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1、现代教育技术教程大学信息素养教育示范教材第一章 现代教育技术概述 现代教育技术教程目录1.1教育技术学与现代教育技术1.1.1 教育与教育技术学1.1.2 教育的发展与教育技术的演变1.1.3 教育技术在我国的发展1.2现代教育技术的理论基础1.2.1 现代教育技术的概念1.2.2 现代教育技术中的系统理论1.2.3 现代教育技术中的传播理论1.2.4 现代教育技术中的学习理论1.2.5 现代教育技术的深层理论基础1.3现代教育技术对教育的影响与趋势1.3.1 现代教育技术对教育的影响1.3.2 我国现代教育技术的发展方向1.1 教育技术学与现代教育技术 随着现代科学技术成果在教育领域的广泛应

2、用，尤其是20世纪90年代以后，以多媒体计算机和网络通信技术为核心的信息技术在教育教学中的普遍使用，一门新兴的教育分支学科教育技术学得以出现、迅速发展并成熟起来。大量的教育实践证明，教育技术对推动、深化教育改革，培养新一代创新人才具有重要意义和作用。了解和掌握教育技术，以及应用于教育实践，应从透彻理解教育技术的概念入手。哈尔滨师范大学计算机系 郑艳清1.1.1 教育与教育技术学教育技术是“教育”与“技术”的合成词，这一对时常出现、经常挂在嘴边的词汇，其含义容易被忽视。为了全面理解教育技术这个概念，首先必须弄清楚什么是教育、什么是技术，然后才能在此基础上理解教育技术的涵义。教育：广义上是指凡是能

3、够增进人的知识、技能，影响人的思想品德的活动；狭义上是指学校教育，是教育者根据一定社会或阶级的要求，有目的、有计划、有组织地对受教育者的身心施加系统的影响，把他们培养成为一定社会或阶级所需要的人的活动。技术：是一个具有历史属性的概念，随着社会的发展，其内涵也在不断发展。教育技术：教育技术就是教育中的技术，是人类在教育活动中采用的一切技术手段和方法的总和。教育技术学：可以归纳为“教育技术学是应用科学技术的观念、概念、方法以及方法论研究教育、教学过程及其管理过程的优化的方法、手段和方法论的一门交叉学科。1.1.1 教育与教育技术学1.1.2 教育的发展与教育技术的演变19世纪末开始的教育技术早期阶

4、段，是各种设备的研究和应用阶段，一般称之媒体硬件阶段。到20世纪中叶，随着计算机的出现和通信技术的发展，人类进入信息化社会，现代教育技术也进入了以信息技术为主体的阶段。 20世纪30年代到40年代，是现代教育技术发展的初级阶段。由于无线电技术的发展，无线电播音和有声幻灯片相继在学校得到应用，人们开始了对具有视听双重特性的媒体的研究，视觉教育运动也发展成为视听教育运动。20世纪40年代末，美国教育家戴尔提出了著名的视听教育理论经验之塔，从理论上分析了视听教育的作用。1.1.2 教育的发展与教育技术的演变20世纪50年代到60年代，是现代教育技术得到飞速发展的阶段。在这一发展阶段，形成了“现代教育

5、技术”的概念，取代了“视听教育”。从20世纪70年代起，现代教育技术进入了全面的、系统的发展阶段。系统科学（系统论、控制论、信息论）的观念和方法被应用于研究现代教育技术，提倡教学媒体的综合运用和教育的最优化。这一时期，计算机技术和通信技术迅猛发展，两种技术的融合把人类带进了信息化社会，同时这两种技术的广泛应用也影响到了教育领域，使教育媒体技术也得到了空前的发展。1.1.3 教育技术在我国的发展1关于电化教育的说法2我国现代教育技术发展体现的几个方面3我国电化教育在发展中存在的问题1.1.3 教育技术在我国的发展1关于电化教育的说法第一种说法是，刘之常认为，“电化教育”一词是1934年由镇江民众

6、教育馆提出来的。当时他们认为“教育电影、教育播音以及幻灯等，都是利用电力影响一个人与世界的关系”。第二种说法是，1933年陈礼江在当时的教育部社会教育司担任司长，其间提出“电化教育”就指电影和广播。1936年，当时的教育部举办“电化教育人员训练班”，是教育行政部门开始正式使用“电化教育”一词的。第三种说法是，1936年，美国联邦政府教育署出版的学校生活杂志上的一篇文章，把西方国家已经崛起的视听教育统称为Electrifying Education，有人将之译作“电化教育”。因为，一则“电化”这一名词在我国当时具有先进快速的含义；二则幻灯、电影、播音以及即将实验成功的电视，都和“电”有密切关系。

7、 2我国现代教育技术发展体现的几个方面：（1）以装备为突破口，大量引进新技术。 （2）以软件为建设核心，深入课堂学科教学（3）大力发展远距离教育（4）教育技术学科建设与教育理论研究的迅速发展。（5）加快教育的信息化步伐建立全国教育信息网络。1.1.3 教育技术在我国的发展从20世纪80年代开始，我国的教育技术无论在理论构建、学科建设方面，还是在组织结构都取得了辉煌的成就。但在其发展过程中，也存在着一些认识上的误区和研究方面的问题，影响我国（1）重“电”轻“教”。 （2）重“硬”轻“软”。 （3）重“教”轻“学”。（4）偏科技轻视人文。1.1.3 教育技术在我国的发展1.2 现代教育技术的理论基

