CAI计算机辅助教学复习资料.docx

CAI计算机辅助教学复习资料.docx

《CAI计算机辅助教学复习资料.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《CAI计算机辅助教学复习资料.docx（30页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

CAI计算机辅助教学复习资料

第一章基础知识导论多媒体电子出版物

1、多媒体电子出版物

1、概念

1）多媒体电子出版物

指把多媒体信息经过精心组织、编辑及存储在光盘上的一种电子出版物。

电子出版物指以数字代码方式将图文声像等信息存储在磁、光、电介质上，通过计算机或者具有类似功能的设备阅读使用，用以表达思想、普及知识和积累文化，并可复制发行的大众传播媒体。

2）媒体形态

软磁盘（FD）、只读光盘（CD-ROM）、交互式光盘（CD-I）、图文光盘（CD-G）、照片光盘（photo-CD）、集成电路卡（ICcard）等

2、

多媒体电子出版物的分类

一般出版物分类：

传统的出版物

非纸面出版物（以缩微胶片、录音带、录像带等为代表）

电子出版物（以电、磁、光等为信息载体的数字信息存储形式）

多媒体电子出版物（以图、文、声、像等多种形式表现并且由计算机及其网络对这些信息以内在的统一方式进行存储、传送、处理及再利用的电子出版物）

多媒体电子出版物分类：

包括：

电子图书，电子期刊，电子新闻报纸，电子手册与说明书，电子公文或文献，电子图画，广告，电子声像制品等。

（1）根据发行方式，电子出版物分为：

电子网络出版和单行的电子书刊

（2）根据出版物的形式，电子出版物分为：

联机数据库、电子报刊和电子图书

（3）根据出版物的内容，电子出版物分为：

教育类、娱乐类和工具类

3、

多媒体电子出版的特点

（1）存储量大、可长期保存、运输携带方便（从信息载体上看）

（2）集成多媒体信息（从信息结构上看）

（3）科学、快速的检索、查找和追踪功能（从检索手段上看）

（4）有良好的交互环境（从交互性上看）

（5）有联机检索和联机浏览等新方式，传播快（从发行方式上看）

二、计算机辅助教学

1、计算机辅助教学

把计算机作为一种新型教学媒体，将计算机技术应用于课堂教学、实验课教学、学生个别化教学（人机对话式）、教学管理等各教学环节，以提高教学质量和教学效率的教学模式。

用计算机帮助或代替教师执行部分或全部教学任务，传递教学信息，对学生传授知识和训练技能，直接为学生服务。

2、计算机辅助教学发展状况

（1）国际上（美国）

1、初步研究阶段（1958-1970）

计算机技术：

大型计算机、小型计算机

人机交互方式：

文本

CAI软件类型：

个别指导型、操练型

2、初步发展阶段（1970-1980）

计算机技术：

微型计算机

人机交互方式：

文本、图形及其他媒体

CAI软件类型：

智能CAI（ICAI）

3、飞速发展阶段（1980-1990）

计算机技术：

多媒体计算机

人机交互：

图、文、声、视频图像

CAI软件类型:

多种

4、广泛应用阶段（1990-）

计算机技术：

多媒体技术、虚拟现实技术、网络技术

人机交互：

多媒体

CAI软件类型:

多种

（2）国内发展

1.引进介绍国外经验、理论的准备阶段（80年代初到80年代中后期）

在此之前计算机在教育、教学中的应用几乎是空白。

文章主要介绍、翻译国外尤其是美国和日本的先进经验和成果。

2．注重硬件配置的实施阶段（80年代中后期到90年代初）

计算机价格下降，在一些有条件的地区和学校配置起一定数量的微机，我国计算机辅助教育进入了具体的实施阶段。

文章主要是介绍一些计算机的配置、购买与维护等内容。

文章采集于坤教设备与媒介"等栏目。

3．注重软件开发的发展阶段（1994年以来）

由于计算机价格不断下降，拥有计算机的学校日益增多。

在全国掀起了一股学微机、用微机的高潮，为CAI的发展提供了极好的契机。

教学软件兴盛的时期。

3、计算机辅助教学应用现状

（1）课件的适应性不好（大多根据课程的需要设计，融入的教学思想和教学方法落后）

（2）教师自己开发课件需要花费很大的时间和精力

（3）课件成了课堂教学的主导

（4）过分强调技术先进和界面效果

4、计算机辅助教学应用趋势

（1）应用方式的多样化

（2）多种学习资源的集成化

（3）使研究、使用与教师培训互动

三、教学积件

1、早期的教学软件件的应用普及为各类教学提供了便利条件,也逐渐暴露出一些自身的局限性:

