CAI的开发专业知识讲座

第四章CAI课件开发第1页第一节CAI课件开发一般过程在进行CAI课件设计与制作时，首先要明确教学目标，以教学理论为指导展开教学设计，然后利用多媒体计算机及其有关技术将通过教学设计后教学内容制作成课件。同步，在课件制作过程中还应尽也许地对教学资源进行设计、开发、应用、管理和评价。第2页课件设计“五步法”模型：明确目教学设计显示设计程序实现评价发行第3页1.明确目标就是要明确“三个W”：为何要使用CAI（What）、教什么（What）、和教谁（Who）三个“W”。2.教学设计：对原始课程教材进行再发明（改编），将本来静止教学材料转变成一系列教学交互活动。能够说是要处理“两个W”—hoW、Which问题。第一种“W”是“howtodo（teaching）？——如何教”，即处理教学办法、教学策略问题。第二个“W”是“whichchannel?——通过什么来教”，处理是采取什么媒体(信道)来教问题，也就要用什么样形式来显示信息问题。根据标准是“最大效果，最小投入”媒体选择标准。第4页教学设计一般要包括下列几方面工作：任务分析：在总任务目标下，把它们提成若干详细小任务，方便一步一步地展开教学。选择CAI办法和课件类型：要根据各教学任务内容特点，选择合适CAI模式。信息设计：信息设计是创作教学对话内容，因此也称对话设计。课件组织：指是将教材组织成便于学习形式。常用形式有直线式、菜单式和混合式三种。指导语：指导学生如何使用CAI计算机显示信息。第5页CAI课件中一般要显示信息有：介绍信息、提问、预期反应、反馈和补习信息以及指导性信息等。介绍信息：向学生介绍有关教学任务内容，能够是概念、规则、原理以及事例。信息形式能够是文字、图形、动画以及声音等。提问：CAI中提问既能测试学生理解程度，也能诱发学生参与学习积极性。问题应具有针对性、明确性和启发性，其形式一般采取选择题、填充题、简答题等。反馈和补习信息：反馈信息主要包括对学生应答肯定或否认，也可合适包括某些赞扬或批评性用语。补习信息是指当学生应答被为不正确时向他提供附加学习材料。第6页3、显示设计：显示屏是CAI过程中最主要媒体，课件设计者应充足掌握它特性，精心设计安排信息显示位置和方式，争取达成尽也许完善视觉效果和教学效果。4、程序实现：指使用合适办法进行课件编码和调试，方便形成一种能在计算机上运行使用课件产品。一般可用办法有：利用计算机语言进行编制；利用工具软件进行编制；利用CAI写作系统进行制作。第7页5、评价：课件评价目标是为了检查课件质量和教育效果。一般分为形成性评价和总结性评价。前者是针对课件质量进行评价；而后者则是对课件实际教育效果进行检查。第8页有关标准1.教育性标准 以教学大纲为根据，根据教学目标与要求要明确教学目标要突出重点难点要灵活教学形式教学对象要有针对性第9页2.启发性标准 帮助学习者能够自主学习，取得知识，提升能力爱好启发比方启发设题启发第10页3.科学性标准 正确体现学科知识内容多种媒体信息体现要一致各知识点之间要形成具有学科特色知识构造体系引用或设计资源内容要符合科学逻辑，利用正确、可靠视、听效果要符合科学规律，精确合理第11页4.艺术性标准

表目前以声音、画面以及人机交互传递信息上，展现信息刺激要能吸引学习者挖掘教学内容内在亮点，通过美工设计体现出来塑造美观、鲜明、影音友好，富有体现力和感染力人机交互界面解说与背景音乐悦耳协调，声音处理和画面造型相辅相成，视听同步注意教学对象本身特点第12页5.技术性标准

通过程序中多种数据构造，程序构造，控制技巧以及运行可靠性来衡定图片清楚、逼真，文献不能太大程序构造简洁，控制可靠，视听同步，不能影响课件存放、传输和运行可移植性、可兼容性，开发环境与运行环境无关配上安装、卸载程序第13页第二节教学设计过程分析一、教学需求分析根据软件工程学软件开发办法，一种软件生存周期由八大步骤组成，但由于教学软件特点及其规模限制，一般可将开发前三大步骤问题定义、可行性分析及需求分析统一在一起来完成，这就是项目分析所要完成工作。

第14页问题提出

课件设计第一种步骤就是正确选择教学内容，并确定通过课件所能实现教学目标。1．选择拟采取CAI教学内容。2．确定课件设计目标。3．确定使用者。4．确定开发规模。第15页可行性分析

