信息化教学资源概述

,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第3章信息化教学资源,教学资源概述,几种教学资源类型:,视听媒体教学资源,多媒体教学软件和工具,互联网教学信息与资源,教学资源的设计开发和评价,教学资源概述,基本概念,基本类型,从组成结构分,：,按照媒体形态和表征符号,纸质媒体资源,视听媒体资源,多媒体教学资源,网络教学资源等,信息化教学资源的,特征,教学资源通常又称学习资源，它是指一切可以用来促进学生学习、支持学与教全部过程的各种支持系统、学习材料和环境条件的总称。,在教育技术领域，狭义上通常把教学资源理解为应用于教学过程的各种媒体设备和教学材料,广义上，教学资源则包括了人力资源、物质资源和信息资源等诸多方面，它是指能够促进有效学习的所有可资之源。,基本概念,Back,教学资源分类简表,资源类型,举 例,人力资源,教师、学生、教学辅助人员、管理人员,物质资源,教学场所、教学设施、教学媒体、实验设备,信息资源,传统课程资源,教科书、教学讲义,音像媒体资源,幻灯、投影、VCD、DVD等视听材料,多媒体教学资源,CAI课件、多媒体素材库、工具软件等,网络教学资源,网络课程、教育网站、数字图书馆,综合性资源系统,学习资源中心、电子阅览室、语言实验室系统、广播电视系统、校园网系统、远程教育系统等,Back,学习资源,人,力,资源:,教师、辅导者、学习小组（学习伙伴）等,非人,力,资 源,学习材料,教学环境,教育信息资源：网上资源、电子出版物、印刷品等,教育教学软件：幻灯投影教材、音像教材、多媒体课件、传,统教学媒体，以及教育资源库,硬环境,软环境,教学资源环境：图书馆、学习资源中心、电子阅览室、,校园网及I,nternet,教学传递环境：多媒体环境、网络环境、闭路电视系统、,以及各种教室、实验室,传统模式：基于“教”的教学模式班级集体授课,过渡模式：以教师为主导、学生为主体的教学模式,在班级集体授课的前提下，注意学生能力,和个性的培养,未来模式：基于“学”的教学模式个别化学习、小,组协作学习,Back,信息化资源的特征,信息资源共享化,信息处理数字化,信息存储光盘化,信息显示多媒体化,信息传输网络化,Back,视听媒体教学资源,视觉媒体教学资源,印刷材料（教科书、文字、图表）,直观教具（黑板、实物、模型等）,投影视觉教材（幻灯片、投影片等）,听觉媒体教学资源,为了教学目的专门录制和传播的各种声音教学信息。包括教学广播、录音磁带、教学唱片和语言实验室,视听综合媒体教学资源,教育电视节目、电视教程、录像带、VCD、DVD等,Back,多媒体教学软件与工具,多媒体技术及其特点,媒体,多媒体,多媒体教学软件的,特点,和,类型,常用的多媒体教学支持工具,效能工具软件,认知工具软件,教学支持系统,教学管理系统,Back,媒体,媒体是英文,media,的译名，,媒体是信息表示和传播的载体。,.它有两层含义:,一是指承载信息所使用的符号系统，如文字符号、语言、声音、图形、图像等。,多媒体技术中的媒体就是指这个,二是指存贮和加工、传递信息的实体，如书本、挂图、投影片、录像带、计算机磁盘以及相关的播放、处理设备等。,当某一媒体被用于传递教学信息时，就称该媒体为教学媒体或学习媒体。,媒体的发展,专业教师的出现,书写出现,印刷术的出现,现代媒体的出现,语言媒体出现,文字媒体的出现,印刷媒体的出现,电子媒体的出现,多媒体的基本概念,媒体及其五种形式,媒体是信息表示和传播的载体。媒体,是人体的延伸,CCITT,把媒体分成了,5,类,感觉媒体,指直接作用于人的感觉器官，使人产生直接感觉的媒体,表示媒体,指传输感觉媒体的中介媒体，即用于数据交换的编码,表现媒体,指进行信息输入和输出的媒体,存储媒体,指用于存储表示媒体的物理介质,传输媒体,指传输表示媒体的物理介质,媒体分类,发展先后,传统媒体,现代媒体,是否印刷,印刷媒体,非印刷媒体,按感官,听觉,视觉,视听觉,交互,按媒体的物理特性,光学投影媒体,电声媒体,电视媒体,计算机媒体,数字媒体,非数字媒体,按技术特点,教育传播媒体,教育传播媒体,是传递以教育教学为目的，载有,教育教学信息的,载,体，是连接教育者与学习者双方的中介物，是人们用来传递和取得教育教学信息的工具。,传统教育传播媒体,主要包括语言、文字、印刷材料、图片、黑板、模型和实物及教师的各种表情、体态等。,现代教育传播媒体,主要包括投影、电声、电视、计算机、通信网络等等。