计算机辅助教学的特点和基本模式
CAI的名词解释
CAI的名词解释CAI（Computer-Assisted Instruction，计算机辅助教学）的名词解释引言：在当今信息时代的快速发展和普及的背景下，计算机辅助教学（CAI）作为一种新兴的教学模式，逐渐成为教育领域的热点话题。
CAI结合了计算机技术和教学理论，通过计算机软件的运用，向学生提供个性化、互动性的学习体验，完美融合了教育与技术的力量。
本文将对CAI进行深入解析，探讨其定义、特点以及在教育领域中的应用。
一、CAI的定义CAI（Computer-Assisted Instruction）即计算机辅助教学，是指通过计算机及相关软件、硬件等技术手段，辅助教师进行教学，并提供学习者个性化、多元化的学习途径。
CAI致力于利用计算机技术改善教学效果和教学方法，将传统的面授教育与现代化技术相结合。
二、CAI的特点1. 个性化学习：CAI借助计算机软件和技术，能够根据学生的不同需求和学习程度，灵活提供相应的学习内容和教学方式，帮助学生实现个性化学习。
2. 互动性与参与度高：CAI通过丰富的多媒体资源、游戏化的界面设计和互动性强的教学形式，提高学生的参与度和学习兴趣，激发学生的积极性。
3. 反馈及时准确：CAI能够实时记录学生的学习过程，及时给出学习成绩和评价，为教师和学生提供准确的反馈信息，有助于学生及时调整学习策略。
4. 时空弹性：CAI的学习过程不受时间和空间的限制，学生可以根据自己的安排和实际情况，自主选择学习时间和地点，提高学习的灵活性和效果。
5. 资源共享性：CAI可以实现教学资源的共享，教师可以通过云端教学平台发布、分享各类教育资源，学生也能够随时随地获取所需资源，提高了教学效率和资源的利用率。
三、CAI在教育中的应用1. 优化学习体验：CAI通过多媒体、交互式教学资源等手段，提供丰富多样的学习内容和形式，使学习过程更生动、有趣，从而增强学生的学习兴趣和积极性。
2. 提高学习效果：CAI可根据学生的学习情况和反馈，针对性地进行教学策略的调整，帮助学生理解和掌握知识，提高学习效果和成绩。
计算机辅助教学与智能教育
计算机辅助教学与智能教育随着计算机技术的飞速发展，计算机辅助教学与智能教育成为了教育界热门话题。
计算机辅助教学是指在教学活动中，利用计算机和相关技术，为教学过程提供帮助和支持。
而智能教育则是指基于人工智能技术的教育模式。
本文将探讨这两种新型教育模式的特点和应用现状。
一、计算机辅助教学计算机辅助教学是利用计算机和多媒体技术，为教学提供更加丰富的教学资源和多种教学方式。
在计算机辅助教学中，计算机作为工具可以实现多种功能，包括资料查找、语音、图像、视频等多种形式的教学资源呈现、信息处理和交互式学习。
教师可以利用计算机在教学中进行多媒体课件制作、网络课堂、教学案例研讨等活动，以提高教学效果。
计算机辅助教学具有以下几个特点。
首先，计算机辅助教学可以提高教学质量和效率。
通过教师将教学内容和教学方式与计算机技术相结合，为学生量身定制课程和教材，以适应不同学生的需求和学习进度，从而提高学生的学习兴趣和参与度，提高教学质量和效率。
其次，计算机辅助教学具有互动性强的特点。
学生可以在计算机上完成课内测试、作业和考试，而计算机还可以自动纠错，并提供针对性的学习资料和指导。
当学生遇到问题时，还可以通过网络与教师互动，获得更加及时和有效的帮助。
第三，计算机辅助教学具有开放性。
教师可以为学生提供多样化的教学资源和信息，让学生自由选择，并通过网络等多种方式进行交流与学习。
二、智能教育智能教育是一种基于人工智能技术的新型教育模式。
它利用人工智能技术，为学生提供智能化的学习、评估和反馈服务。
智能教育可以根据不同学生的个性、需求和学习进度，提供量身定制的教育服务，以提高学生的学习效果。
同时，智能教育还可以利用大数据技术，对学生的学习过程和学习结果进行分析，为学生和教师提供更加精准的学习建议和教学指导。
智能教育的主要特点包括智能化、自适应、个性化、互动性强和开放性。
智能教育平台可以通过人工智能技术，对学生的学习情况进行自然语言处理、图像识别、机器学习和深度学习等多种形式的分析，以提供个性化的学习服务。
计算机辅助教学