（1）专用性。

都是由特定的制作者（群）完成的,反映其特定的教学思想与教学方法。

（2）不可重组性。

一旦制作完成,相对固定。

（3）对教材的依赖性。

制作都是以特定的教材为蓝本的,因而其使用也颇有局限。

积件思路──寻求计算机辅助教学软件开发和应用的新路子

积件理论：

1997年华东师大黎加厚教授提出。

积件是一个完全开放型的软件系统，是继第一代教学软件（课件）之后的第二代教学软件。

积件是一种思想，它是一种关于CAI发展的系统思路，是针对课件的局限性而发展起来的一种新的教学软件开发和应用模式。

2、积件：

指积累的可被方便地直接调用或使用的教学软件。

或者说：

由教师和学生根据教学需要自己组合运用多媒体教学信息资源的教学软件系统。

该系统不是在技术上把教学资源素材库和多媒体著作平台简单叠加，而是积件库与积件组合平台的有机结合。

3、积件组成：

积件库

（1）多媒体教学资料库（素材资源库）

（2）微教学单元库（为知识点设计的“小课件”）

（3）资料呈现方式库（如反白，闪烁，声音开关）

（4）教与学策略库（如讲述方式、问答方式、习题演练方式等）

（5）网上环境积件资源库（网中资源，由师在课堂上检索、重组）

积件组合平台：

用来组合积件库并最终用于教学使用的软件环境

4、积件的特征

（1）通用性：

独立运行了各种操作平台，是课堂教学的有力工具。

（2）易用性：

脱离原开发环境，按照说明书操作，与教材版本无关

（3）基元可积性：

教学资源素材愈是基本的，附加的边界约束条件愈少，其重组的可能性就愈大。

不相关的不能调用。

（4）开放性与自繁殖性：

根据不同要求调用与组合课件

（5）继承性与发展性：

积件是教师调用与重组的课件，是课件的继承与发展，更具有优越性。

（6）技术标准规范性：

积件的信息资源需要遵循标准与规范，以实现素材组合。

2、积件库资源的格式

（1）积件：

exe、com、a5p、ppt、pps

（2）文本：

TXT、rtf、doc、html

（3）图片：

gif

（4）声音：

mp3

（5）视频：

mpeg

四、学习模式

一般定义：

假定能使个人达到最佳学习状态的方法

本课程定义：

利用计算机进行CAI教学活动的交互方式

1、人机交互模式

个体化学习、基于人机交互的群体学习、基于网络的人机交互学习（直接使用CAI课件，自已设定问题、目标、内容、方法等进行学习）

2、CAI授课形式

计算机走进课堂，辅助利用CAI面对面交流

3、基于Internet学习方式

（网络环境，师生地理位置分离）

讲授型模式

（1）实时式讲授（同步式讲授）

（2）非实时式讲授（异步式讲授）

（3）个别辅导模式（教师与单个学生）

◆各种CAI软件以软件资料库形式存放在Internet上，供学习者自由下载。

◆直接在网上运行的CAI软件

◆电子邮件异步非实时地实现，通过Internet上的在线交谈方式实时实现。

（4）群体讨论模式（BBS等）

异步讨论：

电子布告牌系统（BBS）

①围绕已确定的主题设计能引起争论的初始问题；

②设计能将讨论一步步引向深入的后续问题；

③对于学生在讨论过程中的表现，教师要适时作出恰如其分的评价。

同步讨论：

在线聊天系统（CHAT）

①教师在讨论过程中倾听学生的发言，注意反应，进行正确的引导；

②在讨论的末尾，应由教师（或学生自己）对整个学习过程作出小结。

