计算机辅助教学.ppt

CAI软件设计§CAI理论部分§Authorware操作部分计算机辅助教学的基本原理• 传统的教学系统传统的教学系统• 教育媒体在教学中的作用教育媒体在教学中的作用• 计算机辅助教学的基本原理计算机辅助教学的基本原理第一章 计算机辅助教学及其原理1.1 计算机辅助教学的发展概况计算机辅助教学的发展概况 计算机辅助教学计算机辅助教学计算机辅助教学计算机辅助教学：：Computer-Assisted InstructionComputer-Assisted Instruction , , 简称简称CAICAI，始于，始于19581958年 CAICAI的兴起具有的兴起具有三大基础：物质基础、社会基础三大基础：物质基础、社会基础和和理论理论基础 物质基础物质基础是计算机的诞生、发展和广泛应用；是计算机的诞生、发展和广泛应用； 社会基础社会基础是信息时代知识的大爆炸和知识更新加快，以是信息时代知识的大爆炸和知识更新加快，以及相应地社会对人们不断学习的要求；及相应地社会对人们不断学习的要求； 理论基础理论基础是教育心理学的影响，特别是学习理论、教学是教育心理学的影响，特别是学习理论、教学机器和程序教学等概念。

机器和程序教学等概念第一章 计算机辅助教学及其原理计算机辅助教学的发展：计算机辅助教学的发展：计算机辅助教学的发展：计算机辅助教学的发展：1 1、、19581958年年-1970-1970年年：：CAICAI的初始时期以的初始时期以IBMIBM公司代表，公司代表，指导性的学习理论为行为主义的学习理论，即斯金纳的刺指导性的学习理论为行为主义的学习理论，即斯金纳的刺激反应理论，使用的模式为个别指导型和操练型激反应理论，使用的模式为个别指导型和操练型2 2、、19701970年年-1980-1980年年：：CAICAI进入实用化时期，以微型机的教进入实用化时期，以微型机的教育应用为标志育应用为标志, ,出现了出现了ICAIICAI（（Intelligent CAIIntelligent CAI）的概念3 3、、19801980年年-1990-1990年年：：CAICAI的迅速发展时期多媒体计算机的迅速发展时期多媒体计算机提到应用和认知学习理论占主导地位提到应用和认知学习理论占主导地位4 4、、19901990年以后年以后：建构主义（：建构主义（ConstructivismConstructivism）理论被用于）理论被用于指导指导CAICAI工作和多媒体、计算机网络（工作和多媒体、计算机网络（InterNetInterNet）等广泛应）等广泛应用于教育工作。

用于教育工作第一章 计算机辅助教学及其原理CAI的发展方向的发展方向：： 1 1、应用方式的多样化：、应用方式的多样化： 2 2、多种学习资源的集成化：、多种学习资源的集成化： 3 3、研究、应用和教师培训的互动：、研究、应用和教师培训的互动：总之：总之： 在未来的在未来的CAICAI发展中，多媒体、发展中，多媒体、InterNetInterNet互联网、智能互联网、智能CAICAI和虚拟现实在教育中的应用将成为研究的热点和虚拟现实在教育中的应用将成为研究的热点第一章 计算机辅助教学及其原理1.2 基本概念1 1、计算机辅助教育（、计算机辅助教育（、计算机辅助教育（、计算机辅助教育（CBECBE）：）：）：）： Computer-Based EducationComputer-Based Education2 2、计算机辅助教学（、计算机辅助教学（、计算机辅助教学（、计算机辅助教学（CAICAI）：）：）：）： Computer-Assisted InstructionComputer-Assisted Instruction3 3、计算机管理教学（、计算机管理教学（、计算机管理教学（、计算机管理教学（CMICMI）：）：）：）： Computer-Managed InstructionComputer-Managed Instruction传统的教学系统及过程教学目标 教学内容诊断评价信息处理反应反馈呈现接受信息处理教师学生传统教学系统的特点• 整个教学系统中学生处于一种被动的地位。

• 学生的反馈处于一种迟滞、不及时的状态• 对学生的评价不能反映学生的能力• 教学内容传播的途径相对较少现代教育媒体及其在教学中的作用•现代教育媒体：现代教育媒体：单向传媒：幻灯、投影、录音录像、广播电视、电影等双向传媒：语言实验系统、计算机、互联网络等•现代教学媒体的教学特点：现代教学媒体的教学特点：4使教学信息能够即时传播于广阔的范围，扩大了教学规模的学习资源4 不仅传送静止的文字、图形、语言等，还可以同时传送活动图像，增强了信息表现能力和教学直观性4 可以记录、再现现场实况，具备了双向传播能力和交互能力，为个别化教学提供了条件和可能计算机辅助教学的基本原理1、CAI 教学的基本教学过程 CAI教学过程实际上是通过一系列的人— 机交互活动来进行的 学生 选择课目CAI呈现序量呈现教材注意教学信息提问（刺激）反馈回答（反应）判别与评价注意前馈信息教学决策呈现序量计算机辅助教学的原理2、 CAI 应遵循的原则 首先，CAI课件的编制应注意最大限度地发挥学生的学习主动性和积极性其次，CAI 应特别注重个别化教学功能的发挥第三、要充分发挥CAI 的人机交互功能第四、CAI 应充分发挥计算机的模拟与推理功能，使它能够呈现仿真环境，重演自然现象的模拟人工智能等。

