cai课件设计论文范文1
【摘要】90年代以来，多媒体技术的发展，使计算机教学向多媒体环境和超文本信息组织方式的方向发展，一台计算机系统，能同时呈现声图并茂的教学内容，这样丰富了教学活动的内容，也使教学模式由传统的人――人系统模式向人――机――人系统模式转化。数学是一门知识广度和深度以及抽象性都较强的学科，高中数学更是集数形关系知识与一身的学科，而CAI教学的交互性、可控制性、大容量性、快速灵活性等特点恰恰符合了这一高中数学教学的要求。在此，本人着重就高中数学多媒体教学模式及模式的实现谈谈自己的看法。
【关键词】CAI教学、教学模式、Internet网络、课件设计。
一、高中数学CAI教学的基本模式
CAI课件应用于教学可以分为两大类型，一种是辅助式，一种是主体式。目前，高中数学教学中普遍运用的是辅助式CAI课件，即计算机在教学过程中的某一个或几个环节，如模拟演示、辅导、练习、复习、测试中发挥作用，主要是针对教学某一部分内容的需要而设计的。它是教师优化课堂教学过程选择的教学媒体之一。而主体式CAI教学则主要是当今出现的网络教学，它可以代替教师的全部或大部分工作，学生主要通过和计算机的“对话”获得知识，巩固知识，增长能力。教师的任务是通过计算机了解学生的学习情况，及时对个别学生进行指导，获得学生的反馈信息，调整学习进度。主体式CAI课件在设计上要求比辅助式CAI课件更加周密、细致、全面，教学中对硬件的要求也更高。
高中数学CAI教学中，主要有以下几种基本的教学模式：
1.形象展示教学模式
因多媒体计算机集动画、声音于一体，因此，教师在教学中借助计算机，演示各种静态和动态的数学过程，通过声形刺激学生的大脑皮层，增加学生对知识的感性认识，理解抽象的数学概念。如高中数学立体几何，传统教学往往是教师通过繁琐而抽象的语言来讲解，而学生又往往无法理解和掌握教学中的难点和宏观的概念，然而通过演示，学生对空间的概念等几种面体等知识的理解和掌握可以从抽象的文字记忆转化到形象的图文记忆中来。在这一过程中，计算机只是做为一种现代化的教学手段，学生和计算机之间并无交互过程，但计算机演示的动态数学过程，尤其是那些用其它教学媒体很难或无法表示的数学现象，能丰富学生感知，帮助学生理解抽象的数学概念。由于市场上现售的数学软件并不能完全适合高中数学教学的需要，所以，数学教师可以自己动手制作课件或在网上下载相应内容的数学课件，在教学中进行演示，能起到了很好的、针对性的效果。
2.人机会话教学模式
教师是教育者，学生是学习者。现代教学提倡的教师的主导作用与学生的主体作用这一关系，要求学生是一个主动的学习者。因此，学生通过和计算机的对话获得知识，是一种新型的教学模式。计算机既是教材，也是教师，在CAI教学课件中体现了教师的教学指导思想，对教学目标的理解，对教材的认识，以及在此基础上采取的教学思路和教学方法的运用，同时，教师还要对学生通过多媒体计算机反馈的信息加以针对性的处理。数学是一门综合较强的学科。它要求学生除掌握课本知识外，还要了解相关的其它基础知识。因此，这种CAI课件容量大、交互性强，课件的设计要求更周密、更能全面地体现教师的教学意图。这种CAI课件比较适用于网络教学，当然，网络教学对教学硬件的要求较高，要求计算机处理信息的速度较快，具有较强而迅速的交互功能，如果计算机之间实现联网，就能够实现资源共享和信息交流。教师也能通过计算机及时了解学生的学习情况，获得反馈信息 。这种CAI课件在程序结构设计上的指导思想是刺激――反应――强化：先展示教学内容并提出问题（刺激），然后要求学生回答（反应），确认学生回答是否正确，展示正确内容（强化） 。如果学生没有达到规定的要求，计算机再重新演示教学内容并出示和前面水平相当的题目，要求学生回答。 如果学生已经达到了规定的要求，计算机将进入下一单元的内容。如一个课件可设有学习目标、要点疏理、阅读材料、过关检测、导航台、留言板等几大板块，这符合认知理论、人工智能理论等现代教学理论。这些CAI教学课件，比较注重知识的条理化、系统化、图形化，但在知识的启发性方面还不够，随着CAI教学理论的不断发展变化，CAI教学软件的设计，应从单纯的程序教学法逐步发展到注重培养学生的能力，强调启发式教学、体现发现法等教学方法，较好地体现了以学生为中心的教学思想，发展了CAI的教学优势。
3.复习与练习教学模式
授完某段教学内容后，采取CAI教学方式让学生对所学内容进行复习与练习，以巩固所学知识，形成技能。这类CAI课件，一般先呈现教学内容的重点、难点，通过动态图形、文字、声音的刺激，强化学生对所学内容的理解，然后进入练习状态，通过大量的习题使学生掌握所学知识和技能。
除以上几种基本教学模式外，CAI还可以用于教学的其它环节，如在课外小组活动中，通过游戏，增强学生学习的兴趣和参与竞争的意识；利用计算机，研究利率问题和最优规划模型等，使学生参与课外实践活动，提高分析问题解决问题的能力。另外，利用计算机大容量的存储处理信息的功能，教师可以分析课堂教学过程，建立题库、资料库，备课、编制练习题等。
二．多媒体课堂教学模式的实现
1.CAI课件的制作
普通CAI课件一般采用的是Authorware、方正奥思、microsoft powerpoint、Macromedia Flash等软件制作的；而网络CAI课件一般多采用HTML语言（超文本语言）、java语言等来编辑制作的，其中Microsoft Frontpage、Macromedia Dreamweaver、Macromedia Fireworks、Macromedia Flash等软件是最经常使用的。目前，国内的Internet 传输速度还难以承受文件最较大的AVI、MPEG、DAT等格式，教师制作时要有意识地运用文件最较小的GIF、VOX、SWF、class等文件格式。随着Internet宽带网的发展，CAI课件的优点将会一览无遗。当然，无论普通CAI课件还是网络CAI课件，其优势的实现与否，关键在于课件的设计、使用是在怎样的教育、教学理念指导下进行的。它要涉及教育学、心理学、美学、计算机应用等多门学科和领域，以及对课件使用者的控制信息。一般课件编制的流程可分为：选择课题、确定目标、创作稿本、收集制作素材、编制程序、调度运行等环节。