8、础现代教育技术相比其他学科来说，是一门新兴的综合性学科，它本身受许多学科理论的影响，而且这些相关学科的每一次发展，都会推动现代教育技术向前发展演变。下面我们就教育技术的理论基础做一详细的介绍。1.2.1 现代教育技术的概念现代教育技术与一般定义上的教育技术没有本质上的区别，突出“现代”二字是为了更多地探索与现代科学技术有关的课题，吸收现代科学成果、系统理论和思维方法，使教育技术更具有时代性、科学性和系统性。1现代教育技术的定义1994年，美国教育技术传播与技术协会曾对教育技术做出了定义，北大西洋集团组织也曾对教育技术高级研究课题做出规定，包括任务分析和专家系统、学习模型建构与学习错误诊断、个别

9、指导策略与对学习者的控制、微观世界与问题求解、人机界面设计、交互技术过程仿真和实现教育技术革新的方法论研究等八大课题。综合国际上的研究成果并结合我国的实际，我们把现代教育技术定义为：现代教育技术就是运用教育理论和现代科技成果，通过对教与学过程和教与学资源的设计、开发、利用、评价和管理，以实现教育最优化的理论与实践。2现代教育技术的特征现代教育技术具有如下特征：1）分析和解决问题的基本思想是以学习者为中心。2）研究和实践的对象是学习过程，确立了学生在学习过程中的主体地位。3）强调对教学资源的设计、开发、利用和管理，不仅研究教学资源，还重视对教学过程的研究，只要与学习资源发生联系，学习者可以用自己

10、认为适合的方式进行学习。4）用系统方法，对各种教学方式所需要的教学资源和学习过程进行设计、开发、利用、管理和评价，以实现教育的最优化。5）广泛应用于教育、教学领域的不同层次，包括教育规划、课程设置和开发等 。1.2.2 现代教育技术中的系统理论1系统科学2系统方法1.2.2 现代教育技术中的系统理论1系统科学系统科学主张把事物对象看作一个系统，通过整体的研究来分析系统中的成份、结构和功能之间的相互联系，通过信息的传递和反馈来实现某种控制作用，以达到有目的影响系统的发展并获得最优化的效果。（1）整体原理。 （2）反馈原理（3）有序原理。2系统方法：采用的一般步骤是：系统地分析所要解决的问题的目标

11、、背景、约束条件和假设，从而确定为解决面临的问题，系统重新应具有的功能。调研收集与问题相关的事实、资料和数据，分析各种可能性，提出各种可供选择的方案。对这些方案做出分析，权衡利弊，选出其中的最优方案，并提出优化方案的准则。具体设计出能体现最优方案的系统。进行系统的研制、实验和评价，分析是否达到预期结果，发现不足之处，及时纠正，直到实现或接近理想状态为止。应用和推广。1.2.2 现代教育技术中的系统理论用传播理论的方法和观点来解释教育观点，探索媒体在教学过程中的作用机制，是教育技术学的一个传统的研究领域，并由此诞生了教育传播学。这里所说的传播是指传播者运用适当的媒体，采用一定的形式向接受者进行信

12、息传递和交流的一种社会活动。传播理论对教育技术学的主要贡献，是它对教育传播过程所涉及的要素，教育传播过程的基本阶段和基本规律的归纳。1.2.3 现代教育技术中的传播理论由于教育过程也是教育信息的传播过程，所以传播理论是教育技术学的重要理论基础，它在认识传播现象及其规律的基础上，为改善教学过程各要素之间的功能条件，以及追求教学过程最优化提供了理论基础。1.2.3 现代教育技术中的传统理论1传播理论揭示了教育传播过程所涉及的要素美国政治家哈罗得?拉斯韦尔提出了一般传播过程中的五个基本要素的直线式传播模式，布雷多克1958年在此基础上又提出了7W模式（如表1-1所示），其中每个W都类同于教学过程中的

13、一个相应要素，这些要素自然也就成为研究教学过程、教学资源的教育技术学所关心和考虑的重要因素。表1-1 7W模式要素Who 谁 教师或其他信息源Says what 说什么 教学内容In which channel 通过什么渠道 教学媒体To whom 对谁 教学对象With what effect 产生什么效果教学效果Why 为什么 教学目的Where 在什么情况下 教学环境2传播理论揭示了教学传播过程的基本阶段教学传播过程包括六个阶段的连续动态过程。（1）确定教学传播信息。 （2）选择教学媒体（3）通道传递（4）接收与解释（5）评价与反馈（6）调整与再传递3传播理论揭示了教学传播系统的教育功能

14、实现机制传播理论认为，教学传播系统的教育功能是通过以下三种教学信息流实现的。（1）教育信息的传递与接受。（2）学习者反映信息的传递与接受。（3）教师对于学习者的反映加以批改，再传递给学习者。4教学传播的基本规律1）共识律。教学传播活动中，共同的知识技能基础是教师和学习者之间得以交流和沟通的前提。 2）谐振律。所谓谐振就是指教师传递信息的“知识源频率”，同学习者接受信息的“固有频率”相互接近，两者在信息交流与传递方面达到共识。 3）选择律。媒体的选择是适应学习者的身心特点、较好地达到教学目标的前提，并旨在以最佳的“效果/价格”比，成功地实现目标，即最小代价目标原则。 4）匹配律。实现匹配的目的在

15、于围绕既定的教学目标，使各种相关要素的特性组合起来，以发挥教学系统的整体性功能。1.2.4 现代教育技术中的学习理论从20世纪50年代末至今，学习理论经历了行为主义，认知主义和建构主义等不同的发展阶段，对于教育技术的理论和实践发展影响特别显著。由于学习者是学习过程的主体，因此学习理论应当是教育技术学中最重要的理论基础。对于学习理论的不同发展阶段，我们在学习的时候，应当以事物两面性的标准来评辨，不能一刀切。下面具体介绍一下各阶段的具体内容与特点。1、行为主义学习理论：行为主义学习理论可以用“刺激反应强化”来概括。2、认知主义学习理论：在形成之初就从与行为主义不同的角度来探讨学习。此种理论认为人的