,教育传播媒体的功能,传递信息,存储信息,控制学习,现代教育传播媒体的特殊作用,给教学活动提供具体的经验,使学习者的思维活动正确,改善学习者的行为态度,优化教育教学过程,教学媒体的特性,呈现力,重现力,传送能力,可控性,参与性,教学媒体的选择,共同经验原理,抽象层次原理,重复作用原理,信息来源原理,最小代价原理,多媒体,用计算机综合处理和控制多媒体信息文字、声音、图形、图像、动画和活动影像等，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个系统并具有交互性,计算机综合处理声、文、图信息；,具有集成性和交互性；,多媒体信息表达元素,文本,图片（图形与图像）,动画,（位图动画、矢量动画 实时 简单位图动画）,声音,（,wav,与,midi,）,动态图像,超文本与超媒体,位图图像,矢量图形,数字化音频,MIDI音频,素材的采集与加工,多媒体素材处理,Back,超文本与超媒体技术,超文本：,一种信息的组织方式,一种新型的信息管理技术，是收集存储和浏览离散信息,以及建立和表示信息之间关系的技术.它以节点为单位，在节点和节点之间通过表示它们之间关系的 链加以连接，构成表达特定内容的信息网络。,超媒体：,用超文本方式来组织和处理各种文本、图片和图像、声音、视频、动画等多媒体信息的统称。,多媒体,用多种形式呈现媒体信息，包括文本、图片、动画、视频等信息。,超媒体,允许多种形式的信息的非线性链接,超文本,由文本信息构成的非线性交互系统,纯线性文本,超文本、多媒体和超媒体的关系示意图,Back,多媒体技术的基本特点,信息技术的集成性,信息活动的交互性,信息载体的多样性,信息组织的超文本性,Back,多媒体教学软件,概念,以多媒体计算机为基础，主要通过文本、图像、声音、视频、动画等媒体符号来呈现信息内容的教学资源,特点,教育性,科学性,交互性,集成性,多媒体,CAI,课件,课件:是使用计算机程序语言或多媒体写作工具编写的具有结构化体系的各类学习材料的总称,包括学科目标和教学内容.,课件实质是一种软件，是在一定的学习理论指导下，根据教学目标设计的、反映某种教学策略和教学内容的计算机软件。,CAI课件:是直接用于辅助课程教学和学习的各类计算机软件.,多媒体教学软件的类型,资料工具型,电子词典、动画库、素材库等,学习辅导型,英语百分百学习软件,课堂演示型,练习测试型,教学模拟型,教学游戏型,Back,多媒体教学支持工具,效能工具软件,文字处理软件、电子表格软件、数码演示文稿软件等,认知工具软件,几何画板、知识库、,概念地图,教学支持系统,多媒体素材库、教师备课系统等,教学管理系统,题库管理系统、学籍管理系统,Back,概念,虚拟现实是指用立体眼镜和传感手套等一系类传感辅助设施来实现的一种三维现实，人们通过这些设施以自然的技能向计算机输入各种动作信息，并通过视觉、听觉以及触觉设施使人们得到三维的视觉、听觉以及触觉等感觉的世界。虚拟现实系统使参与者处于一个具有身临其境的、具有完善交互作用的、能帮助和启发构思的信息环境,特征,沉浸感,实时交互性,多感知性,存在感,自主性,虚拟现实技术,科技研究,建筑方面，进行的虚拟规划、虚拟设计,虚拟仿真校园,浙江大学虚拟校园,虚拟教学,实验,建筑、机械、物理、化学,教育娱乐, 是目前大家比较喜欢的虚拟现实技术应用的娱乐站点,虚拟现实技术应用,上海交通大学的虚拟校园,中国人民大学的虚拟校园,城市规划,名胜古迹虚拟旅游,虚拟房地产推销,5.3 多媒体课件的开发,5.3.1 课件开发步骤,5.3 多媒体课件的开发,1环境分析,主要包括课件目标分析、课件使用对象分析和开发成本估算等任务。,在这里，教学目标不仅包括该学科领域以及教学内容的范围，而且应对教学提出具体要求。比如，学习新概念；巩固已经学过的知识；训练求解某种问题的能力；要求掌握的程度及检查方法等等。,5.3 多媒体课件的开发,课件使用对象分析，即分析学习者在从事新的学习或进行练习时，其原有知识水平或原有的心理发展水平对新的学习的适合性。该项分析通常涉及以下三个方面：, 学习者的一般特点；, 学习者对学习内容的态度以及已经具备相关的基础知识与技能；, 学习者使用计算机的技能。,开发多媒体课件的成本估算通常也是不可缺少的。,5.3 多媒体课件的开发,2教学设计,主要任务包括详细分析教学内容、划分教学单元、选择适当的教学模式等。,教学内容分析指的是根据前述确定的教学目标，具体划分出教学内容的范围，揭示教学内容各组成部分之间的联系。,5.3 多媒体课件的开发,把每课内容按单纯的教学目的划分成若干个相对独立的小块，一个小块就是一个教学单元。,教学单元划分的依据是教学大纲。,一个教学单元的功能，就是进行一小段相对独立的教学活动。一般说来，在一个教学单元中主要进行一个新概念或一个知识点的教学，然后从学生那里取得回答信息，并对回答作出反馈。,5.3 多媒体课件的开发,3脚本设计,脚本是在教学设计基础上所作出的计算机与学生交互过程方案设计的详细报告，是下一阶段进行软件编写的直接蓝本，是课件设计与实现的重要依据。,多媒体课件的脚本可分为文字脚本和制作脚本两种。,前者是由教师按照教学要求对课件所要表达的内容进行的文字描述；,后者则犹如影视制作中的分镜头脚本，是在文字脚本基础上改写而成的能体现软件结构和教学功能，并作为软件编制的直接依据的一种具体描述。,5.3 多媒体课件的开发,脚本的描述并无规定格式，但所包含的内容是基本一致的，即在脚本中应注明计算机屏幕上要显示的内容(包括文字、动画、图像和影像等)、音响系统中所发出的声音，以及这些内容输出的具体顺序与方式。