（5）探索学习模式（问题、资料、提示和反馈）

五个阶段：

问题分析阶段、信息收集阶段、综合阶段、抽象提炼阶段、反思阶段

6）协作学习模式（竞争、协同、伙伴与角色扮演）

五、应用环境

1、硬件环境：

根据实际运用的需要，具体的配置也不尽相同

一个课件开发组应该拥有下述硬件设备：

。

多媒体计算机：

家用的PC计算机都可以。

打印机。

笔记本电脑体积小，重量轻，携带方便。

。

移动硬盘一般几十GB。

扫描仪。

数码相机可用于拍摄各种照片，并转换成数字格式输入到计算机中。

。

刻录机。

摄像机。

光电鼠标、麦克风等

2、软件环境

操作系统软件

课件制作软件

图像方面的软件

声音方面的软件

影像方面的软件

3、其它环境

工作环境

网络环境

　　１．开发组内部应建立一个局域网，以便于组内各部分人员之间的文件传输及资源共享。

　　２．开发组内至少要有一台以上的计算机能联入网内

六、多媒体CAI课件

CAI课件及分类

1、课件

课件：

即课程软件。

凡具有一定的教学功能的教学软件，称为课件。

2、CAI课件

凡具有一定的教学功能的计算机辅助教学软件

3、多媒体CAI课件

指应用了多媒体的新型课件。

是以计算机为中心，交互地综合处理文字、图形、图像、动画、音频和视频的多种信息的一种教学软件。

4、网络多媒体CAI课件

利用Internet使多媒体CAI课件在网上传播的某种计算机教学软件

（1）网络多媒体课件的优点

教育资源极其丰富

便于设计与开发

节省资金

个别性交互性和实时性

（2）网络课程简介

网络课程：

通过网络进行的某种课程的教学活动，它包括按一定的教学目标、教学策略组织起来的教学内容和网络支撑环境。

包括教学内容和网络教学环境。

网络教学环境组成：

工作平台

教学系统模块

素材库

意见反馈系统

答疑系统

讨论系统

注册系统

学生信息库

教学资料库

七、CAI课件的基本结构

1、固定结构形式（又称帧结构）

教学设计人员根据教学要求和学习需要预先设定的，学习者在学习时严格按照预先设计好的路径进行。

（1）单线贯穿式

通过一条主线的发展把几个教学内容连结起来，分别阐述相关的教学内容。

（2）循序渐进式

将教学内容层层展开，直到水落石出，一般是先提出问题或显现某种现象，然后一步步展开，最后得到答案。

（3）多线平行式

将几个教学内容通过界面设置平行展开，同时发展，表现教学内容的多面性和整体性，最终阐明一个主题。

2、生成型结构形式

包括单元内容的生成和单元之间联系路径的生成

●教学单元内容的生成：

利用预先安排好的算法

●教学单元之间的联结路径生成：

生成算法

（1）通过对学生行为的评价选择下一个教学单元，

（2）根据当前学习者学习的情况和学习者的历史情况来调节教学单元的顺序

3、智能探索型结构形式

根据学习者的不同特点作出最佳的教学决策，能对学习者进行有针对性的个别指导，允许学习者与计算机进行对话

需建立2个模块及接口

◆“学生模型”模块：

以记录每个学习者原有的知识水平、学习能力和认识特点

◆“教师模型”模块：

为不同学生选择不同的教学内容和教学方法，提供有针对性的个别辅导和适当的补习材料，评判学习者的成绩，帮助学习者分析错误的原因，提出改进学习的方法和意见等。

◆建立能理解自然语言的智能接口

可细分为以下三类:

◆表现类：

是关于节点内容如何表现，包括各媒体的有关节点

◆组织型：

是关于节点内容如何组织的知识，包括各媒体的目录节点和索引节点

◆推理型：

是节点辅助链的推理与计算，它包括对象节点和规律节点，主要用于描述对象和用于保存规则。

八、CAI课件制作条件

1）硬件技术

1、多媒体计算机

2、专用板卡类设置

3、外部设备类

4、网络通信类

5、其它各类媒体处理工具

2）软件技术

1、多媒体操作系统

2、多媒系统开发软件工具

3、数据库对多媒体的支持

3）开发人员条件

1、专业教师、专家及脚本设计人员

2、媒体素材制作人员

3、美术音乐设计人员

4、交互媒体设计人员

5、计算机硬件维护和软件编程人员

九、多媒体CAI课件教室

1、多媒体CAI课件教室

是指将多媒体系统应用于教学，多媒体计算机在教学环节中起主导作用，学生主要通过与多媒体计算机进行交互来获取知识和技能的一种教学场所。

它同时具有传统教室、试验室和电化教室的功能

2、多媒体电教室也称网络化多媒体教室。

是指在普通计算机网络的基础上，通过计算机网络、控制软件等设备实现教师机与教学机连接，各计算机之间屏幕、声音实时交互切换，并具有多种辅助教学管理功能网络的教学系统。

3、、多媒体电教室的功能

（1）接收、播放影视信号，播放录像带、VCD等音像内容。

（2）投影实物和书本资料，进行现场实物讲解。

（3）进行计算机的教学、培训和演示。

（4）进入校园网，进行网上联机教学

（5）使用幻灯、投影进行常规化教学。

（6）具有多媒体课件制作功能。

（7）能够让使用者简单地操作大量复杂的设备。

（8）进行传统教学

十、多媒体CAI课件的制作软件

1、素材创作软件

（1）文字软件：

Cool3D（台湾友立Ulead公司的三维文字制作工具）

（2）图形图像软件：

矢量图软件（CorelDRAW，Freehand）；位图软件（Painter，Photoshop,我行我素UleadphotoExpress）

（3）看图软件：

ACDSee

（4）动画软件：

3DSMax（三维动画）；Flash（网络动画）；Director（二维动画）、UleadGIFAnimator

（5）声效处理软件：

SoundRecorder；Windows中自带的“录音机”

（6）视频编辑软件：

Premiere

第二章多媒体课件设计方法

一、多媒体技术

1、媒体（或媒介、媒质）：

指信息及其存储、传播与表现的载体。

一般指媒体表现形式（文字、声音、动画、图形、图像、数字化电影、视频信息）与媒体物理载体等

2、

多媒体：

定义：

指图、文、声、像等单媒体和计算机程序融合在一起形成的交互式信息传播载体。

日常生活中常见的多媒体：

网络、信息家电、计算机等。

2）多媒体技术

多媒体技术：

把声音、文字、图像与计算机集成在一起，并通过计算机综合处理与控制，可进行交互的技术。

多媒体技术：

是利用计算机综合处理多种媒体信息，并建立逻辑连接，使之集成为一个具有交互性能系统的技术。

P25

音频技术：

音频采样、压缩、合成及处理、语音识别等

视频技术：

视频数字化及处理。

图像技术：

图像处理、图像、图形动态生成。

图像压缩技术：

图像压缩、动态视频压缩。

通信技术：

语音、视频、图像的传输。

标准化：

多媒体标准化。

3、多媒体技术的特点

（1）集成性

两层含义（a）多种媒体物理载体集成

（b）多种媒体信息集成。

（2）多样性

所处理的信息种类多样化。

（3）实时性

声音及活动的视频图像与时间密切相关，甚至是强实时性的。

（4）交互性

指可以进行人工干预

（5）非线性

如超文本链接

（6）方便性

操作简单（鼠标、键盘、触摸屏）

（7）易开发、可维护性：

非专业人员也可开发

二、多媒体课件

定义：

是一种根据教学目标的要求与教学的需要，经过严格的教学设计，表现特定的教学内容，并以多媒体的表现形式、超文本结构制作而成的课程软件，是反映一定教学策略的计算机教学程序。

