計算機(jī)輔助教學(xué)簡介

計算機(jī)輔助教學(xué)簡介

主講：陽岳龍

計算機(jī)輔助教學(xué)講稿湖南科技大學(xué)1目錄

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

CAI的基本原理多媒體教學(xué)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(biāo)準(zhǔn)參考資料

2前

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

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(shù)多媒體技術(shù)

就是利用計算機(jī)技術(shù)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(jī)的硬件組成MIDI錄音機(jī)話筒揚聲器攝像機(jī)錄像機(jī)影碟機(jī)有線電視CD-ROM主機(jī)VGA音頻控制卡視頻控制卡6多媒體技術(shù)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(shù)）數(shù)字化7多媒體計算機(jī)的軟件環(huán)境多媒體硬件設(shè)備視/音頻壓縮/還原多媒體設(shè)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(yīng)用軟件8Windows系統(tǒng)的多媒體擴(kuò)展多媒體應(yīng)用程序底層API接口控制

MCI多媒體設(shè)備驅(qū)動程序MCI設(shè)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(yīng)用軟件（如，多媒體教學(xué)軟件）而設(shè)計的工具軟件。它能夠用來集成各種媒體，并可設(shè)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(qiáng)和無需編程、簡單易學(xué)的特點。非常適合于廣大教育工作者學(xué)習(xí)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(xué)多媒體教學(xué)多媒體教學(xué)是指在教學(xué)過程中，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)對象的特點，通過教學(xué)設(shè)計，合理選擇和運用現(xiàn)代教學(xué)媒體，并與傳統(tǒng)教學(xué)手段有機(jī)組合，共同參與教學(xué)全過程，以多種媒體信息作用于學(xué)生，形成合理的教學(xué)過程結(jié)構(gòu)，達(dá)到最優(yōu)化的教學(xué)效果。多媒體教學(xué)在20世紀(jì)80年代已經(jīng)開始出現(xiàn)，但當(dāng)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(xué)。這種教學(xué)技術(shù)又稱多媒體組合教學(xué)或電化教學(xué)。20世紀(jì)90年代起，隨著計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展和普及，多媒體計算機(jī)已逐步取代了以往的多種教學(xué)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(xué)是特指運用多媒體計算機(jī)并借助于預(yù)先制作的多媒體教學(xué)軟件來開展的教學(xué)活動過程。它又可稱為計算機(jī)輔助教學(xué)（computerassistedinstruction，即CAI）。

11CAI的概念CAI：（多媒體）計算機(jī)輔助教學(xué)(ComputerAssistedInstruction)指利用多媒體計算機(jī)，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(xué)要求，進(jìn)行有機(jī)組合并通過屏幕或投影機(jī)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(jī)之間的人機(jī)交互操作，完成教學(xué)或訓(xùn)練過程。12CAI與

CMI、CBE之間的關(guān)系CMI：計算機(jī)管理教學(xué)(ComputerManagedInstruction)利用計算機(jī)指導(dǎo)整個教學(xué)管理系統(tǒng)，例如組織課程、評價學(xué)習(xí)成績和為教師提供計劃信息等。CBE：計算機(jī)輔助教育(ComputerBasedEducation)計算機(jī)在教育領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，包括在教學(xué)、研究和管理中以各種形式使用計算機(jī)，是廣義的CAI。CBECAICMI13CAI的發(fā)展歷史

美國是最早研究和應(yīng)用計算機(jī)輔助教學(xué)的國家。

1958－1965年：主要以大學(xué)和計算機(jī)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(shè)計了第一個計算機(jī)教學(xué)系統(tǒng)。1965－1970年：研究規(guī)模擴(kuò)大，并將以前的研究成果投入應(yīng)用。1970－1975年：應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，并進(jìn)一步趨向?qū)嵱没?975－80年代后期：大型計算機(jī)輔助教育系統(tǒng)進(jìn)一步完善。80年代末以后：多媒體計算機(jī)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(xué)的基本過程（見圖1）計算機(jī)輔助教學(xué)的基本過程（見圖2）計算機(jī)和教師優(yōu)點的比較（見表1）計算機(jī)和教師缺點的比較（見表2）

15多媒體教學(xué)軟件——CAI課件多媒體教學(xué)軟件是一種根據(jù)教學(xué)目標(biāo)設(shè)計的，表現(xiàn)特定的教學(xué)內(nèi)容，反映一定教學(xué)策略的計算機(jī)教學(xué)程序，它可以用來儲存、傳遞和處理教學(xué)信息，能讓學(xué)生進(jìn)行交互操作，并對學(xué)生的學(xué)習(xí)作出評價的教學(xué)媒體。CAI課件用于課堂教學(xué)的多媒體教學(xué)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(yīng)用利用高亮度數(shù)據(jù)投影機(jī)把多媒體計算機(jī)的圖像數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣鈱W(xué)影像投射到大屏幕上。把計算機(jī)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(jī)代替數(shù)字投影機(jī)使用。主要適用于以教師為主體的課堂教學(xué)模式。