1．开发成本与效益估算2．开发人员可行性3．开发进度第16页需求分析

在对搜集到资料和数据进行分析基础上，需求分析所要完成工作是分析课件应具有哪些功能。一般包括课件功能组成、课件性能需求、课件使用环境等。在进行需求分析过程中，常使用某些分析工具和分析办法，如构造化系统分析法、按功能逐层分解法（HIPO）等。要想开展CAI教学活动，首先要明确为何要使用CAI课件？教什么？教谁？设备条件？效益预测？第17页二、总体设计又称为概要设计。采取系统办法进行课件设计对于顺利完成课件开发是完全必要。总体设计也是后续开发工作基础。上一种设计阶段结束后应产生一种结论性文档——可行性及课件需求报告，假如通过有关专家认定，以为课件开发可行，则在总体设计时，以可行性及课件需求报告为基础，将设计目标转换成一种详细设计方案。课件概要设计包括：教学设计、课件构造设计、模块划分等详细内容。第18页教学设计1．确定并分解教学目标教学目标应根据课程教学大纲或训练要求，以及教学对象预备知识、学习能力、学习时间来确定。2．安排教学次序一般说来，在安排教学次序时，应遵循这样认知规律：从简单到复杂，由浅入深，从已知到未知，由详细到抽象。

第19页3．教学方式设计根据课程教学目标及教学内容不一样，应选择不一样教学方式，课件常用教学方式有解说、个别辅导、操作与练习、测验、模拟、游戏以及其中几个方式组合。另外，在设计过程中，还应考虑人与计算机分工与配合问题。。第20页构造设计与模块划分

课件构造是一种层次构造，它表达了课件组成多种关系，如调用关系、包括关系、从属关系及嵌套关系等。在进行课件构造设计时，应尽可能减少构造复杂性，减少互相间关联度与耦合度及调用深度，使课件功能分布均匀。第21页所谓模块划分是指如何将一种复杂系统划提成一种个功能相对单一设计单位过程。课件模块划分可根据教学设计内容及计算机实现方式来考虑。课件模块设计书应是总体设计阶段主要文档之一，其主要内容包括模块构造图、模块总体功能与子模块功能说明等。第22页三、单元设计

教学单元设计是在总体设计基础上进行详细设计。在此设计过程中，设计者把课件分解成一种个教学基本单位——教学单元，并对其进行详细描述。其设计内容有：确定教学单元构造并划提成详细框面，确定框面逻辑次序及其调度方式，进行框面设计、交互设计、媒体设计等。第23页在单元设计阶段，应编写出文字脚本与制作脚本。文字脚本与制作脚本犹如电影、电视制作过程中分镜头同样，是课件计算机编码直接根据。脚本创作中要对教学内容选择、构造布局、视听形象体现、人机界面形式、解说词撰写、音响和配乐伎俩等进行周密考虑和细致安排。文字脚本一般由教学经验丰富教师撰写，而制作脚本要由专业多媒体编辑人员设计编写。第24页文字脚本

编写课件文字脚本与编写文字教材不一样。它除了要正确描述文字教材所提出理论、定义、结论外，还必须构思大量多媒体画面和声音，因此文字脚本要用形象多媒体语言来描述这些理论、定义、结论。因此，课件文字脚本从构造上可分为两大部分，一部分为解说部分，另一部分为多媒体演示描述部分。只有这二者有机结合才能达成良好教学效果。第25页文字脚本一般以有经验学科教师为主多媒体人员为辅格局进行编写和创作。在创作文字脚本时，要达成主题明确、素材精确、形象直观、层次清楚要求。第26页文字脚本文字脚本体现方式能够有多种形式。下表是一种图表加注解文字方式文字脚本（一种单元）模板：第27页制作脚本文字脚本只是用文字构想出一种虚拟教学场景，还不能制作出多媒体课件。必须将图形、图像、动画及声音体现详细化，标明它们所在屏幕功能区及互相之间位置与时序关系，才能在计算机上进行制作，形成对应文献，并将这些文献与框面正文信息进行组合。这些工作是通过框面制作脚本来描述。根据框面制作脚本，设计人员就可进行课件计算机合成与制作。第28页制作脚本可由课件构造图及框面卡片两部分组成。为了方便多媒体制作，可根据课件总体构思和层次构造，绘制出课件构造框图。构造框图不但要能清楚地展示教学内容层次构造，反应出整体与局部关系，还要能展现知识单元间关联，编辑程序节点，以及菜单层次关系等。第29页框面卡一般采取图表来表达，它可根据实际需要来设计，下表为一典型框面卡构造。每一张卡可对应屏幕中一种功能区。第30页交互设计计算机辅助教学是在教师或学习者控制与参与下进行，因此在课件使用过程中需使用大量人机交互操作。1．莱单式课件采取菜单式交互，能够体现类似教材目录构造层次效果。2．引导式引导式是指课件在运行时按照预先要求次序来引导使用者使用。3．提醒帮助式课件使用过程完全在提醒与帮助下进行。第31页四、文档编写课件是用于教学软件，其开发与设计过程应遵循软件开发要求。根据软件项目开发有关标准，对于一种软件工程来说，文档编写是十分主要，它贯通于项目开发全过程。在开发过程中，每一种步骤都要编写对应文档。在这些文档中，有文档是设计过程中下一步设计根据，尚有某些文档是顾客使用软件根据及课件将来扩展、升级、维护资料。因此，在课件开发过程中，编写文档应是开发工作主要组成部分。文档本身就是软件一种组成部分。第32页文档分类

