计算机辅助教育-山东科技

学习资源1.基本文字教材

张琴珠，《计算机协助教化》，高等教化出版社2003年版2.参考文字教材

何克抗，《计算机协助教化》，高等教化出版社，1997。李克东，《教化技术学探讨方法》北京师范高校出版社，2003。祝智庭，《现代教化技术》，教化科学出版社2002年版3.专业杂志

《中国电化教化》、《电化教化探讨》、《开放教化》《中国远程教化》4.相关网站：

://accbe（中国人工智能学会计算机协助教化专业委员会网站）

://etr（中国教化技术网站）

://k12（中国中小学教化教学网）

://nrcce（中国中小学信息技术教化网）课程简介本课程系统地介绍了计算机协助教化探讨的理论、方法、环境和手段。着重阐述了在计算机协助教学环境中适合不同对象学习的各种教学模式和教学策略、课件设计与制作的方法、教学信息数据库及其管理、以及计算机协助教学中的教学法探讨、教化管理和教化评价。在本课程的教学过程中还会给出一些完整性好的和不好的教学软件案例。学习者可以评议其中的教学设计和制作方法，取长补短，提高自己制作教学软件的爱好和实力。本课程所述内容，仅仅是到目前为止的探讨状况。因此，本课程提倡学习者在学习本课程有关内容的时候，还可以追踪最新的计算机协助教化的发展动态，将历史发展和现实探讨结合起来，找寻自己研发的着手点。课程要求本课程主要介绍计算机在教化中的应用。重点介绍计算机协助教学和计算机管理教学，同时也介绍计算机教化应用中的新技术和新发展。

通过本课程的学习，学习者对计算机协助教化有一个比较全面的了解。驾驭基本的概念与理论。了解本事域探讨和应用的最新发展，对于情愿加入计算机协助教化探讨行列者，帮助其开拓视野，找到一个探讨的高起点。驾驭计算机协助教学软件制作的基本方法。计算机协助教化概况计算机协助教学系统计算机协助教学软件设计计算机管理教学计算机协助教学软件的开发和实现计算机协助教化评价结束本课程学习内容结构课程支配第1章计算机协助教化概况4学时第2章计算机协助教学的模式和策略6学时第3章计算机协助教学的课件设计和制作6学时第4章课件制作的一般工具4学时第5章网络课程的设计与制作6学时第6章计算机协助教学中的教学法6学时第7章计算机协助教化管理4学时第8章计算机协助教学中的数据库及其管理6学时第9章计算机协助教化的评价4学时机动2学时计算机协助教化理论(CBE)多媒体课件、网络课程分析成果评定方法闭卷考试(CBE理论)课件、课程设计方案等作业的提交课堂表现第一章计算机协助教化概况主要介绍计算机协助教化发展的历史、现状和趋势，以及计算机协助教化能够促进教化变革的各个方面。一、信息时代中的教化二、计算机协助教化发展历史三、计算机协助教化的内容四、计算机协助教化与教化改革1.科学计算最早最重要的应用领域，可以进行十分庞大和极其复杂的用人力或其它计算工具无法解决的计算。在这类计算中，计算的系数、常数和条件比较多，具有计算量大、计算过程繁杂和计算精度要求高的特点。

广泛应用于军事技术、航天、航空技术以及其它尖端学科和工程设计方面的计算。如：数学中的推理论证、建筑结构力学分析、天体运行规律研究。

目前，在整个计算机的应用中，从事计算的比重已不足10%。一、信息时代中的教化（一）计算机的主要应用领域2.数据处理

数据处理泛指对非科技工程方面的所有计算、管理和操纵任何形式的数据资料的处理。也就是对数字、字符、图形、图像、音频、视频等非数值数据的处理。

数据处理的特点是：存储数据所需要的存储空间远远大于操纵数据的程序所需要的空间。提高了行政部门的办公效率和领导部门的决策水平。目前，有80%的机时用于非数值数据处理。

广泛应用于信息管理系统（人事、仓库、财务、生产、银行等）和办公自动化管理系统（行政、经济）。3.实时限制指不须要人工干预,对事务的实时限制或过程限制。特点是利用以计算机为核心的限制系统,可以自动接收、采集生产或限制过程的各种物理参数,自动进行计算、校验，然后对生产或限制过程自动地进行适当的调整。应用于现代工厂的生产过程的自动化限制及在军事领域、航天、航空领域的操作限制。如：化工厂控制配料温度阀门开关。炼钢厂对加料炉温的控制。4.计算机协助系统