2．硬件设施的实现
（1） 校园网络。校园计算机网络即校园网，是CAI教学最直接的应用工具，它是一种学校内部专用网络，其根本目的是为学校的教学、科研和管理提供先进实用的计算机网络环境。我们校园网的建设主要有以下几个方面：①高速主干ATM网的建设。②中心网站的建设（包括WWW服务器、电子邮件服务器等多种服务器。）③计算机机房和多媒体教室等子网的建设。计算机机房和多媒体教室是教师利用CAI课件进行课堂教学的第一线，也是接入Internet的基本元素。④主干网与Internet相连。⑤各子网或单机与主干网相连。
（2） Internet网络。我校已经与宽带网连接,现在学校所有微机都能上网。
3．CAI课件的使用
制作完成的CAI课件用于教学中，形象展示、，教师指导、学生自学、课堂讨论和教师答疑是我们教学中的主要环节，也是CAI课件的优势所在。CAI课件中，学生自学、答疑有实时和异步两种模式。异步模式主要是学生根据教师制定的学习目标进行自学。学生自主的通过不同的途径进行学习；主要使用教师设计好的CAI课件进行自学或读教材或看课外辅导书，也可通过网上邻居或学校的数学论坛与同学和老师讨论进行相互交流；主要目的是培养学生的创新精神和自主学习能力。实时模式主要利用类似Internet聊天室实时双向交流；实施学生质疑、课时检测实现实时反馈，及时答疑。
三、高中数学CAI教学模式应注意的几个问题
综上所述，CAI教学不仅仅是一种教学手段和教学方式，更是一种独特的教学过程和教学模式。如何发挥CAI教学优势，使其与学科教学内容紧密地结合起来，成为CAI教学的关键。在高中数学CAI教学模式中我们应注意以下几个问题：
1.树立正确的教学指导思想。
要在现代教育思想和教学观的指导下开展数学CAI教学，明确开展数学CAI教学不仅仅是使学生获得知识和技能，其目的主要是激发学生学习的兴趣，扩大学生数学知识面，使学生成为学习的主动参与者，培养学生数学应用知识的分析和解决问题的能力，在学生原有的数学知识基础上构建新的认知结构，因此，在数学CAI设计及教学过程时要力图体现这一教学指导思想。
2.选择适于数学CAI的教学内容，科学、周密地设计课件。
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【关键词】CAI教学 教学模式 Internet网络 课件设计
一、高中数学CAI教学的基本模式
CAI课件应用于教学可以分为两大类型，一种是辅助式，一种是主体式。目前，高中数学教学中普遍运用的是辅助式CAI课件，即计算机在教学过程中的某一个或几个环节，如模拟演示、辅导、练习、复习、测试中发挥作用，主要是针对教学某一部分内容的需要而设计的。它是教师优化课堂教学过程选择的教学媒体之一。而主体式CAI教学则主要是当今出现的网络教学，它可以代替教师的全部或大部分工作，学生主要通过和计算机的“对话”获得知识，巩固知识，增长能力。
高中数学CAI教学中，主要有以下几种基本的教学模式：
1.形象展示教学模式。因多媒体计算机集动画、声音于一体，因此，教师在教学中借助计算机，演示各种静态和动态的数学过程，通过声形刺激学生的大脑皮层，增加学生对知识的感性认识，理解抽象的数学概念。如高中数学立体几何，传统教学往往是教师通过繁琐而抽象的语言来讲解，而学生又往往无法理解和掌握教学中的难点和宏观的概念，然而通过演示，学生对空间的概念等几种面体等知识的理解和掌握可以从抽象的文字记忆转化到形象的图文记忆中来。
2.人机会话教学模式。教师是教育者，学生是学习者。现代教学提倡的教师的主导作用与学生的主体作用这一关系，要求学生是一个主动的学习者。因此，学生通过和计算机的对话获得知识，是一种新型的教学模式。计算机既是教材，也是教师，在CAI教学课件中体现了教师的教学指导思想，对教学目标的理解，对教材的认识，以及在此基础上采取的教学思路和教学方法的运用，同时，教师还要对学生通过多媒体计算机反馈的信息加以针对性的处理。
二、多媒体课堂教学模式的实现
1.CAI课件的制作。普通CAI课件一般采用的是Authorware、方正奥思、microsoft powerpoint、Macromedia Flash等软件制作的；而网络CAI课件一般多采用HTML语言（超文本语言）、java语言等来编辑制作的，其中Microsoft Frontpage、Macromedia Dreamweaver、Macromedia Fireworks、Macromedia Flash等软件是最经常使用的。目前，国内的Internet 传输速度还难以承受文件最较大的AVI、MPEG、DAT等格式，教师制作时要有意识地运用文件最较小的GIF、VOX、SWF、class等文件格式。随着Internet宽带网的发展，CAI课件的优点将会一览无遗。当然，无论普通CAI课件还是网络CAI课件，其优势的实现与否，关键在于课件的设计、使用是在怎样的教育、教学理念指导下进行的。它要涉及教育学、心理学、美学、计算机应用等多门学科和领域，以及对课件使用者的控制信息。一般课件编制的流程可分为：选择课题、确定目标、创作稿本、收集制作素材、编制程序、调度运行等环节。
2.硬件设施的实现。（1）校园网络。校园计算机网络即校园网，CAI教学最直接的应用工具，它是一种学校内部专用网络，其根本目的是为学校的教学、科研和管理提供先进实用的计算机网络环境。我们校园网的建设主要有以下几个方面：①高速主干ATM网的建设。②中心网站的建设（包括WWW服务器、电子邮件服务器等多种服务器。）③计算机机房和多媒体教室等子网的建设。计算机机房和多媒体教室是教师利用CAI课件进行课堂教学的第一线，也是接入Internet的基本元素。④主干网与Internet相连。⑤各子网或单机与主干网相连。（2） Internet网络。我校已经与宽带网连接,现在学校所有微机都能上网。
