計算機輔助教學10/22/20241湖南人文科技學院計算機系陳代武《計算機輔助教學》開課班級：湖南人文科技學院計算機系短線自考本科班使用教材：《計算機輔助教學》

師書恩主編孟月萍等編著高等教育出版社開課學期：2005年上學期主講：陳代武2湖南人文科技學院計算機系陳代武主要內容第1章計算機輔助教學理及其原理第2章計算機輔助教學系統第3章計算機輔助教學軟件設計第4章計算機輔助教學軟件的開發第5章計算機輔助教學軟件的評價第6章計算機管理教學10/22/20243湖南人文科技學院計算機系陳代武第1章計算機輔助教學理及其原理1.1計算機輔助教學的發展1.2基本概念

1.3計算機輔助教學的作用1.4計算機輔助教學的基本形式10/22/20244湖南人文科技學院計算機系陳代武學習本章應掌握深刻理解計算機輔助教學產生的社會基礎、物質基礎和理論基礎；了解計算機輔助教學的發展概況和發展方向；正確掌握計算機輔助教育（CBE）、計算機輔助教學（CAI）、計算機管理教學（CMI）等基本概念；深刻理解計算機輔助教學在教學中的作用，明確CAI中計算機以及同人類教師相比存在的優勢和不足；掌握CAI的基本類型以及各種類型的特點.10/22/20245湖南人文科技學院計算機系陳代武1.1計算機輔助教學的發展—CAI的興起

計算機輔助教學（簡稱CAI）ComputerAssistedInstruction，是一種新型的教學形式，是現代教育技術的重要組成部分。始于1958年。它的產生和發展必將對21世紀教育的改革與發展產生巨大的推動作用。10/22/20246湖南人文科技學院計算機系陳代武1.1計算機輔助教學的發展—CAI的興起

CAI產生和發展的物質基礎CAI產生和發展的社會基礎信息社會對教育提出的要求知識更新快，知識爆炸高度發展智力教育作出的相應的改革以學校教育為中心向終身教育轉變學習和使用新技術CAI產生和發展的理論基礎教育心理學的影響教學機器程序教學10/22/20247湖南人文科技學院計算機系陳代武CAI的發展—美國CAI的發展概況1958年—1970年基本情況主要是大學和計算機公司開展軟件和硬件開發研究工作，并出現了一些有代表性的系統。最早開展CAI研究的是IBM公司。伊里諾斯大學的PLATO系統。運用的學習理論斯金納的刺激—反應理論使用的模式個別指導型和操練型使用的計算機大型計算機或小型計算機。10/22/20248湖南人文科技學院計算機系陳代武三種學習理論行為主義學習理論注重于外部刺激的設計。（強化）認知主義學習理論著眼于知識結構的建立。（興趣的培養）建構主義學習理論特別關心學習環境的設計。（與環境的交互）10/22/20249湖南人文科技學院計算機系陳代武CAI的發展—美國CAI的發展概況1970年—1980年基本情況CAI的應用范圍不斷擴大，實用化。MITRE公司等開發了TICCIT教學系統PLATO-IV，PLATO-V，智能CAI的出現。微型計算機的應用APPLE公司的APPLEⅡ10/22/202410湖南人文科技學院計算機系陳代武CAI的發展—美國CAI的發展概況1980年—1990年基本情況微機進入中小學。多媒體計算機的應用能夠嗆處理文字、圖形、聲音、圖像。學習理論的應用認知學習理論10/22/202411湖南人文科技學院計算機系陳代武CAI的發展—美國CAI的發展概況1990年以后基本情況虛擬現實在教育中得到了應用。Internet的教育應用，出現了網上學校和虛擬校園。學習理論的應用建構主義學習理論10/22/202412湖南人文科技學院計算機系陳代武CAI的發展—我國CAI的發展概況20世紀80年代初期起步Cromemco機和AppleⅡICAI系統。90年代中期后Internet在學校應用發展中小信息技術課程建設10/22/202413湖南人文科技學院計算機系陳代武CAI的發展方向--基礎理論研究的趨勢計算機輔助教學的功能特點及教學模式；學習理論和相關的視聽心理學、傳播理論；計算機輔助教學的系統構成；計算機輔助教學與傳統教學的整合等。強調以學為中心的建構主義學習理論獲得廣泛認同，自主學習、協作學習、培養創造性思維等新的學習理念、學習方式正在受到越來越多的人的重視。10/22/202414湖南人文科技學院計算機系陳代武CAI的發展方向--技術發展趨勢從技術層面上看，目前計算機輔助教學發展主要有三個方向：使用多媒體技術、虛擬現實技術等，為學生創設更接近真實的學習情景；應用計算機網絡技術，實現分布式教學和遠程教學。Internet網絡的普及，為開發能夠體現建構主義理論的學習環境提供了良好的條件。應用人工智能技術，使教學系統更加智能化。在未來的CAI發展中，多媒體、Internet互聯網和人工智能在教育中的應用，會成為人們研究的熱點。10/22/202415湖南人文科技學院計算機系陳代武CAI的發展方向--應用發展趨勢CAI的未來發展，在應用上將會呈現出多態性，主要表現在：應用方式的多樣化。多種學習資源的集成化。研究、使用和教師培訓的互動。。10/22/202416湖南人文科技學院計算機系陳代武1.2基本概念—計算機應用教學應用計算機教學：計算機科學和計算機文化使用計算機進行教學研究應用將計算機用作工具，如進行運算、統計、檢索等。管理應用人事管理、工資管理、財產管理等。10/22/202417湖南人文科技學院計算機系陳代武計算機輔助教育（CBE）計算機輔助教育（CBEComputer-BasedEducation）

