CAI的发展与应用

Author: Date: 2000年 第3期

  CAI(计算机辅助教学)是指运用计算机的交互式 (interactive)功能来介绍教材,以提供个性化教育的一种教学环境。这种教学环境是以电脑为工具,加上适用于这种环境的软件,才能表现出交互性的功能,因此,交互性成为计算机辅助教学不可或缺的功能。
#1    CAI的发展
  计算机辅助教学的原理受到心理学家B. F. Skinner的学习机(learning machine)的影响,虽然计算机辅助教学的原理早已形成,但其发展和普及都深受计算机科技的影响。在计算机辅助教学的发展史上,有两个重要的系统,对后来的发展影响深远,一是PLATO系统,这个系统是六十年代一群依利诺州立大学(U. of Illinois)的计算机工程师及教育学者共同研制而成;另一个是1972年Mitre公司开发的TICCIT系统。此两大系统所强调的互动性及学习者控制,充分表现了CAI的基本精神,可谓CAI发展史上的重要典范。不过,当时这些系统都运行在大型计算机上,并不十分普及。1978年Apple II 及 1981年IBM个人电脑的出现和普及,对CAI的发展和普及影响很大。从此以后,大部分的CAI软件的运行环境均以个人电脑为平台。1984年Apple公司推出Macintosh 个人电脑,使鼠标开始流行,图形化用户界面的运用受到重视。除了个人电脑的日益发展外,文档编辑工具的发展也非常迅速,这些都是促使CAI蓬勃发展的有利条件。
  1991年,美国麻省理工学院MIT研究开发的Athena,开启了网络化CAI的新纪元。时至今日,多媒体的应用更是百花齐放,远距离教学也成为各方关注的焦点,CAI的研究又将进入一个新的时代。
#1    CAI的应用
  计算机辅助教学的目的就是“教”。教学是指由人(教师)或机器(如电脑)提供促使学生学习的条件。一个完整的教学历程大致包括:给学生提供教学信息,引导学生学习,通过练习强化所学的知识或技能以及评估学生的学习成绩。
#1  一、CAI的使用者
  1.教师
  多媒体可作为教师的教学工具(Teaching Aids),以辅助、补充教材的内容,适用于教学困难(如物理学原理)、学习过程长(如地质学)的学科的教学工作。
  2.学生
  多媒体提供的多元化参考资料、自学教材,可以提供给学生作为补习或进一步学习之用。对学生而言,CAI更适用于高危险性环境(如化学反应实验)、实际生活无法观察体验的情况(如核反应、分子立体结构),高复杂性需反复练习(如显微镜操作、飞机操控)的学习。
  3.社会公众
  在图书馆、博物馆、美术馆等公共场所的多媒体信息亭(Kiosks)以及许多旅游、艺术欣赏、工具书等软件光盘,对于一般社会公众有社会教育的功能。
#1  二、CAI产品的类型
  1.CD-ROM光盘
  CD-ROM光盘的种类繁多,从娱乐到图书资料都有,光盘内容也可以经由网络传播,因此应用很广。
  2.信息亭
  信息亭(Kiosks)是对独立的多媒体信息服务电脑的特称,主要内容为导游服务、生活信息服务等。
  3.多媒体网络
  通过网络传播的多媒体信息(如Internet),随着信息高速公路的发展,逐渐成为重要的多媒体产品传播渠道。
  4.演示文稿系统
  针对特定主题、特定对象制作的多媒体演示文稿系统,像传统的幻灯多媒体演示文稿系统,通过彩色投影设备,播放演示文稿内容。
#1    三、多媒体CAI的类别
  1.电子工具书
  此类产品提供特定范围的参考资料(百科全书、字典、地图等),提供全文检索功能,是世界各地采用最广的多媒体产品。
  2.美学教育
  利用多媒体的视觉与听觉展现功能,介绍艺术、音乐、经典电影或名人,如介绍敦煌石窟的美学特性,莫扎特、贝多芬的音乐等。
  3.电子图画书
  电脑化的故事书。其亮丽的画面、幽默的动画处理、精彩的故事情节、加上生动的语音效果,成为老少咸宜的新媒体。
  4.学科课程软件
  针对不同受教学阶段、不同学科内容而设计的教学软件,应用的学科范围非常广,如汉语、外语、自然、历史、数学等普及性学科以及建筑设计、生物工程等高等教育专业学科。
  5.媒体资料
  多媒体数据库光盘,提供种类齐全的图案、照片、动画、影片、声音等媒体文件,可供各类多媒体开发人员作为资料采用。