3.CAI课件的使用。制作完成的CAI课件用于教学中，形象展示、，教师指导、学生自学、课堂讨论和教师答疑是我们教学中的主要环节，也是CAI课件的优势所在。CAI课件中，学生自学、答疑有实时和异步两种模式。异步模式主要是学生根据教师制定的学习目标进行自学。学生自主的通过不同的途径进行学习；主要使用教师设计好的CAI课件进行自学或读教材或看课外辅导书，也可通过网上邻居或学校的数学论坛与同学和老师讨论进行相互交流；主要目的是培养学生的创新精神和自主学习能力。实时模式主要利用类似Internet聊天室实时双向交流；实施学生质疑、课时检测实现实时反馈，及时答疑。
三、高中数学CAI教学模式应注意的几个问题
综上所述，CAI教学不仅仅是一种教学手段和教学方式，更是一种独特的教学过程和教学模式。如何发挥CAI教学优势，使其与学科教学内容紧密地结合起来，成为CAI教学的关键。在高中数学CAI教学模式中我们应注意以下几个问题：
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关键词 太极拳教学 24式太极拳 多媒体CAI技术
中图分类号：G424 文献标识码：A
Application of Multimedia CAI Technology in 24 Taijiquan Teaching
WANG Chuankui
（Fuzhou Shidai Middle School， Fuzhou， Fujian 350007）
Abstract The use of multimedia CAI technology on 24 style action painting and teaching for a preliminary trial， and thus clarify multimedia CAI teaching methods in physical education has its unique advantages， can greatly improve teaching effectiveness， quality of teaching， and it's the main direction of future development of sports teaching.
Key words Taijiquan teaching； 24 style Taijiquan； multimedia CAI technology
0 引言
CAI是计算机辅助教学的简称，是一种用计算机进行的辅导教学的崭新的教学方式。多媒体在CAI中的应用即称为多媒体CAI。它通过交互式的多媒体课件为学生提供生动直观的学习环境，其多元化、立体型的优化组合，可取长补短，使教育传播处于最佳状态，提高学生的学习效率、学习兴趣，拓宽知识面现结合制作24式太极拳教学多媒体CAI课件，来对在教学中如何运用多媒体CAI技术，多媒体CAI课件的设计和制作，提出具体制作过程中的分析建议，并对得到的结论作出深入的探讨。
1 研究对象和研究方法
（1）研究对象：本研究以武术的24式太极拳为课件的主要内容，采集了大量的相关图片和视频，并制作了相应的图像和动画，编制出用于课堂教学的多媒体CAI课件。（2）研究方法：文献资料法、软件编制法等。（3）课件开发环境：Pentium IV/1.7GMHz，256MB内存，16倍速DVD-ROM，60G硬盘，MX440显卡，WINDOWS XP，FLASH8.0，PHOTOSHOP7.0等。
2 课件的设计和制作
2.1 课件设计原则
（1）实用性、通用性。适合广大学生的认知水平，创造一个崭新的教学环境形式，为课件的实质在教学过程中找到一个最恰当、最合适的位置。（2）主体性。以学生为中心，在学习过程中充分发挥学生的主动性。（3）科学性。从教学目标、教学计划、教学内容的重点、难点出发来考虑。
2.2 课件设计的教学目标
24式太极拳多媒体CAI的教学目标是：通过交互式的多媒体课件为学生提供生动直观的学习环境，充分利用计算机的图形、动画和其他功能，使学生树立正确的24式太极拳动作概念，掌握技术动作的要领与方法等教学内容，提高学生的学习效率，增加学生的学习兴趣，拓宽学生的知识。
2.3 课件总体结构的设计
（1）总体设计要求。教学素材由动感影集和图片等素材结合使用；操作过程简单；课程的结构清晰，有着自由发挥的空间，创意的思维。
（2）结构设计。根据体育课教学大纲要求的内容设计，其结构如图1。
图 1 24式太极拳教学结构
（3）文字的设计。要简洁、重点突出，文字内容应逐步引入教学过程中。同时字体大小应适当，标题中的关键词和结论等需要使用不同的字体、字号和颜色以示区别。背景变换，避免单调的刺激使学生产生疲劳。
（4）声音的设计。在新授内容时要选择较为舒缓的音乐，以缓解学生由于紧张造成的动作僵硬；复习内容可选择较为轻快的音乐，使学生在欢快的音乐声中体验太极拳运动带来的快乐。在完整练习24式简化太极拳时可以适当地加入一些音响效果，更能吸引学生的注意力，提高学习兴趣，但是不宜过多，以免产生负面影响。
（5）图形图片的设计。对于图形图像等画面的设计尽可能地大，在画面的视觉中心要显示出图的主要内容。
（6）动画设计。可通过FLASH8.0等软件来编写，本课件主要通过FLASH8.0来制作，设计24式太极拳多媒体CAI动画，首先要设计初始静态图形，即亲自编辑每一关键帧的动画，FLASH8.0只是严格地依照时间线将每一帧播放出来。这种作法实际上也是大部分传统卡通影片的制作方式，需要人们亲手绘出一张张的画面。在FLASH8.0中，每一张画面就代表一个关键帧。这样使得画面变化大，表现细致，符合事态的发展。
（7）视频设计。课件的制作过程中运用了较多的视频，这些都在明确教学任务和内容的基础上，广泛收集各种音乐VCD/CD和光盘及网上下载24式太极拳视频文件；同时，自行设计和制作图像、配音和动画等相关的媒体资料。
2.4 课件的制作