二、多媒体课件的制作原则

１．教学性原则

（1）直观性：

课件的制作直观、形象，利于学生理解知识。

（2）趣味性：

有利于调动学生学习的积极性和主动性。

（3）新颖性：

课件的设计新颖，进一步调动学生的学习热情。

（4）启发性：

课件在课堂教学中具有较大的启发性。

（5）针对性：

课件的针对性强，内容完整。

（6）创新性：

能否支持合作学习、自主学习或探究式学习模式。

2．科学性原则

（1）描述概念的科学性：

课件的取材适宜，内容科学、正确、规范。

（2）问题表述的准确性：

课件中所有表述的内容要准确无误。

（3）引用资料的正确性：

课件中引用的资料正确。

（4）认知逻辑的合理性：

课件的演示符合现代教育理念。

3．技术性原则

（1）多媒体效果：

课件的制作和使用上是否恰当运用了多媒体效果。

（2）交互性：

课件的交互性较高。

（3）稳定性：

课件在调试、运行过程中不应出现故障。

（4）合理性：

课件是否恰当的选择了软件的类型。

4．艺术性原则

（1）画面艺术：

画面制作应具有较高艺术性，整体标准相对统一。

（2）语言文字：

课件所展示的语言文字应规范、简洁、明了。

（3）声音效果：

声音清晰，无杂音，对课件有充实作用。

5．使用性（可操作性）原则

（1）易操作性：

操作简便、快捷。

（2）可移植性：

移植是否方便，能否在不同配置的机器上正常运行。

（3）易维护性：

课件可以被方便地更新，利于交流、提高。

（4）实用性：

课件是否适用于教师日常教学

三、多媒体课件的基本要求

1、内容要求

在多媒体课件中正确表达教学内容

多媒体信息必须正确表达知识点

反映教学过程和教学策略

多媒体信息组织必须符合教学过程

2、界面结构要求

具有友好的人机交互界面

界面必须美观、容易操作

3、功能要求

具有诊断评价、反馈强化功能

也就是具备信息反馈系统

4、素材要求

按教学内容链接到课件相应位置

第4章课件素材的分类与制作

一、多媒体素材

1、课件素材的分类与制作

课件素材：

指课件用到的所有材料，也就是组成课件中的各种资料元素。

是计算机能识别的。

1、类型

（1）从内容上分：

名词概念类素材；符号类素材；原理、定理与定律类素材；表达式类素材；实验类素材；人名类素材；知识点素材；背景资料类素材；说明类素材；历史类素材研究成果类素材

（2）从形式上分：

文本类素材；图形图像类素材；音频类素材；动画类素材；视频类素材

2、管理

采用数据库（素材库）的方式

素材库：

利用数据库技术对课件素材进行存储与管理的数据库。

课件素材的主要格式

1、文本

2、图形

3、声音素材

4、图像素材

5、视频素材

Flash

1、FLASH的工作环境

FLASH工作环境由几部分组成：

主菜单工具栏舞台窗口时间轴窗口：

（指处理动画作品中帧和层的工作区域）分左右两个区域：

图层控制区、帧编辑区。

库窗口等。

动画类型包括：

逐帧动画、过渡动画（形状变形动画，运动变形动画）

2、

矢量图形、位图图形、帧（Frame）、矢量图形：

由点、直线或曲线（向量）和它们的填充区域颜色来描述图形。

位图：

通过每一个栅络内不同颜色的点的性质来描述图形。

栅格称之为像素。

 3、逐帧动画的概念及其制作方法逐帧动画（Frame-by-frameanimation）即在时间控制线上同一动画轨道上的一个连续的关键帧序列组成。

序列中的每一帧都要单独编辑。

（工作量大）创建逐帧动画

即若干连续的关键帧组成的动画序列利用菜单【插入】【关键帧】，在时间线上的每一帧上都插入关键帧

4、过渡动画的概念、分类与制作方法

过渡动画每一过渡动画序列由两个处于两端的关键帧和位于中间的一个过渡帧序列组成。

（1）形状变形动画（Shape）主要进行组件形状的改变，即实现两个图形之间颜色、形状、大小、位置的相互变化。

变形对象为矢量图形。

（2）运动变形动画（Motion）主要进行组件状态的改变，如缩放、旋转、移动、透明度等。

变形对象有：

舞台中组合后的图形对象、符号的引用或其它的嵌入对象