计算机辅助教学的原理3、CAI的特点：大容量的非顺序式信息呈现；学生可以控制学习内容和学习进度；CAI系统可通过提问、判断、转移等交互活动，分析学生的能力和学习状况，调节学习过程，实现因人施教的原则和及时反馈原则学习者在整个CAI过程中处于主动、积极的状态，利于好的学习效果的获得可以实现群体的学习，解决个别化学习与群体学习的矛盾CAI的基本模式的基本模式计算机辅助教学的基本模式也称为教学策略，反映了利用计算机进行教学活动的交互方式一般有七种操练和练习对话测验游戏模拟发现学习问题解答CAICAI一、操练和练习（一、操练和练习（Drill and Practice））是计算机辅助教学的最常用的教学模式之一实现方式：实现方式：实现方式：实现方式：是逐个或逐批地向学生提出一些学习题，让学生回答当学生送入回答后，计算机软件进行判断如果学生的回答正确，计算机则给予适当的鼓励；回答错误，则给予提示后让学生再试；当学生在若干次的重试后，仍得不到正确的答案，计算机应告诉学生正确答案局限性：局限性：CAI中的操练与练习只能判断和处理一层错误，也就是只能判断预先设定的各种可能性，要了解学生发生错误的原因很困难。

且大量的操练和练习使学生容易感到乏味二、对话（Dialogue）这种方式强调教师与学生之间的对话这种方式强调教师与学生之间的对话，学生通过与学生通过与教师的交互对话获得必须学习的信息教师的交互对话获得必须学习的信息对话有两种类型对话有两种类型：一是由计算机控制的对话，叫：一是由计算机控制的对话，叫个别指导个别指导；；一是由学习者控制的对话，叫一是由学习者控制的对话，叫询问询问1 1、个别指导（、个别指导（TutorialTutorial）：）：通常采用程序教学的方式，通常采用程序教学的方式，将教学内容分成一系列的教学单元将教学内容分成一系列的教学单元— — 帧或框（帧或框（FrameFrame），），每个单元进行一个最基本的教学活动每个单元进行一个最基本的教学活动形式多变，有线性翻页、分支、菜单选择等形式形式多变，有线性翻页、分支、菜单选择等形式适于引入和教授新概念、新公式和新知识适于引入和教授新概念、新公式和新知识下面是一个个别指导的例子：下面是一个个别指导的例子：“ “个别指导个别指导” ”的一个例子的一个例子等腰三角形是三角形的一种特殊类型，本课将进行讨论这是一个等腰三角形这里有二个等腰三角形,其边长为：（a）4,5,5 （b）9,8,9 这不是等腰三角形：774986以下三角形能不能组成等腰三角形：6.5, 6.5, 6你的答案是：？以下三角形是否能组成等腰三角形,（Y/N）：（a）4,5,5 72 2、、咨询（咨询（咨询（咨询（InquiringInquiring））））咨询：咨询：是一种提供学生自学手段的计算机辅助教学的模式。

它通过对话形式让学生提出与该学科内容有关的问题，查询有关的资料，计算机将给予详尽的介绍这种模式也称为苏格拉底模式它实际上是一个教学活动化了的计算机情报检索系统 它的优越点表现在富有启发性、有利于学生的积极思维，也富有情趣，有利于加深学生的印象下面是一个咨询模式的教学过程：（机：代表计算机；生：代表学生）咨询的例子：咨询的例子：咨询的例子：咨询的例子：机：请你考虑如何使在纽约和旧金山的两个钟同步，在你考虑时，可以向我提出任何问题：生：从纽约到旧金山有多远？机：纽约到旧金山相距3000英里，即5000公里生：时差怎么样？机：时差与夏令时一样都是人们的习俗，并非物理本质，如果把我们的同步调整法扩展到全球，则所有的居民都会采用同一时间标准生：我可以使用光信号吗？机：当然可以，随便用吧生：我可以采用自动钟吗？机：行，来一次试验看看情况如何咨咨咨咨询询询询的的的的例例例例子：子：子：子：接接接接上上上上页页页页面面面面生：我已准备好了机：我来检查你的同步方法你的同步方法是否与某种信号从一处到另一处的传播有关？生：是的机：你采用什么传播信号？生：光信号……三、模拟（Simulation）模拟模拟是利用计算机产生模仿自然规律或社会规律的现象是利用计算机产生模仿自然规律或社会规律的现象，进行教学活动的一种计算机辅助教学模式进行教学活动的一种计算机辅助教学模式。

可用于真实实可用于真实实验无法实现或表现不清楚的教学中验无法实现或表现不清楚的教学中教学模拟大体上有三种类型：任务执行模拟、系统模型模教学模拟大体上有三种类型：任务执行模拟、系统模型模拟、经验拟、经验/ /遭遇模拟遭遇模拟CAICAI系统中，模拟常用于实验教学，用来模拟一些难于做系统中，模拟常用于实验教学，用来模拟一些难于做到的实验或危险的实验即使是实验操作错误引发的到的实验或危险的实验即使是实验操作错误引发的“ “爆炸爆炸” ”也没有受伤的危险也没有受伤的危险计算机教学演示也属于一种形式的模拟计算机教学演示也属于一种形式的模拟模拟的方法也常用于模拟训练，如模拟训练器等四、游戏（Game）游戏是指通过熟练地使用一套规则而成功地达到目标的过程玩游戏的过程就是以不同的方法使用规则的过程游戏型的CAI过程并不是以游戏为主要目的它的目的在于教学，它可以产生一种带有竞争性的环境，激发学生的学习动机，帮助教育或强化教学目的的实现游戏型课件应该有一些包含或蕴含着所要教授的教学内容一些包含或蕴含着所要教授的教学内容的规律的的规律的游戏规则，，应该有一个取胜的目标，有的变化（随机产生）的初始状况，通常或以计算机来充当学生的伙伴，或是多人进行游戏。

