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[!--downpath--]應(yīng)用優(yōu)勢(shì)播報(bào)
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CAI為中學(xué)生提供一個(gè)良好的個(gè)人物理習(xí)環(huán)境。綜合應(yīng)用多媒體、超文本、人工智能、網(wǎng)絡(luò)通訊和知識(shí)庫(kù)等計(jì)算機(jī)技術(shù)，克服了傳統(tǒng)教學(xué)情境方法中單一、片面的缺點(diǎn)。它的使用能有效地減短學(xué)習(xí)時(shí)間、提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的教學(xué)目標(biāo)。[1]
研究?jī)?nèi)容播報(bào)
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計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)模式到2013年為止CAI系統(tǒng)一般采用的教學(xué)模式有以下6種：
(1)練習(xí)：包括編排題目、比較答案及登記分?jǐn)?shù)，一般作為正常教學(xué)的補(bǔ)充；
(2)某些指導(dǎo)：包括院長(zhǎng)規(guī)則、評(píng)估中學(xué)生的理解和提供應(yīng)用的環(huán)境等；
計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)
(3)對(duì)話與咨詢：又稱為“蘇格拉底”教學(xué)模式，容許中學(xué)生與計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行比較自由的“談話”；(4)游戲：創(chuàng)造一個(gè)帶競(jìng)爭(zhēng)性的學(xué)習(xí)環(huán)境，游戲的內(nèi)容和過程與教學(xué)目標(biāo)相聯(lián)系；
(5)模擬：用計(jì)算機(jī)模仿真實(shí)現(xiàn)象(自然的或人為的現(xiàn)象)，并加以控制，如模擬物理或化學(xué)實(shí)驗(yàn)和客機(jī)、車船駕駛訓(xùn)練等；
(6)問題求解：讓中學(xué)生以多種途徑運(yùn)用規(guī)則和概念，得到問題的解，既要求中學(xué)生除了曉得問題的正確答案，并且把握其解答過程。在具體的教學(xué)過程中，依照教學(xué)內(nèi)容抒發(fā)的須要和教學(xué)目的的要求，須要在同一課程不同的內(nèi)容或不同的教學(xué)環(huán)節(jié)中交叉使用這種教學(xué)模式。
2）計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)講義的制做：CAI系統(tǒng)工程核心是講義。由教案設(shè)計(jì)者依照教學(xué)要求用CAI寫作工具或計(jì)算機(jī)語言編制而成。
3)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)寫作工具與環(huán)境：CAI寫作工具是提供給課程班主任編制講義的寫作環(huán)境。良好的寫作系統(tǒng)和開發(fā)工具是提升CAI講義開發(fā)效率的關(guān)鍵。[2]
發(fā)展歷史播報(bào)
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計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，簡(jiǎn)稱CAI，是英語的簡(jiǎn)寫。
日本是進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)研究和應(yīng)用最早的國(guó)家，所以CAI的歷史基本上是以日本CAI發(fā)展歷史為主線。近四六年來，CAI的發(fā)展大體上經(jīng)歷了五個(gè)階段。
（1）1958--1965年
圖書《計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)技術(shù)》
這是CAI發(fā)展的早期階段。在這個(gè)時(shí)期，主要是以學(xué)院和計(jì)算機(jī)公司為中心舉辦的軟件硬件開發(fā)研究工作，并出現(xiàn)了一些有代表性的系統(tǒng)。如：PLATO系統(tǒng)。
（2）1965--1970年
這一時(shí)期的特征是研究規(guī)模擴(kuò)大，而且將先前的研究成果投入應(yīng)用。哈佛學(xué)院在1966年研發(fā)了教學(xué)系統(tǒng)。
（3）1970--1975年
這一時(shí)期，CAI的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，并進(jìn)一步趨于實(shí)用化。開發(fā)的課目不僅語文，數(shù)學(xué)之外，在醫(yī)學(xué)、語言學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、音樂等多種學(xué)科領(lǐng)域均舉辦了CAI的應(yīng)用。
（4）1975--80年代后期
微型計(jì)算機(jī)步入教育領(lǐng)域以后，產(chǎn)生了極大的沖擊，使之成為多種教育環(huán)境中的理想工具。
（5）80年代末之后
[1]80年代末和90年代初，多媒體計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，被稱為計(jì)算機(jī)的一場(chǎng)革命，它具有才能綜合處理文字、圖像、聲音、圖形的能力，顯示了計(jì)算機(jī)在教育方面的非凡能夠，很快成為CAI發(fā)展的重要方向。
