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计算机教育应用(计算机辅助教学),第一章 计算机与教育第二章 多媒体计算机辅助教学与课件第三章 多媒体课件的制作步骤第四章 课件的开发设计第五章 多媒体课件的设计方法第六章 多媒体素材的准备第七章 多媒体课件的开发工具,目录,第一章 计算机与教育,一、计算机的发展史1、早期的大型和中型电子计算机2、超大规模集成电路的小型计算机3、单板机和苹果机4、IBM个人微型计算机（PC）5、多媒体个人计算机（MPC）6、智能计算机7、量子计算机,二、计算机教育应用的发展 1、计算机辅助教育（Computer-Based Education,简称CBE）A、计算机辅助教学（Computer-Assisted Instruction,简称CAI）B、计算机辅助学习（Computer-Assisted Learning,简称CAL）C、计算机辅助测验（Computer-Assisted Testing,简称CAT）D、计算机管理教学（Computer-Managed Instruction,简称CMI）2、人工智能教学（Intelligent Computer-Assisted Instruction,简称ICAI）,第二章 多媒体计算机辅助教学 与课件,一、多媒体与多媒体技术1、多媒体：指文本、图形、声音、视频图象和动画等多种信息符号以及处理和呈现这些信息符号的功能。2、多媒体技术：运用计算机进行综合处理多媒体信息（文本、声音、图形、动画图像等）的技术，包括给各种信息建立逻辑连接，进而集成一个具有交互性的系统等等。,二、计算机与教育的相互关系1、计算机在教育中的作用 教师作用 学习伙伴 教学的助手和工具2、计算机对教育的影响 降低教育成本 创造理想的教学环境 提供丰富的教学模式,三、CAI课件的概念1、课件的定义：多媒体课件是根据教学大纲的要求和教学的需要，经过严格的教学设计，以多媒体的表现方式和超文本结构制作而成的课程软件。网络课件是对一个或几个知识点实施相对完整教学的辅助教学软件。多媒体教学课件是指根据教师的教案，把需要讲述的教学内容通过计算机多媒体(视频、声音、动画)图片、文字来表述并构成的课堂要件。课件，其实就是用来上课的软件，即CAI计算机辅助教学。,所谓课件是用计算机应用软件制作的采用文字、声音、图象、视频剪辑等多媒体手段用幻灯投影方式辅助各科教学的现代化程序性教具。课件是为了达到某门课程的教学要求而专门制作的多媒体教学软件。课件是教师在教学过程中为实现自己的教学目的和教学目标、解决教学过程中的重点难点及教学难题、尽可能地调动学生学习兴趣和抓住学生注意、帮助学生理解和解决学习及操作困难的教学辅助工具，也是教师在教学过程中实现其教学主导作用的手段。,网络课件是在网络环境下让不同地域、不同年龄、不同阶层的人通过网络途径在任何时段获取教学内容的教学工具，也是学生自主学习和获取信息的一种手段，其学习的主体是学生，使用课件的主体也就是学生本人。课件是“为进行课堂教学而编制的计算机程序及相应的文档资料.”。课件是教师或程序设计人员根据教学要求用某种计算机语言或课件写作系统编制的教学应用软件。,2、多媒体课件的特征：A、教学性B、软件性3、课件教学的优越性（与传统教育相比）A、直观性、趣味性、动态性。充分利用计算机图形、动画、发声等功能，使传统教学中无法或难以表达的内容，直观地展现在学生面前，使教材内容变得形象、生动、有声、有色，将一些抽象的概念、关系、原理变得具体，并可突破时间、空间的限制，让学生听到、看到不易观察到的事物、现象和过程，增强教学内容和教学过程的趣味性，使学生注意力更加集中，记忆更加牢固。,B、模拟性。在传统教学中，教师借助于实物、模型、挂图和实验等教学辅助工具来演示和阐述所讲内容，但对于有些被描述的对象太大（如天体运动）、太小（如分子运动）、有的运动过程发展非常迅速（如碰撞、核反应）、有的非常缓慢（如生长过程）、有的实验除需要经费外，还会由于时效性、危险性等原因难以实现，用模型、挂图和实验都不能准确反应，而多媒体可以模拟实验现象，构建现实世界的三维模型，为我们提供直观形象、生动活泼的情景，实现静与动、远与近、大与小、宏观与微观等方面的转化，不仅节省资金，且能收到逼真的现场实验效果，将知识化难为易，帮助学生更好地理解和掌握知识的重点和难点。