教学课件是现代教育技术服务于学科课程教学的一个主要切入点。课件系统主要是使用POWERPOINT多媒体开发系统配合动画制作软件FLASH8.0版本制作完成的。
3 教学课件的优势
（1）多媒体CAI课件能够整合知识，改进教学方法与体系，通过计算机多媒体技术来展示老师所要讲解与示范的内容，加之灵活生动地运用图片、影像、动画的交替功能，较为直观地表达出教师的教学思想，达成学生对知识的全面理解与掌握。（2）多媒体CAI课件可以使教师在一定程度上消除重复的工作。同时多媒体CAI课件的制作以及探究教学的方法，也让教师不断完善和深化自己的知识结构，加强教师的主动性和创造性，从而提高教学效率。（3）多媒体CAI课件是一种新的学习方法和更生动的表达方法，使学生能在学习过程中有更多的兴趣，同时也提高学生快速掌握新知识的能力。
4 对课件制作的几点建议和优势
（1）多媒体CAI课件的内容选择必须是美好的，准确的定位。该课件具有直观、生动、有趣、互动等特点，可以很好解决材料的困难，怀疑，枯涩抽象知识点的学习问题。（2）多媒体CAI课件并不是每一个都要包含图形、图像、动画、影像等所有的媒体类型，宜简宜繁，能精则精。（3）多媒体CAI课件界面不易复杂化，要尽可能地简洁，清晰，美观。过于“花哨”的界面，虽然可以在心理上激发学生的认知的能力，但似乎不能突出重点，使学生分心，甚至有的会变得毫无意义。（4）多媒体CAI课件具有很强的交互性。一个缺乏交互性的课件不能称之为多媒体CAI课件。如果忽略了计算的智能性，与其它教学媒体相比，多媒体CAI课件就没有任何优势了。
5 结论
在体育教学中多媒体CAI技术的引入，是进一步深化教学改革的新途径，对提高教学质量具有十分重要的现实意义。多媒体CAI教学的基础是计算机硬件，它是保证多媒体CAI的目标实现的桥梁；软件的设计与开发决定着多媒体CAI技术在实践中能否取得成效的关键。
参考文献
cai课件设计论文范文4
论文摘要:本文从教学论系统集成的研究角度出发，运用现代教学理论、学习理论、系统理论、控制论的方法来指导cai课件系统工程的设计与开发。
论文关键词:cai课件 行为理论 认识理论 教学模型 教学系统集成 开发环境
0引言
人类学习知识过程的演进曾经历过两次革命:早在公元300年前，以孔子创立私塾和苏格拉底讲学为标志的第一次革命，它从此开创了教育的先河;以夸美纽斯创立课堂学习体系为标志的第二次革命，它将工业生产方式导入教育，创立了一对多的教学方式。前两次革命从信息传媒上讲，并没有发生根本性变革，只是教学组织形式的变化而已。近年来，随着信息技术尤其是互联网的迅猛发展，一种新的教育理念—网络远程教育逐渐兴起，这预示着第三次教育革命的到来。它无论是从教育方式、教育思想还是教育手段都将是对传统教育模式的挑战。而cai以它的可控制性、交互性、有效性、矫正性、个别化、重复性和自适性成为第三次教育革命的灵魂。
1 cai课件的现状及发展
计算机辅助教学(computer aidedinstruction)简称cai，是充分利用计算机及视音频电子采录设备组织开发教育资源，实现最优化教学目标，达到最佳教学目的的教学辅助系统。教学系统集成就是依据教学理论，运用现代信息技术把各种有益于提高教育质量的资源达到最优化配置的教学技术合成。随着计算机信息技术的发展及教学方法的变革，cai课件的设计与开发已成为教育科学与教育技术的重要内容，代表着教育改革的新方向，并成为教育科学研究的战略性任务。
cai在60-70年代的欧美国家已经开始普及到教学中，国际信息处理协会曾三次召开cai课件国际会议，交流并推广各国cai经验。到70年代末，美国教育实验服务处开始对plato-iv等系统效果进行全面评估，其结果表明，在计算数学等理科教学及英语教学领域可取代教师的许多劳动。目前，从国际上看，cai课件系统的发展正沿着网络化、智能化、超媒体化方向发展。全球最大的cai-cb-i或cbi网络开发者计划首推欧共体delta工程。
我国cai起步于1980年，华东师范大学成立首家cbe研究中心，“七·五”期间，将cbe的许多课题列入国家重点科技开发项目，加大资金投入，我国的cai课件的发展大体可以分成几个阶段:
(1)基于高级语言的cai编程制作阶段，属零星分散实验探索时期(1980-1986年);
(2)以写作系统为cai工具的制作阶段，并逐步推广时期(1987年一1995年);
(3)由多媒体技术和网络支持的cai广泛应用阶段(1996年一1999年);
(4)进入专家系统和人工智能技术支持的深入发展的高级阶段(200。年以后)。自1986年以来，我国一年一度的cbe(computer based education)学会分别在北京、上海、广州召开了近20次cai经验交流会，提交近200篇学术论文。
2学习理论与cai设计
2.1.两种学习理论
在教学理论体系中，世界教育史上最富有影响力的两种理论是:美国斯金纳的行为主义理论和美国心理学家奈塞尔的认知学习理论。
行为主义理论认为学习的起源是外界对人产生刺激，由刺激—反应使人脑发生记忆，通过刺激信号的加强实现学习这一目的，因此，只要教师有意控制行为就能控制学习结果，而计算机程序式教学正是利用了行为主义学习理论，该行为理论的学习过程用图式表示为:
认知理论认为，人类的学习过程，虽然外界的刺激非常重要，但不能解释行为的原因外部环境提供的信号刺激只有产生支配外部行为的心理，认识过程才能被编码、储存、加工和操作。因此人的认识过程不是由外界刺激直接给予的，而是外部刺激和认识主体内部心理相互作用的结果，其学习过程用图式表示为:
2.2.行为理论与cai设计模型
依据行为理论的刺激—反应和强化刺激—强化反应—长时记忆的学习理论特点。基于此理论的cai课件模型宜适用于记忆型知识的获取学习环境，如公理、定律、概念、定义及语言的学习等。整个教学过程系统设计应遵循教学目标确定、明确强化信息、自我测试、实时反馈、控制程式的原则。设计方法中应充分利用文本、图形、图像、动画、语言、开窗、加亮等多种变化方式来加强信号刺激，强化记忆效果，并灵活运用反复设定、逻辑测试等手段，配合训练习题来巩固学习和加强记忆成果。cai系统设计流程模式图为:
2.3.认知理论与cai设计模型
依据认识理论，人类的学习过程注重于s-r联系的扩展，学习就是一个对知识进行编码到储存并转向长时记忆的过程，编码就是内部心理的主观逻辑加工过程。于是，基于认识理论的cai课件设计模型应注重将新旧知识有机联系起来，找出由低级向高级递进的内在逻辑关系，结合教学目标要求和提高个别化学习者操作能力的培养，更适用于理解型逻辑推理知识的学习。学习过程系统设计应基于确定教学目标、设定逻辑元素、明确推理方法、训练理解测试、实时连接反馈的原则。其系统设计流程模式图为:
3.cai开发环境
cai课件工程方法的技术实现是由开发工具来完成的。目前，cai课件开发工具正朝着集成化开发环境方向发展，其写作语言与写作系统间的界限愈来愈模糊，主要开发技术的发展方向和趋势有以下几个方面。
3.1面向对象的设计方法
面向对象(()()一()bject-oriented)方法通过抽象和属性继承来建立实体之间的联系，具有良好的直观性和可理解性。因此，把此方法作为建立客观世界模型的软件具有良好的结构性和重用性，因而可支持课件的可扩充性。
3.2.可视化环境开发(人一机界面专家系统)
直观界面(visual interface)用图符集合来表示任务结构，允许用户通过操纵图符而实现其工作目标。现在出现的写作软件大多开始采用此类界面，直观界面又引发了直观程序设计(可视化程序设计)的思想，pcwindows支持下的visual basic(v一ba-sic)即属此类语言。v-basic之类的语言可被cai开发者用作通用型写作语言。
3.3.超媒体写作系统
此系统旨在减少由于媒体多样性而造成的信息操作复杂性，为作者提供一致性操作，且允许用户运用超文体框架合成超信息综合环境。
3.4.its写作环境
ica/its的应用开发有赖于适当的写作工具，its写作环境可看作是面向问题领域的通讯系统，其中嵌入式技术成为解决某一领域所必需的基本任务结构，使得作者可以调用其中的任务而组成适当的规划方案。
3.5.微机自动化教学开发系统
现有的大多数写作工具都是从软件工程方法出发的，很少体现教学系统集成设计思想，即使有，也不过是程序教学思想。今后的写作系统将会越来越多地嵌入某些教学系统集成设计思想，美国的merill教授是这一方面的倡导者，他于80年代初推出了面向cai的教学设计理论—部件设计理论，称为第一代教学设计理论。90年代初，他又提出了第二代教学设计理论—教学事务理论，并据此开发了一个名为transactionshellsr的教学设计专家系统。
下面是windows环境中用于制作多媒体cai课件的主要工具一览表;
4设计实例
在进行实际的cai系统设计时，我们应从教学系统集成的观点出发并结合具体的学科特点，对一个特殊的对象应有针对性地对其设计一个完整的辅助环境，并总结出在该环境中应突出体现的方方面面，抽象出行为理论和认识理论所描述的对象，采取有效的知识回顾或鲜艳色彩图案的配合达到最佳的刺激效果。例如，在设计“在一个有序数列中插入一个数后还保持有序”的问题分析辅助环境中，突出两个关键问题:一是设计思路和方案，二是程序的具体实现。表现在方法论上，对于设计思路的教学，我们可以利用行为理论的观点，由于插入的重点操作是元素位置的动态移动，可以把文本、语言、图像等配合起来来描述元素对象，并用加亮、色彩对比方式描述不同状态的元素，把当前移动位置的元素用鲜亮的颜色形象表示其动态的移动过程，这样可以鲜明突出插入过程的实现，加深和强化执行过程的印象，增强理解的深度过程描述的程序实现是设计技巧和编程能力的综合运用，因此要充分利用认知理论的方法，根据第一步过程的分析而把涉及到的程序设计技巧进行统一的组织和回顾，把执行过程中的关键环节用不同的程序段描述，并结合具体的一组数据来描述程序执行过程的动态演示流程，把原有知识和最新技术相结合形成一种新的设计方法。然后把程序执行过程和k1.休数据功态变化演示进行协调统一，使学生不仅能通过接收加强的刺激信号而加深理解过程的变化，并从数据对象的不断动态变化中而潜移默化地接收了其执行的规律，从而为程序设计的思想奠定基础。另一方面，通过程序设计技巧的分析而加深巩固了原有知识，而原有知识的新式组合又提供了另一种解决问题的策略，二者在一个环境中的统一协调配合则达到双重效果，能全面地对该问题进行综合的分析和解决而达到教学目的。
cai课件设计论文范文5
关键词:CAI课件,网络CAI,总体设计
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)13-3571-02
1 CAI简介
CAI是Computer Assisted Instruction(计算机辅助教学)的简称,它是一种利用计算机的各种功能和特性,通过人机交互让学生实现有效学习的途径。CAI虽然被广泛译为“计算机辅助教学”,但从目前的实践来看,其辅助教学的范围远远大于CAI的本义。
CAI系统是以计算机为基础,教授双方共同参与的教学系统。它是计算机多媒体、网络技术在教育领域应用的成功典范,是现代教育思想、教学手段、教学方法重大变革的有力保障,是利用远程教育进行培训、学习、实施终身教育的基础平台,是社会现代化发展的必然产物。CAI系统包括计算机硬件、计算机软件及包含教学内容、反映教学过程的课件三部分,其中课件是最重要的部分。
1.1 CAI课件的特点
1.1.1 交互性与个别化教学
在良好的人机界面导航机制作用下,CAI系统的交互性能使学生积极主动地参与到学习过程当中,充分发挥其能动作用。学生还可以自行选择学习内容,控制学习的步调和速度, 因而可以做到因材施教,实现个别化教学。
1.1.2 内容与形式多样化
CAI系统的教学内容与表现形式多样,不仅可以运用图形、文字及各种动态形象表达教学内容,还可以通过声音模拟进行教学,集图、文、声于一体,从而提高教学的效率和质量。
1.1.3广泛的适用性