,在多媒体课件的脚本设计中，计算机屏幕布局的合理与否，在一定程度上反映了课件的质量。在脚本设计中，通常都将屏幕划分为若干个功能区，使得同一个课件中各种类型的信息都有相对固定的位置，以避免学生每次化时间在屏幕上寻找而无法集中精力学习教学内容。,5.3 多媒体课件的开发,图5-6 课件界面设计实例,5.3 多媒体课件的开发,4软件编写,将教学设计阶段所确定的教学策略，以及脚本设计阶段所得出的制作脚本用某种计算机语言或多媒体软件工具加以实现。,应该尽量收集、利用现有的多媒体素材，根据课件内容需要进行编辑加工。,在多媒体素材采集、编辑完成后，就可以用多媒体创作（编辑）工具进行集成。,一个完整的课件，除了在程序中包含联机帮助功能以外，还必须提供相关的文档，例如学生手册、教师手册、技术手册等。,5.3 多媒体课件的开发,5.3.2 素材的采集与加工,1,多媒体素材,多媒体素材是指多媒体课件中所用到的各种听觉、视觉材料。,根据素材的文件格式，可为文本(Text)、声(Sound)、图像(Image)、动画(Movie)、视频(Video)等种类。,5.2 计算机辅助教学模式,媒体类型,扩展名,说明,文字,txt,纯文本文件,rtf,Rich Text Format 格式,wri,写字板文件,doc,Word文件,wps,WPS文件,声音,wav,标准的Windows声音文件,mid,乐器数字接口的音乐文件,mp3,MPEG Laver3声音文件,cda,CD Audio文件,vqf,最新的NTT开发的声音文件,比mp3的压缩比还高,表52 常用媒体的文件扩展名,5.2 计算机辅助教学模式,媒体类型,扩展名,说明,图形图像,bmp,Windows位图文件,jpg,JPEG压缩的位图格式,gif,图形交换格式,tif,标记图像格式,eps,Post Scrip图像文件,动画,Gif,图形交换格式,flc（fli）,AutoDesk的Animator文件,avi,Windows视频文件,swf,Flash文件,mov,QuickTime的动画文件,表52 常用媒体的文件扩展名,5.2 计算机辅助教学模式,媒体类型,扩展名,说明,视频,avi,Windows视频文件,mov,QuickTime的动画文件,mpg,MPEG视频文件,dat,VCD中的视频文件,其他,exe,可执行文件,ram（ra、rm）,Real Audio和Real Video的流媒体文件,表52 常用媒体的文件扩展名,5.3 多媒体课件的开发,多媒体素材的主要特点和文件格式,（1）声音素材,波形声音文件,对实际声音的采样,可以重现各种类型的声音，包括噪声、乐声，以及立体声、单声等。,该文件的扩展名为WAV,主要缺点是文件的容量较大。,例如，以16位量化级44.1K采样率进行采样的一分钟单声道声音文件大约可达5MB。,由于原始声音数据量太大，解决方法：,利用硬件或软件方法进行压缩；,适当降低音质。,5.3 多媒体课件的开发,MIDI文件,即乐器指令数字接口文件，文件扩展名为MID。MIDI文件中的数据是一系列指令,它将乐器弹奏的每个音符表示为一串数字，用来代表音符的声调、力度、长短等，在发声时，经过声卡上的合成器将这组数字进行合成并通过杨声器输出。,MIDI文件的容量要小得多。,主要缺陷: 表达能力有限，无法重现自然声音。,5.3 多媒体课件的开发,MPEG Layer 3文件,是目前流行的声音文件格式之一，因其压缩率大，在网上音乐、网络可视电话等方面应用十分广泛，但音质与CD唱片相比要差一些。,该文件的扩展名为MP3。,CD Audio文件,即音乐CD唱片所采用的文件格式，其扩展名为CDA。,缺点:无法编辑且文件长度大。,5.3 多媒体课件的开发,（2）图像（图形）素材,位图（Bitmap）类：,以二维点阵形式来描述图像；,矢量图(Vector graphic)类：,实际上是存储了表示许多单个对象的一系列指令。一般说来，矢量类图像的表达细致、真实，缩放后的分辨率不变，同时，它所需的存储空间也比较小。,图像格式的主要指标：分辨率、色彩数、灰度。,5.3 多媒体课件的开发,图像素材的常用文件类型,：,BMP格式,是一种位图格式文件，用一组数据(8位至24位)来表示一个像素的色彩。BMP格式文件的规模比较大。,GIF格式,是目前Internet上使用的最重要的图像文件格式之一。,压缩比比较高，文件规模较小，但仅表达256色图像。,目前，GIF格式还支持图像内的小型动画。,JPG格式,也称JPEG格式，是一种十分流行的图像格式，它的文件可以非常小。,JPG格式是一种有损压缩，因此不适宜于存储珍贵的图像资料或原始素材。,5.3 多媒体课件的开发,（3）动画素材,动画是由一系列的图像画面组成的队列，画面中的内容通常是逐渐演变的。,动画制作软件很丰富，流行的有Autodesk公司的Animator（二维动画）和3D Studio max （三维动画）。