游戏的例子：机机：这是一个因子游戏，你与计算机我对局当轮到你时，：这是一个因子游戏，你与计算机我对局当轮到你时，请出一个请出一个1 - 81 1 - 81 之间的数，然后我求出它的所有余下因子的之间的数，然后我求出它的所有余下因子的和例如，当你选择和例如，当你选择1818时，你得分时，你得分1818；我找出它的因子；我找出它的因子2 2，，3 3，，6 6，，9 9；加起来得分为；加起来得分为2020然后轮到我给你出数，你也找出然后轮到我给你出数，你也找出此数的所有因子，你的得分为它们的和也是一样，看看当此数的所有因子，你的得分为它们的和也是一样，看看当随着全部数选完后，谁最后羸？随着全部数选完后，谁最后羸？给我冲！考试太难了，老师，我投降五、计算机辅助测验（Computer Assisted Testing）计算机辅助测验指的是利用计算机进行教学测验和评价计算机具有强大的计算能力和推理能力，充分利用它的这两方面的能力，能够很好地处理和分析教学信息中庞大的数据信息它已成为计算机辅助教育中的一个重要组成部分也是一个需要加强和发展的一个方向六、问题求解（六、问题求解（Problem Solving））让学生在问题的求解过程中应用计算机，引导他们掌握问题让学生在问题的求解过程中应用计算机，引导他们掌握问题求解的途径和方法，从而提高问题求解的能力，这就是求解的途径和方法，从而提高问题求解的能力，这就是CAICAI中中问题求解问题求解问题求解问题求解模式模式模式模式。

问题求解的应用方向并不仅局限于数学，它可以被应用于物理、化学、经济及社会领域等方面的问题这方式的目的在于让学生掌握这方式的目的在于让学生掌握“ “提出设想提出设想 — — 进行尝试进行尝试 — — 发发现错误现错误 — — 修改设想修改设想 — — 再试直至成功再试直至成功” ”的解决问题的方法的解决问题的方法我们来试试！哈，成了七、发现学习（Discovery Learning）教师将学生置于构造好的环境之中，并给他们提供探索、分教师将学生置于构造好的环境之中，并给他们提供探索、分析和掌握新概念和原理的工具，让学生在自己的探索和分析析和掌握新概念和原理的工具，让学生在自己的探索和分析过程中发现概念和原理这就是过程中发现概念和原理这就是发现学习发现学习模式的本质模式的本质这是以心理学的这是以心理学的“ “试误学说试误学说” ”为基础提出的为基础提出的不对啊？我就不信，再来一次这就要求这就要求CAICAI软件要能建立起一个环境的模型软件要能建立起一个环境的模型好烦！第二章第二章 计算机辅助教学系统计算机辅助教学系统2.1 多媒体教学系统2.1.1 2.1.1 课堂多媒体教学系统课堂多媒体教学系统 设备：设备： 多媒体投影机、视频展示台、多媒体电多媒体投影机、视频展示台、多媒体电脑、扩音设备、视频分配器等脑、扩音设备、视频分配器等2 2.1.2 .1.2 实现个别化学习的多媒体教学系统实现个别化学习的多媒体教学系统 单机型系统单机型系统：： 网络化系统网络化系统：：第二章第二章 计算机辅助教学系统计算机辅助教学系统2.2 网络教学系统2.2.1 2.2.1 局域网教学系统：局域网教学系统：一、特点：一、特点：1 1、组网成本低、耗材便宜、组网成本低、耗材便宜 2 2、建网容易、建网容易 3 3、网线布局灵活、网线布局灵活 4 4、有较高的通信速率、有较高的通信速率 5 5、有较好的通信质量、有较好的通信质量二、常用设备：服务器、工作站、连接设备二、常用设备：服务器、工作站、连接设备第二章第二章 计算机辅助教学系统计算机辅助教学系统2.2 网络教学系统三、局域网网络拓朴结构：三、局域网网络拓朴结构： 总线结构、星形结构、环形结构、星形总线结构、星总线结构、星形结构、环形结构、星形总线结构、星形环结构形环结构四、局域网网络操作系统：四、局域网网络操作系统： Novell Novell 网网: Novell Netware: Novell Netware WinNT WinNT 网：网：Window NTWindow NT§5 CMI 简介CMICMI 是是 Computer Managed InstructionComputer Managed Instruction 的简称，它的中文意思的简称，它的中文意思为为“ “计算机管理教学计算机管理教学” ”，指的是利用计算机管理信息系统来支，指的是利用计算机管理信息系统来支持各类教学管理职能，它主要持各类教学管理职能，它主要为教师服务为教师服务，能帮助教师监测、，能帮助教师监测、评价和指导学生的学习过程，并为教师及时地提供教学分析报评价和指导学生的学习过程，并为教师及时地提供教学分析报告，也能代为决策。

此外还能为学生提供学习咨询服务告，也能代为决策此外还能为学生提供学习咨询服务CMI CMI 产生和发展的原因有以下三点：产生和发展的原因有以下三点：产生和发展的原因有以下三点：产生和发展的原因有以下三点：• 教学行为的（目的）目标性：• 教学进程（个别化）的异步性：• 教学形式（媒体）的多样性：气死我也…CMI 系统的功能结构系统的功能结构• • 教学活动与教学信息的采集、记录和处理教学活动与教学信息的采集、记录和处理• • 教学目标库与教材库、教学资源库、题目库教学目标库与教材库、教学资源库、题目库• • 测验生成、测试评分和成绩分析测验生成、测试评分和成绩分析• • 学习诊断和处方学习诊断和处方• • 资源调度、控制和资源调度、控制和 CMI CMI 通信通信CAI 是CMI 的组成部分，CMI 可以没有CAI 而独立存在，但有了CAI 肯定就会存在CMI怎样与学生联系？第三章第三章 CAI CAI 课件设计课件设计实现实现 CAI CAI 的关键是课件设计课件的质量直接影响到的关键是课件设计课件的质量直接影响到CAI CAI 的效果。

