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新论文
1前言
近十几年来,世界各国对教育的发展及信息技术在教育中的应用都给予前所未有的关注,并采取措施试图在未来的信息社会中让教育走在前列,以便在国际竞争中立于不败之地。
面对这种形势,陈至立部长强调指出:
“要深刻认识现代教育技术在教育教学中的重要地位及其应用的必要性和紧迫性,充分认识应用现代教育技术是现代科学技术和社会发展对教育的要求,是教育改革和发展的需要。
CAI是计算机辅助教学的英文(ComputerAssistedInstruction)缩写。
多媒体CAI课件是一种根据教学目标设计的,表现特定的教学内容,反映一定教学策略的计算机教学程序。
它是一种可以用来储存、传递和处理教学信息,能让学生进行交互操作,并对学生作出评价的教学媒体从二十世纪50年代末第一个计算机辅助教学系统问世至今已有50多年的历史了,期间计算机辅助教学(多媒体课件)的发展经历了三个阶段:
研究试验阶段、普及应用阶段和综合发展阶
1、研究试验阶段(二十世纪50年代末—70年代末)
这一阶段主要进行各种类型的计算机辅助教学系统的研究和试用,探索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年代末—80年代末)
这一阶段最大的特点是微型计算机的出现并迅速发展和广泛应用。
微机的价廉、体积小、功耗低、可靠性高和对工作环境的要求不高等优势,使微机迅速在教育应用上显示出它的价值。
3、综合发展阶段(二十世纪80年代末—)这一阶段交叉学科以及各种新技术的引入,计算机辅助教学开始摆脱程序教学的单一模式,进入到综合性网络化教育的发展阶段。
1.1选题意义
通过对基于Web多媒体CAI课件的制作研究,推动我国计算机普及和教育发展将有重要意义:
1、培养和提高教师的现代教育意识
《面向21世纪教育振兴行动计划》中指出:
“未来教育将发生深刻的变革,我们应当及早准备,迎接新的挑战”。
教育技术也逐渐形成为一门独立的科学体系,并给传统的教育观念、教育思想、教学方式带来革命性的变革。
因此,充分认识新信息技术对现代教育的影响,积极引导教师用现代科技成果来改变教学模式,不断提高教学、教育质量,是适应21世纪教育发展的需要。
2、加强横向联系,推广成熟的基于Web多媒体CAI课件基于Web多媒体CAI课件涉及多学科领域,需要多方面的人才,所以在已有良好的CAI研究和开发环境的学校和地方,应该建立基于Web多媒体CAI课件研究开发中心,在较先进的理论、较高的技术标准以及统一规划的指导下,集中人力、物力从事重点开发、实验、推广,同时,加强校际甚至与国际的交流合作。
3、促使建全软件和课件保护法的立法
基于Web多媒体CAI课件作为一种教学软件,同其它计算机软件一样,都是软件开发者投入了技术、人力、物力等资源,进行设计、开发的结果,是软件开发者脑力劳动的成果。
基于Web多媒体CAI课件制作的研究,对于进一步维护CAI软件和课件开发者的合法权益,建立健全《计算机软件保护条例》将有促进作用,该法将更有利于激发开发者的热情和积极性,从而提高所开发软件和课件的质量,11使之具有竞争性,形成课件产品市场。
4、有利于加快信息技术教育与其他课程的整合
利用网络教育的超文本链接功能就可按照教学目的的要求,把包含不同媒体
信息的各种教学内容组成一个有机的整体;按内容的要求,把包含不同教学要求的各种教学资料组成一个有机的整体;按学生的知识基础与水平把相关学科的预备知识及开阔视野所需要的补充知识组成有机的整体,从而提高对信息组织与管理的有机性、高效性、完整性。