是計算機技術在教育領域中的重要應用，也是當今教育現代化的一個重要標志。它是為了提高教育質量和效率，利用計算機技術（包括硬件技術和軟件技術），按照科學的方法解決教育過程中的問題，而形成的一種新的教育技術。CBE主要包括兩個方面計算機輔助教學（CAI）；計算機管理教學（CMI）。10/22/202418湖南人文科技學院計算機系陳代武計算機輔助教學（CAI）CAI（Computer-AssistedInstruction）是計算機輔助教育中的重要組成部分，是教師為了提高教學效果和效率，利用以計算機為中心的豐富的教學資源，改進傳統教學，或為學生提供一個學習環境，使學生通過與計算機的交互對話進行學習的一種教學形式。10/22/202419湖南人文科技學院計算機系陳代武計算機管理教學（CMI）CMI(Computer-ManagedInstruction）是利用計算機來管理、指導和研究教學的自動化教學管理技術。廣義上說，是指計算機在學校管理中的應用。如教學管理、學校事務管、圖書管理等。狹義上說，是指利用市計算機指導整頓秩序個教學過程的教學管理系統。10/22/202420湖南人文科技學院計算機系陳代武計算機輔助教學的特點計算機輔助教學是一種新穎的教學方式，只有了解其特點，才有可能充分發揮它的作用。與傳統的班級授課相比，計算機輔助教學具有以下十分鮮明的特點。自定步調難度適宜人機交流適時反饋診斷補救追蹤效果保存資料推廣經驗效果獨特事先規劃10/22/202421湖南人文科技學院計算機系陳代武1.3計算機輔助教學的作用教學過程教學過程是教師根據教學目的、任務和學生身心發展的特點，通過指導學生有目的、有計劃地掌握系統的文化科學基礎知識和基本技能，發展學生智力和體力，形成科學世界觀及培養道德品質、發展個性的過程。10/22/202422湖南人文科技學院計算機系陳代武傳統的教學的基本過程教育目標和課程目標內容的詳細說明內容分析行為目標教學設計發送評價10/22/202423湖南人文科技學院計算機系陳代武傳統的教學系統在整個教學過程中，傳統上是教師面對學生進行的教學活動。在這一活動中，教師和學生構成一個教學系統，教師和學生對教學信息進行處理和傳遞，以完成教與學的任務。教學目標教學內容判斷評價信息處理反應反饋接受呈現信息處理教師學生10/22/202424湖南人文科技學院計算機系陳代武計算機輔助教學系統的組成CAI系統的硬件在CAI系統中所用到的所有設備裝置都稱為硬件。硬件是CAI系統的物質基礎。CAI系統的軟件系統軟件是計算機硬件的靈魂，沒有系統軟件的計算機對于普通用戶來說是無法使用的。系統軟件主要包括操作系統、各種語言和編譯程序、數據庫管理系統等。課件：課件即教學軟件，在用于輔助教學的計算機系統中，課件是整個系統的計劃和控制部分。計算機系統所提供的教學信息，都是由課件給出的或是在課件的控制下給出的。10/22/202425湖南人文科技學院計算機系陳代武計算機輔助教學的基本原理教師計算機學生教學軟件教學中的信息其它輔導學生通過計算機進行學習把具有教學功能的軟件（課件）配置到計算機上，計算機將扮演人類教師角色，與學生構成教學系統，完成規定的教學任務。10/22/202426湖南人文科技學院計算機系陳代武計算機輔助教學的基本過程選擇學習內容計算機呈現教學信息學生接收教學信息計算機提問學生反應判斷和反饋反饋和強化作用作出教學決策10/22/202427湖南人文科技學院計算機系陳代武計算機輔助教學的基本過程計算機學生圖2CAI的基本過程學習新課或原內容10/22/202428湖南人文科技學院計算機系陳代武教師的具有的能力（與計算機相比）作出計劃的能力開發的能力建立與學生的聯系綜合信息的能力回答學生的詢問在行為和價值方面做出樣板情況交流同多個人組成小組一起工作督促學生學習適應變化著的要求10/22/202429湖南人文科技學院計算機系陳代武教師的不足（與計算機相比）花在個別學生身上的時間不夠充分；沒有足夠的時間開發教學材料；有效地評定和追蹤學生的成績方面的困難；不客觀地評價學生的成績。