計算機輔助教學簡介

計算機輔助教學簡介

主講：陽岳龍

計算機輔助教學講稿湖南科技大學1目錄

前言多媒體技術多媒體創(chuàng)作工具多媒體教學CAI的概念CAI的發(fā)展歷史

CAI的基本原理多媒體教學軟件——CAI課件CAI課件的使用形式CAI課件的分類CAI課件的制作流程

CAI的評價標準參考資料

2前

言教育的發(fā)展，對媒體的要求越來越高。可以說，多媒體是今后計算機輔助教學的主要方向。在目前的軟件市場上，計算機輔助教學課件在多媒體軟件中占據(jù)了很大的比重。今后中、小學將逐步推廣多媒體教學。

3媒體傳播信息的載體感覺媒體

PreceptionMedia媒體表示媒體

PresentationMedia顯示媒體

DisplayMedia存儲媒體

StorageMedia傳輸媒體

TransmissionMedia4多媒體技術多媒體技術

就是利用計算機技術把正文、聲音、圖形、圖像等多種媒體一體化，使之建立起邏輯連接，并能對它們獲取、壓縮編碼、編輯、存儲和展示5多媒體計算機的硬件組成MIDI錄音機話筒揚聲器攝像機錄像機影碟機有線電視CD-ROM主機VGA音頻控制卡視頻控制卡6多媒體技術的核心模擬視音頻模擬信號采樣量化編碼數(shù)字視音頻信號（壓縮編碼技術）數(shù)字化7多媒體計算機的軟件環(huán)境多媒體硬件設備視/音頻壓縮/還原多媒體設備I/O控制多媒體操作系統(tǒng)多媒體編輯與創(chuàng)作工具多媒體應用軟件8Windows系統(tǒng)的多媒體擴展多媒體應用程序底層API接口控制

MCI多媒體設備驅(qū)動程序MCI設備驅(qū)動程序游戲桿、MIDI、混合器……CD、視盤掃描、動畫定時器9多媒體創(chuàng)作工具1、媒體創(chuàng)作（制作、編輯）工具2、多媒體節(jié)目寫作工具3、媒體播放工具4、其他各類媒體處理工具

多媒體創(chuàng)作工具又稱多媒體寫作工具（authortool)或多媒體編輯軟件。它是一種專門為制作多媒體應用軟件（如，多媒體教學軟件）而設計的工具軟件。它能夠用來集成各種媒體，并可設計閱讀信息內(nèi)容的方式。它們大多數(shù)都具有可視化的創(chuàng)作界面，并具有直觀、簡便、交互能力強和無需編程、簡單易學的特點。非常適合于廣大教育工作者學習和使用。

從系統(tǒng)工具的功能角度劃分，多媒體創(chuàng)作工具大致可以分為四類：10多媒體教學多媒體教學多媒體教學是指在教學過程中，根據(jù)教學目標和教學對象的特點，通過教學設計，合理選擇和運用現(xiàn)代教學媒體，并與傳統(tǒng)教學手段有機組合，共同參與教學全過程，以多種媒體信息作用于學生，形成合理的教學過程結(jié)構(gòu)，達到最優(yōu)化的教學效果。多媒體教學在20世紀80年代已經(jīng)開始出現(xiàn)，但當時是采用多種電子媒體如幻燈、投影、錄音、錄像等綜合運用與課堂教學。這種教學技術又稱多媒體組合教學或電化教學。20世紀90年代起，隨著計算機技術的迅速發(fā)展和普及，多媒體計算機已逐步取代了以往的多種教學媒體的綜合使用地位。因此，現(xiàn)在我們通常所說的多媒體教學是特指運用多媒體計算機并借助于預先制作的多媒體教學軟件來開展的教學活動過程。它又可稱為計算機輔助教學（computerassistedinstruction，即CAI）。