在一种典型软件项目开发过程中，文档一般可分为顾客文档、开发文档、管理文档三大类，每类中又包括若干个详细文档，规范文档共有十三种之多。

1．可行性分析报告2．项目开发计划3．软件需求说明书4．概要设计说明书5．详细设计说明书6．顾客操作手册7．测试计划8．测试分析报告9．开发进度报告10．项目开发总结报告11．课件维护手册12．课件问题报告13．课件修改报告第33页典型文档示例下面给出一种典型课件开发文档示例供课件文档编写参照。

项目开发计划书

1．引言2．项目概述3．实行计划4．人员组织及分工5．交付期限6．专项计划重点编写文档应按照科技文档编写通例与规范来编写，内容与格式可按国家对应软件开发标准来组织。第34页顾客文档编写所谓课件顾客文档是指课件系统从属文字资料。它为最后顾客提供使用、操作与维护文字帮助。如顾客操作手册、配套教师用书、学生用书等。在编写课件顾客文档时，应根据课件使用者实际水平，采取其能够理解语言，来详细描述该课件所具有功能、用途、特点、运行环境等，使顾客通过文档掌握课件安装办法和使用步骤等。第35页

1.教学任务分析

2.信息设计

3.联机帮助

4.选择CAI模式和确定CAI课件类型教学设计一般包括下列几方面工作：第36页基本思想：“分而治之”，即为了实现总教学目标，将总任务分解成若干详细任务，方便一步一步展开教学。也就是把每课教学内容分解成许多足够小教学单元。 如：把一种大概念分解成若干小详细概念，把一种复杂技能分解成若干小基本技能，把一种困难问题分解成若干小简单问题，这些小概念、技能、问题是学生凭现有知识能理解、掌握和处理。第37页包括内容：

教学内容分析：确立信息内容范围和深度，揭示学习内容中各项内容知识和技能互相关系。

教学对象分析：理解学习者学习能力及学习格调，为教学内容组织、学习目标编写、教学活动设计、教学办法和模式选择与应用提供根据。

媒体选择和设计：针对不一样学习对象、学习内容、教学目标，确定应当采取哪一种和几个媒体体现伎俩。第38页使用办法：×概念谱系分析法 ——“自顶向下”分析法ד思想涌现”法 ——罗列主题，“概念网络图”第39页概念谱系分析法概念谱系分析法采取“自顶向下”分析办法，将一种大约念分解成若干个子概念，对子概念又深入分解下去直至达成基本概念或已学过概念。第40页概念谱系分析法定义数组名指定维数指定下标定义数组命名下标变量访问数组单元通过循环访问数组操作数组使用数组第41页“思想涌现”法“思想涌现”法，首先尽也许多地罗列出与主题有关基本概念（包括规则、原理、技能），然后按照它们之间先决条件关系进行连接，由此产生一种“概念网络图”。在有多名课件作者一起工作时，“思想涌现”法能使大家充足刊登意见，集思广益。第42页

无论是概念谱系分析法还是“思想涌现”法，它们都表达教材知识构造，形成课件“骨架”。第43页在CAI中，多数教学任务都是在频繁人-机对话中实现。信息设计就是创作教学对话内容，又称对话设计。一般包括下列几类信息：（1）介绍信息（2）提问（3）予期应答（4）反馈和补习信息（5）其他第44页介绍信息向学生介绍有关教学任务内容，能够是概念、规则、原理以及事例。 信息形式能够是文字、图形、动画、声音等。第45页提问CAI中提问既能测试学生理解程度，也能诱发学生参与学习积极性。问题提出应具有针对性、明确性和启发性，其形式一般采取选择题、填充题、短答题等。第46页予期应答指予先估计学生也许会作几个应答，包括予期正答和予期错答。第47页反馈和补习信息反馈信息主要包括对学生应答肯定或否认，可以适本地带一些勉励、赞扬及批评性词语。 补习信息是指当学生应答被判为不正确时向学生提供附加学习材料。第48页其他指定应答鉴别匹配办法，要求予期外应答处理措施，设定允许最多重答次数等。第49页联机帮助指课件使用指导，能够出目前课件开头，也能够通过按某一键如Help键随时取得使用指导。第50页根据各教学任务内容特点，选择合适CAI模式，究竟如何选择CAI模式，利用美国布卢姆（B.S.Bloom）教育目标(行为目标)分类办法能够得到启示。布卢姆将教育目标按认知层次分为知识、理解、利用、分析、综合、评价六类，把教学任务和行为目标类别对应，再确定何种CAI模式能更加好地达成行为目标类别。第51页选定CAI模式后，深入决定采取什么构造类型，即是采取固定型（框面型），还是生成型，还是智能型。第52页构造设计是对各部分教学内容互相关系及展现形式，整个课件框架构造设计。主要有下列几个构造形式：

