計算機輔助教育（Computer- Based Education 簡(jiǎn)稱(chēng)CBE）是一種現代教育技術(shù)系統，它主要包括計算機輔助教學(xué)(Computer- Assisted Instruction 簡(jiǎn)稱(chēng)CAI), 計算機管理教學(xué)（Computer Managed Instruction 簡(jiǎn)稱(chēng)CMI） 和計算機輔助測驗（Computer Assisted Testing 簡(jiǎn)稱(chēng)CAT）三大部分，計算機輔助教育（CBE）是計算機技術(shù)與多媒體技術(shù)在教育領(lǐng)域應用的產(chǎn)物。計算機輔助教育系統由計算機硬件、軟件系統和課件組成。這章的重要內容是計算機系統，多媒體計算機技術(shù)的概念；計算機輔助教育（CBE）的三大部分，即CAI、CMI和CAT的基本原理和概念，掌握和理解CAI的教學(xué)優(yōu)勢和目前所存在的缺陷。
一、個(gè)人計算機（PC）系統的組成
1．計算機系統的組成
計算機系統由計算機的硬件系統和軟件系統組成。
2．PC機的硬件系統
（1）計算機的硬件：是指組成計算機系統的物理設備。
（2）個(gè)人計算機（PC）的硬件系統：是指主機和外部設備，俗稱(chēng)計算機。
（3）主機：是整個(gè)PC機硬件的主要部件。主機主要由CPU（中央處理器）、內存儲器和主板組成。
（4）CPU：是計算機的核心器件，它負責計算機系統上的指令執行、數據處理和輸出輸入控制等工作。
（5）存儲器：是計算機用于存儲數據和程序指令代碼的地方，分內存儲器和外存儲器（簡(jiǎn)稱(chēng)內存和外存）。內存由集成電子芯片構成；外存儲器一般指磁盤(pán)和光盤(pán)。
（6）輸出輸入設備：是計算機主機與外界進(jìn)行數據輸出輸入設備。鍵盤(pán)是PC機的常用輸入設備，顯示器、打印機是PC機的輸出設備。
3．PC機的軟件系統
從一般意義上講，計算機軟件就是計算機系統中能執行的程序。根據軟件的功能和用途不同，軟件可分為系統軟件和應用軟件兩大類(lèi)。
（1）系統軟件：包括操作系統軟件和各種計算機語(yǔ)言處理軟件和數據庫系統軟件等，其中操作系統軟件是計算機系統中必不可少的軟件，其功能和作用是：對計算機系統資源（硬件、軟件）進(jìn)行有效地組織、管理。在PC機常用的操作系統軟件是DOS（磁盤(pán)操作系統），Windows軟件。
（2）應用軟件：利用計算機為解決處理某一特定問(wèn)題而編制的程序。例如，WPS軟件，它是專(zhuān)門(mén)利用計算機進(jìn)行文字處理用的；還有像計算機輔助教育系統中的各種各樣的軟件和課件等。
（3）課件：是計算機輔助教育系統（CBE）中最重要的應用軟件，它是為進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)而設計編制的軟件。
二、多媒體計算機（MPC）
| 三、計算機輔助教學(xué)（CAI）系統的組成和應用 1．計算機輔助教學(xué)（CAI）是教師將計算機作為教學(xué)媒體，學(xué)生通過(guò)與計算機的交互作用進(jìn)行學(xué)習的一種教學(xué)形式。 2．計算機輔助教學(xué)（CAI）系統的組成 計算機輔助教學(xué)（CAI）系統由教師--計算機--學(xué)生組成，系統框圖如下圖所示： | ||
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| （1）系統中的"教師"是指直接參與學(xué)科教學(xué)的教師或是具有教育研究能力的研究人員。他們根據教學(xué)目標，選擇教學(xué)模式，規定計算機呈現什么教學(xué)內容、提出怎樣的問(wèn)題、如何做出反饋等教學(xué)計劃和方案，負責編寫(xiě)或選擇教學(xué)程序（課件）。因此，CAI系統中"教師"的工作和作用是編寫(xiě)教學(xué)程序（課件）和選擇課件。 （2）系統中的計算機及其CAI教學(xué)軟件是在教師和學(xué)生之間傳遞教學(xué)信息的教學(xué)媒體。計算機通過(guò)執行課件（程序），自動(dòng)地顯示教學(xué)內容，向學(xué)生提出問(wèn)題，接受學(xué)生的反應信息，對學(xué)生的反應作出評價(jià)，判斷決策，提出相應的反饋信息。 （3）學(xué)生則通過(guò)計算機上運行的課件而展開(kāi)學(xué)習。CAI系統主要輔助的對象是學(xué)生。 3．CAI的幾種授課模式 （1）授課模式：這是以提供新知識為目的的CAI教學(xué)模式，課件把教學(xué)內容分成若干單元，每個(gè)單元都包括"顯示新知識內容--提高--評價(jià)學(xué)生反應--決策是否往前學(xué)習"等步驟。