采取小型噴霧干燥機過濾機制
學習試圖不僅包括個性化的資源，而且包括個性 化的學習過 程和策略。圖 ８．３表明 一個 適 應性超媒體教學系統的案例。 圖 ８．３ 適應性超媒體教學系統 瑞典計算機科學學會曾就怎樣建立適應 性超媒體做 過這樣的一個研 究，通過觀 察一 些 學習者的特點，制作的超媒體系統里面包含一個有效的搜尋器、一個過 濾器和一種直接輸 入 的交互方式，研究表明，采取小型噴霧干燥機過濾機制更能迎合超媒體組織的需要；另外的一個例子 是制 作 適合使用者的建構系統 （Ｋｏｂｓａ＆ Ｎｅｉｌｌ，１９９４），這個 系統解決了 面對超媒體兩個主 要的 問 題———導航和理解，系統依照使用者的知識來改變知識的組織形式，可 以讓使用者略過熟 悉 的知識，去選擇他們愿意學習的知識區域。 ８．３．４ ＩＴＥ、ＣＡＩ、ＣＭＩ、ＣＳＣＷ、ＣＳＣＬ 信息技術在中小學教育、教學中 的應 用日益 廣泛，基 于信息 技術 環境，不 斷出現 很多 新 型的教學模式，這些模式對于當前的教育、教學改革以及對于素質教育的目標，都起 到非 常 有益的作用。影響較大的信息技術教育、教學模式主要有： １．信息技術教育（ＩＴＥ） ＩＴＥ就是將信息技術作為 教育內容的教育。信息技術是 研 究如何 獲取、識別、轉換、存 儲、傳遞、再生以及控制、掌握各種信息的規律及其應用的科學技術。
信 息技 術包括 微電 子 技術、計算機軟硬件技術、網絡通信技術、光電子技術、人工智能 以及信 息的獲取與應用技 術 等。從信息技術在教育中的應用角度來說，這是最簡單、最初級的。 ２．計算機輔助教學（ＣＡＩ） ＣＡＩ是指在教學的過程中，將計算機作為協助教師 教學及學生學習的一種 教學工 具，主 要是通過教學課件來完成，課件 包括 程序、教學素材、教學策略三要素。程序 用于控 制和 進 ·１７２· 第８章 信息技術教育的教學設計 行教學活動和教育過程，維護和 使用與程序有關 的教學資料；教 學素材以文本、圖 形、圖像、 動畫、音頻、視頻等形式存儲于計算機中，它供程序調用和鏈接，反映一定 學科的 教學 內容、 定理、概念和方法；ＣＡＩ課件的教 學目 標是 通過 融合于 教 學課件 中教學策 略和方法 來達 到 的，如資料的呈現方式、應答反饋方式、診斷評價等。 從理論基礎看，ＣＡＩ的學習理 論大 致包 含行為主義、建 構主 義、認知理論、社會理 論、情 境學習理論及游戲理論等，在不同的學習 理論 下，ＣＡＩ表現出不 同的 方式，大 致可區 分為 練 習式（ＤｒｉｌｌａｎｄＰｒａｃｔｉｃｅ）、測 驗 式 （Ｔｅｓｔ）、教 導 式 （Ｔｕｔｏｒｉａｌ）、仿 真 式 （Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ）、游 戲 式 （ＩｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＧａｍｅ）、問題解決式 （Ｐｒｏｂｌｅｍ Ｓｏｌｖｉｎｇ）、對話式（Ｄｉａｌｏｇ）、模型 式（Ｍｏｄｅｌｉｎｇ）和 情 境式。練習式課件并不教學生新知識和新技能，它只是用來鞏固和 熟練某 些知識和技能；教 導式課件是由計算機程序扮演輔導者或教學者的角色，目的是要教 學生新 的知識技能，主 要 包括言語信息和智力技能；模 型式課件是由計算機提供的交互式的某種“現實”模型，這 種 “現實”包括一件事、一個物體、一種自然或社 會現 象，利用計 算機 模擬自 然科 學或社 會科 學 的某些規律，供學生觀察，幫助學生認識、發現和理解這些規律、現象 的本質。