在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教室中應(yīng)用

按每個學(xué)生配置一臺多媒體計算機(jī)，把全部計算機(jī)連接成局域網(wǎng)，每臺計算機(jī)安裝網(wǎng)絡(luò)教室軟件，教師機(jī)安裝控制軟件，就組成了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教室。全新的互動式的現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用模式——多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式。17CAI課件的分類按課件內(nèi)容指導(dǎo)型練習(xí)型測驗型模擬型游戲型綜合型按應(yīng)用場合課堂演示型：主要供教師在課堂上輔助教學(xué)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(xué)習(xí)型：主要是讓學(xué)生自己操作學(xué)習(xí)和練習(xí)。此類軟件一般交互性很強(qiáng)，較為復(fù)雜。可以通過組織項目組，由多個相關(guān)人員參與研究和開發(fā)。18CAI課件的制作流程開始計劃設(shè)計結(jié)束制作稿本評價試運行CAI學(xué)習(xí)YNYN修正修正課件開發(fā)的流程目標(biāo)分析腳本編寫素材準(zhǔn)備打包制盤創(chuàng)作設(shè)計19CAI課件制作流程11、目標(biāo)分析

根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，明確要實現(xiàn)的教學(xué)目標(biāo)，以及實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的途徑——教學(xué)策略的分析，確定課件的框架和表現(xiàn)方法；進(jìn)行課件的總體設(shè)計。

20CAI課件制作流程22、腳本編寫課件的腳本是課件的設(shè)計藍(lán)圖，作者應(yīng)該根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，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(shè)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(shè)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(xué)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(zhǔn)備多媒體課件中的基本元素——素材有相當(dāng)一部分要事先準(zhǔn)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(yù)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(jī)拍照獲得，或利用抓圖工具軟件從計算機(jī)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(shè)計根據(jù)腳本設(shè)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(dá)到預(yù)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(xué)上的應(yīng)用，因此在創(chuàng)作的最后階段還要將課件進(jìn)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(jī)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(xué)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(biāo)準(zhǔn)1內(nèi)容教學(xué)質(zhì)量技術(shù)質(zhì)量精確目標(biāo)確定良好補充的用戶材料有效有教育價值確定之目標(biāo)已達(dá)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(yù)計的學(xué)生難度是適當(dāng)?shù)哪塥毩⒎奖愕厥褂盟鼒D象/色彩/聲音運用適當(dāng)教師能方便地應(yīng)用課件課件應(yīng)用有激勵動機(jī)的作用程序發(fā)揮電腦有關(guān)能力有效地激勵學(xué)生的創(chuàng)造能力正常情況下程序可靠對學(xué)生的回答反饋有效學(xué)生控制呈現(xiàn)的速度和順序教學(xué)符合學(xué)生過去的經(jīng)驗在一定范圍內(nèi)學(xué)習(xí)有普遍性一、著名評估組織MicroSIFT對CAI課件的評價標(biāo)準(zhǔn)27CAI課件的評價標(biāo)準(zhǔn)2評審指標(biāo)評審標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)性

概念描述的科學(xué)性；問題表述的準(zhǔn)確性；引用資料的正確性；認(rèn)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(shù)性

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

藝術(shù)性

畫面藝術(shù)；語言文字；聲音效果。二、K12中小學(xué)教育教學(xué)網(wǎng)課件評比標(biāo)準(zhǔn)（2002.3）

28CAI課件的評價標(biāo)準(zhǔn)3評審指標(biāo)評審標(biāo)準(zhǔn)

教育性符合教育方針、政策，緊扣教學(xué)大綱；選題恰當(dāng)，適應(yīng)教學(xué)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(jìn)思維，培養(yǎng)能力；作業(yè)典型，例題、練習(xí)量適當(dāng)，善于引導(dǎo)?？茖W(xué)性內(nèi)容正確，邏輯嚴(yán)謹(jǐn)，層次清楚；模擬仿真形象，舉例合情合理、準(zhǔn)確真實；場景設(shè)置、素材選取、名詞術(shù)語、操作示范符合有關(guān)規(guī)定。技術(shù)性圖像、動畫、聲音、文字設(shè)計合理；畫面清晰，動畫連續(xù)，色彩逼真，文字醒目；配音標(biāo)準(zhǔn)，音量適當(dāng)，快慢適度；交互設(shè)計合理，智能性好。藝術(shù)性媒體多樣，選材適度，設(shè)置恰當(dāng)，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(qiáng)；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(biāo)準(zhǔn)（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(yīng)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?；脽羰剑喝鏟owerPoint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(luò)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