基于Web的多媒体CAI课件制作的研究,加快了信息技术与课程以及各学科领域教学和学习的有效整合,逐步实现了教学内容的呈现方式、学生的学习方式,以及教学过程中师生互动方式的变革,充分发挥了信息技术的优势,为学生的学习和发展提供了丰富多彩的教育环境和信息化课程资源。
5、激发学生的学习兴趣,促进学生的主观能动性
在传统教学过程中,一切都是有老师决定的。
从教学内容、决策、方法、步
骤甚至学生做的习题都是教师安排的,学生一直处于被灌输的状态,只能被动参与整个过程。
而在基于Web多媒体CAI课件这样的交互式学习环境中,学生可以按照自己的学习基础、学习兴趣来选择自己所要学习的内容,也可自已选择适合自己的水平的练习。
这样学生就拥有了主动参与的机会。
学生地位的改变可以有效的激发学生的学习兴趣,使学生产生强烈的学习欲望,从而产生学习动力,发挥自己最大潜能获取更多、更前沿的知识。
6、有利于知识的获取与保持,进一步推进网路教育的发展
计算机网络具有大量的教育资源和便利的检索工具,以及便利的获取丰富信
息的途径,可以提高获取信息的机会,以便于人们更及时、更广泛地获取知识。
同时,网络教育集“图、文、声”于一身,既能看得见,又能听到的见,还能动手操作。
多式样、多渠道地获取知识更有利于人们保持对知识的永久性记忆。
有实验证明:
人们一般能记住自己阅读内容的10%,自己听到内容的20%,自己看到内容的30%,自己看到和听到内容的50%,在交流过程中自己所说内容的70%。
这也就是很清楚地表明,如果既能听到又能看到,再通过交流用自己的语言表达出来,毫无疑问,知识的保持将远远大于传统教学的效果。
因此,通过基于Web多媒体CAI课件的开发建设,在网上提供了大量可供直接利用的有形资源,通过中国教育卫星宽带网接收系列的优秀教学课件和丰富的课程资源,可在短期内帮助一些院校解决教学资源短缺的问题。
将更有利于扩大全国各地大中小学生接受高质量的教育范围。
1.2国内外研究现状
1.2.1国外研究现状
1958年美国IBM公司沃斯顿研究中心设计了世界上第一个计算机教学系统,CAI以此为起点逐渐发展起来。
日本在1963年前后开始研究CAI系统,“电研总”开发了日本最初的CAI系统。
加拿大也于1968年由国家研究院,安大略教育研究2所和女王大学等11所大学联合开发了用于实现个别教育与测验的CAL(计算机辅助学习)工程。
1990年11月,美国又建立了一套分布于30多个国家和地区的“苹果计算机全球教育网”,使各国学生都可以通过标准电话线路连接的计算机与世界各地的学生互通信息、互相学习。
日本研制成功汉字输出输入系统后,几乎所有的计算机生产厂家,都在他们生产的计算机系统上配置了CAI系统。
目前,日本的CAI已达到了较为成熟和完全适用的阶段。
目前在日本计算机辅助教学已与网络技术、通信技术、多媒体技术相结合,通过卫星传送。
英国政府于1972年制定了一个计算机辅助学习(CAL)发展规划,简称NOPCAL,5年内投资200万英镑,参加研究试验的大学、中学、小学共80所,第一个规划中就研制297个CAL系统
新加坡教育部于1983年拟定并开始实施第一个小学阶段(三至五年级)的计算机辅助教学实验方案,实验主要确定CAI在小学数学教学中效果和研究CAI软件开发、制作的可行性。
泰国1987年,IPST的计算机小组开始在全国范围实施高中数学和科学课程的
计算机辅助软件发展计划。
小组成员由九名数学教师和十名物理教师组成(小组中的所有成员都能熟练使用BASIC、Pascal、Fortran等计算机语言进行编程),同时选择了九个数学和物理方面的主题来开发CAI软件。
CAI虽起源于美、日、西欧等发达国家,但很快就扩展到发展中国家,联合国教科文组织(UNESCO)曾在70年代考察了发展中国家的CAI情况,并在西班牙、哥伦比亚、印度、南斯拉夫等国家执行了一项研究计算机在教育和训练中应用模式的计划。