,Flash是目前最为流行的动画格式：,Flash,文件的扩展名为,SFW,。,Flash,动画由矢量图组成，放大、缩小后仍十分清晰。,Flash,动画的文件很小，且采用流技术，能边播放边传输。,Flash,的迷人还在于它的交互性，可以通过点击按钮、选择菜单来控制动画播放。,5.3 多媒体课件的开发,（4）,视频素材,视频素材的常用文件类型包括：,AVI视频文件,它将视频和音频信号交错在一起存储，兼容好、调用方便、图象质量好。缺点是文件体积过于庞大。,视频文件的扩展名为AVI。,MPG视频文件,包括了 MPEG-1, MPEG-2 和 MPEG-4等多种视频格式。通过MPEG方法进行压缩，具有极佳的视听效果。就相同内容的视频数据来说，MPG文件要比AVI文件规模要小得多。,5.3 多媒体课件的开发,DAT视频文件,是VCD或卡拉OK-CD数据文件的扩展名。,虽然DAT视频的分辨率只有352240，然而由于它的帧率比AVI格式要高得多，而且伴音质量接近CD音质，因此整体效果还是不错的。,RM和ASF视频文,件,是目前网络课件中常见的视频格式，又称流式文件格式。它采用流媒体技术进行特殊的压缩编码，使其能在网络上边下载边流畅地播放。,5.3 多媒体课件的开发,2,素材的采集与编辑,（1）声音的录制,多媒体计算机的数字音频系统如图所示。,图57 多媒体计算机的数字音频系统,5.3 多媒体课件的开发,在制作多媒体课件时，通常都是利用上述声卡及专用软件来完成声音的录制、编辑和播放。,Windows自带的“录音机”程序的界面如图所示。,图5-8 Windows的“录音机”程序,5.3 多媒体课件的开发,在声音录制或采集时，声卡和麦克风的质量将直接影响到所录制的声音文件的质量。,采样位数与采样频率也十分关键。,采样频率越高、采样位数越大，声音质量就越好，但相应的声音文件也越大。,（2）声音文件的编辑,应用Windows自带的“录音机”程序，还可以进行多种形式的编辑：,用来进行声音素材处理的软件很多。,例如，Ulead Audio Editor、CooleditPro等等，这些软件的编辑、合成及效果等功能远比Windows的录音机程序要强大，它们所生成的声音文件格式也较多。,5.3 多媒体课件的开发,图59,屏幕捕捉软件SnagIt,（,3,）图像的获取,除了绘制图像外，还可用屏幕捕捉软件、扫描仪等工具来获取。,用于屏幕捕捉的软件很多，,SnagIt,就是一个常用的屏幕捕捉软件。,5.3 多媒体课件的开发,（4）图像的编辑,图像编辑工具十分丰富，从功能十分强大的Photoshop软件到Windows自带的简易“画图”软件都可选用。,采用图像编辑软件对图像进行编辑的一个实例：,（a）Photoshop软件 （b）“画图”软件,5.3 多媒体课件的开发,（5）视频信息的采集与编辑,多媒体计算机的视频采集（捕捉）系统如图511所示。,5.3 多媒体课件的开发,视频采集卡提供了连续采集、单帧采集和视频图像的数字化播放等功能。,视频编辑软件可以对数字化视频信息进行编辑加工。例如，Adobe 公司的Premiere软件，Ulead公司的Video Studio软件。,Premiere是一个基于非线性编辑的视频编辑软件，是PC平台上应用最为广泛的视频编辑软件，用户界面如图512所示。,5.3 多媒体课件的开发,图512 视频编辑软件Premiere,5.3 多媒体课件的开发,5.3.3 素材集成及其工具,也称多媒体创作软件，这是一种能够把文本、声音、图像、动画、视频等素材集成为一个交互式的多媒体作品（或课件）的工具软件。,多媒体创作软件通常提供一个“所见即所得”的编辑环境，所有的素材均可以直接引入该环境中并根据需要设置其属性，因而可大大提高多媒体软件的制作效率。,多媒体创作软件按其对多媒体素材的安排与组织方式的不同，大致可以划分为基于页面的工具、基于图标的工具、基于时间的工具等三种类型。,5.3 多媒体课件的开发,图513 多媒体创作软件Powerpoint,1、基于页面的工具,5.3 多媒体课件的开发,图5-14多媒体创作软件FrontPage,5.3 多媒体课件的开发,图515多媒体创作软件AuthorWare,2、基于图标的工具,5.3 多媒体课件的开发,图5-16多媒体创作软件Flash,3、基于时间的工具,概 念 图,20,世纪,60,年代，美国康奈儿大学教育系的诺瓦克教授等人提出概念图并运用于教学,阐述,(,表征,),、组织和管理知识的一种工具。以综合、分层的形式表示概念之间相互关系的空间网络结构图。,Back,用inspiration制作的概念图,用mindmanager制作的概念图,5.4,概念图及其应用,一、概念图的由来,20世纪70年代初由美国康奈尔大学,的诺瓦克（Novak）及其同事 提出；,1984年Novak出版著作学习如,何学习(Learning How to Learn),美国的科学教育研究杂志,（Journal of Research in Science,Teaching）在1990年第四季度以专,刊的形式出版了一期概念图展望,（Perspectives on concept mapping）；,2004年9月14日至17日在西班牙召开了第一届概念图国际会议，并邀请Novak做了专场报告 。