第2章计算机辅助教学及其原理.pptVIP

第二章 计算机辅助教学及其原理; 1.1 计算机辅助教学的发展概况 1.2 计算机辅助教学的作用 1.3 计算机辅助教学的基本形式 ;1.1 计算机辅助教学的发展概况;1.1.1 计算机辅助教学的兴起;一、CAI产生和发展的物质基础（2）;二、CAI产生和发展的社会基础（1）;二、CAI产生和发展的社会基础（2）;二、CAI产生和发展的社会基础（3）;二、CAI产生和发展的社会基础（4）;二、CAI产生和发展的社会基础（5）;二、CAI产生和发展的社会基础（6）;二、CAI产生和发展的社会基础（6）;二、CAI产生和发展的社会基础（7）;三、CAI产生和发展的理论基础（1）;结论：; 由计算机辅助教学的产生，引发的对当前计算机教育应用的思考; 1.1.2 计算机辅助教学的发展;一、美国CAI的发展概况;（一）1958年至1970年 1. 基本情况 2．运用的学习理论 3. 使用的计算机???术;1. 基本情况 这是 CAI发展的初期阶段。在这个时期，主要是以大学和计算机公司为中心开展的软件、硬件开发研究工作，并出现了一些有代表性的系统。 (1)美国 IBM公司的研究工作。这个公司于1958年设计了第一个计算机教学系统。1961年，该公司研制了心理学，统计学和德语阅读等内容的计算机辅助教学系统。1966年之前，IBM公司还开发了专门为教学使用的程序设计语言（COURSEWRITER)，利用这种语言能够方便地开发出交互式学习课件。 IBM公司还作出了更大的努力，制作了系统1500(System1500)教学系统。这个系统支持32个学生工作站(Student stations)，每个工作站安装一个显示终端、一个图像投影仪和一个声音装置。;（2）大学的研究 ①斯坦福大学是开展计算机辅助教育最早的大学之一，在帕特里克·萨贝斯的指导下，进行了大量的研究工作。 ②伊里诺斯大学的PLATO(Programmed Logic for Automatic Teaching Operation)设计在唐纳德·比德泽的指导下加快了速度。1960年，比德泽成功地将一个(后来是两个)交互式终端与该校的 ILLIAC I计算机连接起来，从此，在政府的支持下，PLAT0系统很快就发展成为一个有很强功能的大型计算机网络。 ③加利福尼亚大学 Irvine分校建立了教育技术中心(EducationaL Techonology Center)，该中心在阿尔弗雷德·沃克的指导下，开发了大量的物理及自然科学中的计算机辅助教学课件。; 2．运用的学习理论 在这一时期开发的计算机辅助教学软件基本上体现了行为主义学习理论，即斯金纳的刺激-反应理论。使用的模式主要是个别指导型和操练型。; 3.使用的计算机技术 在这一时期，主要使用的是大型计算机或小型计算机，人-机交互基本上是通过文本方式实现。;（二）1970年至1980年 1. 基本情况 2.智能CAI的出现 3.微型计算机的应用 ;1. 基本情况 这一时期， CAI的应用范围不断扩大，并进一步趋向实用化。开发的科目除了数学、物理、音乐以及弱智儿童教育、情报处理教育等多种学科领域均开展了 CBE的应用。在不断改进和发展好的软件的同时，还逐渐淘汰掉了实验性的教学软件。 （1）1971年，在国家科学基金的资助下，MITRE公司与德克萨斯大学、杨伯翰大学合作，开发了TICCIT(Time—shared Interactive Computer—Controlled Information Television)教学系统，它将小型计算机与电视技术结合起来，带有75兆字节的磁盘存储器和128个终端。 （2）1975年以后，大型的计算机辅助教学系统进一步完善。经过20年的不断扩充和完善，PLATO已经发展成为PLATO—IV系统。 （3）另外，由于微型机的出现，使 CAI的发展有了突破性变化。;2.智能CAI的出现 在70年代，对 CAI发展有重大意义的一个事件是 ICAI(Intelligent Computer Assisted Instruction)的出现。当时有一批人工智能专家投入了 CAI的研究，在了解知识表示、学生模型、自然语言理解、教学策略等问题的基础上，创造出称职的“计算机导师”，即利用人工智能的原理和技术开发CAI软件，这就是通常所说的 ICAI。; 第一个有影响的 ICAI系统是 J．R卡玻尔在1970年研制成功的教南美洲地理的 Scholar系统；后来又有一些 ICAI软件相继出现，比较著名的