的效果本章主要内容：本章主要内容：一、课件的类型和结构一、课件的类型和结构二、课件的设计过程二、课件的设计过程一、课件的类型和结构按课件的结构和性能出发，课件可分为以下四种类型：课课件件1. 1. 程序式课件程序式课件2. 2. 适应式课件适应式课件 3. 3. 生成式课件生成式课件4. 4. 智能型课件智能型课件以教学机器和程序教学为基础上发展起来的指教学CAI程序能在某些方面和在一定程度上根据学生个体差别提供教学这种课件不需要在程序内部存储大量的教学材料，而是利用算法来生成教学材料在CAI课件中运用了人工智能技术，试图让计算机能够“懂得”它所要教的东西1. 程序式课件这种课件以教学机器和程序教学为基础具体设计时，教学这种课件以教学机器和程序教学为基础具体设计时，教学内容被划分成许多小的单元，然后，教学内容按预设定的顺内容被划分成许多小的单元，然后，教学内容按预设定的顺序逐个单元进行显现序逐个单元进行显现按课件结构复杂程度分，程序式课件可分为：线性程序和分按课件结构复杂程度分，程序式课件可分为：线性程序和分枝程序两种枝程序两种前者在显现教学内容、提出问题、获得并提供反馈后，直接前者在显现教学内容、提出问题、获得并提供反馈后，直接转入下一教学单元；后者则在学生作了不正确反应的情况下，转入下一教学单元；后者则在学生作了不正确反应的情况下，向使用者提供针对错误性质的提示信息或实习材料，然后再向使用者提供针对错误性质的提示信息或实习材料，然后再要求他重新回答刚才的问题。

要求他重新回答刚才的问题一般来说，线性结构适合于操练与练习模式教学和教学测试一般来说，线性结构适合于操练与练习模式教学和教学测试模式分枝结构则适合于个别指导模式教学分枝结构则适合于个别指导模式教学1. 程序式课件程序式课件通常是使用程序式课件通常是使用“ “框面（框面（FrameFrame））” ”来表示教来表示教学信息和交互活动的，因此又称为学信息和交互活动的，因此又称为框面式课件框面式课件最常用的主要有以下三种框面：常用的主要有以下三种框面：介绍框（介绍框（P P）：）：框面内包含新的教学信息，通常以文框面内包含新的教学信息，通常以文字、图形字、图形 等形式向学生介绍某一事实、概念、规则等形式向学生介绍某一事实、概念、规则以及例子以及例子测试框（测试框（T T）：）：框面内包含提问、应答判别以及简框面内包含提问、应答判别以及简短的反馈信息短的反馈信息补习框（补习框（R R）：）：框面内包含提示信息或实习材料，框面内包含提示信息或实习材料，例如：列举更为浅近的例子，暗示答案的形式和范例如：列举更为浅近的例子，暗示答案的形式和范围等1. 程序式课件这种课件的这种课件的优点是优点是：设计方法比较直观，能够直接利用广大教：设计方法比较直观，能够直接利用广大教师的教学经验，只需较少的程序设计知识。

师的教学经验，只需较少的程序设计知识缺点是：缺点是：其教学路径是预先固定的，缺乏适应学生各个差别能其教学路径是预先固定的，缺乏适应学生各个差别能力，程序无法处理预期外的学生应答力，程序无法处理预期外的学生应答2. 适应性课件“ “适应性适应性” ”是指教学程序能在某些方面和一定程度上根据学是指教学程序能在某些方面和一定程度上根据学生个体差别提供教学生个体差别提供教学这种这种CAICAI要能充分利用学生的应答史，程序中应设有一个学要能充分利用学生的应答史，程序中应设有一个学生应答的生应答的历史记录表历史记录表，用来记录学生对问题的回答情况用来记录学生对问题的回答情况程序中还应该设有一个程序中还应该设有一个决策机构决策机构，它能够利用应答史中的数，它能够利用应答史中的数据作出决策，确定接着的下上步应呈现哪一个项目据作出决策，确定接着的下上步应呈现哪一个项目一般地来说，适应性课件的适应主要指项目次数的重现次数一般地来说，适应性课件的适应主要指项目次数的重现次数和时间间隔的适应，即呈现时间控制和教学量控制方面的适和时间间隔的适应，即呈现时间控制和教学量控制方面的适应性课件的适应性还有其它维度，如教材难度控制、教学应性。

课件的适应性还有其它维度，如教材难度控制、教学路径控制等路径控制等2. 适应性课件一个学生应答史记录表的例子：每一项目对应三项数据：一个学生应答史记录表的例子：每一项目对应三项数据：呈现次数（呈现次数（P P），连续正答次数（），连续正答次数（R R），反应时间（），反应时间（T T）学生应答记录表2. 适应性课件上述例子的决策机构规则：上述例子的决策机构规则：（（1 1）呈现所有项目中）呈现所有项目中R R值最小的项目，当最小的值最小的项目，当最小的R R值达到值达到设定标准（比如设定标准（比如3 3）时，则教学过程终止时，则教学过程终止2 2）若有多个项目具有相同的）若有多个项目具有相同的R R值，则呈现值，则呈现P P值最少的项值最少的项目3 3）若有多个项目珍有相同的）若有多个项目珍有相同的P P值，则呈现值，则呈现T T值最大（意值最大（意指反应信度最低）的项目指反应信度最低）的项目 3. 生成性课件生成性课件生成性课件不需要在程序内存储大量的教学材料，而是利不需要在程序内存储大量的教学材料，而是利用算法来生成教学材料（主要是习题）用算法来生成教学材料（主要是习题）实现这类课件一般需解决以下三方面的问题：实现这类课件一般需解决以下三方面的问题：• • 自动生成问题：通常的作法是使用所谓的问题模板，它定自动生成问题：通常的作法是使用所谓的问题模板，它定义了问题的格式，其中包括若干个待定的参数。