,Joseph D. Novak,概念图的应用领域,第一届概念图国际会议主题,概念图评价,概念图在人文学科的应用,概念图在商业领域的应用,概念构图在外语教学中的应用,概念图作为研究工具,知识保存,概念构图在科学学科中的应用,小组构图,概念图在任务分析中的应用,从这些主题可以看出，概念图在国外得到了较广泛的运用，其功能从评价扩展到了教学策略、学习策略；其应用领域也从科学学科扩展到了人文学科、商业领域。,由于概念图的巨大应用前景，国外市场上开发的制作概念图的软件已多达十几种，如Inspiration、MindManager、MindDraw、FreeMind等,二、什么是概念图,概念图（,Concept Map,）是用来组织与表征知识的工具。它通常是将有关某一主题不同级别的概念置于方框或圆圈中,再以各种连线将相关的概念连接,并用适当的连接语标示出概念间的关系，这样就形成了关于该主题的概念图。,Novak,：一些加圈的概念用线相互连接，并且在连接线上用短语加以命名以表达两个概念间的关系。理想的概念图是分层次的，概念从上往下排列，并且只有连接线水平或者向上的时候用箭头表示。,Jonassen,强调教学中概念间的关系并非都是分层次的，还有因果、循环等其他形式。乔纳森等学者认为概念图是“结构化知识”的图解。,Grasha,则从概念图作用的角度加以阐释；,Maxwell,将概念图作为质的研究工具；,Watters and Zhou,更注重概念图在交流方面的作用。,三、概念图的理论基础,有意义学习理论,奥苏贝尔指出，有意义的学习是将新知识和个体本身的知识结构中已有的相关知识相联结的过程。,概念与概念间的关系、学习者的先备知识这两者在有意义学习上扮演了重要的角色。,个体在学习新知识时，会将新知识与已有的先备知识产生联结，进而形成新的认知结构。,新经验的学习必须建立在旧经验的基础上，学习者必须将新知识和原有的知识相联结，加以统整组合，即有意义的将新概念与已知的概念相联结，才能达到有意义的学习 。,四、概念图的制作步骤,围绕主题列出概念,:,挑选并阅读课本中关于某个主题的章节，标出重要概念和重要理论观点。,确定关键概念,:,确认主题的关键概念，并将其列成清单。把含义最广、最有包容性、最抽象的概念作为关键概念，放在顶端。,将各级概念排序,:,从关键概念开始，把所有列出的概念从大到小，从一般到具体进行分类排序。在这过程中，可继续增加更多的概念，将最具体的概念放在最底层。,进行连接,:,寻找概念图不同部分概念之间交叉连线的联结，并标明连接线。将概念连接起来是画概念图最重要的一部分，常用于描述关系的连接词有“由,组成”、“包括”、“取决于”、“受,影响”、“引起”、“由,造成”等等。,确定各级连接的指向,:,当把概念连接起来后，就要用箭头表示概念间的关系。并非所有的连接都是单向的，还有相互依赖的双向连接。有时，有的连接可能是间接的，即通过另一概念相连，这种关系最好用交叉连接表示。,反思与完善,:,从整体上对画好的概念图进行反思，并不断修正、充实。,概念图中的连结语,Novak,和,Gowin(1984),，,Holley,Dansereau, McDonald, Garland,和,Collins,等学者提出过的连结语，归纳如下：,部分与隶属：部分、包含、构成、要素等。,特征与性质：特征、特色、性质等。,原因与结果：导致、因为,所以,、造成,、产生、能够等。,功能：用途、功用、用处等。,解释与定义：称为、表示、解释等。,位置、方向、路径：过程、程序、步骤、输入、输出等。,例证：实例、例如、譬如等。,类型：分类、分成、种类有、分为等,五、概念图制作工具,MindManager,该工具软件运用形象思维方法，使信息同时刺激大脑两个半球，其编辑界面使得用户可以通过“形象速记法”创建并相互交流各种想法和信息。它设计了一个与人的思考方式一致的自然、直接的工作环境，因此能够减少所花费的时间、精力，减轻压力，从而提高工作效率。 （严格说来，,MindManager,是一个思维导图工具）,例： 用MindManager制作的概念图,Inspiration,这是,Inspiration,公司开发的一个工具软件，现已发展到,8.0,版本。在不断的升级和完善过程中，形成了自己的特色：,构图方便，很容易掌握基本的操作。,界面友好，并提供大纲和图形两种视图。,软件自带有许多图标库。,提供多种类型的概念图模板。