《精编》多媒体计算机辅助教学

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1、1 第5章多媒体计算机辅助教学 2 学习目标 1 理解计算机辅助教学 多媒体 多媒体技术 课件等相关概念2 多媒体素材获取编辑以及集成的方法3 了解计算机辅助教学的基本模式以及特点4 熟悉多媒体课件的开发步骤 3 5 1基本概念 计算机辅助教学多媒体课件 4 1 计算机辅助教学 CAI 1 CAI ComputerAssistedInstruction 2 CMI ComputermanagedInstruction 计算机管理教学广义 计算机在学校管理中的各项应用 教学管理 行政管理 学校及其他资源管理 5 CBE 计算机辅助教育 ComputerBasedEducation 指的是计算机技

2、术在教育领域中应用的统称 它涉及教学 科研和管理等教育领域的各个方面 6 2 多媒体 多媒体是指以计算机为中心 把处理多种信息的技术集成在一起 用来扩展人与计算机交互方式的多种技术的综合 其英文名字 Multimedia 由mutiple和media复合而成 7 3 多媒体技术 多媒体技术指把文字 声音 图像 动画 视频 音频等多种信息通过计算机交互式综合处理的技术 即通过计算机 用多种媒体手段来存储 传播和处理信息的技术 它涉及到计算机硬件 软件 图象处理 信号处理 人工智能 网络和通信等广泛的技术领域 8 多媒体技术的特点 集成性 交互性 多样性 9 多媒体技术的优点 采用多媒体技术来辅助

3、教学 能使学生的多种感官得到刺激 最大限度地吸取信息与知识 有关调查表明 采用多媒体教学方法后 学习效率比普通教学方法提高38 而教学时间却节省了30 10 4 课件 在多媒体教学中 我们将用于执行教学任务的多媒体软件称为多媒体课件 MultimediaCourseware 简称课件 11 多媒体课件中的两个重要的概念 超文本 超媒体 Hypertext 就是计算机中一种用文本来实现课件中相关页面连接的结构 超媒体 Hypermedia 对图像 视频 声音等多媒体信息进行链接 从而出现了超媒体 Hypermedia 的概念 超文本 Hypertext 多媒体 Multimedia 超媒体 12

4、 5 2多媒体素材及其集成 文本素材图象素材图形素材声音素材动画素材视频素材 13 1 多媒体素材 多媒体素材指多媒体课件中所用到的各种听觉 视觉材料 根据素材在磁盘上存放的文件格式不同 可将素材划分为文本 声音 图形 图象 动画 视频 14 文本素材 文本是常见的素材 目前在许多应用软件中都可进行文本编辑 文本分为非格式化文本文件和格式化文本文件 非格式化文本文件 只有文本信息没有其他任何有关格式信息的文件 又称为纯文本文件 如 TXT 文件 格式化文本文件 带有各种文本排版信息等格式信息的文本文件 如 rtf DOC 文件 15 期刊网上流行的格式 caj kdh pdf 展示软件 图书馆

5、的电子图书 16 图象 图形 素材 图像 Image 是指由输入设备捕捉的实际场景画面 或以数字化形式存储的任意画面 这种图像也称为位图 bit mappedpicture 最小单位是像素 影响图象质量的技术参数 分辨率图象深度 17 分辨率 18 图像深度 也称图像灰度 颜色深度 表示数字位图图像中每个像素上用于表示颜色的二进制数字位数 2n n为颜色位数 显示深度 表示显示器上每个点用于显示颜色的2进制数字位数 若显示器的显示深度小于数字图像的深度 就会使数字图像颜色的显示失真 图像深度和显示深度 19 颜色深度与显示的颜色数目 20 用字节表示图像文件大小时 一幅未经压缩的数字图像的数据

6、量大小计算如下 图像数据量大小 像素总数 图像深度 8 例如 一幅640 480的256色图像为640 480 8 8 307200字节 图像文件大小 21 图像文件在计算机中的存储格式有多种 如BMP 24 一般数据量都较大 GIF 8 JPG 24 PCX TIF TGA psd PNG格式等 图象文件格式转换 ACDsee photoshop工具 打开图片 然后另存为所需要的格式 图象文件的获取 利用扫描仪 从光盘图库中 从电脑上抓图 printscreen qq的ctrl alt a 网上看的图片另存 或者下载专门的抓图软件 红蜻蜓等抓图软件 22 图象 图形 素材 图形 Graphi