计算机辅助设计（CAD）参数设计手册功能绘图功能（1）数控机床数控加工中心

计算机辅助制造（CAM）（2）计算机的辅助设计、辅助制造和集成制造是21世纪制造业的主要生产模式。具有劳动强度低、生产效率高、制造周期短等特点。将计算机技术用于教育之中，可以采用大量的图形、声音等处理手段，图文拼茂，提高了学习兴趣。而且教学的最终发展方向是多媒体、智能化的网上教学。计算机辅助教育（CBE）计算机辅助教学（CAI）计算机教学管理（

CMI

）（4）集成制造系统

（ＣＩＭＳ）设计制造管理（3）5.人工智能是将人脑进行的演绎推理的思维过程、规则和采取的策略、技巧等编制成程序，在计算机中存储一些公理和规则，然后让计算机自动求解。也就是让计算机模拟人的智能——视觉、听觉、行走和大脑指挥等方面。应用于推理（下棋和游戏）、机器人、专家系统、模拟识别、智能检索、自然语言处理（语音识别）、机器翻译、定理证明等。使仪器、仪表智能化，可大大提高它们的精确度和自动化程度及工作效率。用计算机程序代替实物模型做模拟试验。也称为虚拟现实。这是21世纪最有前景的新技术之一。6.数据库应用是计算机应用的基本内容之一。任一发达国家，从国民经济信息系统和跨国科技情报网到个人的亲友通信、银行储蓄帐及办公自动化与生产自动化，均离不开数据库的支持。7.网络应用使一个地区、一个国家、甚至在世界范围内的计算机与计算机之间软、硬件资源共享。是通信技术与计算机技术相结合的产物。可以大大促进地区间、国际间通信与各种信息的传输与处理。改变了人的时空概念，使人之间的关系变得更加密切。上网：浏览、检索信息，下载文件，实现全方位、全天候的资源共享。收、发电子邮件。

阅读电子报纸、小说，看各种体育比赛，听音乐会。

进行网上购物。发表自己的观点，宣传发明和产品。

远程会诊，可视电话。信息时代的三大冲突1.学问快速更新，怎么解决学问快速更新与学生有限的学习时间的冲突。2.人才需求的多元化和可变性，培育的人才如何去适应这个需求。3.要求接受教化培训的人员激增，如何克服由此而来的从教人员不足的问题。

（二）信息时代中的教化现状计算机的引进所供应的教化新环境1.供应高效而又适应个别化教化的教学手段。2.开拓新的教化方式。二、计算机协助教化的发展促进发展的两大因素发展的三个阶段现阶段的发展状况发展趋势1.硬件的发展和普及2.交叉学科的融入探讨试验阶段、普及应用阶段和综合发展阶段（二）发展的三个阶段1.探讨试验阶段（二十世纪50年头末—70年头末）主要进行各种类型的计算机协助教化系统的探讨和试用，探究各种可能的应用模式，对效果和作用进行测量与评价，并且进行了理论上的探讨。2.普及应用阶段（二十世纪70年头末—80年头末）这一阶段最大的特点是微型计算机的出现并快速发展和广泛应用。微机的价廉、体积小、功耗低、牢靠性高和对工作环境的要求不高等优势，使微机快速在教化应用上显示出它的价值。3.综合发展阶段（二十世纪80年头末—)这一阶段交叉学科以及各种新技术的引入，计算机协助教化起先摆脱程序教学的单一模式，进入到综合性网络化教化的发展阶段。（三）发呈现状A计算机多媒体技术、人工智能技术、视听数字化技术和网络通信技术有了突飞猛进的发展，使计算机协助教化系统的研制向多媒体环境和超文本信息组织的方向发展，可称谓超媒体的新型教化技术.专用术语的发展CAL(Computer-AssistedLearning),计算机协助学习CAT(Computer-AssistedTraining),计算机协助训练B网络通信技术发展弥补了个别化学习的不足，供应了合作学习的可能，同时网络通信又供应了远程教化的条件.C人工智能技术、软件工程方法、面对对象的程序设计方法等新技术大大促进和提高教学软件生产的质量和效率。D建构主义学习理论指导将教学由老师的“教”的过程过渡到学生自己“学”的学习过程。CSCL(Computer-SupportedCooperation/CollaborativeLearning),计算机支持的合作学习，强调利用计算机促进学生之间的互动作用。E-Learning,电子化学习BlendedLearning,混合学习原意指在传统的课堂教学中，除了应用各种基于老师的学习形式如会议、试验室、书籍等以外还结合其他多种学习方式如运用视听媒体的学习方式与运用粉笔黑板的传统学习方式相结合；计算机协助学习方式与传统学习方式相结合；自主学习方式与协作学习方式相结合等。