只要具备相应的软硬件,CAI不仅适用于校园教育,还适用于家庭教育和社会教育,通过计算机网络,还可以有效地应用于远程教育。它不仅适用于各门学科的教学,还适应不同层次学习者的需要,具有极为广泛的适用性。
1.1.4 数据容量大,信息读写速度快
随着计算机技术的发展,大容量的存储器使得CAI系统能够存储大量的数据、档案资料、程序、教学软件;而CPU运算速度和存储器读写速度的提高,使得CAI信息的读写时间极其短暂,能够及时提供教学信息,并能及时测定和评价学生的学习效果。
1.1.5 能模拟,可通信
随着计算机虚拟现实技术的发展,使用CAI系统来模拟教学实验过程、模拟训练、教学演示已成为现实。如果把CAI系统与通信设备进行连接,还可以建立CAI网络,使学习者能够互相交流,共享系统资源,从而有效地进行远距离,大范围的交互式教学。
1.2 CAI课件的功能
1.2.1 CAI能将复杂问题层次化
科学的概念、定理定律并非通过简单的讲解就能被学生理解,如果能把所涉及的问题划分为若干个相互联系的部分,通过彼此间的逻辑关系就能把复杂问题层次化。CAI课件通过控制图文显示的时间与次序,窗口切换等功能,可以达到控制教学过程,掌握教学节奏的目的,便于实施层次化教学。
1.2.2 静态图形动态化
教学过程中为了表现某种形式或关系,经常会使用静态图形,但静态图形无法表现出其中的动态联系。而CAI可以通过预先设计的程序,利用参数的变化实时绘制图形,动态描述静态图形的产生及图形的结构。
1.2.3 跟踪或演示过程
CAI充分利用计算机高速处理信息的特长,能够跟踪演示某一高速过程,并且能自主的改变其发生速度;同时,CAI还能保证安全环境下的化学过程的演示,变抽象为形象。
1.3 CAI课件的发展趋势――网络化
CAI作为信息时代的必然产物经过几十年的发展,优于传统的课堂教学方式,但以独立个人计算机为基础的CAI却存在一些缺点。首先,它不利于资源共享和教学管理;第二,缺乏师生、学生间的情感交流,过多依赖单机CAI课件可能会适得其反;第三,非网络环境下的CAI课件开发周期长,升级困难,交互性达不到良好的效果,课件的兼容性也较差。
随着网络技术的发展,计算机辅助教学开始转变为广域的、网络化的CAI技术,即网络计算机辅助教学。它可以依托网络把多种现代化的教学设备有机的结合在一起,实时、高效的采集、加工处理、传输和播放综合性的信息,充分发挥人和设备的整体效能,达到资源共享,从而丰富教学手段,改善教学环境。
2 网络CAI课件的总体设计方案
网络CAI课件在一定的学习理论指导下,根据教学目标进行设计,反映的是某种教学策略和教学内容。其本质反映的是信息传递的过程,如图1所示。
而由于大多数CAI课件都是图、文、声、像样样具备,且大量地采用动画、交互等设计,故网络CAI对网络带宽要求很高。现在,随着各种Web Server的涌出,使得网络CAI可以在局域网上得到较好的使用。但不管是什么模式和风格的CAI课件,在设计的时候都必须考虑一些基本的原则,包括媒体分析、教学目标分析、学习者分析、交互设计、多媒体设计等多方面的问题。
所以网络CAI课件在设计上应该突破简单的演示型模式,重视问题与回答方式的设计,提高学生的主体参与程度;加强对学生的引导和帮助,提供丰富的多媒体资源,创造有意义的学习情境;实现软件的超链接结构,启发学生的联想思维。
为实现上述目标,考虑网上教学的特点,对于网络CAI课件的总体设计,可以采用以下解决方案。
2.1 要体现学生学习的个性化,并注重合作化。
学生是学习的认知主体,学习的过程是学生通过主动探索、发现问题,意义建构的过程。所以要重视学生的主体作用,体现学生个性化学习的特点,发挥学生在学习中的首创精神,如提供灵活多样的检索方式,实现学习路径的自动记录功能,设计供学生随堂使用的电子笔记等。
在合作学习中,学生间的学习成就是呈正相关的。也就是说,当其中一个学生达到学习目标时,其他的学生也能够达到学习目标,这更能体现合作学习的优势。在网络CAI课件设计中,要注意设计两类合作和协商关系:
1) 学生间的合作
这是合作学习的关键,学生的合作互动取决于如下几个因素的设计:问题(任务)的提出、回报的获得、小组的状态、交互的技巧等。
2) 师生间的合作
教师作为学习过程中的主导人物,要能引导、帮助、促进学生学习。
2.2 基于网络的多媒体素材,搭建良好的交互界面。
由于网络是向宽带、高速发展的,它使网络CAI的多媒体传输成为可能,为提高学生的学习兴趣,应根据需要提供图、文、声、像并茂的教学内容。
将课程内容以超文本方式呈现,提供良好的导航系统和功能,赋予学生串联知识和网络浏览的自,并设计灵活多样的实践练习和训练内容,提高网络CAI课件的交互性。另外,提高软件结构的开放性,提供相关的参考资料和相应的网址,对于同一知识内容,提供不同角度的解释和描述,能让学生进行交叉思考,提高分析问题和解决问题的能力。
2.3 重视评价反馈的设计
通过评价反馈功能的设计,能及时了解学生的学习情况,从而客观评价学生对课程教学目标的达到情况。
我们在设计网络CAI课件时,除了尽可能地发挥Web page的潜力,如设计更加规范、清楚的导航系统、更加生动活泼的页面之外,还可借助其他一些强有力的课件设计工具,例如基于脚本Script的Toolbook,基于流程图的Authorware,基于时序的Director等。当然,设计网络CAI课件还可以使用专业的Web开发技术,如Java,ActiveX等。
3 结束语
当今社会,计算机的广泛应用已经渗透到社会的各个领域,对教育也提出了新的挑战。从教育系统本身看,提高教育质量,培养更多更高水平的人才,是我们追求的目标,以计算机为工具,以网络CAI课件为手段已成为我们达到这一目标的重要一环。但我们仍要明确,计算机不可能解决教学中的所有问题,CAI系统与传统教学方法是一种有机结合的互补关系。现代信息技术带给教育的不仅是手段与方法的变革,也包括教育观念、教育模式的变革。
参考文献:
[1] 何克抗.计算机辅助教学研究与发展[M].北京:高等教育出版社,1996.