7、c 一般指用计算机绘制的画面 如直线 圆 圆弧 矩形 任意曲线和图表等 图形的格式是一组描述点 线 面等几何图形的大小 形状及其位置 维数的指令集合 在图形文件中只记录生成图的算法和图上的某些特征点 因此也称矢量图 23 声音素材 声音是由空气中分子的振动而产生的 自然界的声音是一个随时间而变化的连续信号 可近似地看成是一种周期性的函数 通常用模拟的连续波形描述声波的形状 24 c 采样信号的量化 a 模拟音频信号 b 音频信号的采样 数字化音频的过程如下图所示 模拟音频的采样和量化 25 模拟声音在时间上是连续的 或称连续时间函数x t 用计算机处理这些信号时 必须先对连续信号采样 即按一定

8、的时间间隔 T 在模拟声波上截取一个振幅值 通常为反映某一瞬间声波幅度的电压值 得到离散信号x nT n为整数 T称采样周期 1 T称为采样频率 为了把采样得到的离散序列信号x nT 存入计算机 必须将采样值量化成有限个幅度值的集合x nT 采样值用二进制数字表示的过程称为量化编码 26 对模拟音频信号进行采样量化编码后 得到数字音频 数字音频的质量取决于采样频率 量化位数和声道数三个因素 1 采样频率采样频率是指一秒钟时间内采样的次数 在计算机多媒体音频处理中 采样频率通常采用三种 11 025KHz 语音效果 22 05KHz 音乐效果 44 1KHz 高保真效果 常见的CD唱盘的采样频率

9、即为44 1KHz 影响数字音频质量的技术参数 27 2 量化位数量化位数也称 量化精度 是描述每个采样点样值的二进制位数 例如 8位量化位数表示每个采样值可以用28即256个不同的量化值之一来表示 而16位量化位数表示每个采样值可以用216即65536个不同的量化值之一来表示 常用的量化位数为8位 12位 16位 28 3 声道数声音通道的个数称为声道数 是指一次采样所记录产生的声音波形个数 记录声音时 如果每次生成一个声波数据 称为单声道 每次生成两个声波数据 称为双声道 立体声 随着声道数的增加 所占用的存储容量也成倍增加 29 声音素材常用的格式 1 波形声音 包含所有的声音形式 它可

10、以将任何声音都进行采样量化 相应的文件格式是WAV文件或VOC文件 波形文件 wav 其特点是对实际音的采集 可转换为后面几种声音类型 缺点是数据量大 1分钟的单声道声音文件可达5M 常用编辑声音的软件有 windows自带的 录音机 工具等 30 声音素材常用的格式 语音也是一种波形 所以和波形声音的文件格式相同 3 音乐是符号化了的声音 乐谱可转变为符号媒体形式 对应的文件格式是wma MIDI MP3文件 CD文件 31 声音素材格式转换 声音素材的格式转换 使用超级解霸9 视频解霸 在一开始放mp3音乐时就 点录制声音并播放音乐 就可以转换为 wav格式 Mp3录音机可以把自己的声音

11、录成wav或者mp3可以利用mp3压缩器改变文件格式和大小 软件mp3resizer展示 利用音频转化大师软件 32 33 声音素材的录制 多媒体计算机的数字音频系统由计算机 声卡以及外部音频部件如麦克风 音箱等组成 使用Windows自带的录音机软件录音的方法为 单击任务栏上的 开始 程序 附件 娱乐 录音机 即可打开录音机程序 单击程序上的 录音按钮 即可录音 录制好后 通过 文件 菜单中的 保存 命令保存 34 声音素材的录制 1 截取正在运行的程序中的声音2 声音文件的插入3 前景声音和背景音乐的合成4 其它辅助功能等 35 利用视频解霸可以截取音频 Goldwave软件等 介绍软件如