义了问题的格式，其中包括若干个待定的参数• • 自动求解问题：程序要能够求解它自己生成的问题，得出自动求解问题：程序要能够求解它自己生成的问题，得出一个标准答案，以便与学生的应答相比较一个标准答案，以便与学生的应答相比较• • 教学决策，即能选择问题类型和决定问题难度当程序中教学决策，即能选择问题类型和决定问题难度当程序中给出多个不同问题类型时，如何安排它们它们难度很重要给出多个不同问题类型时，如何安排它们它们难度很重要 3. 生成性课件生成性课件的功能部件及其相互联系：生成性课件的功能部件及其相互联系：教学决策问题生成器学习记录应答判别 学生应答史应答数据题型难度问题标准解问题学生解反馈生成性课件的优点是可以节约编集教材的时间，问题的生成性课件的优点是可以节约编集教材的时间，问题的难度易于控制但生成的课件的适用范围较为有限，一难度易于控制但生成的课件的适用范围较为有限，一般般 只适用于那些结构性良好，以定量计算为主的教学材只适用于那些结构性良好，以定量计算为主的教学材料 3. 生成性课件10 LET M=010 LET M=020 FOR I=1 TO 2020 FOR I=1 TO 2030 LET A = INT30 LET A = INT（（RNDRND（（1 1））* *100100）：）： LET B = INTLET B = INT（（RNDRND（（2 2））* *100100））50 PRINT A50 PRINT A；；“ “+”+”；；B B；；“ “=”=”：：INPUT CINPUT C60 IF C=A+B THEN 8060 IF C=A+B THEN 8070 PRINT “IT IS WRONG”70 PRINT “IT IS WRONG”：：GOTO 100GOTO 10080 LET M=M+580 LET M=M+590 PRINT “IT IS RIGHT”90 PRINT “IT IS RIGHT”100 NEXT I100 NEXT I110 PRINT “YOUR ARE SCORE110 PRINT “YOUR ARE SCORE：：” ”；；MM120 END120 END一个简单的一个简单的BASIC BASIC 语言实现的生成性语言实现的生成性CAICAI例子：例子： 4. 智能型课件智能型课件智能型课件在设计中应用了人工智能技术，企图使计算机能在设计中应用了人工智能技术，企图使计算机能够真正够真正“ “懂得懂得” ”它所教的知识。

它所教的知识智能型系统的组成：智能型系统的组成：专家模块学生模块教师模块自然语言接口 学生专家模块利用各种人工智能技术，如语义网络、产生式规则专家模块利用各种人工智能技术，如语义网络、产生式规则等来表示课程知识，具有逻辑推理能力，能够自动生成问题等来表示课程知识，具有逻辑推理能力，能够自动生成问题和解答问题和解答问题学生模块中建立了学生模型，它能够反映学生的知识水平、学生模块中建立了学生模型，它能够反映学生的知识水平、学习能力、学习风格等特征学习能力、学习风格等特征教师模块中建立了教学策略模型和包含课程结构知识，用于教师模块中建立了教学策略模型和包含课程结构知识，用于指导系统与学生之间的交互活动，使得系统能够提供适合学指导系统与学生之间的交互活动，使得系统能够提供适合学生个性特点的教学生个性特点的教学自然语言接口具有自然语言的能力，使学生可使用自然语言自然语言接口具有自然语言的能力，使学生可使用自然语言与系统对话与系统对话 4. 智能型课件二、课件设计过程课件设计的课件设计的“ “五步法五步法” ”模型：模型：明确目的教学设计显示设计程序实现评价发行发行1. 1. 明确目的明确目的就是要明确就是要明确“ “三个三个WW” ”：：为什么要使用为什么要使用CAICAI（（WhatWhat）、）、教什么（教什么（WhatWhat）、和教谁（）、和教谁（WhoWho）三个）三个“ “W”W”。

二、课件设计过程2. 2. 教学设计教学设计：对原始课程教材进行再创造（改编），将：对原始课程教材进行再创造（改编），将原来静止的教学材料转变成一系列教学交互活动可以原来静止的教学材料转变成一系列教学交互活动可以说是要解决说是要解决“ “两个两个WW”— ”— hohoWW、、WWhichhich的问题第一个第一个“ “W”W”是是“ “how to dohow to do（（teachingteaching）？）？—— —— 如何教如何教” ”，即解决教学方法、教学策略问题即解决教学方法、教学策略问题第二个第二个“ “W”W”是是“ “which channel? —— which channel? —— 通过什么来教通过什么来教” ”，，解决的是采用什么媒体解决的是采用什么媒体 ( ( 信道信道 ) ) 来教的问题，也就要用什来教的问题，也就要用什么样的形式来显示信息的问题依据的原则是么样的形式来显示信息的问题依据的原则是“ “最大的最大的效果，最小的投入效果，最小的投入” ”的媒体选择原则的媒体选择原则二、课件设计过程教学设计通常要涉及以下几方面的工作教学设计通常要涉及以下几方面的工作：：• • 任务分析任务分析：在总任务的目标下，把它们分成若干具体的：在总任务的目标下，把它们分成若干具体的小任务，以便一步一步地展开教学。