,具有文件格式转换功能，可将图形文件存为,JPG,、,GIF,、,HTML,格式，将大纲文件存为,HTML,格式,地址：,http:/, CMap Tools,http:/cmap.ihmc.us,LifeMap, Iuli）根据相关的研究结果，在参加第一届概念图国际会议的会议论文中对概念图的作用进行了总结 ：,呈现个体现有的知识结构；,鉴别迷思概念 （,misconception,）,揭示学生理解中的差距；,提升反思思维；,设计课程和教学材料；,评价学生学习；,评测项目的有效性；,便于小组成员间的交流及共享见解。,概念图的教育应用,概念图在教学中的应用（教师角度）,复习,教学设计,教学评价,过程性评价工具,总结性评价工具,组织小组讨论,概念图在学习中的应用（学生角度）,作为信息组织工具,作为知识表征工具,作为交流工具,作为反思工具,作为计划工具,作为自我评价工具,概念图的教育应用,概念图在教学评价中的运用,作为形成性评价（过程性评价）工具，概念图制作可以使学习者个体思维可视化、外化,作为总结性评价工具，概念图为教师和学生提供的关于学生学习成绩的反映不是一个抽象的分数或等第，而是学生知识结构的具体再现,对于学生而言，概念图也是一种学习的自我评价工具,Back,5.5 新技术及其教学应用,5.5.1 虚拟现实技术,1虚拟现实技术概述,虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术是多媒体技术广泛应用后兴起的更高层次的计算机用户接口技术，它利用计算机生成一种模拟环境，通过多种传感设备使用户“融入”到该环境中，实现用户与该环境直接进行自然的交互。,VR系统的关键特性,Immersion,沉浸,Imagination,想象,Interaction,交互,VR,沉浸：使参与者有“真实”的体验；,交互：提供方便的、丰富的人机交互手段；,想象：,VR,是针对某一特定领域、解决特定问题的应用，所以想象力是关键。,作为一项尖端科技，虚拟现实集成了计算机图形技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果，是一种由计算机生成的高技术模拟系统，它最早源于美国军方的作战模拟系统，九十年代初逐渐为各界所关注并且在商业领域得到了进一步的发展。,这种技术的特点在于计算机产生一种人为虚拟的环境，这种虚拟的环境是通过计算机图形构成的三维数字模型，并编制到计算机中去生成一个以视觉感受为主，也包括听觉、触觉的综合可感知的人工环境，从而使得在视觉上产生一种沉浸于这个环境的感觉，可以直接观察、操作、触摸、检测周围环境及事物的内在变化，并能与之发生“交互”作用，使人和计算机很好地“融为一体”，给人一种“身临其境”的感觉。,5.5 新技术及其教学应用,根据虚拟现实的技术手段不同，可以把虚拟现实技术分为以下两大类。,使用专用硬件实现的虚拟现实技术,譬如：,在视觉方面有头盔式立体显示器等；,在听觉方面有三维音响输出装置；,在力觉、触觉、运动感等方面有数据手套、数据衣，以及语音识别、眼球运动检测等装置。,由于硬件设施的价格昂贵、操作复杂，因此使用专用硬件的技术近期不可能普及。,5.5 新技术及其教学应用,在个人计算机上实现的虚拟现实技术,可以应用VRML语言、全景环视技术、Java语言等等技术来实现虚拟现实，可以通过Internet传输相关信息，这时一般称其为网上虚拟现实技术。,优点：使用简单，便于推广。,随着Internet技术和虚拟现实技术的发展，通过Internet开展虚拟实验或虚拟教学正越来越被人们所重视。,2虚拟现实技术的教学应用,（1）全景环视技术及其应用,全景环视技术也称,360,全景环视技术，或基于图像处理的,Panorama,（全景摄影）技术。,它是把相机环绕,360,拍摄的一组照片拼接成一个全景图像，用一个专用的播放软件在,Internet,上显示。,观看者可以通过鼠标控制环视的方向，好像在一个窗口前浏览一个现实的场景。,参见网站：,例：PixMaker,全景环视图片制作软件,例：网上故宫全景环视技术, 新技术及其教学应用,图5-18 全景环视作品：故宫博物院,5.5,新技术及其教学应用,（2）VRML技术及其应用,VRML（The Virtual Reality Modeling Language，虚拟现实建模语言）是一种虚拟现实建模语言，也是在Internet上建立3D多媒体和共享虚拟世界的一个开放标准。,VRML常用于描述三维物体及三维场景，它能够在WWW上构建动态的、具有丰富的传感效应的虚拟环境。,VRML文档是一个扩展名为WRL的文本文件或扩展名为WRZ的二进制文件（压缩格式）,VRML文档一般包含如下部分：,文件头,：,给浏览器提供文件的版本信息,注释：,以号开始的说明文字,节点,：,场景信息的单位。用来描述场景中的造型、灯光等,属性值：,描述及改变节点属性的大小,VRML文档实例,: 一个半开口的圆柱体,#,VRML V2.0 utf8,Shape,#形状节点,appearance Appearance,#表面特性,material Material, ,#使用默认材质和颜色,geometry Cylinder,#几何特性,radius 3,height,6,side,TRUE,top FALSE,bottom TRUE,example2.wrl,5.5 新技术及其教学应用,VRML文档的编辑与显示,为了方便进行VRML文档的,编辑,，一般采用可视化的VRML文档编辑软件，例如Internet Space Builder、Canoma等。