16、知识不是由于外部刺激引起的，而是外界刺激和认知主体内部心理过程相互作用的结果。3建构主义学习理论：主体不能直接通向外部世界，而只能通过利用内部构建的基本认知原则（范畴）去组织经验，从而发展知识。1.2.4 现代教育技术中的学习理论1.2.5 现代教育技术的深层理论基础现代教育技术随着科技发展形成了独特的教学体系和教学范式，由于教育技术一开始就受严密的逻辑科学及行为的影响，使得教育技术自身打上了“机械性、逻辑性、定量化”的烙印，在教学设计上注重了严密的程序操作和外部控制，使教学主体基本上丢失了自主性。现代教育技术发展到多媒体网络教学阶段，为融入人本主义教学思想创造了条件，这就要求在开发、设计、实

17、施、评价、组织管理的过程中，汲取人本主义思想的合理成分，为学生的创造性学习创设科学的、人本的教学环境，促使学生有效地学习。这里先介绍一下技术主义、人本主义以及两者之间的关系，因为这两者是教育技术学中最深层次的东西。1技术主义：科学的技术观点，是从文化哲学、哲学人类学角度对技术本质的透视。随着当代信息技术向教育领域的扩展，教育中的高科技含量急剧增长，教育行业将完成劳动密集型向资本、技术密集型行业的历史性转变，并使教育真正进入现代化。 2人本主义：人本主义提倡以学习者为中心的观点，对于教学内容，要求从客观世界转到个人世界方面，鼓励学习者无论做什么，都要把自己的理智和情感投入进去，必须把他们进行的任

18、何研究和练习都与自我实现的要求相结合。1.2.5 现代教育技术的深层理论基础1.3 现代教育技术对教育的影响与趋势现代教育技术的快速发展，使原本由单纯教师教、学生被动学的模式，改为教师利用现代教学媒体根据每个学习者的特点制定相关的教学方案，因而对教师的要求以及中国现代的教育都产生了巨大的影响。1.3.1 现代教育技术对教育的影响1现代教育技术对教育体制的影响2现代教育技术对教育投资的影响3现代教育技术对学校教育的影响4现代教育技术对教师的影响5现代教育技术对学生的影响1.3.2 我国现代教育技术的发展方向1学习的网络化、大众化2教学媒体的多媒体化（1）多重感官刺激。（2）操作交互性强。（3）信

19、息量大、速度快。（4）信息数字化。3现代教育技术理论的科学化和系统化思考题1什么是教育技术？教育技术学与现代教育技术二者的区别与联系是什么？2为什么说技术主义和人本主义是现代教育技术的深层理论基础？3构成系统科学理论的三大原理是什么？4教学传播过程的基本规律是什么？5建构主义学习理论对现代教育技术有什么影响？6请你谈谈现代教育技术对教育的影响。第二章 现代教育媒体技术 现代教育技术教程第2章 现代教育媒体技术2.1 媒体的概念与发展历史2.2 现代教学媒体的种类2.3 多媒体技术基础 2.4 多媒体开发工具2.5 多媒体辅助教学系统的设计与开发2.1 媒体的概念与发展历史2.1.1 媒体的概念

20、2.1.2 媒体的发展阶段2.1.1 媒体的概念媒体，也称为媒介、传播媒体。媒体在英文中的表述为media，意思是指信息传播过程中，从传播者到接受者之间的携带与传递信息的任何物质工具，例如，计算机、光盘、网络、电影、电视、无线电广播、录音、录像、图片、幻灯片、投影片和印刷材料等都属于媒体 。 2.1.2 媒体的发展阶段 1语言媒体阶段2文字与印刷媒体阶段3电子媒体阶段 2.2 现代教学媒体的种类2.2.1 视觉媒体2.2.2 听觉媒体 2.2.3 视听媒体 2.2.4 交互媒体 2.2.1 视觉媒体 视觉媒体是作用于视觉器官的映像教学技术。1幻灯机与幻灯的使用 （1）幻灯机的基本原理和构造。（

21、2）幻灯机的种类。 （3）幻灯机的使用。 （4）幻灯的特点。 2.2.1 视觉媒体2投影器与投影教学 （1）投影器的基本原理与构造。 （2）投影器的种类。 （3）投影器的使用。 （4）投影器特有的教学功能。 2.2.2 听觉媒体1录音机（1）录音机的特点。 （2）录音机的构成与原理。（3）录音机在教学中的应用。 2无线电广播 （1）无线电广播的特点。 （2）无线电广播接收器的种类。 3CD激光唱片系统 （1）CD唱片。 （2）CD唱机。 2.2.3 视听媒体视听媒体由听觉型、视觉型、视听媒体三种形态组成，主要传递生动、形象的声音和图像信息。常见的视听媒体有电影、电视、激光视盘等。1电影（1）电

22、影的优点。 （2）电影的局限。 （3）电影教学媒体与电影教学。 （4）电影的种类。 2.2.3 视听媒体 2电视录像（1）电视的优点。（2）电视的缺点。（3）录像媒体的特点。 2.2.4 交互媒体1程序教学机（1）程序教学的特点。 （2）程序教学机。 2计算机（1）计算机的优点。 （2）计算机的缺点。 2.3 多媒体技术基础2.3.1 多媒体技术概论2.3.2 音频技术2.3.3 视频技术 2.3.4 数据压缩技术2.3.5 超文本和超媒体技术2.3.6 流媒体技术2.3.7 光盘存储技术2.3.8 视听媒体与教学的关系2.3.1 多媒体技术概论1数字媒体与多媒体2多媒体计算机3多媒体信息系统