基本構(gòu)成播報(bào)
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CAI通常可分為計(jì)算機(jī)硬件、系統(tǒng)軟件和課程軟件三部份。
1.系統(tǒng)硬件（略）
2.系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)、語言處理系統(tǒng)、各種工具軟件和寫作系統(tǒng)。
工具軟件是指為了幫助和支持CAI講義的開發(fā)，提升CAI教案的質(zhì)量，完成某種特定功能的專用軟件，如文字處理工具、表格處理工具、圖形處理工具和動(dòng)漫制做工具等。
教案寫作系統(tǒng)是一種為了免交班主任學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)語言而設(shè)計(jì)的應(yīng)用軟件。教與學(xué)之間的聯(lián)接關(guān)系、問題與答案等，系統(tǒng)能夠手動(dòng)生成教案。這些講義寫作系統(tǒng)大大減少了班主任編程的負(fù)擔(dān)，有利于CAI的推廣。我們推薦、兩種軟件，簡(jiǎn)便實(shí)用。
3.課程軟件它是班主任或程序設(shè)計(jì)人員按照教學(xué)要求，用計(jì)算機(jī)語言或教案寫作系統(tǒng)編制的教學(xué)應(yīng)用軟件。教案反映了教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)策略和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。教案的開發(fā)要借助班主任，假如班主任在硬件和技術(shù)上有困難老師上課用的教學(xué)軟件，可以向電教中心提出。電教中心可以承當(dāng)技術(shù)方面的工作，與班主任共同完成CAI教案的編制工作。
應(yīng)用環(huán)境播報(bào)
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進(jìn)行多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，重要的是要建立與之相適應(yīng)的教學(xué)環(huán)境。
（一）計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的制做環(huán)境
1.硬件
計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)中所有的設(shè)備裝置稱為硬件（）。硬件是CAI系統(tǒng)的基礎(chǔ)，在CAI活動(dòng)中它們呈現(xiàn)具體的教學(xué)內(nèi)容、接受中學(xué)生的反應(yīng)，并執(zhí)行各類具體的教學(xué)信息的處理、分析，進(jìn)行決策判定和控制等等。不僅常規(guī)的硬件如主機(jī)、內(nèi)存、硬盤、顯示器、網(wǎng)卡之外，還有音頻信息處理硬件、視頻信息處理硬件及光碟驅(qū)動(dòng)器等部份。
2.軟件
在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)的軟件大致可分為以下三類：
（1）操作系統(tǒng)軟件：如、xp等。
（2）素材制做軟件：如繪圖軟件、圖像處理軟件、聲音編輯軟件、視頻編輯軟件以及動(dòng)漫制做軟件等，拿來完成圖象掃描輸入與處理、聲音錄制與編輯、視頻采集與壓縮編碼、動(dòng)畫制做與生成等。
（3）多媒體創(chuàng)作軟件：是處理和統(tǒng)一管理文本、圖形、聲音、靜態(tài)圖象、視頻圖象和動(dòng)漫等多種媒體信息的創(chuàng)作工具，拿來編制與生成各類多媒體教案。
（二）多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的施行環(huán)境
1.多媒體課室系統(tǒng)
多媒體課室的功能主要是借助課室內(nèi)配備的多媒體計(jì)算機(jī)和大屏幕投影等設(shè)備向中學(xué)生呈現(xiàn)多媒體教案，輔助班主任進(jìn)行課堂教學(xué)。假如接入校園網(wǎng)，還可以登入到各類教學(xué)網(wǎng)站和各類教學(xué)資源庫(kù)，點(diǎn)播所須要的多媒體教案或則下載所需的多媒體教案并在本地進(jìn)行呈現(xiàn)。
多媒體課室的硬件設(shè)備主要包括一臺(tái)由主講班主任控制的多媒體計(jì)算機(jī)和相應(yīng)的投影設(shè)備，以及班主任所借助的各類教學(xué)資源。
2.交互式多媒體課室系統(tǒng)
交互式多媒體課室除了能實(shí)現(xiàn)對(duì)多媒體教案的點(diǎn)播功能，并且班主任和中學(xué)生之間可以通過多媒體課室內(nèi)各自的多媒體計(jì)算機(jī)進(jìn)行交流。在交互式多媒體課室中，班主任通過自己控制多媒體計(jì)算機(jī)播放所需的多媒體教學(xué)教案，每臺(tái)中學(xué)生用機(jī)能同時(shí)顯示班主任用主控機(jī)上所播放的教學(xué)內(nèi)容，主講班主任還可以通過主控計(jì)算機(jī)的控制平臺(tái)監(jiān)視每一臺(tái)中學(xué)生用機(jī)的具體情況。更重要的是每位中學(xué)生可以通過學(xué)生機(jī)按照自己實(shí)際的學(xué)習(xí)情況與班主任進(jìn)行必要的交流。
交互式多媒體課室的設(shè)備主要包括班主任主控的多媒體計(jì)算機(jī)、學(xué)生用的多媒體計(jì)算機(jī)、多媒體教學(xué)控制設(shè)備等。[3]
發(fā)展趨勢(shì)播報(bào)