12、何使用 3 利用语音转换大师 可以把语音转换成文本 介绍相关软件 声音素材的录制 36 动画素材 动画是由一系列图象画面组成的队列 画面中的内容是逐渐变化的 因此当动画播放时给人的感觉是画面中的对象在变化和运动 计算机设计动画有两种 一种是帧动画 一种是造型动画 37 动画素材 帧动画是由一幅幅位图组成的连续的画面 就如电影胶片或视频画面一样要分别设计每屏幕显示的画面 flash 造型动画是对每一个运动的物体分别进行设计 赋予每个动元一些特征 然后用这些动元构成完整的帧画面 动元的表演和行为是由制作表组成的脚本来控制 dmax软件 38 动画素材 Flash是目前最为流行的动画格式 Flash

13、动画是矢量图 不管怎样放大 缩小 它始终清晰 Flash文件很小 因此适合网上传输 由于采用流媒体技术 因此可以一边播放一边传输数据 常用制作动画的软件是Flash 3DMAX等 介绍抓动画的软件 flashcatcher 39 视频素材 视频素材也称影像素材 是指在播放中既有活动画面又有声音的文件 一般来说 视频画面的质量要比动画差一些 其数据量较大因此 网络传输较慢 视频文件的格式有AVI MPEG DAT RM ASF等 常用的视频编辑软件是Premiere等 40 3 视频信息的采集与编辑 视频信息的采集需要视频采集卡以及计算机 外部视频设备如录象机 摄象机等 通过采集卡采集到计算机里

14、的视频文件进行编辑加工处理 常用的视频编辑软件有Adobe公司的Premiere软件 Ulead公司的VideoStudio软件 41 多媒体素材集成及其工具 多媒体素材集成工具也称多媒体创作工具 是一种能够把文本 声音 图象 动画 视频等素材集成为一个交互式媒体作品的工具软件 多媒体集成工具通常采用的软件是PowerPoint Authorware 方正奥斯等 42 5 3计算机辅助教学模式 教学模式 是在一定的教育思想指导下建立的比较典型 稳定的教学程序或教学结构 43 计算机辅助教学模式的分类 根据教学过程的重心偏向教和学的不同方面 将教学模式分为 问答模式 授课模式 自学模式 合作模式

15、 研究模式等5种 44 表5 1基于教学论的教学模式 45 几种主要计算机辅助教学模式 46 1 操练与练习 操练与练习模式主要用于实现教学过程中学生练习阶段的功能 这是多媒体教学最常用的模式 该模式并不向学生传授新知识和新技能 只是用来巩固和熟练某些知识和技能 这些知识和技能是学生已经通过其他途径学会了的 47 与传统的教师布置的操作与练习相比 采用多媒体手段进行操练与练习的主要优点在于 将可以及时反馈相关的信息 能够以多媒体方式有效地激励学生 可以将学生的成绩及时加以保存 48 2 个别指导 个别指导型模式是由计算机扮演讲课教师的角色 目的在于向学生传授新的知识和技能 这是能较好体现计算机

16、个别化教学特点的一种模式 常常用于学生自学或者补习功课 开天辟地软件等 49 启动 呈现教学信息 提出问题 判断 反馈 进一步决策 结束 选择教学信息 接受教育信息 反映 接受反馈 强化 补习 学习新课或原来的内容 计算机 学生 50 多媒体教学个别指导模式的优点主要表现在以下几个方面 学生参与程度高 有利于个别化教学的开展 教学效率高 51 3 教学测验 计算机辅助测验 ComputerBasedTesting简称CBT 也是CAI或多媒体教学的一个重要组成部分 CBT的主要内容包括 自动出卷 联机测试或自动阅卷 测验数据分析等三方面 52 4 模拟 模拟也称防真 就是用计算机来模仿真实的自然现象或社会现象 53 5 问题解决 问题解决也称问题求解 它是指在教学中运用计算机作为工具 让学生自己去解决那些与实际背景较接近的问题 其主要目的是培养学生解决实际问题的能力 54 5 多媒体课件的开发 55 制作多媒体课件有以下阶段 56 1 需求分析 1 使用者分析使用者分析要求明确使用者的年龄 教育水平 教育类型 原有知识结构 基本能力和使用者的学习风格等 2 运行环境分析远行环境包括硬件