模型式課件 在 教學中有四種形式：演示模擬、操作模擬、過程模擬、模擬訓練器。 隨著信息技術的發展，ＣＡＩ系統逐漸豐富，除了單機 版 ＣＡＩ系統，還出現了 ＩＣＡＩ和基 于 Ｗｅｂ的 ＣＡＩ系統。 （１）單機版 ＣＡＩ。這種 ＣＡＩ系統 一般 適合個別 化自 主學 習，其特點有：學習者 自定 步 調、難度適宜、人機交互適式、反饋診斷、學習結果保存等。對多 媒體教 學軟件的設計步驟 大 致可以分為： ① 分析教學需求； ② 分析教學目標； ③ 制定課題計劃； ④ 撰寫腳本； ⑤ 評審修改腳本； ⑥ 課件編制； ⑦ 使用調試； ⑧ 評審課件等。制作單機版 ＣＡＩ課件的 工具很多，常見的 多媒 體著 作工具有：可視 化 語言編輯工具（如 ＶＢ、ＶＣ＋＋、Ｄｅｌｐｈｉ等 ）、通 用類多媒 體創 作工具（如 Ａｕｔｈｏｒｗａｒｅ、Ｄｉｒｅｃｔｏｒ 等）、學科專門創作工具（如幾何畫板等）。 （２）ＩＣＡＩ。以認知科學為理論基礎，將人工智能技術應用于 ＣＡＩ，是智能化的 ＣＡＩ。 這 種輔助教學系統將教學內容與教學策略分開，根據學生的認知模型 提供的 信息，通過智能 系 統的搜索與推理，動態生成適合于個別化教學的內容與策略；通 過智能 診斷機制判斷學生 的 學習水平，分析學生產生錯誤 的原 因，同時 向學 生提出更 改建 議以及 進 一步學 習內容的 建 議；通過對全體學生出現的錯誤分布統計，智能診斷機制將向教師提 供教學重 點、方式、測 試 ８．３ 計算機教育應用的模式 ·１７３·
重點、題型的建議；為教師提供友好的教學內容、測試內容維護界面，無 需改變軟件的結構 即 可調整教學策略；通過對學生認知模型、教學內容、測試結果的智能 分析，向教學督導人員 提 供對任課教師教學業績評價的參考意見。可 以說，一個理想、完美 的 ＩＣＡＩ系 統就是 一個 自 主、優秀的“教師”。不難看出，ＩＣＡＩ與 傳統的 ＣＡＩ相比，更加符 合教 育教 學的規律，切合 學 生的認知習慣，具有明顯的優越性。 （３）ＷｅｂＣＡＩ。它是學生和教師通過計算 機網絡進行課程 內容 的學習、講授、練 習和 測 試。通常見到的 ＷｅｂＣＡＩ是基于 ＷＷＷ 的，當然 也有客戶 ／服務器（Ｃ／Ｓ）的網絡版 ＣＡＩ。 基 于 ＷＷＷ 的 ＣＡＩ是教師將教學內容制成超文本文件，發布到 Ｉｎｔｅｒｎｅｔ或 Ｉｎｔｒａｎｅｔ的 Ｗｅｂ服 務 器上，學生通過使用瀏覽器，登錄到相應的網站，以實現遠程教學（ＤｉｓｔａｎｃｅＬｅａｒｎｉｎｇ）內容 的 學習。它的主要優點是不受地域的限制，能夠方便做到資源共享；缺點是 速度慢，往 往受 到 網絡設備等硬件的限制。當前，適用 于網絡的課件創作工具已經很完 善（如 Ｆｌａｓｈ、Ｆｉｒｅｗｏｒｋ、 Ｄｒｅａｍｗｅａｖｅｒ等）。基于客戶／服務器的 ＣＡＩ是教師和學生分別通過各自的客戶端軟件，組 織 教學內容和學習課程知識，其優點是功能開發靈活方便、軟件運行速 度快、易于研制；但不 足 之處是客戶端計算機應裝有特定的客戶端軟件。 ＣＡＩ在沿著智能化與網絡化兩大趨勢發展的同時，在國外又有了新的進展，即將 協作 學 習的概念引入 ＣＡＩ。這樣，對單個用戶而言，他能在 借鑒系 統其余用戶解決問題的思 想基 礎 上，提出自己的解決方案。對于用戶提出的錯誤方案，系統會按 一定的 診斷機制指出問題 的 所在以及彌補缺陷的方法。在網絡環境下使用協同方式進行學習的一個代表，是由 日本 人 建造的 ＣＡＭＥＬＯＴ系統。ＣＡＩ的網絡化和智能化也可以相互取長補短，以有機方式構建的一
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