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標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展
計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，在設(shè)計(jì)開發(fā)過程中，必須制定和遵循統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，保證系統(tǒng)的可擴(kuò)充性。完善國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的數(shù)據(jù)編碼標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范，制定教學(xué)應(yīng)用軟件開發(fā)和建設(shè)規(guī)范，規(guī)范教學(xué)應(yīng)用軟件系統(tǒng)的開發(fā)建設(shè)，保證應(yīng)用的有機(jī)集成。
虛擬化發(fā)展
虛擬化是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)發(fā)展的另一主要趨于。隨著計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速率的快速增強(qiáng)，大容量、高速率的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存工具的發(fā)明以及各類人機(jī)界面技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)處理大批量的聲音、圖像信息將顯得隨心所欲。在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將得到廣泛應(yīng)用，中學(xué)生除了僅看到或聽到各類信息，并且可以步入到學(xué)習(xí)內(nèi)容中去；地理課將身臨其窘境體會(huì)世界風(fēng)土人情；歷史課將走進(jìn)時(shí)間隧洞，重溫歷史風(fēng)波；實(shí)驗(yàn)課將真實(shí)重現(xiàn)遺傳變異、原子裂變……總之，教學(xué)中的感性知識(shí)和理智知識(shí)隔裂，直接經(jīng)驗(yàn)與間接經(jīng)驗(yàn)相悖的情況隨著虛擬技術(shù)在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中的推廣運(yùn)用一去不復(fù)返。
合作化發(fā)展
計(jì)算機(jī)網(wǎng)路為合作學(xué)習(xí)提供了寬廣空間和多種可能，寢室與課室、實(shí)驗(yàn)室與實(shí)驗(yàn)室、學(xué)校與中學(xué)、國(guó)家與國(guó)家最終將產(chǎn)生一個(gè)巨大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)路，將把各國(guó)的中學(xué)和師生連結(jié)一起，計(jì)算機(jī)網(wǎng)路環(huán)境下的合作學(xué)習(xí)充分開發(fā)和借助了教學(xué)中的人力資源，它把教學(xué)構(gòu)建在了愈加寬廣的交流背景之上，班主任與中學(xué)生可以足不出戶進(jìn)行教學(xué)、交流和討論，中學(xué)生可以自主、自助進(jìn)行各類學(xué)習(xí)活動(dòng)，依照自身情況安排學(xué)習(xí)內(nèi)容，通過交流、商議、集體參與等實(shí)現(xiàn)合作學(xué)習(xí)，提升了中學(xué)生學(xué)習(xí)的參與度，并在合作中提升學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率，通過貢獻(xiàn)智慧、分享成果，從而學(xué)會(huì)合作。[4]
大數(shù)據(jù)下的教育新聯(lián)動(dòng)促使技術(shù)融合的時(shí)尚涌入中學(xué)和寢室，“智能教育”就通過融合人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、虛擬現(xiàn)實(shí)、5G等信息技術(shù)，創(chuàng)造出教育機(jī)器人、雙師課堂、個(gè)性化學(xué)習(xí)等新興教育方法。
智能教育有助于給中學(xué)生們提供更舒適的教學(xué)環(huán)境、更優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源以及更健全的軟硬件設(shè)施老師上課用的教學(xué)軟件，主要彰顯在以下幾個(gè)方面：
1、語言測(cè)評(píng)與辨識(shí)。傳統(tǒng)口語測(cè)評(píng)主要采用人工評(píng)測(cè)，因?yàn)樵u(píng)測(cè)人的主觀性等誘因存在評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、疲乏松懈等問題。將語言測(cè)評(píng)與人工智能技術(shù)全面結(jié)合，有利于減少成本、統(tǒng)一衡量標(biāo)準(zhǔn)。
2、個(gè)性化學(xué)習(xí)。智能教育可以精準(zhǔn)發(fā)覺中學(xué)生的薄弱點(diǎn)，有針對(duì)性地推薦試卷、提供解決方案，不再須要中學(xué)生采用“題海戰(zhàn)術(shù)”，明顯提升學(xué)習(xí)效率。
3、智能交互領(lǐng)域。中學(xué)生和智能機(jī)器人交互的過程中進(jìn)行學(xué)習(xí)。諸如，一些教育陪伴機(jī)器人結(jié)合兒童教育與人工智能技術(shù)，針對(duì)不同年紀(jì)段兒童的特點(diǎn)設(shè)定內(nèi)容體系，讓中學(xué)生在交互中了解更多知識(shí)。[5]