,C、交互性。课件与录象、投影的本质区别在于其是否具有交互性。交互性是指人与计算机之间积极而频繁的信息交换。人可以根据自己的需要对计算机呈现的信息进行选择，计算机根据人的应答情况调度相应程序，提出相应问题，诱发学生去思考问题和强化记忆，诱导他们去寻找并发现错误所在。同时课件能够及时地反馈信息，许多问题都可以立即得到评价，教师可以在这些信息的帮助下选择下一步的学习内容和形式。,D、个性化。一方面教师可按照自己的教学思想动态生成教案的界面，修改教学策略、知识库。另一方面，个性化是指计算机按学生的个人特点因材施教。（1）课件允许学生自行控制学习速度；（2）课件能够根据学生的学习情况和知识水平来控制学习的难度，提供适宜的学习材料，帮助学生将已学过的知识进行整理，使学生随时都能知道已学知识点与点之间的关系及所形成的知识结构；（3）学生可根据自己的喜好要求计算机是否提示，也可根据需要要求对同一内容进行反复讲解演示、练习。学生在教学过程中具有决策权，可以根据自己的判断选择教学的方向，根据自己的接受能力选择学习内容和进度。,E、角色的转换。在课件中，计算机取代了传统教学中教师的部分职能，使教师从一些诸如批改作业等繁杂劳动中解放出来，从“灌输者”的角色变换为学生的指导者、学生活动的导演者。使学生由接受灌输的被动地位转化为主动参与、发现、探究的主体地位。,F、丰富的资源共享。优秀的课件集中了众多教育专家的智慧和经验，实现了教育方式、方法及教学内容的优化，适合学生的年龄特点和接受能力。课件还将大量的有关知识、信息素材按知识点以文字、图形、图象、声音、动画等多种形式存储其中，并提供了方便的检索功能，教师可利用它获得所有知识点的有关素材来组织教学，解答学生问题，同时学生也可在教师指导下围绕某一问题查找资料，获取知识。,G、网络使教学活动得以延伸。网络教学使新的教学信息、新知识、新经验得以在信息高速通道上迅速传递。互联网络拓展了教学内容，改变了传统的教学方式，它所提供的学习内容的广泛性和呈现方式的多样性，使学生可以按自己的学习基础和兴趣来进行选择。它的网络方式和交互性，使它不仅适合集体学习、协作学习，还特别适合个别学习，它将彻底改变传统的以教师、课堂、课本为中心的方式。由于不受时空的限制，教学范围可扩展到社会的每个角落，从而为学生提供了自学和进行异地交流的环境，这将有利于缩小各地区教学水平的差异，提高全社会的教学水平。教师也可通过网络获取编写教案的素材，还可在网上从事教学活动。,四、多媒体CAI的模式1、以学生为中心的个别化模式2、以教师为中心的集体化模式3、协作化教学模式五、课件结构类型：A、线性结构B、树状结构C、网状结构D、复合结构,六、课件的类型：从课件构成（样式）分：平面型：主要由文本和图片构成，有的加上简单的FLASH动画。多媒体型：由视频、音频、文字、图片和动画构成。各方面比较完备。实时型：（主要远程教育使用的课件）主要是通过宽带、卫星或电视系统进行实时授课，教学与学习同步进行。有两种情况，一种是视频和音频为主与白板技术结合的，一种是白板技术为主与视频、音频结合的(从某种意义上说，这还不是课件，是授课过程，也是素材采集过程)。,从课件的运行平台分类：根据运行平台划分，可分为网络版的课件和单机运行的课件从课件的功能分类：演示：交互：网络：,从教学内容结构分：A、个别指导型B、练习训练型C、模拟与游戏型D、问题解决型E、资料型F、演示型,第三章 多媒体课件的制作步骤,多媒体课件的制作过程大体分为五个步骤：课件设计、脚本创作、素材准备、程序设计、总装与测试。,一、课件设计 课件设计就是指教师根据自已的教学要求而制定的一个课件制作方案。方案应从如何突出创新教学，突破教学难点来考虑，以达到优化教学效果的目的。课件的设计确定了课件的主题，它是整个制作过程的主导。确定主题的同时，还必须分析和确定课题实施所能达到的目标，使之符合教学目标的要求。