這種會(huì )話(huà)式教學(xué)模式是主體式CAI應用形式，它可以進(jìn)行新知識的傳授，提供教學(xué)資料和科學(xué)知識，能代替教師的大部分工作。 （2）操練型模式：這是以鞏固熟練某一種知識為主要目的的CAI教學(xué)模式。CAI課件圍繞某一主題，由淺入深地呈現問(wèn)題，讓學(xué)生作出反應，由計算機評價(jià)反應結果，再決定是向更深問(wèn)題發(fā)展，還是復習基本問(wèn)題等步驟。這是CAI輔助應用形式，CAI協(xié)助教師進(jìn)行練習、專(zhuān)題輔導、復習、解題、測試等工作。 （3）模擬式模式：在這種CAI教學(xué)模式中，計算機能夠模擬現實(shí)生活的情景，為學(xué)生提供大量的感性材料，幫助學(xué)生理解抽象概念，提高學(xué)習的積極性。模擬型CAI軟件能在以下三種情況中進(jìn)行近似真實(shí)地學(xué)習。 （A）一些不可能親身體驗的教學(xué)內容； （B）真實(shí)練習實(shí)驗的費用過(guò)于昂貴，并且有一定危險性的教學(xué)內容； （C）一些很難做出或做成功的實(shí)驗和試驗。 | ||
| 四、CMI和CAT在學(xué)科教學(xué)中的作用 1．計算機管理科學(xué)（CMI） CMI是利用計算機收集、儲存和管理與教學(xué)有關(guān)的各種信息，為教學(xué)提供各種服務(wù)的管理技術(shù)。它的主要輔助對象是教師。 計算機管理教學(xué)（CMI）的作用和應用范圍：收集和分析學(xué)生學(xué)習的情況；管理和監督教學(xué)活動(dòng)；教育行政管理；教學(xué)資料的編目和檢索等。 2．計算機輔助測驗（CAT） 計算機輔助測驗（CAT）是教師利用計算機進(jìn)行教學(xué)測驗和評價(jià)的系統，它是實(shí)施計算機輔助教學(xué)的重要保證。CAT可根據教學(xué)要求產(chǎn)生出不同難度的測驗題，儲存在試題庫中，教師根據考試的范圍和要求，通過(guò)計算機從試題庫中選擇一定比例的不同難度的問(wèn)題，編制成個(gè)別化試卷和程序?？荚嚭筮€可對試卷進(jìn)行自動(dòng)閱卷，評分和登錄，并對考試結果進(jìn)行分析，提出分析報告。 五、CAI教學(xué)系統的特點(diǎn)與優(yōu)勢 CAI是一種現代教育技術(shù)，相對傳統教學(xué)系統有許多的特點(diǎn)和優(yōu)勢。 1．個(gè)別化教學(xué) CAI之所以能夠引起許多教育家的重視，最重要的原因就是它具有個(gè)別化的特點(diǎn)，即CAI系統可以根據學(xué)生的學(xué)習能力和水平來(lái)控制學(xué)習進(jìn)度系內容，實(shí)現個(gè)別化教學(xué)。 CAI可讓學(xué)習者按照自己的步調，選擇學(xué)習時(shí)間和學(xué)習內容，控制學(xué)習進(jìn)度來(lái)進(jìn)行學(xué)習，即學(xué)習主要靠自己，從而發(fā)揮自己的主動(dòng)性，體現了人格化教學(xué)和因材施教的教育思想，這是傳統教學(xué)系統無(wú)法比擬的。 2．交互性教學(xué) 在CAI系統中，計算機僅能呈現教學(xué)信息，而且還能接受學(xué)習者對指定問(wèn)題的回答，并對回答作出判斷和評價(jià)，進(jìn)而提供有針對性的反饋信息，類(lèi)似會(huì )話(huà)式的這種一問(wèn)一答，相互交換信息的特性稱(chēng)為交互性。交互性是CAI區別其它教學(xué)形式的重要的特征之一，是實(shí)現個(gè)別教學(xué)的基礎。 3．CAI是培養開(kāi)拓型、智能性人才的有效教學(xué)模式 由于CAI教學(xué)中的許多形式，例如，模擬教學(xué)、實(shí)驗教學(xué)、測驗教學(xué)等為學(xué)生創(chuàng )造了一種積極思維、努力探索學(xué)習環(huán)境，因此，它有益于學(xué)生發(fā)展智力、提高邏輯思維能力。 六、CAI教學(xué)系統目前所存在的主要缺陷 1．CAI教學(xué)系統一次性投入大、費用高，目前在學(xué)校教育中全面普及還有困難； 2．缺乏高質(zhì)量的教學(xué)軟件。由于目前CAI課件的寫(xiě)作系統和多媒體軟件開(kāi)發(fā)系統還不夠完善、操作使用不方便，因此，限制了許多有經(jīng)驗的學(xué)科教師親自編制課件。CAI課件的制作還沒(méi)能達到傳統教學(xué)系統中備課這樣方便、自由。 3．CAI還可能使學(xué)生難以確定自己的學(xué)習目標和學(xué)習策略，從而造成學(xué)生認識負荷加重，也容易產(chǎn)生學(xué)習上的迷航。 |
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