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1、计算机辅助教育(CBE),第一章 绪论,计算机辅助教育的发展历史,第一章 绪论,1.1 计算机与信息时代 1.2信息时代中的教育 1.3计算机辅助教育的发展 1.4计算机辅助教育的有关概念 1.5计算机辅助教育的作用,第一章 计算机与教育,1.1 计算机与信息时代 1.2信息时代中的教育 1.3计算机辅助教育的发展 1.4计算机辅助教育的有关概念 1.5计算机辅助教育的作用,1.1 计算机与信息时代,一、计算机的发展特点 二、 计算机 与信息时代,一、计算机的发展特点,1946年第一台电子计算机在美国诞生ENIAC, Electronic Numerical Integrator And Ca
2、lculator,1.发展速度快:器件、速度、内存外存、误码率、成本、软件等性能的提高快，在70年代之前，每隔不到十年计算机就有一个质的飞跃。目前，微型计算机平均一年就更新一代。 数量增加快。,2.计算机的应用范围广泛 （1）科学计算 （2）数据处理（3）计算机辅助系统：CAD，CAM，CBE（4）过程控制 （5）人工智能,3.对社会的发展影响深刻人工智能、模糊家用电器、综合输入方式（笔输入、触摸屏输入、语音输入、虚拟现实等。） 4计算机产业的迅速发展与激烈竞争 （1）微机的产量 （2）CPU生产的竞争（IBM、Aplle和Motorola三公司联合与Intel公司竞争）,二、 计算机 与信息
3、时代,1.计算机管理网络系统（一些国家的IC卡系统等管理系统） 2.信息产业（1）文字出版物的数字化 （2）广告的数字化 （3）音像资料的数字化 （4）数字化电视 3.通信的数字化、智能化、宽度化、个人化 （1）EDI（电子数据交换） （2）ISDN（综合业务数字化） （3）E-mail（电子邮件）,1.2 信息时代中的教育,一、信息时代教育面临的挑战 二、 信息时代所提供的教育新环境,1知识的迅速更新对人才培养提出更高的要求 在信息时代，知识的增长速度极为迅速，形成所谓的“知识爆炸”，一百万年的知识积累为100，而近三十年占90。 2人才需求的多元化、可变性对教育的要求 如一个大学生在学校学
4、习的知识到社会上只用到10。工程师需半年内进行继续学习。,一、 信息时代教育面临的挑战,3如何适应受教育人员数量的激增 随着世界人口的增长，在学人员数不断增加；信息时代的教育是终身教育。当前教师的数量远远不能适应人才培养的要求。,1提供高效而又适应个别化的教学手段 （1）计算机对教育信息进行有效的处理 （2）计算机辅助测试 （3）利用通信技术进行远程教育,二、信息时代所提供的教育新环境,2开拓新的教育方式 由“ 维持性学习”向“ 创新性学习”转变 “维持性学习：即通过学习去获得原先已经确立的观点、方法和原则，以对付已知的或重复发生的情况”，这种学习模式必然带来教育的滞后性。 创新性学习：要求教
5、育成为一种可以带来变化、更新、创建和重新系统地阐述问题的学习。,创新性学习的实现,计算机技术可以根据科学家所研究的模型，产生对未来种种情况的合理预测与模拟，从而使今日的学习者了解未来的需求和未来的情况。 计算机模拟还使得一些以前用传统方式所无法进行的教育成为可能 虚拟现实技术：人们可以利用自己的自然方式对这种虚拟现实的假想实体进行交互考察。,1.3 计算机辅助教育的发展,一、计算机辅助教育的发展 1研究试验阶段(195870年代末) 2普及应用阶段（ 80年代） 3综合发展阶段（90年代初今） 二、我国的CBE发展状况,一、CBE的发展 1研究试验阶段(195870年代末),（1）IBM公司,