[2] 蔡雪君.浅谈计算机辅助教学CAI[J].广东职业技术师范学院学报,2001(z1).
cai课件设计论文范文6
关键词:工程测量学;计算机辅助教学;CAI;课件
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1003-2851(2010)05-0194-02
一 、引言
随着计算机技术的发展,多媒体技术也得到了广泛应用。由于其交互性好、表现力强、信息量大、视觉听觉效果突出等特点,逐渐成为现代教学方式的重要组成部分。工程测量学课程教学涉及大量的图形表达,注重学生空间想象力的培养,强调由空间到平面、由平面到空间的思维过程。这些特点决定其课堂教学不仅信息传输量大,而且包含了大量的抽象理论和方法。因此,在工程测量学的教学实施上,单纯依靠传统的教学手段已经很难达到教学目的,需要运用CAI课件等新的教学手段进行辅助教学。 在工程测量学教学中使用CAI课件能把工程测量学的基本原理、重要的公式推导等有机地结合起来, 使教师节约黑板书写时间,提高教学效率,更重要的是让学生看到相关模型的建立和利用数学工具解决实际问题以建立工程测量学基本理论和方法的整个过程,增强了学生分析问题、解决问题的能力,提高了学生的科学素质[1]。在利用多媒体技术进行计算机辅助教学时,还必须根据工程测量学的教学特点和相关学习理论进行计算机辅助教学课件的优化设计,以真正体现计算机辅助教学的优势。
二、工程测量学CAI课件设计的理论依据与基本原则
(一) 多媒体课件设计的理论依据
用建构主义学习理论及基于该理论的CAI课件的设计原则为指导进行工程测量学课件的设计,建构主义学习理论认为,学习过程是人的认识思维活动的主动建构过程,是人们通过现有的知识经验与外界环境进行交互活动以获取意义建构的过程,学习者的知识是在一定的情境下借助他人的帮助,通过意义的建构而获得的,理想的学习环境应包括情景,协作,交流,意义的建构四个部分, 意义的建构是教学的最终目标,一切教学过程都要围绕这一最终目标, 学习者是学习的主体,教师是学习者的促进者,辅助者,引导者,他的任务就是激发学生的兴趣,引导和帮助学生完成意义的建构,要为学习活动的开展尽可能多的创造有意义的学习环境,例如,学生对学习抽象的工程测量学课程往往感到枯燥无味,如果创设有意义的环境,使学生对该课程抽象问题的学习感到具体,形象,生动而乐意主动去学,这就可以有效地激发学生学习本门课程的兴趣。 因此,一个好的课件是要在建构主义学习理论的指导下设计的, 在课件中,利用多媒体课件提供某种符合学习要求的外部刺激,使学生积极主动同外部环境发生相互作用,完成知识结构重组的方法和策略,创设符合教学内容要求的情景和揭示新旧知识间联系的线索,用生动,活泼的方式呈现信息并与学生进行相互交流。
(二) 课件的设计原则
CAI课件的设计离不开教学设计,教学设计专家克拉克说过:“在教学中真正起作用的实际上不是媒体, 而是教学设计。”其含义不是贬低媒体作用,而是指导我们要运用“教学设计”的理论来设计CAI课件, 即CAI课件设计要体现设计者的教学思想,体现教者对于学与教的资源及过程进行系统规划的一套整体性操作程序的主要意图[2],科学严谨的教学设计是制作优秀课件的前提条件。在多媒体CAI课件的设计中, 要想在促进学生认识能力发展方面发挥其应有的作用,就要充分利用多媒体技术体现建构主义学习理论的优势,在工程测量学的课件设计时,应注意以下几点:
1、教学目标的合理安排。 教学目标主要是通过教与学使学生在认知领域,情感领域,动作技能领域达到的既定标准,要求在教学设计中必须明确给出, 此外,教学目标应该与学生学习环境中的目标相符合,教师确定的问题应能使学生感到就是自己的问题,建构主义认为学生不再是教学内容的被动者,而是意义的主动建构者,教师是教学活动的组织者。因此,教师针对教学主题所采用的策略,方法要有利于体现学生为主体的学习这一特点。
2、设计真实的任务。真实的活动是学习环境的重要特征, 建构主义理论提倡从现实情景中学,知识依赖于具体情景,脱离具体情景的抽象,枯燥的知识对学生来说是没有任何吸引力的,利用多媒体和仿真技术设计虚拟现实软件就可以模拟现实世界的真实环境,使学生身临其境,如同在现实生活中,这对知识的建构是很有好处的,一般来说,虚拟现实软件学习效果比较好,但开发起来也有一定的困难,它要求能够根据学生的输入数据进行分析处理并做出相应的场景变化,这是工程测量学教学课件开发的重点。
3、注意设置协作学习的环境。使学生成为独立自主的学习者, 建构主义认为,学生对知识的建构不仅依赖于自身原有的水平和经验,而且在一定程度上取决于同伴之间的对问题的共同讨论和理解,随着计算机网络的发展,多媒体与计算机网络结合起来,设计出支持合作学习的软件将会越来越引起人们的重视, 同时,课件的设计要支持学生对所学内容与学习过程的思考,发展学生自我控制能力,成为独立的学习者,例如:对工程测量学中有些学习主题具有很强的逻辑性分析过程的教学内容如影像匹配理论和技术,可采用探索方法,发现法去创设学习环境, 以利于适应认知过程的发展,使学生主动完成对主体知识的意义建构,还可以根据选题的特点,设置多种与以前学习主题不同但相关的情况,以便学生有多种机会在不同的情况中应用所学知识,从不同侧面来认识同一个主题。
