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【摘要】多媒体网络教育是利用多媒体计算机综合处理和控制符号、语言、文字、声音、图形、图像等多种信息。把多媒体各个要素按教学要求,进行有机结合并显示在屏幕上,同时完成一系列人机交互操作的教学系统,而不是多种信息媒介的简单复合。
【关键词】CAI多媒体网络教室 智能教学平台 教育信息资源库
【中图分类号】TU242.3 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)10(b)-0079-01
计算机辅助教育是个大概念,我们应更多的考虑让计算机成为平台或工具,帮助教师授课和学生学习,而不是以课件的方式去限制(或称之为规范)教师讲课;同时,它也不应该是个简单的题库,它可以是备课系统、几何工具、百科全书等等,总之应该是系统的、多元化的。因此说,计算机辅助教育的路虽然是很宽的,但要走的路还很长,也很艰难。关键不是计算机技术在其中的应用,而是要让一线授课教师明确地知道:计算机辅助教学系统究竟能帮他做什么。对当代比较有前途的计算机辅助教学系统有两类:一是智能教学平台,二是教育信息资源库。
1 CAI多媒体网络教室的智能教学平台
1.1 结构
CAI多媒体网络教室,由服务器、集线器、网卡、AV传输卡、教师机、学生机、投影机、带MIC的耳机以及电缆等设备组成了区域网、教学网,便连接了校园网(见图1)。
其中,由服务器、学生机通过集线器和网卡进行星状连接组成的区域网,使每一台学生机均可共享服务器的资料和文件。由教师机、学生机、通过AV传输卡、电缆连接组成的教学网络,实现了图象、声音等多媒体信息的实时传输及双向交流。服务器通过校园网与INTERNET、CERNET连接,使局域网扩充为广域网。
教师机 校园网
服务器
集线器
1.2 特點
1.2.1 活泼的交互式教学方法
通常的电化教学是用幻灯机、投影仪、电视机、录音机、录象机等,它们只能呈现教学信息,不能接收学生的回答信息,因此它们都是单向媒体。而计算机是双向媒体,计算机作为教学过程中的工具,既可以呈现教学信息,又能接收学生的回答信息,并能对学生回答进行判断,及时给出反馈信息。还能记录学生的成绩,这是其它媒体无法比拟的。在CAI多媒体网络教室里,每一台计算机都可以扮演教师的角色,对学生进行个别化交互式教学。这种模式是把一个完整的概念,从具体实例入手,逐步展开。
例如“机构运动”课程,先进行动画演示(如图2所示),运动若干周期后,进行提问:
球B半径为2R,以角速度w沿地面向左滚动,球A半径为R,在球B上作纯滚动。问球A的速度瞬心在何处？
A(A)球A的球心
(B)二球的切点
B(C)球A的最高点
图2(D)球B的最低点
如果学生回答不正确,则显示错并进行提示。
1.2.2 惟妙惟肖的模拟实验和模拟训练的场所
在CAI多媒体网络教室里,可以用计算机来模拟实验的环境,以加强和代替传统实验手段,克服许多真实实验的困难。例如模拟电路实验,学生用键盘改变电路参数,就可以从屏幕上看到输出曲线的变化。这样可引起学生的兴趣,而且达到加深理解的效果。对有些不易讲清的内容,通过动画模拟学生很易看清原理,如电磁振荡、波的干涉等。模拟驾驶汽车、驾驶飞机也可顺利进行,给那些不出门就想学开汽车的人们提供了便利条件。
1.2.3 高效率的教学网络
CAI多媒体网络教室最吸引人的就是其新颖的教学网络。教学网络由一台教师机、若干台学生机、带麦克风的耳机、单键广播开关、AV传输卡及传输电缆等组成。再装上软件,就可以方便地使用了。教师讲课时,按下单键广播开关,就可以把教师机的画面和声音传送到每台学生机的屏幕和耳机。再按一下单键广播开关,就可以结束广播。教师在教师机随时可以监看学生的屏幕,了解学生的情况,并用耳机与之交谈。需要时,教师可以用鼠标或键盘控制某个或几个学生的计算机,进行提示、修改或演示。教师可以把某个学生机的图象转播给其它学生机,用于示范或共同查找问题。学生有问题时,可以“电子举手”,即按F5键,教师就可用耳机进行解答。
在CAI多媒体网络教室里,不但可以集体教学,也可以根据情况进行分组教学。每一组内的学生可用耳机进行交流、讨论。当然,教室里也有“黑板”,但并不是用粉笔写的黑板,而是“电子白板”。当需要的时候,教师可以在屏幕上即时“书写”,无须关闭屏幕上的内容。不需要的时候,“书写”内容即刻消失,屏幕恢复原来的内容,这就是“电子白板”的功能。
