CAI课件的开发

第四章CAI课件的开发第一节CAI课件开发的一般过程在进行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，然后运用多媒体计算机及其相关技术将经过教学设计后的教学内容制作成课件。同时，在课件制作的过程中还应尽可能地对教学资源进行设计、开发、应用、管理和评价。课件设计的“五步法”模型：明确目的教学设计显示设计程序实现评价发行1.明确目的就是要明确“三个W”：为什么要使用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创造（改编），将原来静止的教学材料转变成一系列教学交互活动。可以说是要解决“两个W”—hoW、Which的问题。第一个“W”是“howtodo（teaching）？——如何教”，即解决教学方法、教学策略问题。第二个“W”是“whichchannel?——通过什么来教”，解决的是采用什么媒体(信道)来教的问题，也就要用什么样的形式来显示信息的问题。依据的原则是“最大的效果，最小的投入”的媒体选择原则。教学设计通常要涉及以下几方面的工作：任务分析：在总任务的目标下，把它们分成若干具体的小任务，以便一步一步地展开教学。选择CAI方法和课件类型：要根据各教学任务的内容特点，选择适当的CAI模式。信息设计：信息设计是创作教学对话的内容，所以也称对话设计。课件组织：指的是将教材组织成便于学习的形式。常用的形式有直线式、菜单式和混合式三种。指导语：指导学生如何使用CAI的计算机显示信息。CAI课件中一般要显示的信息有：介绍信息、提问、预期的反应、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的内容，可以是概念、规则、原理以及事例。信息形式可以是文字、图形、动画以及声音等。提问：CAI中的提问既能测试学生的理解程度，也能诱发学生的参与学习的积极性。问题应具有针对性、明确性和启发性，其形式通常采用选择题、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定，也可适当包含一些赞扬或批评性的用语。补习信息是指当学生应答被为不正确时向他提供的附加学习材料。3、显示设计：显示器是CAI过程中最主要的媒体，课件设计者应充分掌握它的特性，精心设计安排信息显示的位置和方式，争取达到尽可能完善的视觉效果和教学效果。4、程序实现：指使用适当的方法进行课件的编码和调试，以便形成一个能在计算机上运行使用的课件产品。一般可用的方法有：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。5、评价：课件评价的目的是为了检验课件的质量和教育效果。通常分为形成性评价和总结性评价。前者是针对课件的质量进行评价；而后者则是对课件的实际教育效果进行检验。相关原则1.教育性原则以教学大纲为依据，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2.启发性原则帮助学习者能够自主学习，获得知识，提高能力兴趣启发比喻启发设题启发3.科学性原则正确表达学科的知识内容各种媒体信息的表达要一致各知识点之间要形成具有学科特色的知识结构体系引用或设计的资源内容要符合科学逻辑，运用正确、可靠视、听效果要符合科学规律，准确合理4.艺术性原则表现在以声音、画面以及人机交互的传递信息上，呈现的信息刺激要能吸引学习者挖掘教学内容的内在亮点，通过美工设计表现出来塑造美观、鲜明、影音和谐，富有表现力和感染力的人机交互界面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注意教学对象自身的特点5.技术性原则通过程序中各种数据结构，程序结构，控制技巧以及运行的可靠性来衡定图片清晰、逼真，文件不能太大程序结构简洁，控制可靠，视听同步，不能影响课件的存储、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、卸载程序第二节教学设计过程分析一、教学需求分析根据软件工程学的软件开发方法，一个软件的生存周期由八大步骤构成，但由于教学软件的特点及其规模的限制，一般可将开发的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的工作。问题的提出课件设计的第一个步骤就是正确的选择教学内容，并确定通过课件所能实现的教学目标。1．选择拟采用CAI的教学内容。2．确定课件设计的目标。3．确定使用者。4．确定开发规模。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需求分析在对收集到的资料和数据进行分析的基础上，需求分析所要完成的工作是分析课件应具有哪些功能。一般包括课件的功能构成、课件的性能需求、课件的使用环境等。在进行需求分析的过程中，常使用一些分析工具和分析方法，如结构化系统分析法、按功能逐层分解法（HIPO）等。要想开展CAI教学活动，首先要明确为什么要使用CAI课件？教什么？教谁？设备条件？效益预测？二、总体设计又称为概要设计。采用系统的方法进行课件设计对于顺利完成课件的开发是完全必要的。总体设计也是后续开发工作的基础。上一个设计阶段结束后应产生一个结论性的文档——可行性及课件需求报告，如果通过有关专家的认定，认为课件开发可行，则在总体设计时，以可行性及课件需求报告的为基础，将设计目标转换成一个具体的设计方案。课件的概要设计包括：教学设计、课件的结构设计、模块的划分等具体内容。教学设计1．确定并分解教学目标教学目标应根据课程的教学大纲或训练的要求，以及教学对象的预备知识、学习能力、学习时间来确定。2．安排教学顺序一般说来，在安排教学顺序时，应遵循这样的认知规律：从简单到复杂，由浅入深，从已知到未知，由具体到抽象。3．教学方式的设计根据课程教学目标及教学内容的不同，应选择不同的教学方式，课件常用的教学方式有讲解、个别辅导、操作与练习、测验、模拟、游戏以及其中几种方式的组合。