6、66年与斯坦福大学联合研制的IBM1500系统,58年用IBM650计算机开发的二进制算术,61年研制的CAI系统,特点：跟踪小学生学习轨迹，得出有关小学生的学习模式和基本活动模式。,心理学 统计学 德语,算术 数理逻辑 外语 哲学 高等数学 音乐理论,一、CBE的发展,（2）TICCIT教学系统 （德克萨斯大学、杨伯翰大学、MITR公司联合开发）,英语、数学等教学系统,75MB磁盘存储系统,128个终端,特点：将教学目标、内容组成 一个大的教学单元，学生有一 定的控制活动进展的能力。,小型机与电视技术相结合,一、CBE的发展,（3）PLATO系统（伊里诺斯大学、CDC公司联合开发）,75年
7、研制的 PLATOIV,60年研制的PLATOI系统,特点：从幼儿到研究生教育，用户众多，内容丰富，教育成本低。,a.两台大型计算机组成通信网络 b.1100个终端分布200多个地区伊里诺斯大学300个终端。 c.150多门课程，提供2万人大学四年制一年的教学学时包括（数学、天文、物理、化学、地理、历史、语言、心理学、法、德汉、日等）,80年 研制的 PLATOV,除以上外 a.4000个终端分布美国及世界各地 b.200多门课程，提供2万人大学四年制四年的教学学时,一、CBE的发展,（4）其他国家CAI发展情况,c.日本香川大学自动教育系统KANECOMEI，,a .加拿大的“ 计算机辅助学
8、习工程”由国家研究院、安大略教育研究所联合开发研制,b.英国的“ 国家计算机辅助学习发展计划”，每年投资二百万英镑47个单位690名教师参加，研制了20多个计算机辅助学习系统。,一、CBE的发展阶段,2普及应用阶段（80年代） 美国：80年用于中小学购买微机为470万美元，83年迅速增加到25700万美元。 美国： 85年约24的中学有15台以上的微机，89年则有64的学校拥有15台以上的微机 。 英国：80年提出“ 微电子教育计划”，6年中每年投资800万英镑。86年每年又投资400万英镑“ 微电子教育补充计划” 。 日本：文部省拨出20亿日元（约2000万美元）在中小学普及应用计算机教育。
9、,国际信息处理联合会(IFIP)在1971、1976、1981、1985、1990年举行了5次世界计算机教育应用会议（WCCE），交流计算机教育应用方面的政策、系统的研究与开发、新技术在教育中的应用、计算机辅助教育的评价与实验研究等等。除此之外，还有各种地区性与专题性的学术会议。,2普及应用阶段,一、CBE的发展,3综合发展阶段（90年初今 ） 多媒体技术的发展 网络技术的发展 新技术的实践 人工智能技术 软件工程方法 面向对象程序设计方法,一、CBE的发展,除了美国之外，其它工业发达国家对CBE也给予了高度重视。英国，加拿大，日本。 许多发展中国家，如印度、韩国、马来西亚、埃及等相继提出了自
10、己的计算机教育发展计划。,二、我国的CBE发展状况,1. 80年代初的自发探索阶段 一批教师依靠对计算机的兴趣，对计算机用于教学进行了探索与实践。 BASIC语言,APPLE-II,物理现象演示、外语题目练习、几何二次曲线演示等。 教学系统有： （1）华东师大“ 微机辅助教学BASIC语言教学系统” （2）北京师大“ 高校课表自动编排系统” （3）西北工大“ 排课表软件”,2. 80年代中期的学科群体活动及政府部门介入 （1）以学科为群体进行CAI 理论与实践的交流与研究 （2）87年成立全国计算机辅助教育（CBE）学会 87年 华东师大，88年华南师大，93年北京大学， 99年西南师大， 2
11、000年上海师大，2002年天津大学 （3） 1986年 国家教委基教司成立了“ 全国中小学计算机教育研究中心 ”,二、我国的CBE发展状况,二、我国的CBE发展状况,3. 90年代CBE得到全面发展 学校中成立了CI实验室或CI中心， 9394高教司成立CAI协作组，组织和指导高校CAI的应用和研究 目前我国已形成了具有一定规模的教学软件研制开发队伍，逐步形成了教学软的登录、管理、评审到出版的各类组织，逐步走向教育软件的商业化、社会化。 99年教育部校校通工程,二、我国的CBE发展状况,4国内比较著名的CAI课件研制机构和产品 -科利化教育软件公司：CSC家庭教师、CSC校长办公系统等 -北