(6)问题求解：让学生以多种途径运用规则和概念，得到问题的解，既要求学生不仅知道问题的正确答案， 而且掌握其解答过程。在具体的教学过程中，根据教学内容表达的需要和教学目的的要求，需要在同一课程不同 的内容或不同的教学环节中交叉使用这些教学模式。
发展趋势
标准化发展
计算机辅助教学是一项复杂的系统工程，在设计开发过程中，必须制订和遵守统一标准，保证系统的可扩展 性。建立国家标准计算机辅助教学的数据编码标准或规范，制订教学应用软件开发和建设规范，规范教学应用软 件系统的开发建设，保证应用的有机集成。
虚拟化发展
虚拟化是计算机辅助教学发展的另一主要趋向。随着计算机的运行速度的快速提高，大容量、高速度的数据 存储工具的发明以及各种人机界面技术和虚拟现实技术的发展，计算机处理大批量的声音、图像信息将变得随心 所欲。在计算机辅助教学中，虚拟现实技术将得到广泛应用，学生不仅仅听到或看到各种信息，而且可以进入到 学习内容中去；地理课将身临其境地感受世界风土人情；历史课将走入时间隧道，重温历史事件；实验课将真实 再现遗传变异、原子裂变……总之，教学中的感性知识和理性知识隔裂，直接经验与间接经验脱节的情况随着虚 拟技术在计算机辅助教学中的推广运用一去不复返。
谢谢观看
2）计算机辅助教学课件的制作： CAI系统工程核心是课件。由课件设计者根据教学要求用CAI写作工具或计 算机语言编制而成。
3)计算机辅助教学写作工具与环境：CAI写作工具是提供给课程教师编制是英文COMPUTERASSISTED INSTRUCTION的缩写。 美国是进行计算机辅助教学研究和应用最早的国家，所以CAI的历史基本上是以美国CAI发展历史为主线。近 四十年来，CAI的发展大体上经历了五个阶段。 （1）1958--1965年 图书《计算机辅助教学技术》这是CAI发展的初期阶段。在这个时期，主要是以大学和计算机公司为中心开 展的软件硬件开发研究工作，并出现了一些有代表性的系统。如：PLATO系统。 （2）1965--1970年 这一时期的特点是研究规模扩大，并且将以前的研究成果投入应用。斯坦福大学在1966年研制了IBM1500教 学系统。 （3）1970--1975年 这一时期，CAI的应用范围不断扩大，并进一步趋向实用化。开发的科目除了数学，物理之外，在医学、语 言学、经济学、音乐等多种学科领域均开展了CAI的应用。
计算机辅助教学的优势和挑战
计算机辅助教学的优势和挑战随着计算机技术的不断发展，计算机辅助教学已经成为教育领域的重要组成部分。
这种教学方式结合了计算机技术和教育理论，通过利用计算机软件和硬件设备的优势，提高教学效果和学习成果。
然而，尽管计算机辅助教学带来了很多优势，但也面临着一些挑战。
一、优势1. 提供个性化学习体验。
计算机辅助教学可以根据学生的个体差异，提供个性化的学习内容和学习方式。
通过分析学生的学习情况和学习进度，计算机可以根据学生的需求进行智能调整，使每个学生都能得到适合自己的教学内容和活动，提高学习效果。
2. 提供多样化的学习资源。
计算机辅助教学可以为学生提供丰富多样的学习资源，包括文字、图像、音频、视频等形式。
学生可以通过互联网接触到全球范围内的知识和信息，拓宽学习领域，培养综合素养。
3. 增强学习动力和兴趣。
计算机辅助教学可以利用多媒体、游戏化教学等方式，激发学生的学习兴趣和学习动力。
与传统教学相比，计算机辅助教学更加生动形象，能够吸引学生的注意力，增强学习的积极性。
4. 提供灵活的学习时间和空间。
计算机辅助教学可以实现远程教学、在线学习等模式，使得学习不再受制于时间和空间的限制。
学生可以在自己方便的时间和地点进行学习，提高学习的灵活性和效率。
二、挑战1. 技术设备和网络条件不足。
计算机辅助教学依赖于计算机硬件设备和网络环境，但在一些地区和学校，由于设备和网络条件的不足，无法有效地进行计算机辅助教学。
这给一些学生和教师带来了不便，也限制了计算机辅助教学的普及。
2. 教师培训和教育理念转变。
计算机辅助教学需要教师具备一定的计算机技术和教育理论知识，能够灵活使用计算机辅助教学工具。
然而，由于教师培训和教育理念转变的难度和成本，一些教师在计算机辅助教学方面仍存在困惑和不足。
3. 教学内容和质量保障。
计算机辅助教学需要有高质量的教学内容和资源支持，以确保学生得到准确和有效的学习信息。
然而，一些计算机辅助教学软件和学习资源的质量无法保证，可能存在错误或过时的信息，给学习带来困扰。