11CAI的概念CAI：（多媒體）計算機輔助教學(ComputerAssistedInstruction)指利用多媒體計算機，綜合處理和控制符號、語言、文字、聲音、圖形、圖像、影像等多種媒體信息，把多媒體的各個要素按教學要求，進行有機組合并通過屏幕或投影機投影顯示出來，同時按需要加上聲音的配合，以及使用者與計算機之間的人機交互操作，完成教學或訓練過程。12CAI與

CMI、CBE之間的關系CMI：計算機管理教學(ComputerManagedInstruction)利用計算機指導整個教學管理系統(tǒng)，例如組織課程、評價學習成績和為教師提供計劃信息等。CBE：計算機輔助教育(ComputerBasedEducation)計算機在教育領域的廣泛應用，包括在教學、研究和管理中以各種形式使用計算機，是廣義的CAI。CBECAICMI13CAI的發(fā)展歷史

美國是最早研究和應用計算機輔助教學的國家。

1958－1965年：主要以大學和計算機公司為中心開展軟硬件開發(fā)研究工作。如IBM公司于1985年設計了第一個計算機教學系統(tǒng)。1965－1970年：研究規(guī)模擴大，并將以前的研究成果投入應用。1970－1975年：應用范圍不斷擴大，并進一步趨向?qū)嵱没?975－80年代后期：大型計算機輔助教育系統(tǒng)進一步完善。80年代末以后：多媒體計算機的出現(xiàn)，很快成為CAI發(fā)展的重要方向。14CAI的基本原理傳統(tǒng)教學的基本過程（見圖1）計算機輔助教學的基本過程（見圖2）計算機和教師優(yōu)點的比較（見表1）計算機和教師缺點的比較（見表2）

15多媒體教學軟件——CAI課件多媒體教學軟件是一種根據(jù)教學目標設計的，表現(xiàn)特定的教學內(nèi)容，反映一定教學策略的計算機教學程序，它可以用來儲存、傳遞和處理教學信息，能讓學生進行交互操作，并對學生的學習作出評價的教學媒體。CAI課件用于課堂教學的多媒體教學軟件。簡稱多媒體課件，又稱CAI課件。16CAI課件的使用形式在多媒體教室中應用利用高亮度數(shù)據(jù)投影機把多媒體計算機的圖像數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣鈱W影像投射到大屏幕上。把計算機聲卡輸出的音頻信號利用音頻功率放大器放大后讓喇叭發(fā)聲，就構(gòu)成了多媒體教室。若條件有限，也可用帶VGA輸入接口的大屏幕彩色電視機代替數(shù)字投影機使用。主要適用于以教師為主體的課堂教學模式。

在計算機網(wǎng)絡教室中應用

按每個學生配置一臺多媒體計算機，把全部計算機連接成局域網(wǎng)，每臺計算機安裝網(wǎng)絡教室軟件，教師機安裝控制軟件，就組成了計算機網(wǎng)絡教室。全新的互動式的現(xiàn)代教育技術應用模式——多媒體網(wǎng)絡教學模式。17CAI課件的分類按課件內(nèi)容指導型練習型測驗型模擬型游戲型綜合型按應用場合課堂演示型：主要供教師在課堂上輔助教學使用，程序的執(zhí)行為線性的。這類課件較為簡單，可由教師自行制作。個別學習型：主要是讓學生自己操作學習和練習。此類軟件一般交互性很強，較為復雜。可以通過組織項目組，由多個相關人員參與研究和開發(fā)。18CAI課件的制作流程開始計劃設計結(jié)束制作稿本評價試運行CAI學習YNYN修正修正課件開發(fā)的流程目標分析腳本編寫素材準備打包制盤創(chuàng)作設計19CAI課件制作流程11、目標分析

根據(jù)教學內(nèi)容，明確要實現(xiàn)的教學目標，以及實現(xiàn)教學目標的途徑——教學策略的分析，確定課件的框架和表現(xiàn)方法；進行課件的總體設計。