小任务，以便一步一步地展开教学• • 选择选择CAICAI方法和课件类型方法和课件类型：要根据各教学任务的内容特：要根据各教学任务的内容特点，选择适当的点，选择适当的CAICAI模式• • 信息设计信息设计：信息设计是创作教学对话的内容，所以也称：信息设计是创作教学对话的内容，所以也称对话设计对话设计• • 课件组织课件组织：指的是将教材组织成便于学习的形式常用：指的是将教材组织成便于学习的形式常用的形式有直线式、菜单式和混合式三种的形式有直线式、菜单式和混合式三种• • 指导语指导语：指导学生如何使用：指导学生如何使用CAICAI的计算机显示信息的计算机显示信息二、课件设计过程CAICAI课件中一般要显示的信息有：介绍信息、提问、预期课件中一般要显示的信息有：介绍信息、提问、预期的反应、反馈和补习信息以及指导性信息等的反应、反馈和补习信息以及指导性信息等 介绍信息：向学生介绍有关教学任务的内容，可以是介绍信息：向学生介绍有关教学任务的内容，可以是概念、规则、原理以及事例信息形式可以是文字、图概念、规则、原理以及事例信息形式可以是文字、图形、动画以及声音等。

形、动画以及声音等 提问：提问：CAICAI中的提问既能测试学生的理解程度，也能中的提问既能测试学生的理解程度，也能诱发学生的参与学习的积极性问题应具有针对性、明诱发学生的参与学习的积极性问题应具有针对性、明确性和启发性，其形式通常采用选择题、填充题、简答确性和启发性，其形式通常采用选择题、填充题、简答题等 反馈和补习信息：反馈信息主要包括对学生应答肯定反馈和补习信息：反馈信息主要包括对学生应答肯定或否定，也可适当包含一些赞扬或批评性的用语补习或否定，也可适当包含一些赞扬或批评性的用语补习信息是指当学生应答被为不正确时向他提供的附加学习信息是指当学生应答被为不正确时向他提供的附加学习材料二、课件设计过程3 3、、显示设计显示设计：显示器是：显示器是CAICAI过程中最主要的媒体，课件设过程中最主要的媒体，课件设计者应充分掌握它的特性，精心设计安排信息显示的位置计者应充分掌握它的特性，精心设计安排信息显示的位置和方式，争取达到尽可能完善的视觉效果和教学效果和方式，争取达到尽可能完善的视觉效果和教学效果4 4、、程序实现程序实现：指使用适当的方法进行课件的编码和调试，：指使用适当的方法进行课件的编码和调试，以便形成一个能在计算机上运行使用的课件产品。

以便形成一个能在计算机上运行使用的课件产品一般可用的方法有：一般可用的方法有：利用计算机语言进行编制；利用计算机语言进行编制；利用工利用工具软件进行编制；具软件进行编制；利用利用CAICAI写作系统进行制作写作系统进行制作5 5、、评价：评价：课件评价的目的是为了检验课件的质量和教育效课件评价的目的是为了检验课件的质量和教育效果通常分为形成性评价和总结性评价前者是针对课件果通常分为形成性评价和总结性评价前者是针对课件的质量进行评价；而后者则是对课件的实际教育效果进行的质量进行评价；而后者则是对课件的实际教育效果进行检验第四章 CAI课件的评价和使用对对CAICAI的评价作的评价作用体现在以下用体现在以下几个方面几个方面：：对对CAICAI的评价，是对课件的具体评价，对课件质量的评价结的评价，是对课件的具体评价，对课件质量的评价结果是评价者（教育心理专家、果是评价者（教育心理专家、CAICAI专家、专业课教师和计专家、专业课教师和计算机科学与应用专家）根据一定的标准和经验，对算机科学与应用专家）根据一定的标准和经验，对CAICAI课件课件的特点和可能产生的教育效果和估计，最后得到的特点和可能产生的教育效果和估计，最后得到CAICAI课件所课件所具有的质量等级。

具有的质量等级对已有课件的评价对已有课件的评价指导课件的开发指导课件的开发为用户提供使用的依据为用户提供使用的依据提高提高CAICAI课件的质量课件的质量课件评价的方式1. 1. 形成性评价：形成性评价：在在CAICAI开发过程中进行的各阶段性评价称为形成性评价目开发过程中进行的各阶段性评价称为形成性评价目的是要找出各阶段中的错误、遗漏和不足，为各阶段的进一的是要找出各阶段中的错误、遗漏和不足，为各阶段的进一步修改提供数据和意见步修改提供数据和意见2.2.总结性评价：总结性评价：是对开发的是对开发的CAICAI课件的有效性作出全面的评定主要是看课件的有效性作出全面的评定主要是看CAICAI有否教育价值，是否能更好地达到教学目标有否教育价值，是否能更好地达到教学目标复习大纲一、课件设计流程图：一、课件设计流程图：二、名词解释：二、名词解释：计算机辅助教学、计算机辅助教学、 CMICMI、、CBECBE、课件、教学设计、、课件、教学设计、现代远程教学、计算机网络、计算机辅助测验、现代远程教学、计算机网络、计算机辅助测验、课堂信息处理系统、题库、形成性评价、总结性课堂信息处理系统、题库、形成性评价、总结性评价、评价、TCP/IPTCP/IP协议协议三、基本知识点：三、基本知识点：计算机辅助教育的内容计算机辅助教育的内容计算机辅助教育评价体系建立的原则计算机辅助教育评价体系建立的原则CAICAI课件的基本类型、影响课件的基本类型、影响CAICAI课件设计的三大学课件设计的三大学习理论、习理论、CAICAI课件设计的基本阶段课件设计的基本阶段网络的拓朴结构、计算机网络互连的常用设备及其特网络的拓朴结构、计算机网络互连的常用设备及其特点、点、TCP/IPTCP/IP协议、局域网教学系统及特点、互连网域协议、局域网教学系统及特点、互连网域名体系名体系远程教育、现代远程教学及其特点、远程教育、现代远程教学及其特点、InternetInternet提供的提供的服务、服务、InternetInternet上的远程教育模式、上的远程教育模式、CAICAI软件评价的分类、作用及方法软件评价的分类、作用及方法行为主义学习理论、认知主义学习理论和建构主义学行为主义学习理论、认知主义学习理论和建构主义学习理论与习理论与CAICAI的设计、建构主义理论对学习的理解、的设计、建构主义理论对学习的理解、基于建构主义学习理论的常见教学模式基于建构主义学习理论的常见教学模式题库系统的功能和组成题库系统的功能和组成教学策略、课堂信息系统及其组成教学策略、课堂信息系统及其组成Authorware 教程Authorware 的运行环境Authorware 的主要特点Authorware 的界面常用的界面元素基础基础篇篇Authorware 的运行环境§AuthorwareAuthorware 可在可在Windows95Windows95、、windows 98windows 98及及Windows NTWindows NT等系统中等系统中运行。