2 丰富的教育信息资源库
人们获取知识的途径,80%来源于视觉,15%来源于听觉。多媒体计算机辅助教学具有信息容量大,集各媒体之长,再现图文声并茂的教学环境,方便、灵活多样的人机双向交流、处理和检索能力强,非线性的学习方式以及能通过网络实现远距传输等特点,其教学方式主要有如下几种:
2.1 作为个别学习的多媒体教材
在多媒体产品中,有些属于系统教材类。这类教材包括有自然科学、语言学等多方面内容。这类教材不仅提供文字、图形、动画视频图像,还有语言解说和效果音像。这种教材声、文、图并茂,具有良好的视听效果。其教学内容的组织大多按章节分段,学习者可根据需要个别系统地、逐步深入地学习。同时教材还提供多种形式的练习题和考试题,供学习者作学习评价。
2.2 作为课堂的多媒体百科全书资料演示
在多媒体产品中,有许多属于百科全书类,如康普顿百科全书、新格罗利尔多媒体百科全书等。除传统的百科全书的内容外,大多数还提供字典和地图的查询功能,同时还提供大量的图形、图片、动画视频图像和音响。它十分适用于多媒体资料的演示。在课堂教学过程中,结合教学内容,利用设在综合电教室里的MPC系统和闭路电视系统以及扩音学设备等,向学生展示图形、图片、动画视频图像和声音。使学生获得生动形象的感性知识。
2.3 作为特定环境的设置,通过游戏进行探索学习
在多媒体产品中,有许多是属于智能游戏类,特别是汉语学习、外语学习和有关教学内容。大多是提供有趣的图像,让学生进行拼图游戏、寻找游戏、填充游戏、打炮游戏、配对游戏方法来学习语文、外语和数学知识。而且对每一次游戏的结果都通过声音和图像给予反馈强化。
多媒体网络教育是利用多媒体计算机综合处理和控制符号、语言、文字、声音、图形、图像等多种信息。把多媒体各个要素按教学要求,进行有机结合并显示在屏幕上,同时完成一系列人机交互操作的教学系统,而不是多种信息媒介的简单复合。它既能向学生快速提供丰富多彩的集图、文、声于一体同时作用于学生各个感官的教学信息,又为学生提供生动、友好、多样化的人机交互界面以及方便、灵活、多样的人机交互方式。它是一种较理想的教学系统,同网络CAI系统、智能CAI系统一起是当前世界教育技术的发展趋向,是CAI最终向智能型多媒体计算机辅助教学系统发展的一个重要组成部分。
【关键词】CAI多媒体网络教室 智能教学平台 教育信息资源库
【中图分类号】TU242.3 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)10(b)-0079-01
计算机辅助教育是个大概念,我们应更多的考虑让计算机成为平台或工具,帮助教师授课和学生学习,而不是以课件的方式去限制(或称之为规范)教师讲课;同时,它也不应该是个简单的题库,它可以是备课系统、几何工具、百科全书等等,总之应该是系统的、多元化的。因此说,计算机辅助教育的路虽然是很宽的,但要走的路还很长,也很艰难。关键不是计算机技术在其中的应用,而是要让一线授课教师明确地知道:计算机辅助教学系统究竟能帮他做什么。对当代比较有前途的计算机辅助教学系统有两类:一是智能教学平台,二是教育信息资源库。
1 CAI多媒体网络教室的智能教学平台
1.1 结构
CAI多媒体网络教室,由服务器、集线器、网卡、AV传输卡、教师机、学生机、投影机、带MIC的耳机以及电缆等设备组成了区域网、教学网,便连接了校园网(见图1)。
其中,由服务器、学生机通过集线器和网卡进行星状连接组成的区域网,使每一台学生机均可共享服务器的资料和文件。由教师机、学生机、通过AV传输卡、电缆连接组成的教学网络,实现了图象、声音等多媒体信息的实时传输及双向交流。服务器通过校园网与INTERNET、CERNET连接,使局域网扩充为广域网。
教师机 校园网
服务器
集线器
1.2 特點
1.2.1 活泼的交互式教学方法
通常的电化教学是用幻灯机、投影仪、电视机、录音机、录象机等,它们只能呈现教学信息,不能接收学生的回答信息,因此它们都是单向媒体。而计算机是双向媒体,计算机作为教学过程中的工具,既可以呈现教学信息,又能接收学生的回答信息,并能对学生回答进行判断,及时给出反馈信息。还能记录学生的成绩,这是其它媒体无法比拟的。在CAI多媒体网络教室里,每一台计算机都可以扮演教师的角色,对学生进行个别化交互式教学。这种模式是把一个完整的概念,从具体实例入手,逐步展开。