20CAI課件制作流程22、腳本編寫課件的腳本是課件的設計藍圖，作者應該根據(jù)教學目標，確定課件的具體表現(xiàn)方法和內(nèi)容，直到每一屏幕（頁）的具體內(nèi)容安排，如各種媒體的排放位置、媒體元素出現(xiàn)的時刻、交互方式以及畫面的鏈接等，都要非常具體和明確。腳本的設計還要根據(jù)創(chuàng)作工具的特點以及人接受信息的心理特性等綜合因素來考慮。腳本的設計過程實際上就是一個創(chuàng)意過程，創(chuàng)意的好壞取決于對教學內(nèi)容的理解程度以及創(chuàng)作人員的水平，對課件的最終質(zhì)量有很大的決定作用。

21CAI課件制作流程33、素材準備多媒體課件中的基本元素——素材有相當一部分要事先準備好，如文字、圖像、聲音、動畫、影像等原始素材，需要通過一定的方法采集或制作，有些還需要預處理和編輯，例如，課件中需要的某一圖像的數(shù)據(jù)，我們可以通過圖像素材庫（如素材光盤）獲得，或通過拍照——掃描儀掃描獲得，或用數(shù)碼相機拍照獲得，或利用抓圖工具軟件從計算機屏幕顯示的圖像中抓取全部或部分的圖像。如果確實沒有的話，我們也可以用圖像制作軟件制作。

著名的抓圖工具有：Hy、SnagIt等，其中SnagIt是一個多功能的多媒體素材采集軟件，它可以采集文字、圖像、影像三種類型的素材，是最佳的多媒體素材采集工具軟件。22多媒體素材的分類與常見格式文字（文本）文件

*.txt文件、*.oct文件、*.rtf文件、*.wps文件等。

矢量圖形（圖元）文件*.wmf文件、*.emf文件、*.dxf文件等格式。

圖像文件*.bmp文件、*.jpg文件、*.gif文件。其它有*.dib、*.tif、*.tga、*.pic等格式。

動畫文件*.flc文件、*.gif文件（常用于網(wǎng)頁制作）、*.swf文件（Flash文件）等格式。

聲音文件*.wav文件、*.mp3文件、*.mid文件等格式影像文件*.avi文件、*.dat文件、*.mov文件、*.mpg文件、*.mpeg文件等格式23圖形與圖像圖形又稱矢量圖形，為一組命令所描述，該命令顯示了構(gòu)成該圖形畫面各種元素的幾何特性、顏色等屬性和參數(shù)。圖像又稱點陣圖像或位圖圖像，它是通過描述畫面中每個像素的亮度與顏色來表示。24CAI課件制作流程44、創(chuàng)作設計根據(jù)腳本設計的要求，利用創(chuàng)作工具把各種媒體素材集成創(chuàng)作為一個課件。課件完成以后，還要經(jīng)過試運行檢驗和使用評價，必要時還要作修改。能否達到預想的效果，取決于所用的創(chuàng)作工具和創(chuàng)作者對軟件使用的熟悉程度。25CAI課件制作流程55、打包制盤制作多媒體課件的最終目的是在教學上的應用，因此在創(chuàng)作的最后階段還要將課件進行打包，根據(jù)軟件的大小和需要可以拷貝到軟盤或制作成光盤。變成一個可以脫離創(chuàng)作環(huán)境（在別的沒有安裝創(chuàng)作工具的計算機上也能正常運行）便于使用的實用軟件。也可以根據(jù)需要把課件放在網(wǎng)站上，供學生在網(wǎng)上使用或下載后使用，成為網(wǎng)上教育軟件。26CAI課件的評價標準1內(nèi)容教學質(zhì)量技術質(zhì)量精確目標確定良好補充的用戶材料有效有教育價值確定之目標已達到補充的用戶材料可理解無種族性別歧視內(nèi)容呈現(xiàn)清晰、邏輯合理信息顯示有效預計的學生難度是適當?shù)哪塥毩⒎奖愕厥褂盟鼒D象/色彩/聲音運用適當教師能方便地應用課件課件應用有激勵動機的作用程序發(fā)揮電腦有關能力有效地激勵學生的創(chuàng)造能力正常情況下程序可靠對學生的回答反饋有效學生控制呈現(xiàn)的速度和順序教學符合學生過去的經(jīng)驗在一定范圍內(nèi)學習有普遍性一、著名評估組織MicroSIFT對CAI課件的評價標準27CAI課件的評價標準2評審指標評審標準科學性