运行§对硬件的要求是：对硬件的要求是：16M的内存、的内存、Pentium以上以上的机器最好是的机器最好是32M以以上内存、上内存、CPU 为为 Pentium 133以上多媒以上多媒体机型§虽然虽然Authorware软件对软件对硬件硬件系统要求较高，但系统要求较高，但你开发出来的作品却可你开发出来的作品却可以运行在以运行在8M以上内存的以上内存的486DX/66机器上Authorware的主要特点的主要特点§具备强大的多媒体集成能力§具备多样化的交互作用能力，提供强有力的交互控制§具备文字、图形图像、动画处理能力§具备直观易用的开发界面§可以使用库及模块，具备强劲的数据处理能力§提供了设计模板知识对象）Authorware 在多媒体创作过程中所起的作用视频、音频、图视频、音频、图形图像、三维动形图像、三维动画等原素材画等原素材经过图像处理、经过图像处理、声音处理及非线声音处理及非线性视频编辑性视频编辑利用利用Authorware将素材有机装配将素材有机装配最终形最终形成精彩成精彩的多媒的多媒体作品体作品Authorware 7 的界面标题栏设计图标栏知识对象窗设计窗口工具栏流程线设计图标栏[显示]设计图标。

用于显示正文或图像图形[移动]设计图标用于移动屏幕上显示的对象[擦除]设计图标用于擦除屏幕上显示的对象[等待]设计图标相当于延时功能设计图标栏[导航]设计图标实现到达程序内任一页的跳转[框架]设计图标作为[导航]的目的地，常成对一起使用[决策]设计图标，也称[判断]设计图标可用来实现类似于程序语言中的IF…THEN/ELSE或DO…CASE/ENDCASE等逻辑判断分支功能[交互]设计图标用来提供人机交互接口设计图标栏[运算]设计图标用于执行各种运算可以执行一个函数、计算一个表达式或设计更复杂的程序代码[群组]图标用于容纳多个设计图标可用来优化程序结构，增加程序可读性[数字化电影]图标用于播放一段数字化电影如AVI格式的电影或MOV格式的电影[声音]图标用于导入并播放声音文件如 WAV格式的声音文件[程序运行标志]图标用于设置程序运行时的开始和结束标志常用的界面元素预览框文本框复选框对话按钮命令按钮能粗略地显示出所选对象使你可以输入或编辑一行文本一个选项开关，状态可以切换Authorware 教程应用篇设计：王槐源琼州大学文本和图形图像的应用1、[Presentation Window] [演示窗口]的设置 [演示]窗口是Authorware中最常用的窗口。

它提供了一个WYSIWYG的设计环境在程序设计期间，你所见到的窗口内容将和你程序设计完成打包后见到的一样 所以，你必须在动手设计程序前对[演示]窗口进行设置设置的菜单命令是：[modify]→[File]→[Properties]调出[properties : File]对话框 设置的项目主要有： 窗口大小、标题栏、菜单栏，任务条等设计图标栏文本工具箱Presentation窗口文本和图形图像的应用程序窗口标题设置程序运行时窗口标题栏中的文字颜色设置窗口大小程序运行时显示于桌面窗口中间显示标题栏显示菜单栏匹配Window系统颜色标准Windows外观文本和图形图像的应用2、要想在程序中显示文字、图形、图像等，必须在流程线上放置一个[显示]图标，并在[演示]窗口（Presentation Window）中输入文字或绘制出图形 在绘图工具箱中单击选择[ [ [ [文本文本文本文本] ] ] ]工具 ，然后在演示窗口中单击鼠标左键就可输入文本你可以设置文本格式及文本风格（颜色、字体、字号等）你也可以在文本之中嵌入变量嵌入变量嵌入变量嵌入变量（系统变量、自定义变量）等。

对于图形、图像，你也可以设置图形的大小、颜色线条、图形组合、填充模式和叠放次序等文本和图形图像的应用如果你想改变文本的颜色、字体、大小等，可以从菜单条上的[TEXT]菜单项中进行修改用于设置文本对象的字体属性用于设置文本对象的大小属性用于设置文本对象的样式属性用于设置文本对象的对齐属性给文本内容设置滚动条设置文本边角平滑处理自定义文本对象的样式文本和图形图像的应用 在[显示]图标中设置图形对象，你可以从显示工具箱中选择画图工具进行描画 如果你想在[显示]图标中引入图片或图像对象，则可以在打开[显示]图标后，用下列两种办法之一： 1、从[File] [Import]菜单中引入 2、从[Insert]中选择[Image...]项插入图形图像对象引入之后，你还可从[Window]菜单中选择[Inspectors]项来设置对象的线条、填充、显示模式和颜色属性文本和图形图像的应用显示图形线条形状窗显示图形填充模式窗对象覆盖模式窗不透明褪光模式透明反显模式清除模式Alpha通道设置[显示]图标的属性 [显示]图标是Authorware软件中使用得最多的图标之一。