4、要充分注意多媒体技术的特点。在建构主义学习理论中, 意义的建构是学习的最终目的,它靠学生自觉,主动地来完成,教师和外界环境的作用都是为了帮助和促进学生的意义建构,在这一点上, 多媒体技术的优势是其他媒体无法比拟的,因此,在课件设计中应注意到:以多媒体方式呈现教学信息,心理学认为,人的学习活动是多种感受共同参与和协调的结果,调动多个感觉器官共同参与学习活动,其效果最佳, 因此,在CAI课件设计中, 应根据需要尽可能用多种媒体呈现教学内容[3],如符号,语言,文字,声音,图形,动画,视频图像等,把各要素按教学要求进行有机的结合,呈现在屏幕上,为学习提供多样化的外部刺激,使学习效果更佳; 以超文本方式来组织教学信息, 学习者可通过节点间的链接关系方便地进行知识点间的切换,并对有关提问,反馈及帮助信息,提示或导航的呈现环节力求准确、可靠、规范, 方便学习者的学习。下面即是CAI课件设计流程图:
图1工程测量学CAI课件设计流程图
(三)工程测量学课程课件选题的重要原则
在整个工程测量学课程课件设计与制作中,科学性,针对性和实用性是最基本的原则,但这些原则在实际的课件制作过程中,却难以直接操作,因此,在教育理论,因材施教,充分发挥CAI课件的优点,提高教学效果思想的指导下,应制定一些浅显易懂, 操作简便的课件选题原则。 工程测量学CAI课件设计的选题应该遵循这些原则,选题的过程就是一个判断决策的过程,什么样的知识内容作为课件制作的对象,才能最大限度地体现其作为选题的必要性和可行性,这是一个大原则。分析工程测量学教学内容的特点以及制作的可行性和效益性,确定课件选题判断决策流程图, 针对工程测量学教学内容,该流程图最大程度地体现了选题的大原则,克服了常规手段不能很好表现的弊端,任何一节课或一个知识点, 如果按照流程前进,能走到最下层模块,便可以作为课件制作的对象,该节内容或知识点制作成为课件的必要性和可行性是充分的、反之,如果走到右边模块,建议放弃选题,因为该选题已经失去了制作成为课件的价值或者实际意义[4]。
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三、工程测量学CAI课件的制作步骤
(一)教学设计
制作电脑课件的目的是为课堂教学服务,在制作课件时,应首先写出授课教案,其内容包括教学目的、教学流程设计、问题和习题,并根据课程讲授的要求确定课件演示的表现手法。
(二) 脚本的设计
根据教学教案和表现手法,设计的课件脚本主要有课件简介、前言、课堂主题内容、总结、习题和退出6大模块。各模块内部包含电脑板书显示方式的过渡效果、画面背景图案、动画演示、重点突出、细节描绘等,并使各模块之间可相互连接和跳转。
(三)课件制作工具的选择
目前,多媒体课件制作工具多种多样,经比较,选择了Macromedia公司的Authorware 6.5。Authorware是一个规模较大、功能丰富、高效的多媒体创作工具,利用其函数变量能完成一些复杂的控制功能,很容易实现人机交互的过程控制,作品结构也比较清晰。Authorware的简单易学、易上手、效率高也是一个重要原因。除此之外,选择Windows自带的绘图工具和Photoshop软件来制作电路图,使电路分析的各个环节能更明确的体现,使同学们在课堂获得更多的理性认识[5]。
(四) 课件的运行、修改和打包
当课件的制作告一段落时,就要检验课件设计的效果,可一边运行课件看其效果,一边进行针对性修改。为满足课堂教学的需要,在教学课堂多次让学生观看,找出存在的问题,设计出更加直观的教学效果。在课件打包时,若的课件脱离Authorware平台的运行环境,就无法单独运行。为了解决这个问题,需重组设置,生成可以单独运行的exe文件,使课件成功。
图2工程测量学CAT课件系统总体框架
四、结论
工程测量学的发展为工程测量学课程教学提出了一系列的挑战,采用计算机辅助教学是解决这一问题的有效手段,计算机辅助教学停留在对传统课堂教学的补充上,对网络学校、虚拟学校、远程教育等概念还朦朦胧胧,但计算机在学与教过程中的优势,已被教师共识, 如何在现代教育科学理论指导下,完成计算机辅助教学课件制作过程中的模式选择,整体策略,制作出符合教学规律,高效能提高课堂教学质量的课件是目前工程测量学课程在采用计算机辅助教学过成中亟待研究的课题, 当前,新的教学手段,新的教育理念得到大力推进,在这个良好的氛围下,探讨工程测量学CAI 课件设计具有现实的意义, 我们有理由相信,只要坚持用教育科学理论指导课件制作实践,未来计算机辅助教学中高质量的课件将不断出自学校教师之手,为培养具有创新素质的人材,提供新的活力。
参考文献
[1] 张书毕. 加强“误差理论与测量平差基础”课程教学的探讨[J]. 测绘通报,2004,(5).
[2] 丛春雨. 基于建构主义学习理论的多媒体CAI软件设计原则[J]. 辽宁师范大学学报,2001,3.
[3] 杜培军. 地理信息系统基础系列CAI课件研制[J]. 测绘通报,2002,7.
[4] 郭幕思. 多媒体教学应用研究[J]. 电脑信息与技术,1999,(2)