另外，在设计过程中，还应考虑人与计算机的分工与配合问题。。结构设计与模块的划分课件的结构是一种层次结构，它表示了课件组成的各种关系，如调用关系、包含关系、从属关系及嵌套关系等。在进行课件的结构设计时，应尽量减少结构的复杂性，降低相互间的关联度与耦合度及调用深度，使课件的功能分布均匀。所谓模块划分是指如何将一个复杂的系统划分成一个个功能相对单一的设计单位的过程。课件的模块划分可根据教学设计的内容及计算机的实现方式来考虑。课件模块设计书应是总体设计阶段的主要文档之一，其主要的内容包括模块的结构图、模块的总体功能与子模块的功能的说明等。三、单元设计教学单元设计是在总体设计的基础上进行的详细设计。在此设计过程中，设计者把课件分解成一个个的教学基本单位——教学单元，并对其进行详细的描述。其设计内容有：确定教学单元的结构并划分成具体的框面，确定框面的逻辑顺序及其调度方式，进行框面设计、交互设计、媒体设计等。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如同电影、电视制作过程中的分镜头一样，是课件计算机编码的直接依据。脚本创作中要对教学内容的选择、结构的布局、视听形象的表现、人机界面的形式、解说词的撰写、音响和配乐的手段等进行周密的考虑和细致的安排。文字脚本通常由教学经验丰富的教师撰写，而制作脚本要由专业多媒体编辑人员设计编写。文字脚本编写课件文字脚本与编写文字教材不同。它除了要正确描述文字教材所提出的理论、定义、结论外，还必须构思大量的多媒体画面和声音，所以文字脚本要用形象的多媒体语言来描述这些理论、定义、结论。因此，课件文字脚本从结构上可分为两大部分，一部分为讲解部分，另一部分为多媒体演示描述部分。只有这两者有机的结合才能达到良好的教学效果。文字脚本通常以有经验的学科教师为主多媒体人员为辅的格局进行编写和创作。在创作文字脚本时，要达到主题明确、素材精确、形象直观、层次清楚的要求。文字脚本文字脚本的表达方式可以有多种形式。下表是一个图表加注解文字方式的文字脚本（一个单元）模板：制作脚本文字脚本只是用文字构想出一个虚拟的教学场景，还不能制作出多媒体课件。必须将图形、图像、动画及声音的表现具体化，标明它们所在的屏幕功能区及相互之间的位置与时序关系，才能在计算机上进行制作，形成对应的文件，并将这些文件与框面的正文信息进行组合。这些工作是通过框面的制作脚本来描述的。根据框面的制作脚本，设计人员就可进行课件的计算机合成与制作。制作脚本可由课件结构图及框面卡片两部分构成。为了方便多媒体制作，可根据课件的总体构思和层次结构，绘制出课件的结构框图。结构框图不仅要能清晰地展示教学内容的层次结构，反映出整体与局部的关系，还要能展现知识单元间的关联，编辑程序的节点，以及菜单的层次关系等。框面卡一般采用图表来表示，它可根据实际需要来设计，下表为一典型框面卡结构。每一张卡可对应屏幕中的一个功能区。交互设计计算机辅助教学是在教师或学习者的控制与参与下进行的，所以在课件的使用过程中需使用大量的人机交互操作。1．莱单式课件采用菜单式交互，可以体现类似教材的目录结构层次效果。2．引导式引导式是指课件在运行时按照预先规定的顺序来引导使用者使用。3．提示帮助式课件的使用过程完全在提示与帮助下进行。四、文档的编写课件是用于教学的软件，其开发与设计的过程应遵循软件开发的要求。根据软件项目开发的相关标准，对于一个软件工程来说，文档编写是十分重要的，它贯穿于项目开发的全过程。在开发的过程中，每一个步骤都要编写相应的文档。在这些文档中，有的文档是设计过程中下一步设计的依据，还有一些文档是用户使用软件的依据及课件将来扩展、升级、维护的资料。因此，在课件开发过程中，编写文档应是开发工作的重要组成部分。文档本身就是软件的一个组成部分。文档的分类在一个典型的软件项目开发过程中，文档一般可分为用户文档、开发文档、管理文档三大类，每类中又包含若干个具体的文档，规范的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．用户操作手册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典型文档示例下面给出一个典型的课件开发文档示例供课件文档编写参考。项目开发计划书1．引言2．项目概述3．实施计划4．人员组织及分工5．交付期限6．专题计划要点编写文档应按照科技文档编写的惯例与规范来编写，内容与格式可按国家相应的软件开发标准来组织。用户文档的编写所谓课件用户文档是指课件系统的附属文字资料。它为最终用户提供使用、操作与维护的文字帮助。如用户操作手册、配套的教师用书、学生用书等。在编写课件用户文档时，应根据课件的使用者的实际水平，采用其可以理解的语言，来详细的描述该课件所具有的功能、用途、特点、运行环境等，使用户通过文档掌握课件的安装方法和使用步骤等。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课件类型教学设计通常涉及以下几方面的工作：基本思想：“分而治之”，即为了实现总的教学目标，将总任务分解成若干具体任务，以便一步一步展开教学。也就是把每课的教学内容分解成许多足够小的教学单元。如：把一个大的概念分解成若干小的具体概念，把一个复杂的技能分解成若干小的基本技能，把一个困难的问题分解成若干小的简单的问题，这些小的概念、技能、问题是学生凭现有的知识能理解、掌握和解决的。包括内容：教学内容分析：确立信息内容的范围和深度，揭示学习内容中各项内容知识和技能的相互关系。教学对象分析：了解学习者的学习能力及学习风格，为教学内容的组织、学习目标的编写、教学活动的设计、教学方法和模式的选择与应用提供依据。媒体的选择和设计：针对不同的学习对象、学习内容、教学目标，确定应该采用哪一种和几种媒体表现手段。使用方法：×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”概念谱系分析法概念谱