国际信息处理协会(IFIP)在联合国教科文组织的赞助下,曾多次在印度、澳大利亚、尼日利亚、古巴和巴西等国举行各种内容的CAI讨论会,从而加速了CAI在这些国家的开展。
进入80年代,计算机辅助教学在国外已成为商品并形成了CAI产业。
美国的计算机辅助教学发展最快,其学校中计算机的使用情况高于日本,目前美国的计算机辅助教学主要是向多媒体的交互技术及网络方向发展。
1.2.2国内研究现状
我国开展计算机辅助教学工作起步较晚,但在近几年发展很快,已经取得了一大批成果。
80年代初期,我国就有少数人着手开展这项工作,最早有组织地开展这项工作的是以上海师范大学(华东师大)和北京师范大学等校牵头成立的“全国计算机辅助教育学会(CBE)”。
80年代后期,北京、四川等省市地区也相继成立了计算机辅助教育学会,同时有一批学校建立了CAI研究所、CAI中心实验室。
近几年来,国家教委、各类学会和许多高等学校多次开展活动,进行国际、国内学术与信息交流。
从1989年起,教委两次派人参加CAI国际学术会议;1990年西安交通大
学举办了两次CAI研讨班;1989、1991年清华大学受国家教委委托又举办了两次CAI研讨班。
从1985年至今已分别在上海、北京、天津、南京、广州举办过六届规模不等的“全国计算机辅助教学学术会议”,并相继成立了以学科为单位的CAI协作组。
我国在“七五”、“八五”期间,将许多CAI课题列入国家重点科技攻关项目,增加大量投资。
1993年第4季度成立了全国高等工业学校CAI协作组,1994年5月,理科CAI协作组相继成立。
1995年4月,经电子工业部批准,由国内33家计算机软硬件生产商作为首批成员单位的中国软件行业协会教育软件分会(中国教育软件联盟)正式宣告成立,并通过了“知识产权保护白皮书”,这表明了我国教育软件产业将有一个大发展。
到1996年,数学、物理、化学、生物四大学科的基础课CAI软件完成,有部分实现光盘多媒体技术并投向市场。
而在有关CAI课件运行环境、质量评价、操作方法和工程制作的标准也正在研究和制定之中,课件制作工具的研究开发及基于网络、多媒体环境下的CAI系统研制课题也在申报之中。
计算机辅助教学步入教育而引起教学重大变革的时代已经来临。
湖南省第一师范学校信息技术系系主任李勇帆教授撰写的《多媒体CAI课件设计制作》专著,被批准为“2003年湖南省普通高等学校重点建设课程”。
该教材是国内首次提出的以课件教学设计理论为指导的《多媒体CAI课件设计制作》教材。
从国内计算机辅助教学的支持技术来看,我国计算机辅助教学大概要经历四
个阶段:
(1)靠兴趣支持的探索阶段;
(2)以写作工具支持的课件制作的大发展
阶段;(3)以计算机网络技术和多媒体技术支持的大发展阶段;(4)以专家系统和人工智能技术、通信技术支持的深入发展的高级阶段。
现阶段,能直接用于计算机辅助教学的现成的CAI课件不少,但还是远远不能满足课堂教学的需要,更谈不上根据学生的不同情况使用不同的课件了。
因此,要找到适合本节课的内容、适合该教师的讲课风格、适合该班学生的学习习惯4和能力的课件可算是难上加难了。
所以,计算机辅助教学中所用的CAI课件几乎都是任课教师自己编制的,这样的课件肯定适合本节课的内容,因为是针对这节课而制作的;也肯定适合教师的讲课风格,因为是授课教师亲自编写的;而且既然是该班授课教师编写的,肯定适合该班学生的学习习惯和能力。
但是,由于任课教师大部分都不是计算机专业的,因而要求他们用计算机制作优秀的CAI课件,困难可想而知。
我国的网络教育现处于新的发展阶段。
在基础教育方面,近年来各地自发地涌现出一大批中小学教育网校;在高等教育方面,教育部已经批准45所重点高校进行网络远程的试点工作,占我国高校总数的4.5%。
网络教育在时间、空间上的独
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