,编辑过的VRML文档可以在Internet上传输并由Web浏览器进行,显示,。在Web浏览器中显示VRML文档时需要预装一个简单的VRML插件。,5.5 新技术及其教学应用,图5-20,网上虚拟美术馆,VRML应用实例：,EireNET（爱尔兰美术馆）是一个采用VRML技术建立的网上虚拟美术馆（www.dmc.dit.ie/guests/eirenet/eirenet/eirenet/thic2ra.htm）。,5.5 新技术及其教学应用,5.5.2 人工智能技术,1.人工智能概述,是一门研究运用计算机模拟和延伸人脑功能的综合性学科。人工智能也是一门涉及数学、计算机科学、控制论、信息学、心理学、哲学等学科的交叉和边缘学科。,与一般的信息处理技术相比，人工智能技术在求解策略和处理手段上都有其独特的风格。,5.5 新技术及其教学应用,2人工智能的教育应用,（1）智能计算机辅助教学,智能计算机辅助教学（ICAI）是以认知科学和思维科学为理论基础，综合人工智能技术、教育心理学等多门学科的知识对学生实施有效教育的一门新的教育技术。,5.5 新技术及其教学应用,ICAI系统由三个基本模块组成：,知识库,：包含学科知识和教学知识）；,“学生模型”模块,：指明学生知道什么和不知道什么，代表了学生的智能活动；,“教师模型”模块,：提供教学策略，负责指导系统如何向学生呈现教材，代表了教师的智能活动。,智能人机接口,：一个具有自然语言处理功能的人机界面。,5.5 新技术及其教学应用,在传统的CAI中，教学信息是按预置的教学流程提供给学生的，不利于学生主观能动性的发挥。,ICAI系统的优点：,因材施教,通过智能系统的搜索与推理，动态生成适合于个别化教学的内容与策略；,通过智能诊断机制判断学生的学习水平，分析学生产生错误的原因，并向学生提出学习建议；,通过对学生资料库中全体学生出现错误分布的统计，智能诊断机制向教师提供教学重点与方式、测试重点与方式，以及题型的建议；,为教师提供友好的教学内容、测试内容维护界面，无需改变软件的结构即可调整教学策略；,通过对学生模型、教学内容、测试结果的智能分析，向教学督导人员提供对任课教师教学业绩评价的参考意见。,5.5 新技术及其教学应用,ICAI系统实例: ADELE,一个用于临床医学诊断的一个典型ICAI系统。,由模拟角色、解释引擎、会话管理器三部分组成。,在基于病例的临床诊断应用中，ADELE系统向学生提供某一特殊的医学条件和病例，让学生通过练习和ADELE系统适当的引导来学习临床医学知识。,图522 ICAI系统实例：ADELE,5.5 新技术及其教学应用,（2）专家系统,是在一个特定领域内，以人类专家水平去解决该领域中困难问题的计算机软件系统。,专家系统将某一领域的专家知识、经验加以总结，形成规则，存入计算机中建立知识库，并采用合适的控制策略，按输入的原始数据进行推理、演绎，从而作出判断和决策。,专家系统的特征：,启发性：不仅能使用逻辑性知识，也能使用启发性知识；,透明性：能向用户解释它的推理过程，回答用户的问题；,灵活性：知识库的知识便于修改、补充和精练。,专家系统,的基本结构,知识获取部分,解释部分,工作,记忆区,知识库,推理机,人机 界 面,5.5 新技术及其教学应用,在Internet上有一些小型的专家系统可供用户在线使用。,例如， System Shell）的专家系统开发工具，大大缩短了系统开发时间并极大程度地推动专家系统在教育领域内的应用。,例如，InterModller（ 新技术及其教学应用,图523,“动物识别”专家系统实例,InterModller,5.5 新技术及其教学应用,（3）自然语言处理,自然语言处理研究使用计算机理解和生成自然语言的理论和技术。研究自然语言理解的目的是提高人机交换信息的能力，使人更容易以自然的方式与计算机进行沟通。,目前的研究与应用较多集中在手写文字识别、书面语句的理解、机器翻译、口语的理解等方面。,5.5 新技术及其教学应用,（4）,智能代理,在环境中自主地搜集信息并合理运作，有效地完成用户给定的任务。,智能代理在教学中的主要应用有：,教师代理：运用自身的推理机制，在了解学生实际情况的前提下，产生恰当的教学策略，以便实施因材施教，有的放失地指导学生。,学生代理：充当学习者的学习伙伴或知心朋友，与学习者进行平等的讨论、交流，从而克服网络教育环境中学习者之间交流不足的缺点，提高网络教学的效率。,智能化信息服务：发挥其主动性、智能性和协作性等特征，为用户提供方便、简单的信息搜索和处理手段，提高学习者的信息获取与处理能力。,本章习题,什么是计算机辅助教育、计算机辅助教学？,1,试分析多媒体技术的主要特点。