12、京树人公司：中小学教学软件公司 -北京金洪恩电脑有限公司：开天辟地、万事无忧、网络学习软件、天问、震撼、辉煌。 -中国科技大学基础物理中心：基础物理学，大学物理仿真实验，由高教出版社发行。,二、我国的CBE发展状况,4国内比较著名的CAI课件研制机构和产品 北京金山顶尖科贸有限公司(简称金山顶尖公司), 提出网络就是教室的理念，创现代多媒体网络教室包括金山顶尖学霸2000系列多媒体教学网、金山顶尖多功能厅金山顶尖多媒体讲学厅、金山顶尖多媒体双向控制闭路电视教学系统、金山顶尖数字化双向闭路交互教学系统、世纪通2000校园网管理平台、金山顶尖电子阅览室、校校通网络工程等综合性的教育产品。,1.4
13、计算机辅助教育的基本概念,计算机辅助教育（CBEComputer Based Education） 何克抗：是指以计算机为媒介所进行的教育活动，即使用计算机帮助教师组织教学活动和管理教学活动，帮助学生学习。 师书恩：为了提高教育质量和效率, 利用计算机技术, 按照科学的方法解决教育过程中的问题, 由此形成的一种新的教育技术称为计算机辅助教育。,一、CBE的研究领域,1.计算机辅助教学(CAIComputer Assisted Instruction） 2.计算机管理教学（CMIComputer Managed Instruction） 3.计算机辅助教育行政管理 4.计算机文化(Compute
14、r Literacy),一、CBE的研究领域,1.计算机辅助教学(CAIComputer Assisted Instruction） 何克抗：以计算机为主要媒介所进行的教学活动，即利用计算机帮助教师进行教学活动。 师书恩：是计算机辅助教育（CBE）的重要组成部分，它是教师利用计算机作为教学媒体，为学生提供一个学习环境，学生通过与计算机的交互对话进行学习的一种教学形式。,2.计算机管理教学（CMIComputer Managed Instruction）,是 以计算机为主要手段所进行的教学管理活动，包括计算机帮助教师监测和评价学生的学习进展情况，收集反映学生的各种信息，提供帮助教学决策的信息，指
15、导学生的学习过程，存放和管理教学教学材料、教学计划及学生成绩记录，并向教师作出报告，等等。,3.计算机辅助教育行政管理,是以计算机为主要手段所进行的教育行政管理，包括收集和汇总各种行政信息（财政、教师档案、学生档案、资源状况等），存放在数据库中，以备行政部门查询或向上级领导报告，提供有关教育工作的计划、管理、调度、规划等方面建议和决策分析。,4.计算机文化(Computer Literacy),这种文化修养就象现代人在文明社会中所必需具有的听、说、读、写能力和文化知识修养一样重。 计算机文化可以归纳为以下几个主要方面：普及计算机知识，使学生具有较强的计算机意识、一定的计算机应用能力和程序设计能
16、力。,师书恩认为CBE的两个重要子域,CAI,CMI,CBE,CAI：Computer Assited Instruction CMI: Computer Mangned Instruction,需要说明的或注意事项：,有许多人把CBE和CAI混合使用，以CAI代替CBE的作法。 CAI、CAL、CBI三个术语之间无太大差别。 英、美把CAI和CAL认为不同的概念 86年罗米朱斯克 认为CBE应包括CAI、CMI、和CAL三个部分,1.5 计算机辅助教育的作用,一、计算机辅助教育的作用 1.教师作用 2.学习伙伴作用 3.助手与工具作用,1教师的作用,（1）传授知识 （2）帮助学生掌握知识和技能 （3）构造和组织测验 试题库系统、联机考试 （4）教学管理,2学习伙伴作用,（1）鼓励和调动学生的学习积极性 （2）启发与促进学生去“ 发现”规律和知识 （3）帮助培养学生解决问题的能力,3助手与工具作用,（1）教师备课和教学研究的帮手 （2）学习中易于使
