《CAI原理及应用》课程学习论文: CAI发展、应用和思考  

《CAI原理及应用》课程学习论文: 
　
                     　　　　　CAI发展、应用和思考 

                   
          财务L052  　陈永国   　　指导教师:蔡启先教授   　　时间:2007年1月12日 
　
                  　　　　　　　摘            要 

    随着信息技术的发展,CAI 软件的应用越来越广泛和深入,当前CAI 软件在课堂应用中带来了不少问题,CAI 软件设计模式正随着教学设计理论的发展而发生转变。 

    关键词  :CAI  发展  应用  思考 

    一、CAI的产生和发展及其原理 

    1. CAI的产生和发展有其物质基础、理论基础和社会基础。 

    CAI是计算机辅助教学（Computer-Assisted Instruction）的缩写，是指利用计算机媒体帮助教师进行教学或利用计算机进行教学的广泛应用领域。CAI是计算机科学、教育学、心理学等多门学科交叉形成的一门综合性新兴学科。它既代表一个十分广阔的计算机应用领域，又是一项重要的教育技术。计算机辅助教学是教师将计算机用作教学媒体,学生通过与计算机的交互作用进行学习的一种教学形式,CAI软件能充分利用计算机存储量大,快速处理图象,声音,动画等功能,产生出图文并茂,声色俱全的视听效果,达到改善学习环境,优化教学效果的目的,完成传统教学方式难以实现的教学任务。 
    20世纪40年代诞生了第一台电子计算机，可以说是20世纪最伟大的科技成果之一。在微型计算机产生以后，其发展速度更是惊人，主要表现在数量增加快，性能提高快，而价格却不断降低。今天计算机对人类的学习、生活、生产及整个社会发展都产生了巨大的影响。美国从1996年开始全面推进基础教育信息化以来，至2000年已基本完成了教育信息基础设施的建设。教育信息基础设施的建设奠定了CAI坚实的物质基础。新的科技成果层出不穷，知识呈加速增长。教育信息技术论、教育控制系统论、教育传播学和教育技术的心理学基础帮助人们科学地分析人类学习行为的机理，为CAI奠定了理论基础。信息社会的发展，要求广泛地进行计算机教育，这为CAI的产生和发展提出了社会要求和提供了社会环境；计算机技术的迅速发展和广泛应用，使CAI的发展成为可能；而学习理论的应用和指导，是CAI能不断发展成为一个新的学科并成为教育技术的重要组成部分的灵魂。  
    我国的计算机教育应用实践始于80年代初，习惯上将计算机的各类教育应用统称为CBE（计算机辅助教育），将计算机直接支持教与学的各类应用统称为CAI，将计算机用于实现教学管理任务的各类应用统称为CMI（Computer Managed Instruction，计算机管理教学），并且将CAI和CMI看作为构成CBE领域的两个大的方面。 

    2、CAI的特点和功能 

    CAI的特点：交互性与个别化教学；内容与形式的多样化；广泛的适用性；大容量与快速度；能模拟、可通信。CAI的功能：CAI有利于实现个别化教学；CAI有利于大面积极施教；CAI能提供及时的反馈和强化；CAI能提供多种交互式的人机双向交流；综合运用各种现代教育媒体。 

    3、CAI系统的构成 

    CAI系统是一种以计算机为基本工具，用以产生教学效果的教学系统，CAI系统是一种人机结合的计算机应用系统。一个CAI系统由多媒体计算机系统、多媒体教学软件、教师、学生、教学信息等基本要素组成。用CAI系统进行教学实质上是CAI系统对各种教学信息进行传递和处理的过程。 

    4、CAI（计算机辅助教学）的基本过程 

    计算机辅助教学突出反映了计算机媒体与学生之间所建立起来的高度交互作用关系，计算机不仅向学习者提供信息内容而且还与学生进行学习过程中的"对话"。首先由学习者向CAI系统提出所需学习内容的申请，由CAI受理后，检索出相应的教学内容，通过显示器展示给学习者，通过思维理解后再由CAI系统提出问题展现给学习者，当学习者接受刺激后作出应答，同时反馈给CAI系统，CAI经检测评定后确认应答的正确、错误再反馈展示给学习者以强化理解，完成的是一个典型的交互过程。其过程如下： 
 
     （1）选择课题 
    学生根据自己的兴趣或教师的安排，从计算机中的CAI课件中选择一个课题，计算机立即将相应的内容调入内存运行，并在显示屏幕上显示序言。 
    （2）呈现信息 
    计算机呈现一小段教学信息，可以用文字、图形等形式表现。 
    （３）注意教学信息学生集中注意力，理解和记住显示器呈现出的教学信息。 
   （４）提问 
    计算机向学生提一些与刚才呈现的教学信息有关的问题，要求学生回答。在CAI中提问是十分重要的，它是为了测试学生对刚才所呈现内容的理解程度，对计算机随后的教学策略有重要影响。 
   （5）反应 
    学生通过思考和判断，对计算机的提问作出反应，通常在键盘上或用鼠标器输入他们的回答。 
   （６）评价与反馈 
    计算机接受学生的反应，判断其正确程度，并提供适当的反馈信息。该信息通常包括关于问题结果的知识，对学生的表扬和勉励、对错误原因的分析以及对进一步学习的建议等。 
   （７）注意反馈信息 
    学生对自己刚才反应的结果十分关心，计算机提供的结果知识帮助他确认结果，明白为什么正确、为什么错误以及出错的原因等。此时，学生要根据计算机的提示信息进入下一步学习。 
   （８）教学决策 
    计算机根据对学生反应的判断和某种教学策略，来决定下一步的教学行为，一般有下列选择： 
        继续：呈现新的教学信息。 
        复习：呈现同样或类似的教学信息。 
        补习：提供与刚才内容有关的更详细的说明材料信息。 
        提示：提供启发信息，然后呈现刚才呈现的问题，让学生反应。 
        测验：提供一个小测验，检查是否达到目标，通常在一课结束后进行。 

    二、CAI的应用及发展方向 

    1、 CAI在课堂教学上的应用 

    CAI（多媒体辅助教学）具有集文字、图像、声音、动画等多种信息载体于一体的特点，已成为优化现代课堂教学的一种有效手段和途径。其功能首先是利用声、色、光对学生形成刺激，能够迅速吸引学生的注意力，唤起学生的学习兴趣，使学生产生学习的心理需求，进而主动参与学习活动。其次是利用CAI手段在视觉、听觉效果方面的独特优势，实现虚实、远近、快慢的变换，如图形的翻滚、闪烁、重合、定格，以及其他各种色彩变化和动画效果，鲜明、直观地展示客观事物本身的本质属性，以提高认知效果。有研究表明：人获取的外界信息中，83%来自视觉，11%来自听觉，3.5%来自嗅觉，1.5%来自触觉，1%来自味觉。显然增加视觉、听觉信息量是多获取信息的最可取方法。因此，一个图文并貌、生动形象的CAI课件远比单调的教学手段更具吸引力和感染力。 

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