计算机辅助教学(第1章)(陈代武)
自主学习、协作学习、培养创造性思维等新的学习 理念、学习方式正在受到越来越多的人的重视。
湖南人文科技学院计算机系 陈代武 2020年5月25日星期一
湖南人文科技学院计算机系 陈代武 2020年5月25日星期一
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学习本章应掌握
▪ 深刻理解计算机辅助教学产生的社会基础、物质基 础和理论基础；
▪ 了解计算机辅助教学的发展概况和发展方向； ▪ 正确掌握计算机辅助教育（CBE）、计算机辅助教
学（CAI）、计算机管理教学（CMI）等基本概念； ▪ 深刻理解计算机辅助教学在教学中的作用，明确
–最早开展CAI研究的是IBM公司。
–伊里诺斯大学的PLATO系统。
• 运用的学习理论
–斯金纳的刺激—反应理论
• 使用的模式
–个别指导型和操练型
• 使用的计算机
–大型计算机或小型计算机。
湖南人文科技学院计算机系 陈代武 2020年5月25日星期一
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三种学习理论
▪ 行为主义学习理论注重于外部刺激的设计。 （强化）
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1.3 计算机辅助教学的作用
▪ 教学过程
• 教学过程是教师根据教学目的、任务和学生身心 发展的特点，通过指导学生有目的、有计划地掌 握系统的文化科学基础知识和基本技能，发展学 生智力和体力，形成科学世界观及培养道德品质、 发展个性的过程。
• 应用方式的多样化。 • 多种学习资源的集成化。 • 研究、使用和教师培训的互动。 。
计算机辅助教学
二、 CAI的发展 的发展
1980-1990 飞速发展 计算机技术：多媒体计算机 人机交互：图、文、声、视频图像 理论基础：认知主义学习理论 CAI软件类型:多种
二、 CAI的发展 的发展
1990- 广泛应用 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 理论基础：建构主义学习理论 CAI软件类型:多种
3、理论基础 、 20世纪 年代，普莱西的“机器教学” 世纪20年代 世纪 年代，普莱西的“机器教学” 20世纪 年代，斯金纳的“程序教学 世纪50年代 世纪 年代，斯金纳的“程序教学” 模式：直线式（斯金纳）、分支式（克劳德） ）、分支式 模式：直线式（斯金纳）、分支式（克劳德）
斯金纳的程序教学法
计算机辅助教学实用教程
第1章 计算机辅助教学概论
1．1 计算机辅助教学的产生与发展
1．1．2 计算机辅助教学的基本概念
1．计算机辅助教育 （Computer Based Education,简称CBE ） 是计算机技术在教育领域中的重要应用， 是计算机技术在教育领域中的重要应用， 也是当今 教育现代化的一个重要标志。它涉及教学、 教育现代化的一个重要标志。它涉及教学 、科研和管理 等教育领域的方方面面。 等教育领域的方方面面。 定义：它是为了提高教育质量和效率， 定义 ： 它是为了提高教育质量和效率， 利用计算机 技术（包括硬件技术和软件技术） 技术 （包括硬件技术和软件技术），按照科学的方法解 决教育过程中的问题，而形成的一种新的教育技术。 决教育过程中的问题，而形成的一种新的教育技术。
计算机辅助教学 （Computer-Assisted Instruction） ）
任课教师： 任课教师：冷平
E-mail:coolooc@
计算机辅助教育复习资料之一
计算机辅助教育第一章计算机辅助教育概况1、计算机辅助教育概念计算机辅助教育CBE（Computer Based Education)是指以计算机为主要媒介所进行的教育活动。
也是当今教育现代化的一个重要标志。
它是为提高教育质量和效率，利用计算机技术（包括硬件技术和软件技术），按照科学的方法解决教育过程中的问题，而形成的一种新的教育技术。
2、计算机辅助教育的内容计算机辅助教育包括计算机辅助教学、计算机辅助管理、计算机辅助教育行政管理。