线性构造树状构造网状构造混合构造第53页显示设计由教学设计阶段得到课件稿本离开计算机显示要求尚有很大距离，因此需要进行显示设计，详细要求在什么时候、以什么形式、按什么方式、显示什么内容等，即在屏幕上再现，一幕幕镜头，相称于影视摄制技术中“分镜头”设计。第54页◎显示屏屏幕功能区划分◎交互界面设计◎脚本模板◎脚本设计第55页显示屏屏幕功能区划分目标是使屏幕上各信息项都有各自相对稳定显示区，在计算机与学生之间形成一种默契，让学生在显示信息流程中集中注意力。第56页标题区课文区图示区提醒与应答区杂录区反馈区操作提示区将屏幕提成若干功能区:第57页选择系统帮助选择同伴帮助第58页交互界面设计交互界面是人机进行信息交换通道，顾客通过交互界面向计算机输入信息，进行操作，计算机通过交互界面向顾客提供信息，以供阅读、分析和判断，因此要设计一种良好友善人机交互界面。第59页交互界面设计要考虑下列内容：色彩配备画面间交换和动画效果声音处理和解说词屏幕信息容量第60页脚本模板 是课件工程化制作一种有效步骤之一。它确保了课件脚本设计中共性操作统一，减少很多无须要错误，提升课件制作可靠性。第61页目标： 帮助课件设计者利用模板将课件设计中教学思想体现出来。 帮助课件制作人员根据模板展开分工合作，对课件实行“化整为零”到“化零为整”过程化操作。第62页主体划分为三大信息区：内容标题信息区内容关联信息区制作内容信息区第63页全文名称：文档共

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页内容标题制作起止日期文档设计者技术实现者内容标题信息区模板内容标题序号本序号页数本序号页码上下文链接被超链接名内容关联信息区模板第64页A区B区C区D区制作内容信息区A：文本信息区B：图文、图像信息区C：解说信息区D：备注信息区第65页脚本设计 脚本设计包括了两个主要操作：教学中主要知识点划分和教学设计第66页脚本设计概要图教学中主要知识点教学设计需要评价教学策略设计有学习起点要求哪些掌握性知识是创设情景知识教学内容设计脚本设计脚本模板文档第67页程序实现程序实现是指使用合适写作支持系统进行课件编码和调试，取得一种能够在计算机上运行课件产品。 程序实现阶段一般要通过构作框图，编程和调试等步骤。第68页◎构作框图◎写作支持系统◎CAI中编程技术◎调试第69页构作框图框图具有简要易懂、直观性强长处。用框图描述教学程序流程，可分为一级框图、二级框图和三级框图。第70页 一级框图，概略地描述教学总体过程，能够看作是教学计划蓝图，没有分支、没有决策点。二级框图，描述每一种主要教学步骤，并包括教学决策点。二级框图构造和课件构造有关。三级框图，详尽描述教学过程每一种详细步骤。第71页写作支持系统著作语言（AuthorLanguage，缩写AL）著作系统（AuthoringSystem，缩写AS）通用程度设计语言第72页编程技术是与教学策略有关编程技巧。第73页调试

调试一般分为初调、分调和总调。初调，利用语言系统语法检查功能帮助查出课件原程序中语法错误。分调，分模块调试，检查信息显示位置是否妥当？应答接收和鉴别功能是否正常？分支连接是否正确？声音效果是否和画面同步等。总调，将模块连结成整体，模仿学生运行课件，开展交互性教学活动，看能否达成予定教学意图。第74页评价课件评价目标是检查课件质量和教育效果，一般分形成性评价和总结性评价。形成性评价是针对课件本身质量，总结性评价是检查课件实际教育效果，是通过相称多学生使用此课件后，才能进行评价。第75页1．课件评价标准