[显示]图标的属性对图标中所有的对象都有影响，而不是只对某一个对象有效利用[显示]图标属性窗口，可以设计出很多很有特色的效果 要想设置[显示]图标的属性值，步骤如下：1、选中要设置属性的[显示]图标2、从菜单中执行 Modify → Icon → Properties,就可调出[Properties:Display Icon]对话框设置[显示]图标的属性图标内容预览框显示选项卡布局选项卡[显示]图标名称文本框图标层数显示转换效果设置[显示]图标的属性设置图标内容的显示位置设置显示内容的可能被移动方式动画设计 [移动]设计图标，可以将显示对象在[演示]窗口中从一个位置移动到另一位置但它只能一次性移动设计图标中的所有对象，不能只移动其中的某一对象利用[移动]图标可以创建 5种类型的动画效果： Direct to PointDirect to Point,直接运动至终点的动画Path Path to to EndEnd,沿路径运动到终点路径可是直线、曲线或两者结合Path to point,沿路径定位于某点点的位置沿路径定位于某点点的位置可由数值、变量或表达式确定。

可由数值、变量或表达式确定Direct to line,终点在直线上的某点对象的终点在直线上的某点对象的起始位置可以在直线上，也可在直线外终起始位置可以在直线上，也可在直线外终点的位置可以由数值、变量或表达式确定点的位置可以由数值、变量或表达式确定Path to Grid,沿平面定位动画对象在一个平沿平面定位动画对象在一个平 面内运动起点坐标和终点坐标由数值、变面内运动起点坐标和终点坐标由数值、变量或表达式来指定量或表达式来指定动画设计[移动]设计图标的属性对话框动画的类型对象移动时所处的层数移动速度选择框移动过程同步设定[移动]设计图标的属性对话框布局选项卡[移动]设计图标的属性对话框[移动]设计图标的属性对话框超越范围 良好的人机交互界面是用户对应用程序的共同需求 Authorware具有强大的交互控制能力， 交互作用在Authorware中是通过交互作用分支结构来实现的 Authorware中的[交互]图标具有安排交互界面、组织交互方式及控制交互作用、反馈结果等功能单独使用一个[交互]图标没有意义[交互]图标必须和交互响应图标共同构成交互分支结构。

交互控制的实现交互控制的实现交互控制的实现交互控制的实现响应类型响应图标响应图标名称交互重试交互退出继续交互交互图标交互控制的实现交互控制的实现按钮交互热点交互热对象交互目标区交互下拉菜单交互文本输入交互按键交互尝试限制时间限制计算交互交互控制响应属性框的设置交互控制响应属性框的设置交互类型响应持续属性反馈信息擦除时机分支属性响应方式状态响应正确或错误时得分情况交互图标属性框的设置交互图标属性框的设置用于设置与交互作用相关的选项用于设置何时擦除交互作用显示信息After Next Entry在开始下一次交互作用时，清除交互作用显示信息退出交互时清除信息 决策判断分支结构用于设置一种决策手段，决策判断分支结构用于设置一种决策手段，利用它可以实现类似程序语言中的利用它可以实现类似程序语言中的 IF/THEN IF/THEN /ELSE/ELSE、、DO CASE/ENDCASEDO CASE/ENDCASE、、FOR/ENDFOR FOR/ENDFOR 、、DO DO WHILE/ENDDO WHILE/ENDDO 等逻辑结构等逻辑结构决策判断分支结构由决策判断分支结构由[ [决策决策] ]图标以及附属于该图标以及附属于该设计图标的分支图标共同构成，分支图标所处的设计图标的分支图标共同构成，分支图标所处的分支流程称作分支路径，每条分支路径都有一个分支流程称作分支路径，每条分支路径都有一个与之相连的分支标记。

与之相连的分支标记决策判断分支结构决策判断分支结构决策判断分支结构决策判断分支结构决策图标分支标记分支路径分支图标当程序执行到一个决策判断分支结构时，Authorware 将会按照[决策]图标的属性设置，自动决定分支路径的执行次序及分支路径被执行的次数，而不是等待用户的交互操作默认情况下，系统会自动将所有的分支图标按左到右的顺序各执行一次，然后退出判断分支结构决策判断分支图标属性的设置设定限制决策图标运行的时间设置决策结构的循环执行次数设置分支路径的执行次序决策判断各分支属性的设置用于设置何时擦除对应分支图标显示的内容只要执行完当前分支图标，立刻清除对应的显示内容保留所有的显示内容，直到从当前决策分支中退出时才清除保留所有信息不擦除除非你使用清除图标进行清除工作定向导航结构定定向向导导航航结结构构由由[框框架架]设设计计图图标标、、[导导航航]设设计计图标和附属于图标和附属于[框架框架]设计图标的设计图标的“页页”图标组成图标组成使使用用[导导航航]设设计计图图标标可可以以实实现现在在程程序序中中的的任任意意跳跳转转：：向向前前、、向向后后，，也也可可向向嵌嵌套套在在一一个个“页页”图图标标中中另另一一页页跳跳转转，，而而且且[导导航航]结结构构可可以以记记录录跳跳转转前的位置，并可随时返回跳转起点。

前的位置，并可随时返回跳转起点[导导航航]设设计计图图标标可可以以放放在在流流程程线线上上任任意意位位置置但但它它的的目目的的地地只只能能是是一一个个“页页”图图标标，，而而且且必必须须是当前程序中的是当前程序中的“页页”图标[导导航航]设设计计图图标标、、[框框架架]图图标标及及附附加加的的“页页”图图标标必必须须结结合合一一起起使使用用，，单单独独使使用用其其中中任一个没有任何意义任一个没有任何意义定向导航结构定向导航结构的组成页图标框架图标导航图标框架设计图标的设置入口窗口出口窗口可以在其中添加程序退出时的操作。