計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)1概述1．從應(yīng)用功能看計(jì)算機(jī)的教育應(yīng)用（1）計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(ComputerAssistedInstruction,簡(jiǎn)稱(chēng)CAI)指的是用計(jì)算機(jī)幫助或代替教師執(zhí)行部分或全部教學(xué)任務(wù)，傳遞教學(xué)信息，對(duì)學(xué)生傳授知識(shí)和訓(xùn)練技能，直接為學(xué)生服務(wù)。（2）計(jì)算機(jī)管理教學(xué)計(jì)算機(jī)管理教學(xué)(ComputerManagedInstruction,簡(jiǎn)稱(chēng)CMI)是計(jì)算機(jī)在教育領(lǐng)域的另一項(xiàng)重要功能。2．從應(yīng)用對(duì)象看計(jì)算機(jī)的教育應(yīng)用（1）學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)(Learnaboutcomputer)把計(jì)算機(jī)作為學(xué)習(xí)對(duì)象，其內(nèi)容包括計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能及其對(duì)社會(huì)的影響等三部分。（2）用計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)(Learnwithcomputer)學(xué)生可以把計(jì)算機(jī)作為學(xué)習(xí)工具，主要包括用計(jì)算機(jī)來(lái)完成獲取和保存信息、處理和交流處理等任務(wù)。（3）從計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)(Learnfromcomputer)教師把計(jì)算機(jī)作為一種輔助的教學(xué)工具來(lái)輔助教學(xué)、輔助測(cè)試、管理教學(xué)與輔助備課等工作。3.多媒體課件一般認(rèn)為，多媒體技術(shù)是指把文字、聲音、圖像、動(dòng)畫(huà)、視頻等多種媒體的信息通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互式綜合處理的技術(shù)。在多媒體教學(xué)中，通常將用于執(zhí)行教學(xué)任務(wù)的多媒體軟件稱(chēng)為多媒體課件（MultimediaCourseware），簡(jiǎn)稱(chēng)課件。隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的普及，人們?cè)诰W(wǎng)上使用視頻點(diǎn)播（VOD）方式播放多媒體課件或電影時(shí)，會(huì)涉及到流媒體的概念。流媒體指的是一類(lèi)采用流式傳輸方式在網(wǎng)絡(luò)上播放的媒體格式。與傳統(tǒng)的下載方式相比，這種邊下載邊播放的流式傳輸方式可以極大地減少用戶(hù)等待的時(shí)間。2計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)模式1.分類(lèi)框架從不同角度可以對(duì)教學(xué)模式作不同的分類(lèi)。例如，教學(xué)論學(xué)者根據(jù)教學(xué)過(guò)程的重心偏向教和學(xué)的不同方面，將教學(xué)模式分為：?jiǎn)柎鹉Ｊ?、授課模式、自學(xué)模式、合作模式、研究模式等五種。模式名稱(chēng)

主要特點(diǎn)

教學(xué)過(guò)程問(wèn)答模式師生問(wèn)答，啟發(fā)教學(xué)提問(wèn)→思考→答疑→練習(xí)→評(píng)價(jià)授課模式教師中心，系統(tǒng)授課授課→理解→鞏固→運(yùn)用→檢查自學(xué)模式學(xué)生中心，自學(xué)輔導(dǎo)自學(xué)→解疑→練習(xí)→自評(píng)→反饋合作模式互教互學(xué)，合作教育誘導(dǎo)→學(xué)習(xí)→討論→練習(xí)→評(píng)價(jià)研究模式問(wèn)題中心，論文答辯問(wèn)題→探索→報(bào)告→答辯→評(píng)價(jià)表1基于教學(xué)論的教學(xué)模式計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的模式也稱(chēng)信息化教學(xué)模式。該框架將計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)模式分為以下四大類(lèi)：Ⅰ：客觀主義-個(gè)體主義（教師為中心-個(gè)別化）；Ⅱ：建構(gòu)主義-個(gè)體主義（學(xué)生為中心-個(gè)別化）；Ⅲ：建構(gòu)主義-集體主義（學(xué)生為中心-集體化）；Ⅳ：客觀主義-集體主義（教師為中心-集體化）。2.主要模式（1）操練與練習(xí)主要用于實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程中學(xué)生練習(xí)階段的功能，這是多媒體教學(xué)最常用的模式。該模式并不向?qū)W生傳授新知識(shí)和新技能，只是用來(lái)鞏固和熟練某些知識(shí)和技能，這些知識(shí)和技能是學(xué)生已經(jīng)通過(guò)其它途徑學(xué)會(huì)了的。