例如“机构运动”课程,先进行动画演示(如图2所示),运动若干周期后,进行提问:
球B半径为2R,以角速度w沿地面向左滚动,球A半径为R,在球B上作纯滚动。问球A的速度瞬心在何处？
A(A)球A的球心
(B)二球的切点
B(C)球A的最高点
图2(D)球B的最低点
如果学生回答不正确,则显示错并进行提示。
1.2.2 惟妙惟肖的模拟实验和模拟训练的场所
在CAI多媒体网络教室里,可以用计算机来模拟实验的环境,以加强和代替传统实验手段,克服许多真实实验的困难。例如模拟电路实验,学生用键盘改变电路参数,就可以从屏幕上看到输出曲线的变化。这样可引起学生的兴趣,而且达到加深理解的效果。对有些不易讲清的内容,通过动画模拟学生很易看清原理,如电磁振荡、波的干涉等。模拟驾驶汽车、驾驶飞机也可顺利进行,给那些不出门就想学开汽车的人们提供了便利条件。
1.2.3 高效率的教学网络
CAI多媒体网络教室最吸引人的就是其新颖的教学网络。教学网络由一台教师机、若干台学生机、带麦克风的耳机、单键广播开关、AV传输卡及传输电缆等组成。再装上软件,就可以方便地使用了。教师讲课时,按下单键广播开关,就可以把教师机的画面和声音传送到每台学生机的屏幕和耳机。再按一下单键广播开关,就可以结束广播。教师在教师机随时可以监看学生的屏幕,了解学生的情况,并用耳机与之交谈。需要时,教师可以用鼠标或键盘控制某个或几个学生的计算机,进行提示、修改或演示。教师可以把某个学生机的图象转播给其它学生机,用于示范或共同查找问题。学生有问题时,可以“电子举手”,即按F5键,教师就可用耳机进行解答。
在CAI多媒体网络教室里,不但可以集体教学,也可以根据情况进行分组教学。每一组内的学生可用耳机进行交流、讨论。当然,教室里也有“黑板”,但并不是用粉笔写的黑板,而是“电子白板”。当需要的时候,教师可以在屏幕上即时“书写”,无须关闭屏幕上的内容。不需要的时候,“书写”内容即刻消失,屏幕恢复原来的内容,这就是“电子白板”的功能。
2 丰富的教育信息资源库
人们获取知识的途径,80%来源于视觉,15%来源于听觉。多媒体计算机辅助教学具有信息容量大,集各媒体之长,再现图文声并茂的教学环境,方便、灵活多样的人机双向交流、处理和检索能力强,非线性的学习方式以及能通过网络实现远距传输等特点,其教学方式主要有如下几种:
2.1 作为个别学习的多媒体教材
在多媒体产品中,有些属于系统教材类。这类教材包括有自然科学、语言学等多方面内容。这类教材不仅提供文字、图形、动画视频图像,还有语言解说和效果音像。这种教材声、文、图并茂,具有良好的视听效果。其教学内容的组织大多按章节分段,学习者可根据需要个别系统地、逐步深入地学习。同时教材还提供多种形式的练习题和考试题,供学习者作学习评价。
2.2 作为课堂的多媒体百科全书资料演示
在多媒体产品中,有许多属于百科全书类,如康普顿百科全书、新格罗利尔多媒体百科全书等。除传统的百科全书的内容外,大多数还提供字典和地图的查询功能,同时还提供大量的图形、图片、动画视频图像和音响。它十分适用于多媒体资料的演示。在课堂教学过程中,结合教学内容,利用设在综合电教室里的MPC系统和闭路电视系统以及扩音学设备等,向学生展示图形、图片、动画视频图像和声音。使学生获得生动形象的感性知识。
2.3 作为特定环境的设置,通过游戏进行探索学习
在多媒体产品中,有许多是属于智能游戏类,特别是汉语学习、外语学习和有关教学内容。大多是提供有趣的图像,让学生进行拼图游戏、寻找游戏、填充游戏、打炮游戏、配对游戏方法来学习语文、外语和数学知识。而且对每一次游戏的结果都通过声音和图像给予反馈强化。
多媒体网络教育是利用多媒体计算机综合处理和控制符号、语言、文字、声音、图形、图像等多种信息。把多媒体各个要素按教学要求,进行有机结合并显示在屏幕上,同时完成一系列人机交互操作的教学系统,而不是多种信息媒介的简单复合。它既能向学生快速提供丰富多彩的集图、文、声于一体同时作用于学生各个感官的教学信息,又为学生提供生动、友好、多样化的人机交互界面以及方便、灵活、多样的人机交互方式。它是一种较理想的教学系统,同网络CAI系统、智能CAI系统一起是当前世界教育技术的发展趋向,是CAI最终向智能型多媒体计算机辅助教学系统发展的一个重要组成部分。