（四）计算机协助教化发展趋势

虚拟教学探讨目的是尽可能避开学习者在计算机协助教学中有机械化教学活动的感觉，提高人性化程度。一般来说虚拟教学环境应具有下列功能：虚拟老师、虚拟探讨、虚拟试验、虚拟演播室、虚拟图书馆、虚拟考场、虚拟管理部门、学习者申请注册、为学习者制定学习支配、老师授课、学习者的学习、学习评价2.视频点播探讨及其应用(1)下载后播放，特点：交互性不足；缺乏其他媒体；无视频内容索引；特性化设计弱。（2）视频流播放：边下载边播放典型工具软件：RealSystem3.网络合作学习探讨://203.88.198.56/发展趋势分析:从程序教学智能教学从单纯个别化协作式从行为主义认知学习从被动接收主动探究老师中心学生中心单一文本多媒体单机网络(本地到远程)导师伙伴它是一门新兴的学科，探讨计算机在教化领域中的应用，包括全部以计算机为主要媒介进行的教化活动。目的是应用先进的计算机技术来改革教与学的过程，提高教学质量和效益，全面提高学生素养，促进教化现代化的发展。CBE包括两个重要分支：计算机协助教学(Computer-AssistedInstruction,CAI)和计算机管理教学（Computer-ManagedInstruction,CMI）。三、计算机协助教化的内容1.计算机协助教化Computer-BasedEducation,简称CBE2.计算机协助教化术语计算机协助教学：定义指用计算机帮助或代替老师执行部分教学任务，向学生传授学问和供应技能训练，干脆为学生服务。相关概念:课件（Courseware)：用于执行教学任务的计算机程序称为教学软件或课程软件，简称课件。计算机协助训练(CAT，Computer-AssistedTraining)：用于职业培训的计算机协助教学，学习目标明确，偏重于操作实力和应变实力的培育和训练。计算机协助学习(CAL，Computer-AssistedLearning):同于计算机协助教学，更加强学生的自我学习。计算机管理教学:指计算机在学校管理中的各项应用。供应较低的教化成本

创建比较好的教学环境

供应丰富的教学模式3.计算机协助教化的意义四、计算机协助教化与教化改革信息社会对于教化的培育目标、培育内容和培育方法都有新的要求.广义来说，培育目标是德智体全面发展，具有高度创新实力和信息实力的新型人才。培育内容侧重于使学生学会学习的方法，具有获得学问和更新学问的实力。培育方法敏捷多样，能够适合各学科满足终身教化、全民教化的需求。1.信息技术与教化变革2.计算机协助教化与学生教化3.计算机协助教化与老师教化4.计算机协助教化与终身教化在信息技术应用于教化的实践中，人们渐渐相识到信息技术具有强大的潜在的实力，要充分利用和发挥信息技术在教化中的作用必需：首先要变更和更新教化观念再是教化方法、教化模式以至于教化体制的改革，也就是说信息时代必将要对教化进行全方位的改革。（一）信息技术与教化变革（二）计算机协助教化与学生教化计算机作为学生学习的工具计算机参与学生的素养教化在素养教化方面，网络教化完全可以为情境教化、开心教化、创建教化、成功教化、学分教化等扮演角色网络高校的学生现状年龄在21岁到35岁之间的网络高校生占大多数；在职人员比例高以省会、地区级和县级市为主国有单位比例高专升本比例高教学模式都是网络学习＋面授辅导（三）计算机协助教化与老师教化教学目标的创新使学生学会认知、学会做事、学会合作、学会做人，重视学生特性的发展，留意信息素养的提高，培育具