（2）個(gè)別指導(dǎo)也稱(chēng)指導(dǎo)型，它是由計(jì)算機(jī)扮演講課教師的角色，目的在于向?qū)W生傳授新的知識(shí)或技能。通常將教學(xué)內(nèi)容劃分成一些較小的教學(xué)單元，每個(gè)單元只講授一個(gè)概念或知識(shí)點(diǎn)。在每個(gè)教學(xué)單元的教學(xué)中，計(jì)算機(jī)先在屏幕上講解概念、知識(shí)或技能，然后向?qū)W生提問(wèn)并檢查他們的掌握情況。每隔若干個(gè)教學(xué)單元或?qū)W習(xí)結(jié)束時(shí)，計(jì)算機(jī)就針對(duì)所學(xué)過(guò)的內(nèi)容來(lái)提問(wèn)，這相當(dāng)于平時(shí)的單元復(fù)習(xí)或總復(fù)習(xí)檢查。（3）教學(xué)測(cè)驗(yàn)計(jì)算機(jī)輔助測(cè)驗(yàn)(ComputerBasedTesting，簡(jiǎn)稱(chēng)CBT)是CAI或多媒體教學(xué)的一個(gè)重要組成部分。CBT的主要內(nèi)容包括自動(dòng)出試卷、聯(lián)機(jī)測(cè)驗(yàn)或自動(dòng)閱卷、測(cè)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析。(4)教學(xué)模擬用計(jì)算機(jī)來(lái)模仿真實(shí)自然現(xiàn)象或社會(huì)現(xiàn)象。模擬在教學(xué)中的應(yīng)用可以分為以下幾個(gè)方面：實(shí)驗(yàn)?zāi)M圖2教學(xué)模擬：電磁感應(yīng)

管理模擬計(jì)算機(jī)模擬在管理領(lǐng)域的應(yīng)用非常有助于學(xué)生在管理決策方面的能力和素質(zhì)的培養(yǎng)。訓(xùn)練模擬由計(jì)算機(jī)控制的模擬訓(xùn)練器能夠產(chǎn)生逼真的訓(xùn)練、操作環(huán)境，可以在節(jié)約很多訓(xùn)練時(shí)間和經(jīng)費(fèi)的前提下達(dá)到同樣的訓(xùn)練目的。

(5)問(wèn)題解決指在教學(xué)中運(yùn)用計(jì)算機(jī)作為工具，讓學(xué)生自己去解決那些與實(shí)際背景較接近的問(wèn)題，其主要目的是培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。問(wèn)題求解給學(xué)生提供創(chuàng)造性解決問(wèn)題的機(jī)會(huì)，通過(guò)解決問(wèn)題的過(guò)程來(lái)應(yīng)用、檢驗(yàn)和精煉已經(jīng)掌握了的概念和知識(shí)。(6)教學(xué)游戲以游戲的形式呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，產(chǎn)生一種帶有競(jìng)爭(zhēng)性的潛在的學(xué)習(xí)環(huán)境，從而激發(fā)學(xué)生積極參與，起到“寓教于樂(lè)”的作用。與一般的電子游戲類(lèi)似，教學(xué)游戲通常都有一套明確的規(guī)則，具有競(jìng)爭(zhēng)性，最后一定有贏家和輸家。3.其他模式(1)微型世界微型世界（Microworld）是指利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)造一種可供學(xué)習(xí)者自由探索的學(xué)習(xí)環(huán)境。其基本特點(diǎn)是學(xué)生可操縱模擬環(huán)境中的對(duì)象，可建構(gòu)自己的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、測(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的行為。

(2)案例學(xué)習(xí)為學(xué)生提供來(lái)自實(shí)際案例的資料，在豐富的信息環(huán)境中讓學(xué)生以調(diào)查員的角色去搜集資料、調(diào)查案情，進(jìn)行分析和決策。

(3)智能授導(dǎo)旨在通過(guò)學(xué)生與計(jì)算機(jī)進(jìn)行雙向問(wèn)答式對(duì)話(huà)，利用人工智能技術(shù)來(lái)模擬“家庭教師”的行為。

(4)基于資源的學(xué)習(xí)要求學(xué)生利用各類(lèi)資源進(jìn)行自學(xué)?，F(xiàn)代信息技術(shù)，特別是多媒體與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，為學(xué)習(xí)者提供了極為豐富的電子化、數(shù)字化學(xué)習(xí)資源。