23、2.3.2 音频技术1声卡技术2决定声波数字化后的质量因素（1）采样频率。 （2）样本的信息量。 （3）声道数。 2.3.6 流媒体技术1流媒体技术原理2Windows Media Service技术（1）ASF（Advanced Streaming Format）。 （2）系统的构成。 （3）ASF文件制作工具。2.3.8 视听媒体与教学的关系1视听媒体的主要特性（1）材料的逼真程度。 （2）构图。 （3）技术水平。2视听媒体在教学中的应用的优点（1）视听教学媒体使课堂更具趣味性。 （2）缩短教学时间，提高教学效率。 （3）视听教学媒体改变了学习方式，减轻了教师的劳动强度。 2.4 多媒体开

24、发工具2.4.1 声音工具2.4.2 图形工具2.4.3 多媒体动画工具2.4.4 多媒体视频工具2.4.1 声音工具1音频获取的途径2数字波形声音的采集、编辑处理与输出操作（1）WAVEdit。 （2）Creative WaveStudio。（3）MIDI的制作、编辑与输出操作。 2.4.2 图形工具1Photoshop（1）Photoshop的主要功能。 （2）Photoshop的基本操作。 2彩色绘图设计系统CorelDRAW（1）CorelDRAW功能特点。（2）屏幕布局与对象的概念。 （3）常用工具。 （4）CorelDRAW基本绘图方法。 2.4.3 多媒体动画工具 1二维动画制作

25、软件Animator Studio2三维动画制作软件3D Studio MAX2.4.4 多媒体视频工具1视频编辑软件Adobe Premiere概述 2Adobe Premiere的基本功能3Adobe Premiere编辑数字视频的基本过程4过渡效果的应用5视频媒体中过滤效果的应用2.5 多媒体辅助教学系统的设计与开发2.5.1 多媒体辅助教学系统的开发环境2.5.2 多媒体辅助教学系统的设计实例2.5.3 多媒体视听教室2.5.1 多媒体辅助教学系统的开发环境1现有的多媒体教学系统2经济实用的多媒体教学环境的组成与成本 3NetMeeting的功能2.5.2 多媒体辅助教学系统的设计实例

26、1多媒体电子教室2视频点播（VOD）3网络教室4网上课堂2.5.3 多媒体视听教室1多媒体视听教室的概念2多媒体视听教室系统配置3多媒体视听教室的功能第三章 数据库应用基础 现代教育技术教程第3章 数据库应用基础3.1 数据库的基础知识3.2 Access数据库3.3 学科数据库 3.4 学科数据库的技术实现3.1 数据库的基础知识3.1.1 数据库基本概念3.1.2 多媒体数据库3.1.3 网络数据库3.1.1 数据库基本概念1数据库、数据库管理系统、数据定义语言和数据操作语言 数据库（DataBase，简称DB）是存放数据的仓库。 数据库管理系统（DataBase Management S

27、ystem，简称DBMS）负责数据库的运行管理，通过DBMS，用户利用数据定义语言（Data Definition Language，简称DDL）可以方便地对数据库中的数据对象进行定义，用户利用数据操作语言（Data Manipulation Language，简称DML）可以方便地进行数据的插入、查询、修改、删除等操作。 3.1.1 数据库基本概念2数据库中的数据库对象（1）字段（field）。 （2）记录（record）。 （3）数据库（DataBase，缩写为DB，简称为库）。 （4）主键（Primary Key）。 （5）外键。 3.1.2 多媒体数据库1多媒体数据库的产生、发展与应用

28、前景2多媒体数据类型（1）字符数值。 （2）文本数据。 （3）图像数据。（4）音频数据。 3多媒体数据库的组织结构 （1）集中式。 （2）主从式。 （3）协同式。 4多媒体数据库中的查询与检索（1）对于文本数据的检索方法。（2）对于图像、声音、视频图像的检索方法。5数据库产品对多媒体的支持3.1.3 网络数据库1地域广2信息共享3高性能数据管理查询功能3.2 Access数据库3.2.1 Access数据库的创建3.2.2 Access表的创建3.2.3 Access表的使用3.2.4 Access表查询3.2.1 Access数据库的创建1Access数据库中基本数据库对象 2数据库的创建3

29、在Access 2002下创建Access数据库 （1）执行“开始”“程序”Microsoft Access，出现如图3-5所示的界面。 （2）在弹出的“文件新建数据库”对话框中，选择新建数据库的存放位置，输入新建数据库文件名称，例如“学习库”，然后单击“创建”按钮。 3.2.2 Access表的创建1在空数据库“学习库”中要创建的表3.2.2 Access表的创建2在Access数据库中创建表执行“开始”“程序”Microsoft Access“文件”“打开”，选择要打开的数据库，此处选择在上一节中自行创建的“学习库”，出现如图3-6所示的数据库窗口。（1）通过在数据表视图中输入数据的方式来

30、创建表（学生表）。 （2）通过“设计”视图创建表（课程表、学期表） （3）通过“表向导”来创建表（成绩表）。3.2.3 Access表的使用1在“设计”视图中定义表的字段类型2在“设计”视图中定义表的有效性规则3在“设计”视图中定义表的字段输入掩码 4在“设计”视图中定义表的字段的格式5在“设计”视图中定义表间关系（1）主键的定义。 （2）表间关系关系的定义。6在“数据表”视图中输入示例数据3.2.4 Access表查询1关于查询的类型在Access 2002中，将查询主要分为5种：选择查询；交叉表查询；操作查询；参数查询；SQL查询。 2选择查询（1）创建“学生出生日期查询”。（2）创建“学