简述超媒体、流媒体的概念。,2,计算机辅助教学的基本模式有哪几种？它们各有什么特点？,3,除本章给出的课件开发步骤外，试了解其他学者的不同说法并进行比较.,4,分别描述多媒体计算机的数字音频系统、视频采集系统的基本构成及其作用。,5,本章习题,试分析你所熟悉的图像编辑软件，对它们的适用范围进行比较。,6,试对你所了解的多媒体创作软件的优、缺点进行分析与比较。,7,什么是概念图？制作概念图的一般步骤是什么？,8,虚拟现实技术有那些主要特征？什么是分布式虚拟现实？,6,什么是ICAI？ICAI系统的基本模块各起什么作用？,10,综合实践,至少包含10张幻灯片；对幻灯片母版进行美化；幻灯片中含有超链接和动画；文稿中有旁白解说和音乐,选择一个熟悉的专题，用Powerpoint制作一个课件（电子讲稿）。,具体要求是,：,和同伴一起对电子讲稿进行评价,电子讲稿,互联网教学信息与资源,网络信息资源的类型和特点,网络课件与网络课程,电子书刊,百科知识,教育网站,网络数据库和虚拟资源库,网络信息资源的,检索工具,常用的网络信息,交流工具,综合性教学资源系统,简介,网络课件与网络课程,课件,:,课件实质是一种软件，是在一定的学习理论指导下，根据教学目标设计的、反映某种教学策略和教学内容的计算机软件。,网络课件,:,能在网上运行并通过www浏览器学习或是下载的教学课件,.,网络课程,通过网络表现的某门学科的教学内容及其教学活动实施的总称.包括两部分:教学内容和教学支撑环境主要有两种主要的应用形式:一种是课堂教学的补充形式.一种是作为整个教学过程的主要形式.,支持开放式教学,多维的信息交互,丰富的信息资源,Back,Back,电子书刊,传统纸质媒介信息的电子网络版,http:/219.218.26.250:99/图书馆的全文期刊数据库, 百科全书网,http:/computer- directory catalogue）是由信息管理专业人员在广泛搜集网络资源，并进行加工整理的基础上，按照某种主题分类体系编制的一种可供检索的等级结构式目录。,目录型检索工具,主要优点是所收录的网络资源经过专业人员的选择和组织，可以保证质量，从而提高了检索的准确性。但是由于人工收集整理信息，因此得花费大量的人力和时间，难以跟上网络信息的迅速发展，所涉及信息的范围有限，其数据库的规模也相对较小。,目录型检索工具,雅虎：Yahoo （ engine),使用自动索引软件来发现、收集并标引网页、建立数据库。以网页形式提供给用户一个检索界面，供用户输入检索关键词、词组或短语等检索项。代替用户在数据库中查找出与其提问匹配的记录并返回结果，且按其相关度排序输出。,使用搜索引擎检索时，无需判断类目、归属，使用比较方便。但由于人工干预过少，使其准确性较差，检索结果中可能会有很多冗余信息。,搜索引擎,搜索引擎的工作原理,信息的采集与存储,加工,信息索引的建立,输出,相关性处理并建立索引界面,最后，搜索引擎检索界面用于接受用户提交的查询请求，从而进一步找寻相应的,Web,页地址,一般检索功能,布尔逻辑检索：“与,AND”,、“或,OR”,、“非,NOT”,词组检索：将一个词组当作一个独立运算单元，进行严格匹配 。,截词检索：左截、右截、中间截断和中间屏蔽等四种，通常只提供右截法，而且搜索引擎中的截词符通常采用星号“”。,字段检索：字段检索是限制检索的一种，多表现为限制前缀符的形式。,搜索引擎的检索功能,特殊检索功能,自然语言（,Natural Language,）,检索：直接采用自然语言中的字、词或句子提问式进行检索。,多语种检索：提供多语言种类的检索环境供检索者选择，系统可按指定的语种进行检索，并输出相应的检索结果。,区分大小写的检索（,Case-Sensitive,）：,主要是针对检索词中含有人名、地名等专有名词的检索,。,搜索引擎,Google,：,http:/,/,功能强大，易用性最强的搜索网站，搜索速度快而且提供了最丰富的高级搜索功能,百度：,http:/,/,中国互联网领先的搜索技术提供商， 搜索结果准确性高，但死链率也较高,网易搜索,(),搜索非常出色，但缺少提示,天网：,http:/,/,简单易用的网站， 准确性高，但缺少高级搜索功能,新浪：,http:/,/,集众家之长的多种搜索功能，准确性也不错,雅虎中国,http:/,/,中规中矩， 网页搜索表现不错，但死链率较高,搜狐,(http:/,),曾是,IE,默认的中文搜索网站， 网站搜索值得推荐，但重复现象较多,慧聪搜索,http:/,出色的 行业搜索网站，但缺少高级搜索功能,Back,网络通信与交流工具,同步交流方式,异步交流方式,网络电话,QQ,MSN,Skype,E-mail,BBS,Usenet,weblog,jieshu,Back,BLOG网络日志,blog的全名应该是Weblog，中文意思是“网络日志”，后来缩写为Blog，而博客(Blogger)就是写Blog的人。这类人习惯于在网上写日记。博客现象始于1998年。,博客是