3、计算机辅助教育的特点（1）自定步调；（2）难度适宜；（3）人机交流；（4）适时反馈；（5）诊断补救；（6）追踪效果；（7）保存资料；（8）效果独特；（9）事先规划4、计算机辅助教育的作用和意义作用：（1）学习伙伴的作用；（2）助手和工具的作用意义：（1）提供较低的教育成本；（2）创造比较好的教学环境；（3）提供丰富的教学模式5、计算机辅助教育的基础理论基础：行为主义学习理论，认知主义学习理论，建构主义学习理论物质基础：计算机硬件的发展和普及（单机到网络），计算机软件的发展及应用社会基础：知识迅速更新，怎么解决知识迅速更新与学生有限的学习时间的矛盾；人才需求的多元化和可变性，培养的人才如何去适应这个需求；要求接受教育培训的人员激增，如何克服由此而来的从教人员不足的问题；终身学习的问题……6、计算机辅助教育的发展历史从二十世纪50年代末第一个计算机辅助教育系统问世至今已有50多年的历史了，期间计算机辅助教育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段。
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育系统的研究和试用，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。
普通应用阶段（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。
第四章计算机辅助教学基础教程
5．计算机可保留各个学生的学习进展纪录，并进行各个 学生的学习进程分析和群体学习分析，对教师或软件开 发者提供了教学决策支持。
6．目前的网络技术使CAI可获得群体的支持，解决个 别化学习与群体学习的矛盾。
7．实验证明，CAI活动的效果受教师态度的影响，积 极推广CAI的教师所用CAI的教学效果好，反之亦然。
第四章 计算机辅助教 学基础
第一节 计算机辅助教学概述
一、计算机辅助教学的基本原理 （一）教学的基本过程
此过程有三个要素：(a)向学生传送的教学内容信 息，例如，定义、例证、反馈等等；(b)学生内 部的心理变化，例如，短期记忆转入长期记忆、 迁移、顿悟、知识的发现等等；(c)学生在学习后 的行为表现，例如，是否能识记知识、能否运用 知识、是否熟练等等。
（５）实现软件的超链接结构,启发学生的联想思维。
三、多媒体教学软件的脚本编写 多媒体软件的设计主要包括教学设计和软件的系统设计，
所以分别用文字脚本和制脚本两种形式进行描述。 （一）文字脚本的编写 文字脚本体现了多媒体教学软件的教学设计情况。 通常情况下，编写多媒体教学软件的文字脚本要包括以下 内容。 （１）使用对象与使用方式的说明。 （２）教学内容与教学目标的描述。 （３）文字脚本卡片系列。
二、CAI的系统构成
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计算机辅助教学的特点和基本模式
教学是一个信息传递的过程，传递教学信息的常规教学媒体一般有实物模型、挂图、幻灯、录音和录像等。
多数媒体都是综合利用了人的祝听觉，而不同的媒体又有其各自的特性。
如实物演示，能反映物体真实的外观、变化和运动过程，但只能显示其表面现象。
而挂图是侧重于原理的分析，揭示内在规律。
又如，录音设备是刺激听觉，在英语教学中得到广泛应用。
幻灯是刺激视觉具有灵活、信息容量大的特点。
录像同样是以刺激视觉为主的媒体，和幻灯相比，它侧重于反映事物的形象、色彩、运动，并能方便地控制重复、慢放、静止等操作。
现在，计算机迅速在发展和普及，已逐步在教学中发挥作用。
计算机自身能力的提高，可以为教学应用的功能越来越多，尤其在物体窨动态演示，微观宏观变化规律演示，教与学良好的交互性，简单方便地操纵视听设备等方面充分体现出它优越的多媒体特性。
因此，计算机辅助教学正日益受到人们的关注。
以下是常见媒体与计算机的特性和应用比较：
由此可见，计算机的多媒体特性，有利于教学上各种形式的优化组合，使学生多方位地了解知识，便于理解和记忆。
计算机作为教学媒体，有如下特点：
1、重点突出，可见度高
教学内容中，有许多研究物体空间结构的问题，使用实物模型，虽然能反映物体的立体构造和运动情况，但对于一些结构较复杂的物体由于受模式大小限制，每个部分体积都较小，可见度低。