31、生课程成绩查询”。（3）创建“学生年度成绩总分查询”。3.2.4 Access表查询3交叉表查询步骤1：查询要求。步骤2：在“数据库”窗口中，单击“查询”选项卡，然后单击“数据库”窗口工具栏上的“新建”。在弹出的“新建查询”对话框中，单击“交叉表查询向导”，然后单击“确定”按钮，步骤3：选择一个查询（表）。 步骤4：选择行标题。 步骤5：选择列标题。 步骤6：选择表中值对应的字段 步骤7：输入新建交叉表查询的名称，单击“完成”按钮， 步骤8：屏幕出现“学生课程成绩查询_交叉表”的数据表视图。 3.2.4 Access表查询下面介绍通过设计视图创建交叉表查询。步骤1：查询要求。 步骤2：“数据库

32、”窗口中，单击“查询”选项卡，然后单击“数据库”窗口工具栏上的“新建”。 步骤3：选择查询（表）。在屏幕上弹出的“显示表”中，单击选中“学生信息成绩查询”，单击“添加”按钮，单击“关闭”按钮， 步骤4：选择字段。依次双击“学生ID”、“姓名”、“课程名称”、“成绩”字段（3次），使它们出现在设计网格中，步骤5：指定交叉表查询的行标题、列标题、值。 步骤6：单击工具栏上的“保存”按钮，保存查询。 步骤7：单击菜单“视图”“数据表视图”。 3.3.1 学科课程数据库1学科课程数据库的规划2学科课程数据库的基本内容3学科课程数据库的扩展内容 3.3.3 案例素材库1案例素材库的分析2案例素材库的内容

33、 3.3.4 试题库1试题库的基本内容2试题库的扩展内容3.3.6 学科媒体素材库1学科媒体素材库的基本内容（1）学科媒体素材库的分类目录。（2）学科媒体素材库的图片存储。2学科媒体素材库的扩展内容3.4 学科数据库的技术实现1三层C/S结构2各层功能3使用工具（1）数据库的定义。 （2）网页的制作。 （3）网页脚本程序的编制。 第四章 CAI课件技术 现代教育技术教程第4章 CAI课件设计第4章 CAI课件设计4.1 概 述4.1.1 CAI的基本概念4.1.2 CAI课件的类型4.1.3 CAI的理论基础和以学为中心的课件设计4.2 CAI课件制作原则 4.3 CAI课件的设计与开发4.3

34、.1 需求分析4.3.2 系统设计4.3.3 课件制作4.3.4 课件的测试与评价 4.4 CAI课件制作工具4.4.1 PowerPoint4.4.2 Authorware第4章 CAI课件设计4.1 概述计算机辅助教育（CBE，Computer Based Education）是由计算机辅助教学（CAI）、计算机管理教学（CMI，Computer Management Instruction）构成，CAI在CBE中占较大比例。第4章 CAI课件设计4.1.1 CAI的基本概念CAI的英文全称为Computer-Aided Instruction，意思是计算机辅助教学，是指利用教学软件来增进

35、教学效果、提高教学质量，有时也可以指加快教学进度的一种教学方式。随着计算机技术的发展，多媒体CAI课件、网络课件应运而生，CAI成为现代教育技术中的重要组成部分。计算机辅助教学的定义是，以数字方式将表现学科教学内容和教学过程的图、文、声、像、动画以及活动影像等信息通过计算机系统存储、加工、传输和呈现，用户可通过人机交互方式使用，以便辅助教师教和学生学。计算机辅助教学软件的定义是，实现和支持计算机辅助教学过程或辅助学习过程的软件。课件的定义是，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。与传统教学方法相比较，计算机辅助教学有其显著的优势。第4章 CAI课件设计与传统教学方法相比较，计

36、算机辅助教学有其显著的优势。直观性、趣味性、动态性模拟性有利于个别化教学实现人机充分交互及时反馈教学信息实现无限制的协作学习加强教学管理自动化第4章 CAI课件设计4.1.2 CAI课件的类型 CAI课件是教师或程序设计人员根据教学要求用某种计算机语言或课件写作系统编制的教学应用软件。针对不同的教学内容、教学对象和教学方式，在计算机辅助教学中可采用不同种类的课件类型。合理地选择课件类型，可有效地发挥计算机辅助教学的作用，提高教学质量。1按照课件功能来分类2按课件系统结构分类3按课件开发与运行环境分类4按课件设计的理论基础划分第4章 CAI课件设计1按照课件功能来分类（1）交互学习型。这是一种以

37、个别化交互学习为目标的课件类型，它应具有完整的教学内容和教学策略及相应的逻辑结构。这种课件常采用选择型的程序结构，将教学内容分成若干个独立的模块，它的运行流程由学生控制，也可由计算机通过诊断性提问后再自动决定流程。它应具有友好的交互界面，让学生可进行充分的人机交互，处于个别化的教学环境中进行主动的学习。 图4-1是这种类型课件的一个例子：计算机。图4-1 计算机课件第4章 CAI课件设计1按照课件功能来分类（2）练习复习型。练习复习型课件是利用计算机给学生提供练习的机会（刺激），在学生作出回答（反应）后，由计算机判断其正误。答错了给予提供进一步的教学措施或再次练习的机会；答对了则给予鼓励（增强

38、），然后进一步练习。图4-2是一个课件练习模块的例子：计算机的硬件组成及工作原理综合练习。运算器控制器存储器输入设备输出设备图4-2 计算机的硬件组成及工作原理的综合练习模块第4章 CAI课件设计1按照课件功能来分类（3）资料咨询型。资料咨询型课件是通过交互界面，以人机对话的形式让学生选取他要学习的内容或查询有关的资料。图4-3是资料查询型课件的例子：科学大百科。这种类型的课件适用于对数据库的查询，如情报资料、文献等的检索等.它有助于启发学生的思维，培养学生独立钻研的能力；同时也有利于教学资源的共享。这种课件的开发常采用数据库、网络或人工智能技术，后者难度较大，对计算机硬件要求较高。这类课件提