10/22/202430湖南人文科技學院計算機系陳代武計算機的優勢執行速度快；準確地工作；收集和管理信息；促進學生學習；重復執行某項任務不厭煩；能夠較好地實現個別化教學和協作學習；能夠提供豐富多彩的多媒體學習資源；能夠展示通常情況下有危險或無法看到的現象。10/22/202431湖南人文科技學院計算機系陳代武計算機的局限性不能產生自發的回答；不能有效地與眾多學生同時工作；不能示范一定類型的行為；……10/22/202432湖南人文科技學院計算機系陳代武1.4計算機輔助教學的基本形式幫助教師備課型；課堂演示型；個別化學習型；協作學習型；整合型。10/22/202433湖南人文科技學院計算機系陳代武幫助教師備課型CAI軟件為教師提供教學用的各種參考資料；為教師提供用于考試的試題及相應的答案；為教師提供優秀教師的教學方法樣例；為教師提供制作演示型CAI軟件的平臺，使教師能夠制作課堂上使用的多媒體示教學軟件。10/22/202434湖南人文科技學院計算機系陳代武課堂演示型CAI軟件其它手段難以表現的微觀現象；真實實驗中有危險的現象；真實實驗中要很長或極短時間才能看到的現象；過去的過程或事件；需要反復觀察的動態現象。10/22/202435湖南人文科技學院計算機系陳代武操練與練習型模式(DrillandPractice)對話（Dialogue）模擬型模式(Simulation)游戲型模式(Gaming)計算機輔助測試（Computer-AssistedTesting簡稱CAT）問題求解型模式(ProblemSolving)發現學習（DiscoveryLearning）信息檢索個別化學習型CAI軟件10/22/202436湖南人文科技學院計算機系陳代武教學目標不是向學生傳授新知識，而是讓學生通過做大量的習題以達到鞏固所學的知識和形成熟練技能的目的。提問是核心，問題的內容、形式、出現的順序等都會影響課件的教學效果。提問與回答過程反復進行，直至到達學習目標。個別化學習型CAI軟件--操練與練習型10/22/202437湖南人文科技學院計算機系陳代武操練是一種聯想性的學習活動，目的在于促進快速記憶和反應，如單詞拼寫、見詞生義、乘法九九表和珠算口訣等操作。練習則屬于一種掌握理論和方法的思維性的學習活動，其目的在于培養和訓練學生解決問題的技能和速度，顯示運用已學到的知識來解決問題的全過程。個別化學習型CAI軟件--操練與練習型10/22/202438湖南人文科技學院計算機系陳代武操練和練習的基本結構10/22/202439湖南人文科技學院計算機系陳代武對話有兩種：一是計算機控制的對話，稱個別輔導；另一是學習者控制的對話，稱為詢問。個別化學習型CAI軟件—對話型10/22/202440湖南人文科技學院計算機系陳代武指導型課件的結構

10/22/202441湖南人文科技學院計算機系陳代武學生提出問題和要求，計算機回答并講解有關的教學內容。控制權掌握在學生手中。適合學生隨意發現和探索知識，作為一種擴大學生知識面的補充學習模式。咨詢型10/22/202442湖南人文科技學院計算機系陳代武咨詢型課件的常見結構10/22/202443湖南人文科技學院計算機系陳代武模擬是在控制狀態下對真實世界的再現。模擬的分類傳授知識的模擬物理模擬過程模擬傳授技能的模擬程序模擬環境模擬個別化學習型CAI軟件—模擬型10/22/202444湖南人文科技學院計算機系陳代武模擬型課件的基本結構10/22/202445湖南人文科技學院計算機系陳代武模擬的優勢模擬與現實相比提高安全性；能修改時間范圍；模擬能讓學生控制現實的一些方面；能提供比真實環境更有利于學習的環境。模擬與其它方法（個別指導、操練等）相比增強學習動機有利于學習的遷移提高學習效率10/22/202446湖南人文科技學院計算機系陳代武游戲是通過熟練地使用一套規則而試圖成功地實現目標的過程。寓教學于游戲之中。游戲組織強調教學性，有明確的教學目標和具體的教學內容，并包含教學