概念描述的科學性；問題表述的準確性；引用資料的正確性；認知邏輯的合理性。教育性

直觀性；趣味性；新穎性；啟發(fā)性；針對性；創(chuàng)新性。技術性

多媒體效果；交互性；穩(wěn)定性；易操作性；可移植性；易維護性；合理性；實用性。

藝術性

畫面藝術；語言文字；聲音效果。二、K12中小學教育教學網(wǎng)課件評比標準（2002.3）

28CAI課件的評價標準3評審指標評審標準

教育性符合教育方針、政策，緊扣教學大綱；選題恰當，適應教學對象需要；突出重點，分散難點，深入淺出，易于接受；注意啟發(fā)，促進思維，培養(yǎng)能力；作業(yè)典型，例題、練習量適當，善于引導。科學性內(nèi)容正確，邏輯嚴謹，層次清楚；模擬仿真形象，舉例合情合理、準確真實；場景設置、素材選取、名詞術語、操作示范符合有關規(guī)定。技術性圖像、動畫、聲音、文字設計合理；畫面清晰，動畫連續(xù)，色彩逼真，文字醒目；配音標準，音量適當，快慢適度；交互設計合理，智能性好。藝術性媒體多樣，選材適度，設置恰當，創(chuàng)意新穎，構(gòu)思巧妙，節(jié)奏合理；畫面簡潔，聲音悅耳。使用性界面友好，操作簡單、靈活；容錯能力強；文檔齊備。三、第五屆CIETE全國多媒體教育軟件大獎賽的評比標準（2001年）

29再見！301.媒體創(chuàng)作(制作、編輯)工具用于建立媒體模型、產(chǎn)生媒體數(shù)據(jù)1.文本編輯和處理工具：word，wps，中文之星等。2.圖形圖象處理工具：Photoshop，F(xiàn)ractalPainter，PaintBrush，CorelDraw，Designer，PhotoStyler，MDK，AutoCAD等動畫與數(shù)字視頻處理工具二維動畫制作軟件：AnimatorStudio，AXA2D，Director等三維動畫制作軟件：3DStudioMAX視頻處理工具：VideoForWindows，Premiere，QuickTime，VideoBlaster，ScreenMachine，VideoMachine音頻處理工具：WaveEdit、WaveStudio，MusicTime、RecordingSession、MasterTrackPro返回312.多媒體節(jié)目寫作工具

提供不同的編輯、寫作方式，目的是把多媒體素材集成或組織成一個結(jié)構(gòu)完整的多媒體應用（軟件)。具有對多種媒體的集成能力、超級鏈接能力、用戶界面處理能力。幻燈式：如PowerPoint書本式（或腳本語言式）：如ToolBook窗口式：如VisualBasic，BorlandC++時序式：如Action！，Director，F(xiàn)lash網(wǎng)絡式：如MEDIAscript流程圖式：如IconAuthor，Authoware總譜式：如Director

近年來國內(nèi)著名的有：方正奧思多媒體創(chuàng)作工具、蒙泰瑤光多媒體編著系統(tǒng)、洪圖多媒體編著系統(tǒng)等。wps2000和wps2001也有類似于powerpoint的功能。

返回323.媒體播放工具可以在電腦上播出，有的甚至能在消費類電子產(chǎn)品中播出。圖像瀏覽工具：ACDSee、CompuPic和PicView等音視頻播放工具：VideoforWindows、MultimediaXplorer、WindowsMediaPlayer、Winamp、Soritong、Sonique、RealPlayer、Jet-Audio、Jet-MIDI