39、供给学生的信息很大，应着重信息的分类、检索方法和信息获取及输出等技术细节。图4-3 科普顿1999百科全书课件第4章 CAI课件设计1按照课件功能来分类（4）模拟仿真型。模拟仿真型课件是用计算机来表达不易观察、不易再现或有危险的现象。如人体的各系统的机理、各种超微结构的变化等。图4-4是模拟仿真型课件的例子：细胞的有丝分裂。模拟仿真型课件常分为操作模拟、状态模拟和信息模拟三类分裂中期图中期：染色体在纺锤丝的牵引下，着丝点排列于赤道板上。 点列赤道板图4-4 细胞的有丝分裂课件第4章 CAI课件设计（5）课堂演示型。课堂演示型课件是将课件表达的教学内容在课堂讲课时作演示，并与教师的讲授或其他教学

40、媒体相配合。这种类型的课件一般与学生间无直接交互作用。图4-5是课堂演示型课件的例子：Internet是如何工作的。1按照课件功能来分类图4-5 Internet是如何工作的课件返回第4章 CAI课件设计2按课件系统结构分类 CAI课件可以根据其应用范围、构成特点和控制方法等进行各种分类。按照CAI课件的制作水平和教育信息的产生、贮存方式的不同，课件可分为:框面型课件。自动生成型课件。数据库型课件。人工智能型课件。返回第4章 CAI课件设计3按课件开发与运行环境分类课件可以分为单机版和网络版。4按课件设计的理论基础划分课件可分为以“教”为中心的课件和以“学”为中心的课件。返回第4章 CAI课件

41、设计4.1.3 CAI的理论基础和以学为中心的课件设计1CAI的理论基础（1）行为主义学习理论。（2）认知主义学习理论。（3）建构主义学习理论与教学理论。2以学为中心的课件设计（1）以学为中心的课件设计原则。（查看内容）（2）以“学”为中心的课件设计的方法与步骤。（查看内容）第4章 CAI课件设计（1）以学为中心的课件设计原则。如何体现以学生为中心，建构主义认为可以从三个方面努力：要在学习过程中充分发挥学生的主动性，要能体现出学生的首创精神。即发挥首创精神要让学生有多种机会在不同的情境下去应用他们所学的知识。即将知识外化要让学生能根据自身行动的反馈信息来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案

42、（实现自我反馈）。即实现自我反馈因此，以学为中心的课件设计要注意以下几点：1）强调“情境”对意义建构的重要作用。2）强调“协作学习”对意义建构的关键作用。3）强调对学习环境（而非教学环境）的设计。4）强调利用各种信息资源来支持“学”（而非支持“教”）。5）强调学习过程的最终目的是完成意义建构（而非完成教学目标）。返回第4章 CAI课件设计（2）以“学”为中心的课件设计的方法与步骤。根据以上分析不难看出，以“学”为中心的课件设计的方法与步骤应如下所述：1）教学目标分析。对整门课程及各教学单元进行教学目标分析，以确定当前所学知识的“主题”。2）情境创设。创设与主题相关的、尽可能真实的情境。3）信息

43、资源设计。4）自主学习设计。5）协作学习环境设计。能引起争论的初始问题。能将讨论一步步引向深入的后续问题。CAI系统要考虑如何站在稍稍超前于学生智力发展的边界上（即最邻近发展区）通过提问来引导讨论，切忌直接告诉学生应该做什么（即不能代替学生思维）。对于学生在讨论过程中的表现，CAI系统要适时作出恰如其分的评价。学习效果评价设计包括小组对个人的评价和学生个人的自我评价。评价内容主要围绕三个方面：自主学习能力、协作学习过程中作出的贡献、是否达到意义建构的要求。6）强化练习设计。返回第4章 CAI课件设计4.2 CAI课件制作原则CAI课件的制作应该按照以下原则：（1）追求知识表达的准确性。 在制作

44、CAI课件时对所要表达的内容做到精益求精。（2）追求表达方式的先进性。 在制作课件时充分考虑不同层次实用者的各种要求，尽量增强软件的功能。（3）追求表达信息的容量性。 在制作课件时所要表达的内容不能像书本一样面面俱到，但对于课程的重点难点无一放过，抓住了所有的知识点，使课件具有真正的实用价值。（4）追求各个菜单界面风格的统一性。 力求界面的风格统一、简捷，便于操作和使用。遵循界面服务于内容、重点突出内容的原则，不让学生的兴奋点和注意力被吸引到界面上，而是要集中到要表达的内容上。（5）追求使用操作的简便性。 我们所制作的软件面对的是不同层次的使用者，为了使大家都能方便地应用，必须在制作时遵循软件

45、操作简便性这个原则，切忌一个问题一个画面、一种操作方法。第4章 CAI课件设计4.3 CAI课件的设计与开发首先是加强教学人员的技术培训（岗前培训和在职培训）其次是保证教学人员（课件的使用者）和开发者之间的密切合作和沟通，组成课件开发组。最后是要实现课件共享，尽量避免重复开发，节省开发时间和开发成本。第4章 CAI课件设计多媒体课件开发流程包括从分析、设计、实现、运行一直到维护的全过程，具体流程如图4-6所示。图4-6 多媒体课件的开发过程第4章 CAI课件设计4.3.1 需求分析需求分析主要解决以下问题：1课件要达到的目标（1）本节教学内容的重点和难点是什么？（2）哪些问题使用传统的教学方法

46、不能解决？（3）如何利用多媒体辅助手段突破教学难点？2教学内容的选择如图4-7显示的是小学语文古诗欣赏教学内容组成。3课件的用途和教学对象4课件的运行环境5可行性分析鹅 小学语文古诗欣赏草静夜思春晓锄禾所见图4-7第4章 CAI课件设计4.3.2 系统设计 教学设计及文字脚本的编写1教学设计 教学系统设计（Instructional System Design，简称ISD）也称作教学设计（Instructional Design，简称ID），是以传播理论、学习理论和教学理论为基础，运用系统论的观点和方法，分析教学中的问题和需求从而找出最佳解决方案的一种理论和方法。（1）细化教学目标。 对所选教