(5)探究性學(xué)習(xí)要求學(xué)生利用計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的信息服務(wù)功能，從學(xué)科數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索出所需的信息，通過(guò)信息收集和推理之類(lèi)的活動(dòng)，得出對(duì)預(yù)設(shè)（通常由教師所給）問(wèn)題的解答。

(6)認(rèn)知工具以計(jì)算機(jī)為學(xué)習(xí)工具，按照它們對(duì)學(xué)習(xí)者支持作用的不同，可以分為效能工具和認(rèn)知工具兩大類(lèi)。

(7)計(jì)算機(jī)支持的協(xié)作學(xué)習(xí)

簡(jiǎn)稱(chēng)CSCL，強(qiáng)調(diào)利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)支持學(xué)生同伴之間的交互活動(dòng)。(8)計(jì)算機(jī)支持講授包括計(jì)算機(jī)多媒體在課堂教學(xué)中的多種應(yīng)用。(9)虛擬教室在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上利用多媒體通訊技術(shù)構(gòu)造的學(xué)習(xí)環(huán)境，允許身處異地的教師和學(xué)生進(jìn)行大多數(shù)教學(xué)活動(dòng)。3多媒體課件的開(kāi)發(fā)

1.課件開(kāi)發(fā)步驟(1)環(huán)境分析

主要包括課件目標(biāo)分析、課件使用對(duì)象分析和開(kāi)發(fā)成本估算等任務(wù)。

在這里，教學(xué)目標(biāo)不僅包括該學(xué)科領(lǐng)域以及教學(xué)內(nèi)容的范圍，而且應(yīng)對(duì)教學(xué)提出具體要求。比如，學(xué)習(xí)新概念；鞏固已經(jīng)學(xué)過(guò)的知識(shí)；訓(xùn)練求解某種問(wèn)題的能力；要求掌握的程度及檢查方法等等。(2)教學(xué)設(shè)計(jì)主要任務(wù)包括詳細(xì)分析教學(xué)內(nèi)容、劃分教學(xué)單元、選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)模式等。一個(gè)教學(xué)單元的功能，就是進(jìn)行一小段相對(duì)獨(dú)立的教學(xué)活動(dòng)。一般說(shuō)來(lái)，在一個(gè)教學(xué)單元中主要進(jìn)行一個(gè)新概念或一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)，然后從學(xué)生那里取得回答信息，并對(duì)回答作出反饋。(3)腳本設(shè)計(jì)腳本是在教學(xué)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上所作出的計(jì)算機(jī)與學(xué)生交互過(guò)程方案設(shè)計(jì)的詳細(xì)報(bào)告，是下一階段進(jìn)行軟件編寫(xiě)的直接藍(lán)本，是課件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的重要依據(jù)。多媒體課件的腳本可分為文字腳本和制作腳本兩種。前者是由教師按照教學(xué)要求對(duì)課件所要表達(dá)的內(nèi)容進(jìn)行的文字描述；后者則猶如影視制作中的分鏡頭腳本，是在文字腳本基礎(chǔ)上改寫(xiě)而成的能體現(xiàn)軟件結(jié)構(gòu)和教學(xué)功能，并作為軟件編制的直接依據(jù)的一種具體描述。圖4課件界面設(shè)計(jì)實(shí)例

(4)軟件編寫(xiě)將教學(xué)設(shè)計(jì)階段所確定的教學(xué)策略，以及腳本設(shè)計(jì)階段所得出的制作腳本用某種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言或多媒體軟件工具加以實(shí)現(xiàn)。應(yīng)該盡量收集、利用現(xiàn)有的多媒體素材，根據(jù)課件內(nèi)容需要進(jìn)行編輯加工。在多媒體素材采集、編輯完成后，就可以用多媒體創(chuàng)作（編輯）工具進(jìn)行集成。2.素材的采集與加工(1)多媒體素材多媒體素材是指多媒體課件中所用到的各種聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)材料。根據(jù)素材的文件格式，可為文本(Text)、聲音(Sound)、圖像(Image)、動(dòng)畫(huà)(Movie)、視頻(Video)等種類(lèi)。媒體類(lèi)型

擴(kuò)展名

說(shuō)明文字txt純文本文件rtfRichTextFormat格式wri寫(xiě)字板文件docWord文件wpsWPS文件聲音wav標(biāo)準(zhǔn)的Windows聲音文件mid樂(lè)器數(shù)字接口的音樂(lè)文件mp3MPEGLaver3聲音文件cdaCDAudio文件vqf最新的NTT開(kāi)發(fā)的聲音文件,比mp3的壓縮比還高表2常用媒體的文件擴(kuò)展名