特别注意要发挥多媒体的特长，根据教学内容的特点，精心设制作多媒体素材，集图、文、声、像的综合表现功能，有效调动和发挥学生学习的积极性和创造性，提高学习效率。,二、脚本创作 脚本是贯穿课件制作全过程的依据，是课件制作中最主要的部分。脚本设计是制作课件的重要环节，需要对教学内容的选择、结构的布局、视听形象的表现、人机界面的形式、解说词的撰写、音响和配乐的手段等进行周密的考虑和细致的安排。它的作用相当于影视剧本。,从多媒体课件的开发制作看，脚本的创作通常分为两步进行。第一步是文字稿本的创作。文字稿本是由教师自行编写而成的，编写文章稿本时，应根据主题的需要，按照教学内容的联系和教育对象的学习规律，对有关画面和声音材料分出轻重主次，合理地进行安排和组织，以完善教学内容。第二步是编辑稿本的编写。编辑稿本是在文字稿本的基础上创作的，它不是直接地、简单地将文字稿本形象化，而是要在吃透了文字稿本的基础上，进一步的引申和发展，根据多媒体表现语言的特点反复构思。编辑稿本是制作课件的直接基础。,三、素材准备“多媒体素材”是多媒体课件中用到的各种听觉的和视觉的材料，也就是多媒课件中用于表达一定思想的各种元素，它包括图形、动画、图像、文本和声音等。搜集素材应根据脚本的需要来进行，素材的取得可以通过多种途径，如利用扫描仪采集图像，利用动画制作软件生成动画，用话筒输入语音，或从各种多媒体素材光盘中取得。,四、程序设计 多媒体课件最核心的环节是制作合成，其主要任务是根据脚本的要求和意图设计教学过程，将各种多媒体素材编辑起来，制作成交互性强、操作灵活、视听效果好的课件。这是技术性很强的工作，现在的多媒体编辑软件的操作使用越来越简单易学，为教师制作课件提供了方便。,五、总装与测试 在实际制作中，一个课件往往被分割成一系列模块，分别进行设计制作，最后总装生成一个可执行的应用程序。在总装后，还须进行全面的测试，测试的目的最主要是检测程序是否可以顺利的运行，内部连接是否正确，各种声音、动画是否可以正常播放等等，以免使用时出错。,应用课件制作完成后，要经过多次调试、试用、修改、完善，这也是很重要的一个环节，是确保课件质量的最后一关。如果存在某些问题，应继续修改，直到满意为止。总之，多媒体课件的制作是一个艰苦的创作过程。优秀的课件应融教育性、科学性、艺术性、技术性于一体，这样才能最大限度地发挥学习者的潜能，强化教学交果，提高教学质量。,第四章 课件的开发设计,一、课件的开发设计过程1、开发流程2、设计流程二、课件中的教学策略1、启发式教学策略2、发现式教学策略3、练习性教学策略 直线性模式 分支性模式,4、概念教学的策略 螺旋式结构 层次式结构“先行组织者”结构5、非固化教学策略,第五章 多媒体课件的设计方法,一、课件的结构1、总体结构 封面：运行课件时出现的第一幅框面，一般呈现制作单位、课件总名称。扉页：封面后的下一个框面，常呈现课件的子名称。菜单：课件目录 内容：课件教学内容 说明（帮助）：使用说明、操作帮助 封底：制作人员及相关信息,2、内容结构 引入部分（学习基础、学习目标、预备性测验等）指导部分（内容学习、补充材料）练习部分（目标检测、分析问题）3、信息结构 多媒体信息,4、控制结构 计算机主动控制 学生主动控制 计算机-学生混合主动控制5、结构设计的基本步骤1）、设计课件的封面与导言2）、确定课件的菜单组成与形式3）、划分教学单元和各单元的知识点4）、设计屏幕的风格与基本组成,5）、确定屏幕内各要素的跳转关系6）、确定屏幕与屏幕之间的跳转关系7）、确定屏幕向主菜单或子菜单的返回8）、确定屏幕向结束的跳转关系二、封面设计1、封面导言的类型1）、介绍型导言（内容、功能、客套语句：个别化课件）2）、信息获取型导言（输入使用者的信息：个别化学习、练习型、智能化课件）,3）、序言型导言（创设意境：个别化、演示型课件）2、导言部分的设计方法 根据不同类型的课件选择不同类型的封面导言 针对不同类型封面导言，适当选择和有机结合各种媒体信息 根据主要使用对象的特征，合理设计导言 注意：导言设计要简练，既要突出导言作用，又要避免喧宾夺主。