47、学内容进行深入细致地分析，了解大纲的要求，分析重点、难点，进一步细化教学目标，明确在教学过程中使用传统教学方法难以解决的地方在哪儿。（2）确定教学策略。 教学策略主要是解决教师“如何教”和学生“如何学”的问题，是教学设计的研究重点。（3）知识结构的设计。 多媒体课件的知识结构是指知识点之间的关系与联系的一种形式。 如图4-8就显示了岩石的分类关系。这是多媒体课件开发过程中最重要的一环，应按如下步骤进行：首先是教学设计及文字脚本的编写；其次是结构设计和制作脚本的编写。岩石火成岩变形岩堆积岩花岗岩玄武岩片麻岩砂岩石灰岩图4-8第4章 CAI课件设计（4）知识结构的类型。 知识结构指教学信息的组织与

48、表现方式，它定义了课件中各知识点的相互关系及其发生联系的方式，反映了整个课件的框架结构和基本风格。知识结构包括以下4种：并列结构：知识点之间是并列的和同级的关系。如图4-9显示的是有关细胞知识的并列结构。细胞细胞壁细胞膜细胞质细胞核层次结构：知识点按照层次关系排列组织，学生沿着一个树状分支展开学习活动，该树状结构由教学内容的自然逻辑形成。图4-8显示的是有关岩石知识的层次结构。网状结构：也就是超文本结构。它模拟人脑思维的自由联想，知识点按照其内在的逻辑相关性建立链接，学生可在知识点间自由“航行”，没有预置路径的约束。图4-10是网状结构的示意图。12345图4-10 网状结构图4-9 有关细胞

49、知识的并列结构复合结构：是前三种组织关系的复合，学生可以在一定范围内自由地“航行”，但同时受主流信息的线性引导和分层逻辑组织的影响。第4章 CAI课件设计（5）设计知识结构的原则。体现知识内容的关系。体现学科教学的规律。体现知识结构功能。（6）选择信息媒体。 （7）诊断评价设计。当多媒体课件用于个别化学习时，需要进行课件中的诊断评价设计，以便获得对学生学习效果的及时评定和强化。在多媒体课件中，诊断与评价常通过学生对提问或问题的回答来实现。一般来说，诊断评价可以设计成游戏形式或问题回答形式，需要包括提问、应答、反馈三部分。1）提问部分。2）回答部分。3）反馈部分。 在多媒体课件中，表达信息的媒体

50、主要有文字、图形、动画、图像、活动影像、音频等。1）创设情境。利用媒体提供有关的画面、动画、活动现场等，说明故事的情节，展示特定的情境。2）提供示范。利用媒体提供一系列的标准行为，如语言、动作、技能等，供学生模仿和练习。3）解释原理。利用媒体提供典型事物的运行、成长、发展等完整的过程，解释其特点和规律。4）探究发现。利用媒体提供典型现象或过程，通过设置疑点和问题，让学生进行探究和发现。在明确教学内容的特点、教学目标的性质、学习者的学习特性、信息媒体使用的目标和对各类信息媒体特性进行了充分分析的前提下，可以对信息媒体进行合理地选用。第4章 CAI课件设计脚本编写应遵循如下基本原则：（1）明确教学

51、目的和各教学单元的教学目标。（2）根据教学目标，使用的教学内容应准确无误。（3）根据教学目标和教学内容，选择适当的教学方法（CAI模式）和传递教学信息的媒体。（4）学习理论的应用：无论采用什么样的模式，都必须注意学习理论的应用，以提高软件的教学 效果。（5）应考虑计算机的输出和显示能力。（6）使用的格式应该规范。脚本可以使用不同的格式，但必须规范，而且便于对脚本各项内容的表达，这些内容包括：1）显示信息：指屏幕上将要显示的教学信息、反馈信息和操作信息。2）注释信息：说明显示信息呈现的时间、位置和条件以及连接要求。3）逻辑编号：显示信息常常是以屏幕为单位来表述的，为了说明它们之间的连接关系，每一

52、个显示单位应有一个逻辑编号，以便说明连接时使用；4）媒体、交互信息和“热字”的表示：为了清楚地表示教学信息中使用的不同媒体（文字、声音、图形或图像等）、教学信息中的“热字”以及交互过程中呈现的各种信息，脚本中常用不同的符号表示它们。2文字脚本的编写脚本是计算机辅助教学或辅助学习软件设计与实现的依据，包括文字脚本和制作脚本两部分。第4章 CAI课件设计下面是脚本的具体编写方法。（1）教学对象及软件使用方式的说明。（2）教学内容与教学目标的描述。知识点的划分一般要按照下面两条原则：1）首先要考虑知识内容的属性，按加涅的学习分类方法，可将学习内容复杂程度按层级划分为五类：事实、概念、技能、原理、问题

53、解决，循序渐进的累积学习，如图4-12所示为小学语文古诗欣赏的知识点的划分。不同类型的知识应划分为不同的知识点。2）其次还要考虑知识内容之间的逻辑关系，知识内容之间存在不同的逻辑关系，如条件与结论关系、原因与结果关系等，不同的关系应划分为不同的知识点。鹅小学语文古诗欣赏草静夜思春晓锄禾所见课程第一章第二章第X章第一节 第Y节 知识点1 知识点2 知识点n 技能学习 问题解决 概念 原理 图4-11 小学语文古诗欣赏的知识结构图图4-12 知识点的划分第4章 CAI课件设计理解词语识记生字讲读诗句朗读全诗引入欣赏全诗结束网状结构是以上两种结构的综合体，知识点之间形成一种复杂的网状结构。认识清楚知