媒體類(lèi)型

擴(kuò)展名

說(shuō)明圖形圖像bmpWindows位圖文件jpgJPEG壓縮的位圖格式gif圖形交換格式tif標(biāo)記圖像格式epsPostScrip圖像文件動(dòng)畫(huà)Gif圖形交換格式flc（fli）AutoDesk的Animator文件aviWindows視頻文件swfFlash文件movQuickTime的動(dòng)畫(huà)文件表2常用媒體的文件擴(kuò)展名

媒體類(lèi)型

擴(kuò)展名

說(shuō)明視頻aviWindows視頻文件movQuickTime的動(dòng)畫(huà)文件mpgMPEG視頻文件datVCD中的視頻文件其他exe可執(zhí)行文件ram（ra、rm）RealAudio和RealVideo的流媒體文件表2常用媒體的文件擴(kuò)展名

多媒體創(chuàng)作軟件Powerpoint(1)基于頁(yè)面的工具圖多媒體創(chuàng)作軟件FrontPage

4新技術(shù)及其教學(xué)應(yīng)用1.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(1)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概述虛擬現(xiàn)實(shí)（VirtualReality，簡(jiǎn)稱(chēng)VR）技術(shù)是多媒體技術(shù)廣泛應(yīng)用后興起的更高層次的計(jì)算機(jī)用戶(hù)接口技術(shù)，它利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，通過(guò)多種傳感設(shè)備使用戶(hù)“融入”到該環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)與該環(huán)境直接進(jìn)行自然的交互。VR系統(tǒng)的關(guān)鍵特性Immersion沉浸Imagination想象Interaction交互VR沉浸：使參與者有“真實(shí)”的體驗(yàn)；交互：提供方便的、豐富的人機(jī)交互手段；想象：VR是針對(duì)某一特定領(lǐng)域、解決特定問(wèn)題的應(yīng)用，所以想象力是關(guān)鍵。根據(jù)虛擬現(xiàn)實(shí)的技術(shù)手段不同，可以把虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)分為以下兩大類(lèi)。①使用專(zhuān)用硬件實(shí)現(xiàn)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)譬如：在視覺(jué)方面有頭盔式立體顯示器等；在聽(tīng)覺(jué)方面有三維音響輸出裝置；在力覺(jué)、觸覺(jué)、運(yùn)動(dòng)感等方面有數(shù)據(jù)手套、數(shù)據(jù)衣，以及語(yǔ)音識(shí)別、眼球運(yùn)動(dòng)檢測(cè)等裝置。由于硬件設(shè)施的價(jià)格昂貴、操作復(fù)雜，因此使用專(zhuān)用硬件的技術(shù)近期不可能普及。(2)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用

1）全景環(huán)視技術(shù)及其應(yīng)用全景環(huán)視技術(shù)也稱(chēng)360°全景環(huán)視技術(shù)，或基于圖像處理的Panorama（全景攝影）技術(shù)。它是把相機(jī)環(huán)繞360°拍攝的一組照片拼接成一個(gè)全景圖像，用一個(gè)專(zhuān)用的播放軟件在Internet上顯示。觀看者可以通過(guò)鼠標(biāo)控制環(huán)視的方向，好像在一個(gè)窗口前瀏覽一個(gè)現(xiàn)實(shí)的場(chǎng)景。參見(jiàn)網(wǎng)站：

例：PixMaker全景環(huán)視圖片制作軟件

例：網(wǎng)上故宮——全景環(huán)視技術(shù)/beijing/gugong.htm全景環(huán)視作品：故宮博物院2）VRML技術(shù)及其應(yīng)用VRML（TheVirtualRealityModelingLanguage，虛擬現(xiàn)實(shí)建模語(yǔ)言）是一種虛擬現(xiàn)實(shí)建模語(yǔ)言，也是在Internet上建立3D多媒體和共享虛擬世界的一個(gè)開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)。VRML常用于描述三維物體及三維場(chǎng)景，它能夠在WWW上構(gòu)建動(dòng)態(tài)的、具有豐富的傳感效應(yīng)的虛擬環(huán)境。VRML文檔是一個(gè)擴(kuò)展名為WRL的文本文件

或擴(kuò)展名為WRZ的二進(jìn)制文件（壓縮格式）VRML文檔一般包