,三、屏幕界面设计1、构成1）、窗口（屏幕上的矩形区域）组成：标题栏、菜单栏、滚动条（水平、垂直）、状态栏和控制栏。2）、菜单（全屏口菜单、条形菜单、弹出式菜单、下拉菜单、图标式菜单等）3）、图标（图形符号）4）、按钮（Windows风格按钮、闪烁式按钮、动画式图形按钮、热点式按钮5）、对话框6）、示警盒,2、界面设计原则1）、一致性原则2）、适应性原则3）、灵活性原则4）、易学易用性原则3、界面的设计过程4、界面的设计方法1）、整体设计（窗口大小、布局）均衡、规整、对称、可预见性、简明、连贯、整体性、简单、编排。,2）、多媒体素材设计3）、颜色的运用4）、界面的转换设计5）、注意问题：避免使用专门术语 注意屏幕与各元素的直观性 保持屏幕元素的一致性 考虑使用对象的特点,四、交互方式的设计1、交互设计的概念 人机交互指人与计算机之间使用某种对话手段，以一定交互方式，为完成确定任务而进行的人机之间信息交换的过程。人机交互方式：问答式对话、菜单技术、命令语言、填表技术、查询语言、自然语言、图形方式、直接操纵等,交互介质：用户和计算机完成人机交互的媒体，分输入介质和输出介质。输入介质有键盘、鼠标、光笔、跟踪球、操纵杆、图形输入板、声音输入设备等。交互：反应式交互、主动式交互、双向式交互2、人机交互设计的原则 友好性 灵活性 功能性,明确性 一致性 可靠性 图形化3、人机交互的方式 按钮、菜单、热字、热区、条件判断、文本输入、移动物本、目标区域、限定时间、限定次数、按键等4、交互方式的设计方法,五、导航策略的设计1、节点的设计（学习的基本单元）包含：一个或几个学习内容单元；教学策略，如“呈现-例子-交互”；教学例子；评价练习。设计方法：总述、从顶向下、菜单、辅导 节点设计实例 2、链的设计 阶层型、精细型、对话型,3、课件结构的选择 顺序式、循环式、分支式、索引式、网状式4、导航的设计1）、原则：明确、可理解、完整、灵敏、提供咨询、易用易操作、动态导航2）、导航的系统设计3）、导航图（浏览图）,六、超文本结构的设计1、超文本的基本概念 节点、链、网络“超媒体=多媒体+超文本”“超文本结构=节点+链+网络”2、超文本结构的基本模型1）、Combell和goodman模型2）、Dexter模型,3、超文本结构的种类 知识表示型超文本 推理型超文本 信息检索型超文本 浏览型超文本4、超文本结构的设计1）、常用的形式 基于文字的超文本 基于多媒体信息的超文本 基于热区的超文本,2）、设计步骤 确定超文本的节点 丰富节点的内容 确定节点间的连接关系,第六章 多媒体素材的准备,一、文本的准备（图形文字和文本文字）文字虽然可以在课件制作过程中直接输入，但预先准备好文本文件可以提高制作速度。在准备文本文件时应注意文件的存储格式，文本文件有TXT、DOC、RTF、WPS等格式。其中TXT格式是一种纯文本格式，通用性强；DOC格式是WORD软件的存储格式，兼容性强。制作课件的文本文件一般选择TXT格式或DOC格式，如果格式不同，可以用WORD软件进行不同格式之间的转换。,二、图片（静图）素材的准备课件中所用的图片（静图）可以由以下方法获得：1）、直接采集与教学内容相关的图片库（光盘）或在互连网上下载相关的图片。2）、课本、教材中的插图可以用扫描仪输入。3）、用数码相机拍摄有关教学情景实物图片。4）、截取电脑显示器屏幕上的静止图像：选择要截取的屏幕图像，按键盘上的“print screen”键，然后打开图像处理软件如windows附件中的“画图”或“photoshop”软件，新建一个文件选择“粘贴”即可把屏幕图像截取到图片文件。,5）、利用专门的图片创作工具制作：手工绘图可以选用windows的画图板，offic中的绘图工具等；制作精致图片（静图）可使用photoshop等工具软件。以上途径获得的图片还必须再加工，以满足课件的需要，同时还应注意图片文件的存储格式，常用格式有BMP、JPG/JPEG、GIF、WMF等。课件中一般使用JPG格式，此类格式文件体积容量较小，较容易合成。所获得的不同图片文件格式之间可用photoshop软件进行转换。,三、声音素材的准备课件中采用的声音有解说词、旁白、音响效果、背景音乐等。