54、识点及知识点间的关系，就为进一步确定知识呈现的顺序、知识点间的链接等奠定了基础。小学语文古诗欣赏的知识结构流程图如图4-13所示。图4-13 小学语文古诗欣赏的知识结构流程图第4章 CAI课件设计子目标2子目标1子目标n总体教学目标子目标2.2子目标1.1子目标1.m（3）教学目标的描述。知识点划分完毕后，还应该针对各知识点确定教学目标的层次。教学目标的层次分为：识记、理解、应用、分析和综合。首先要确定课件的总体教学目标，然后从总体目标出发，进而确定各章、各节以及各个知识点的子目标，子目标应服务于总体目标。图4-14表示的是教学目标分析方法。表4-1为小学语文古诗鹅的教学目标的描述。图4-14

55、 教学目标的分析方法表4-1 小学语文古诗鹅的教学目标的描述第4章 CAI课件设计（4）文字脚本卡片的编写。文字脚本卡片的一般格式如表4-2所示。序号：在一定程度上，可以认为文字脚本是文字脚本卡片的有序集合，文字脚本卡片的序列安排是根据教学过程的先后顺序来决定的。依据知识结构流程图，我们可划分各阶段的序号范围并按先后顺序将文字脚本的卡片序号排列出来。如果在讲授知识点的过程中配有相应的问题，那么可根据问题的设置加插相关的序号。表4-2 文字脚本卡片的格式1内容：即某个知识点内容或构成某个知识点的知识元素，也可以是与知识内容相关的问题。媒体类型：根据教学内容与教学目标的需要，考虑各类媒体信息的特点

56、，适当地选择文本、图形、图像、活动影像、解说、效果声等各种媒体类型。呈现方式：主要是指每一个教学过程中，各种信息呈现的先后次序和每次调用的信息种数。文字脚本卡片无统一格式，表4-3是另一种文字脚本卡片的格式。表4-3 文字脚本卡片的格式2第4章 CAI课件设计（5）文字脚本编写实例。实例1：变不可见为可见的教学创意初中生物青蛙的血液循环。本节课的教学重点是青蛙的血液循环，教学难点是青蛙的体循环和肺循环，这两部分内容抽象，学生较难透彻的理解。利用多媒体模拟演示青蛙的血液循环、体循环和肺循环，使不可见的循环过程变成可见的，通过直观形象、符合实际的模拟演示，帮助学生准确理解、掌握这部分内容。创意设计

57、一：形象地给出青蛙心脏的结构，心脏呈淡红色，依次按部位给出“右心房”、“左心房”、“心室”等名称，并以特殊的刺激形式呈现在屏幕上，以使学生形成良好的知觉映象，提高学生的记忆效果。创意设计二：形象地给出与心脏相连的各种血管，并突出展示与心室相通的是肺动脉，与左心房相通是肺静脉，且肺静脉和肺动脉之间具有许多毛细血管，以特殊的刺激形式呈现“肺动脉”、“肺静脉”、“体动脉”、“体静脉”、“肺部毛细血管”等器官的名称。创意设计三：形象地演示血液在心脏和血管间的流动，并清晰地展现肺循环路线和体循环路线；用不同颜色区别动脉血与静脉血，左心房充满动脉血，右心房充满静脉血，心室中充满两种混合血；用不同方向的箭头

58、分别表示肺循环路线和体循环路线的血流方向。创意设计四：动态模拟血液循环这一生理过程。在血液循环过程中心脏呈现有节奏的跳动，心房和心室交替地收缩和舒张，血液按一定方向循环和流动；在血液流经肺部毛细血管时，用醒目的箭头指示二氧化碳CO2离开血液，氧O2进入血液；在血液流经体内毛细血管时，用醒目的箭头指示二氧化碳CO2进入血液，氧O2离开血液。第4章 CAI课件设计实例2：表4-4、4-5、4-6是“血吸虫病与血吸虫病的防治”这一课件部分文字稿本的编写实例。表4-4 多媒体课件的基本情况表第4章 CAI课件设计表4-5 多媒体课件教学内容和教学目标分析表第4章 CAI课件设计表4-6 教学媒体与教学

59、模式选择表第4章 CAI课件设计 系统设计及制作脚本的编写1课件的系统结构设计（1）超文本与超媒体。超文本（Hypertext）是一种新颖的文本管理技术，超文本按信息之间关系非线性地存储、组织、管理和浏览信息。超媒体（Hypermedia）是指用超文本方式加以组织和处理图形、图像、动画、声音、视频等多媒体信息。即：超媒体=超文本+多媒体超媒体结构的三个基本要素是节点、链、网络。1）节点（Nodes）。节点是存贮信息的基本单元，又称信息块文本节点：节点内存贮的是文字符号信息，可用来表达思想、解释概念、描述现象等。图文类节点：节点内存贮有文字和图像媒体，图像可以是黑白、彩色图形或图像，也可 以是照

60、片等，适合于表现事物的形态、结构。 听觉类节点：节点内存贮有波形音频、MIDI 等音频媒体，它能提供听觉感受。视听类节点：节点内存贮有视频、动画的视听媒体，它能给人综合的视听感觉，是最具表现力的节点。可用于演示实验步骤、创造情境等。 程序类节点：节点内存贮的是计算机程序，它具有特殊的功能，通常用“按钮”形式来表现，进入这种节点后，将启动相应的程序，完成特定的操作。2）链（Link）。链表示不同节点中存放信息间的联系，它是每个节点指向其他节点，或从其他节点指向该节点的指针，因为信息间的联系是丰富多采的，因此链也是复杂多样的，有单向链、双向链等。3）网络（Network）。超文本的信息网络是一个有