创建过渡动画

1、过渡动画由开始和结束的两个关键帧，以及由此两个关键帧定义的若干个中间过渡效果帧组成的动画帧序列。

它包含两种：

（1）形状变形动画：

变形对象为矢量图形。

表现为淡绿色的剪头直线

（2）运动变形动画：

变形对象为舞台上组建的图形对象、字符对象、符号引用对象或导入的其它素材。

表现为淡蓝色剪头直线

2、形状动画创建分为一般形状动画和控制形状动画。

（1）创建两个关键帧（必须是矢量图）

（2）在时间线上选择第一帧（3）在【属性】面板上的【中间】下拉框中选择“形状”【简易】选项：

-100到-1，表示由慢到快；1-100表示由快到慢（4）控制形状动画使用【修改】【外形】【添加形状变形】3、运动动画的创建使用运动过渡选项：

为动画分明好开始和结束关键帧后，选择【属性】面板上的【运动】选项，即生成运动动画运动动画需注意：

（1）必须先将制作对象组合或转换成元件

（2）多个对象，必须分层处理

5、元件的类型、作用及其制作方法元件（符号、图符）可以一次性创建并能够在影片或其它组件中被重复使用的基本图形编辑单位。

 内部支持的符号：

图形符号、按钮符号、动画片断符号。

元件的优点：

（a）简化动画的编辑（修改元件也就修改了所有实例）（b）减少数据量，加快动画的播放速度。

（c）制作运动动画，必须使用元件。

1、创建元件

（1）元件的类型

图形按钮动画片断

（2）创建方法

新建元件

将对象转换为图形元件【插入】【转换为元件】（3）三种元件的区别图形：

可以是单幅的矢量图形，也可是位图图像、动画等，可在内部集成按钮，但不能集成声音按钮：

在交互作品中起激发某一事件的作用，有四种状态动画片断：

为动画片断，也可是单帧动画，可在内部集成声音和按钮三者都有相对独立的编辑区和播放时间，但稍有差异：

（1）作为图形的动画—引用到帧数不足播放完动画的时间线上，不会全部播放

（2）作为动画片断的动画—即使动画片断的帧数不足，也会将整个动画播放完2、编辑元件

两种方式

编辑元件引用对象编辑库元件对象

（1）编辑元件引用对象（从库窗口拖至舞台）当选中舞台中的引用对象，“属性”面板发生了变化，可在“属性”面板上进行相应的设置。

（不改变库图标对象）

（2）编辑库图标对象打开【库】窗口，点击窗口下方的“属性”工具按钮，在弹出的“元件属性”对话框中点击“编辑”按钮，即在舞台中进行相应设置。

6、空白帧、关键帧、静止帧

（1）空白帧：

该帧对应的场景中没有任何内容

（2）关键帧：

表示动画发生变化的地方，是决定动作的关键画面（3）静止帧：

关键帧的一种，指一连串帧中，第一帧为关键帧，其余帧都和第一帧一样7、层的概念、类型和作用图层，犹如一张透明的纸,在舞台上一层层地向上叠加。

作用：

（1）增加动画层次感

（2）便于对象操作，不会相互干扰（3）具备特殊功能（导引、遮罩等）

主要有三种类型的层：

（1）普通编辑层是常用层。

放置展示动画作品的各种对象。

（2）导引层可以创建一些辅助线，用于帮助普通层中的对象编辑或设置动画的移动路径。

（3）遮罩层设置显示遮罩，产生特殊的显示效果

8、导引层的特点、制作与使用

（一）创建导引层两种方法：

（1）单击图层控制区的【添加导引层】工具按钮（命名为Guide+当前图层名），它与当前图层建立了链接关系

（2）创建普通图层，打开【层属性】对话框，设置层类型，进行转换导引层的特点：

（1）导引层只对运动动画起作用

（2）一个普通图层只限添加一个导引层（3）一个导引层可以有多个被引导层（4）播放时导引层隐藏导引层的名称无法更改导引层只对它的同名图层产生关联

（二）应用导引层（实例）（三）编辑导引层

1、普通层与导引层的链接关系

（1）将某图层拖动到导引层的下方，系统自动链接

（2）打开【层属性】对话框，将类型修改为“Guided”（3）按下Alt键的同时单击目标图层，使之与导引层链接 2、隐藏显示导引层的轨迹将导引层隐藏不显示即可

9、遮罩层的特点、制作与使用

（1）使用：

是一种特殊的层，它可以方便地确定图形的哪一部分显示，哪一部分不显示遮罩层上的对