1）、音效、音乐等素材可以从与教学内容相关的CD上采集，也可从互连网上下载。2）、解说词、旁白等素材可以自行录制：打开windows的“附件”/“娱乐”/“录音机”，出现“声音-录音机”对话框，再利用话筒从计算机声卡中的“MIC IN”可以录制自己的教学内容解说声；也可利用录音机播放标准解说词磁带，用连线将录音机的“LINE OUT”接到声卡中的“LINE IN”进行录音。声音文件的存储格式有WAV、MIDI、MP3、RA等，Powerpoint课件中声音一般为WAV格式，对不同格式的声音素材可以在“超级解霸2000”等声音处理工具软件中进行转换。,四、视频影像（活动图像）素材的准备活动图像主要可以从二方面获得：1）、现有的光盘上获得：如果光盘（VCD）的视频文件格式是AVI格式，可以直接采用；如果是DAT格式的VCD光盘则不能直接采用，可以用“超级解霸2000”工具软件进行剪接转换成AVI格式或MPG格式。2）录象带中的影像转换：视频影像来源于摄录机或录象机信号，通过计算机上的视频采集卡将录象图像信号转换成视频数据文件，可转换成MPG格式或AVI格式。,课件的视频文件常用MPG格式和AVI格式。这两类视频文件的容量较大，每分钟的容量达10M之多。课件中采用的视频图像时间长度最好不要太长，一般控制在5-10分钟内；对课堂上要放较长的录象资料要预先编辑压缩时间，分专题存储为不同的文件名。视频素材制作的常用软件:（1）豪杰解霸2001（2）Snagit影像的抓取（3）Adobe Premiere,五、动画素材的准备 动画素材一般需要比较专业的工具软件来制作，制作步骤较为复杂。学科教师可以用Cool 3D、Animato Pro等软件来制作一些较为简单的GIF格式动画，也可以从相关的光盘上直接获得，或从互连网上下载得到；也可利用Powerpoint软件自带的动画功能来实现动画效果。SWF格式的Flash动画可以用Flash软件制作，或从互连网上下载。,第七章 多媒体课件的开发工具,一、选择合适的制作平台 选择易于使用，功能强大的软件作为课件制作平台，能大大激发教师制作课件的兴趣，起到事半功倍之效。一般来说，如果制作时间不很富裕，课件制作结构比较简单，可以选用Powerpoint2000,这个软件具有简捷实用的中文界面，智能化的帮助功能，易于学习，使用简单，功能强大，特别是它们能方便地插入课件所需要的图片、声音、影音文件，动画制作也能很快得心应手，演示起来比较直观、方便。如在Powerpoint中插入图片、声音、影片时，只需单击“插入”菜单，再选中“图片”或“影片和声音”下的相应项目即可。制作动画时只要选中做动画的元素后，单击“动画效果”工具栏中的相应按钮即可，且带有快门、打字等不同的声音效果。,如果你有一定的课件制作基础，可以考虑用Authorware软件。Authorware具有很强的移动交互功能，可以做出很好的交互类型的课件；而Frontpage软件容易上手，只要熟悉Word的操作就能轻松操作，可以充分利用Word文档减少工作量，而且制作出的课件具有框架网页效果，可实现多种动画，可通过IE（浏览器）像网页一样直接浏览。可能有的同学认为，只要掌握其中一种软件就可以制作课件了，其实，要创作真正实用的课件仅靠一种软件单枪匹马远远不够，往往还需要多种软件有机结合。如果应用 Authorware来制作课件，那么 Windows 中的画图程序、Photoshop 等是它必不可少的软件工具，更甚至可以加Premiere 的 AVI 动画制作，使它锦上添花。,二、课件开发工具介绍1、基于图标的多媒体著作工具 Authorware2、基于时间轴的多媒体著作工具 Powerpoint、Action3、基于卡片的多媒体著作工具 Hypercard、洪图、汉声、课件大师等4、基于时间轴与描述语言的多媒体著作工具 Director,5、基于Web的网络多媒体著作工具 FrontPage、Dreamweaver6、其他多媒体著作工具 Visual Basic,Delphi,c+等三、Powerpoint简介四、Authorware简介五、课件大师3.0简介,