计算机辅助教学

第六章计算机辅助教学

本章学习目标

了解计算机辅助教学(Computer Assisted Instruction简称CAI)的基本意义、以及产生和发展的过程；熟悉计算机辅助教学的组织结构及常用技术；掌握计算机辅助教学的模式与结构；了解计算机辅助教学的原则；熟悉多媒体课件的开发与创作的过程和方法；能够熟练利用Authorware制作课件。

第一节计算机辅助教学的产生与发展

计算机辅助教学(Computer AssistedInstruction简称 CAI)的研究与应用始于1958年，至今已有四十多年的历史。它得到了迅速发展，并对教育教学改革产生了深刻的影响，而它自身也已发展成为有着广阔应用前景的新兴学科。

计算机技术在教学领域中的应用是二十世纪后半期教育发展的重大成就之一，它也是当今教育现代化的一个重要标志。在电子计算机问世之初，就有人设想把它用于教育。美国从50年代末60年代初就开始从事这方面的研究工作。计算机辅助教育的研究及应用不过40多年的历史，但发展非常迅猛。计算机在教育中的应用--计算机辅助教育（Computer-Based Education，简称CBE）已逐步发展成为一个新兴的交叉学科，形成了它自己的理论、概念、方法和技术，CBE研究计算机在教育领域中的应用。计算机辅助教学的产生与发展有赖于心理于学研究和计算机技术的发展。

在20年代中期，美国心理学家普莱西（S.L.Pressey）就开始研究程序教学和教学机器并设计了一台能同时完成测验和计分两种功能的自动教学机器，但由于社会的惰性和科技限制，未能走向实用。

在50年代，美国心理学家斯金纳（B.F.Skinner）根据自己长期的研究和实验，发表了《学习的科学和教学艺术》（1954）、《教学机器》（1958）。将程序教学应用于实际教学中，收到了良好的教学效果，使程序教学受到了社会的承认，从而导致教学机器和程序教学的兴起。

1958年美国IBM公司沃斯顿研究中心，开始尝试将程序教学和教学机器理论应用到计算机上，并设计了世界上第一个计算机教学系统，标志着计算机辅助教育的产生。

一、计算机辅助教学的产生

同其它学科一样，CAI的产生和发展具有广泛的基础，归纳起来主要有三方面，即计算机辅助教学产生和发展的：

1.物质基础

计算机的诞生和发展奠定了其物质基础。

2.社会基础

信息社会对教育的要求构成了其社会基础。

3.理论基础

计算机辅助教育的产生和发展，受到多方面理论的影响，其中最重要的是教育心理学的影响。CAI思想的形成受到两个概念的影响：教学机器和程序教学。程序教学是20世纪50年代发展起来的。当时美国教育心理学家斯金纳(B.F.Skinner)根据从实验室中对动物实验引出的操作条件反射和积极强化的理论，设计了教学机器和程序教学。他是在普莱西的教学机器的基础上提出了学习材料程序化的想法，后来就发展成为不用教学机器只用程序教材的“程序教学”。

二、计算机辅助教学的发展历程

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40多年的历史了，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），这一阶段对各种类型的计算机辅助教育系统进行了研究和试用，并在教育理论上进行了探讨。许多组织和机构如美国教育考试中心，为了检验计算机辅助教育的效果和衡量新的教育手段的教育价值，专门组织力量进行评价和实验研究。总的来说，从各个方面可以证明计算机辅助教育是今后教育发展的一种十分重要的教育手段。

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、迅速发展和广泛应用。微机的价廉、体积小、功耗低、可靠性高，而且对工作环境的要求不高，这些优势使微机迅速在教育应用上显示出它的价值。美国、英国、日本等国家的政府部门加大了对教育资金投入的力度，购买微机用于教学和教学行政管理，用于计算机辅助教育系统的研究和开发，以及培训中、小学教师计算机应用能力。随着计算机辅助教育普及应用，也出现了一系列的问题，希望得到交流和解决。国际信息处理联合会为此自1971年开始，经常举行世界计算机教育应用会议，交流计算机教育应用方面的政策、系统的研制和开发、新技术在教育中的应用、计算机辅助教育评价和实验研究等等。众多发展中国家认识到发展计算机辅助教育是迎接信息时代挑战、提高国民素质的重要举措，各自提出了计算机教育应用的发展计划。我国也在此时开始了计算机辅助教育的研究和应用实践。

综合发展阶段（二十世纪80年代末- ），这一阶段计算机多媒体技术、人工智能技术、视听数字化技术和网络通信技术有了突飞猛进的发展，同时在教育科学中，信息科学技术引入，使教育的发展开始进入新的阶段。多媒体、超媒体技术的发展，为计算机辅助教育系统的研制提供了多媒体环境和以超文本方式组织信息的可能。无论从视觉、听觉上，或是时间、空间上为CAI开辟出一个无限广阔的前景。网络通信技术发展弥补了个体化学习的不足，使合作学习成为可能，研究群体教育，如何把人的潜能充分发挥出来，是我们这一时代的重要任务。同时网络通信又为远程教育的实现创造了优越的条件。人工智能技术、软件工程方法、面向对象的程序设计方法，又大大促进和提高了教学软件生产的质量和效率。

在我国，CAI的研究和应用开展的比较晚。

1．引进介绍国外经验、理论的准备阶段

这一阶段为80年代初到80年代中后期。我国计算机辅助教学起步较晚，加之硬件设备和理论基础薄弱，因此可以说在此之前计算机在教育、教学中的应用几乎是空白，而此时国外计算机辅助教育却发展极为迅速，成效极大。所以，为加快我国计算机辅助教学的步伐，提高发展的起丸我“探取积极引进的态度。这个阶段的文章主要是介绍、翻译国外尤其是美国和日本的先进经验和成果。文章发表在两种期刊的“外国电化教育”，“外国之窗”等栏目。

2．注重硬件配置的实施阶段

这一阶段为80年代中后期到90年代初。在对国外计算机辅助教育初步了解的基础上，一