运用电脑三维绘图技术，能逼真地显示物体的立体构成，结合特写、放大的手段和用各种鲜艳的颜色区分，能配合教材内容，突出重点部分；配合文字解释、公式或定律等显示，能帮助学生形成窨思维，加深对研究对象的理解；运用动画的方法，能显示物体的运动和变化过程，在那些有关键性变化的地方，可以采用定格，分离出主要部分进行分析，也可以把变化过程分步慢放，配合对应的函数曲线、文字说明，深入细致地解释物体的运动和变化规律，使学生更透彻地理解和掌握所学知识。
而上述这些效果，用一般的实物模型是无法做到的。
2、动图变字，灵活生动
通常的原理图、流程图、统计图、表格等，能清楚简洁地反映事物的各种特性和规律而得到广泛运用。
电脑不但很好地显示这样的图形，而且能把静态图文变成活动的对象。
如流水状的光点能显示变化的过程；图形部件的整块移动，能反映物体各部分的构成；色块的变化能归类，对比；解释文字闪烁、放大，或加入一些趣味性的动画图案，能引起人的注意等。
而对于一些暂未讲到的次要的部分，能淡化或隐去，使讲课内容层次清晰，生动有趣，更好地突出教材要点。
3、声图文并茂，操作简便
各种教学媒体都各有其长短，有时候，需要运用多种设备才能满足教学要求。
多种设备的运用，需要精心安排、调试和讲课配合起来，才能取得较好效果。
如一节课中要使用录音、录像、幻灯，老师频繁地忙于操作各种设备，必然会影响课堂的组织、讲课的连贯性，而且每上一次课都要把各种设备准备好。
所以，这种课不管设计得多好，也只能在示范课、公开课来上，平时是不可能推广运用的。
电脑的多媒体技术，能把各种设备的功能集于一身，其视频系统能方便地播放光盘影像，可把录像转换成文件存入电脑，随时调节器出来显示。
声频系统可录音放音，操作十分简便。
电脑演示幻灯，屏幕色彩华丽，变化多端，图文并茂，而一连串的操作只需每步按一次空格键而已，免去频繁换放幻灯片之苦。
虽然编写程序用时较多，但编好后，运用简捷非常，再复杂的课例，都可以推广运用了。
4、良好的交互性
电脑和其他媒体设备相比，一个最大的区别之处就是随意可编，满足用户各种各样的需要。
一方面，人可随心所欲地操纵电脑。
另一方面，电脑根据人的操纵指令作出相关的反应，甚至能对错误的指令作出提示帮助，这就是所谓的交互性。
利用这一特性，把教学内容、习题等按一定的教学要求和学生的具体情况编程输入电脑，学生能各自上机学习，并根据个人的水平和知识，选择适当的学习层次从而达到因材施教的目的。
根据中学教材内容，一般的计算机辅助教学基本模式有以下几种：
1、幻灯式
象幻灯一样作静态图文为主的演示。
适用于泛读性、介绍性、顺序性为主，
且教学容量大的课件。
如地理的地貌、生物的动植物、历史的文物史料等图片演示、教学摘要类演示。
这类程式编制较简单，主要工作是图形文字的录入。
要抓往重点，分层显示，一般一屏文字不要多于行，一行文字不要超过15个，同时恰当运用颜色对比、字体大小来增强可见度。
2、动画式
用动画动图的方法突出教材的重难点，加深学生对事物的认识和理解。
动画
的对象可有两种类：一种是把教材的静态图形“动”起来，反映其运动变化和空间构造，适合物理、化学的物体原理，变化规律等的教学内容。
另一种是把抽象的概念拟人化、拟物化，使抽象的总是变得形象，易理解，同时使教学内容更为生动有趣。
如数学函数曲线，通过一只卡通动物移动曲线上的关键点，而引起曲线的变化，这对帮助学生理解曲线的特征很有作用。
3、交互式
通常的习题课较为枯燥，利用电脑上习题课，让学生上机自己完成练习，能
增添不少乐趣。
由于学习过程和方式可凡学生自己来控制，完成低难度的级别后可升级到较高层次，具有游戏般的挑战性，能达到寓教于乐的效果。
这类课件的编写，要精心安排几个层次的习题，并要根据学生可能的错误给出提示或帮助。
各层次完成练习的方式应有不同，例如要求在一定时间内完成尽量多的习题，或要求你必须在题目显示的时间内作出解答等，而当你胜利过关后，将会看到有趣的图片或听到一段音乐。
当然，计算机辅助教学模式还可以有许多好的方式。
课件的构
思，程序的设计有多好，计算机的运用就有多好。
随着今后网络技术的
发展和普及，计算机进入每个教室已为期不远了。
那时，计算机不仅可以使用各种教学软件，更可以连接图书馆、甚至是国际互联网的信息库，随意调用各类所需的资料，真正发挥其多媒体特性。
这时你就会感到计算机象黑板和粉笔一样，使用简单而又十分重要，是必不可少的工具了。