。 利用计算机屏幕传达教学信息，画面的构图设计是十分重要的，其艺术设计除遵循传统的艺术设计原理之外，如何能充分利用好屏幕提供的有限空间，突出重点、科学有效、符合教学规律的布局并展示教学信息，传达美感，是计算机屏幕构图艺术设计的主要内容，例如，可以设计下拉菜单来分类操纵；设计跳出窗口来突出重点内容并扩展屏幕的展示空间等。下一页上一页结 束XXXXXXXXXXXXXXXXXX1.3 计算机辅助教学的理论1

52、.3.6 艺术设计基础计算机辅助教学的一些艺术设计理论 ：2. 色彩设计 要想在计算机辅助教学系统中使用好色彩，同样要研究色彩的基本原理、色彩对学生生理及心理的影响，色彩的运用规律等。 基于计算机屏幕的色彩设计，同样有其特殊性。如其无法还原自然光线的效果，不能很好的表达物体的质感等。下一页上一页结 束XXXXXXXXXXXXXXXXXX1.3 计算机辅助教学的理论1.3.6 艺术设计基础计算机辅助教学的一些艺术设计理论 ：3.文字设计 计算机对文字提供了前所未有的展示空间。所以在计算机辅助教学上如何充分利用技术为我们提供的这些便利，来提高教学质量，是一个值得深入研究的问题。文字的呈现，同样包括

53、构图与色彩设计问题，同时还应探讨文字的各种呈现形式（字体、字号、字形；静态、动态等）的艺术规律及其与教育的关系等。下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.6 艺术设计基础计算机辅助教学的一些艺术设计理论 ：4. 声音设计 计算机辅助教学中的声音设计主要包括解说词、音响、背景音乐三方面。声音属于听觉媒体，其既可以单独使用，又可以与其他媒体配合使用，所以在研究声音媒体艺术设计时，既要研究其本身的呈现规律，同时也要研究声音与其他媒体的关联与配合的艺术原理与规律。下一页上一页结 束XXXXXXXXXXXXXXXXXX1.3 计算机辅助教学的理论1.3.6 艺术设计基础计算机辅助教学的一些

54、艺术设计理论 ：5. 动画设计 动画在某种意义上可以理解为人为主观创作出来的情景，其可以表达一些真实世界无法直接感觉到的情景或因展现的成本太高而不能展示的内容。由于动画的“无中生有”的特点，利用动画进行计算机辅助教学，可以到达其他教学手段无法到达的教学效果。 动画艺术设计是基于构图设计、色彩设计、声音设计的基础上的综合设计，其对多媒体技术的依赖性很高，同时要求设计者有一定的美术及学科专业素养。 下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.6 艺术设计基础计算机辅助教学的一些艺术设计理论 ：6. 摄像技巧 对于视频艺术的设计，摄像是其最前端的创作途径之一，获得原始的视频素材的质量，直接

55、影响着最终作品的成败。所以应系统的研究与学习相关的理论知识及技术技巧，来完成视频的采集与创作。 摄像同样已经发展成为一个理论与技术体系完整的学科，但对于其在计算机辅助教学中的应用，我们可以学习及掌握相关的内容就能够满足我们的需求，在理论方法，应掌握基本的概念与原理，在技术上掌握基本的技巧，比如推、拉、摇、移、跟等手法。下一页上一页结 束1.3 计算机辅助教学的理论1.3.6 艺术设计基础计算机辅助教学的一些艺术设计理论 ：7. 视频后期制作与合成 视频是一种包含文字、图形图片、声音、动画各种媒体特征的媒体，所以视频后期制作与合成也包含了上述媒体的设计与整合的工作，因此，视频后期制作与合成，一方

56、面有其视频编辑制作的艺术规律，同时也综合了各种媒体的艺术设计的规律。就狭义的视频后期制作与合成来说，主要包括如蒙太奇理论及非线性编辑技术。下一页上一页结 束XXXXXXXXXXXXXXXXXX1.3 计算机辅助教学的理论1.3.6 艺术设计基础计算机辅助教学的一些艺术设计理论 ：8. 交互设计 计算机的交互功能对于计算机辅助教学来说，是非常重要的。其可以完成教与学的互动与交流，也可以达到因材施教的教学目的。是计算机辅助教学设计的重要内容之一。 计算机能提供的交互方式，取决于计算机技术的发展。计算机交互的设计取决于教学的需求。交互设计应从教学角度、技术角度及艺术角度来研究与设计。下一页上一页结

57、束XXXXXXXXXXXXXXXXXX1.4 CAI的技术基础及系统构成1.4.1 CAI的技术基础1. 多媒体技术与超媒体技术 多媒体技术的发展与应用，对计算机辅助教学起到了至关重要的作用，它从根本上改变了传统的教学表达与信息传播方式。教学信息不仅可以方便的、实时的通过文字、图形图像、声音动画以及视频的方式进行表述，而且可以通过人机交互的形式进行互动。使得一些用传统方式难以描述的教学内容得以生动直观展现，同时也为实时交互、以学为主的教学模式的应用提供了技术支持。 超媒体概念的提出与应用，使得多媒体技术更加与人类思维的模式相吻合，在教学信息表达上，超文本及超媒体的信息结构与组织形式，大大的提高

58、了知识与思想的多媒体表达能力。下一页上一页结 束1.4 CAI的技术基础及系统构成1.4.1 CAI的技术基础2. 网络技术 网络技术也是最早应用于CAI系统的技术之一。多媒体及网络技术的结合，革命性的改变了原有传统的教育教学模式，它所具有的集成性、交互性、可控性等特点，使其与传统教学中采用黑板、粉笔、挂图等媒体有质的区别。 网络的特点之一就是共享资源，结合多媒体技术，可以提供各种形式的教学资源。另一方面，网络化教室、实验室及虚拟演播厅的出现与应用，使得传统的教学从教学结构及体系上发生了根本的变化。使得“教”与“学”的传统理念得以变革与发展，进而引发了教育教学理论深入研究与探讨。 在教育形式上

59、，网络打破了传统教育在时空等方面的限制，极大的扩展了教育的实施范围与教育模式。下一页上一页结 束XXXXXXXXXXXXXXXXXX1.4 CAI的技术基础及系统构成1.4.1 CAI的技术基础3. 数据库技术 数据库技术是计算机技术中应用最广泛，发展最快的重要分支，计算机辅助教学中的很多内容，都要用到数据库技术。数据库技术在计算机辅助教学领域涉中应用的主要有如下几种类型： 1）分布式数据库（distributed database;简称DDB） 2）知识数据库（Knowledge Base,简称KB） 3）多媒体数据库（Multimedia Database，简称MMDB） 4）数据仓库和联

60、机分析处理（OLAP） 5）数据挖掘（Data Mining） 下一页上一页结 束XXXXXXXXXXXXXXXXXX1.4 CAI的技术基础及系统构成1.4.1 CAI的技术基础4. 人工智能技术 人工智能(Artificial Intelligence, 简称AI)兴起于二十世纪50年代中期，是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门技术科学。是计算机科学的重要领域。 智能计算机辅助教学系统(Intelligent Computer Aided Instruction, 简称ICAI)，是以认知理论为基础，将人工智能技术应用于计算机辅助教学的学科。 由卡玻耐