基于《计算机接口技术》课程的网络化教学管理系统的开发.docx

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基于《计算机接口技术》课程的网络化教学管理系统的开发

1前言

1.1课题选择的国内外背景及现状

自1946年第一台计算机被研制成功，计算机的优势被开发，随后计算机被广泛应用于各个领域。

特别是教育方面。

研究开发了多个软件辅助教育。

下面介绍美国、英国、新加坡以及我国的计算机辅助教学情况和发展的特点。

美国的计算机技术领先于世界各国，计算机辅助教学也先兴起于美国。

美国的计算机辅助教学的第一个巨大的成果是“PLATO”软件系统。

这是世界上第一套计算机多媒体辅助教学系统的最初版本，也是第一套计算机多媒体辅助教学系统的一个精致的终端，带有和大型计算机连接的触摸感应屏幕。

含数千种教材的课程数据库,广泛涉及了所有教学包含的各个课目的课题。

它的教学方式是对于计算机提出的问题进行回答。

在1982年，微型计算机应用并崭露头角，“PLATO”软件系统把某些课件存入适宜于单台的微型计算机运行的软磁盘，开始涉足于PC机领域。

在70年代由西摩·帕珀特及其马萨诸塞技术研究所的同事们研制出了“LOGO”软件系统，它具备直接制图能力和很强的处理符号的能力。

与“PLATO”不同的是：

“PLATO”软件系统完全提供课题范围和常规课程，而“LOGO”软件系统则是则向用户提供友好的、灵活的和易于控制的计算机系统，“LOGO”软件系统可广泛用于各种教学过程中的问题求解。

比“PLATO”软件系统更全面一些。

在美国的中小学计算机辅助教学发展中，计算机辅助数学系统（软件）几乎囊括了中学阶段数学教育的所有课程内容。

同时，软件还提供了丰富的面向学生和教师的试题库。

由于全面的教学内容、丰富友好的教学界面、简便易行的操作方式，在70年代广泛使用于八年级到十二年级。

在80年代初期起，才被引入其他的许多国家。

对动了其他国家的教育发展。

进入80年代中期以后，随着微型计算机进一步的普及应用，在美国高等院校内也掀起了一场推广使用计算机的热潮。

将计算机广泛用于教育领域的教学过程，最主要的形式是计算机辅助教学（简称CAI），并且呈现了许多教学形式。

计算机辅助教学系统有很大的作用。

计算机辅助教学系统软件能够帮助学生掌握史实、规则、过程原理，是学习语言规则、课程原则、学科要素和熟练应用的理想途径，与传统教学方法相比有着明显的优势。

高等院校的教师可以利用计算机来提高学生的思维水平。

让计算机程序扮演苏格拉底式的角色，在不断进行的对话中连续向学生提出新的问题，并且几乎不向学生提供任何答案和提示，从而提高学生思维能力，改进思维方法。

而被称为“专家系统”的计算机程序是提高学生思维能力和推理能力的另一途径。

美国高等院校还在教学过程中充分发挥了计算机的模拟功能。

例如在医学院，可以让计算机模拟一个活生生的病员，学生能够向它提出各种问题、从中获取诊断疾病的数据和信息。

计算机还能模拟某些过分危险、遥远、昂贵或人类无法直接感受的环境，例如，通过计算机可以模拟月球环绕地球的运行轨迹，从而了解引力运行轨迹的作用等等。

网络化是美国计算机辅助教学系统的一大优势和特色。

“无机不联”正是当今美国计算机使用情况的真实写照。

因为计算机之间联网，才大大提高了计算机信息的共享和利用率。

在美国的教育教学领域中，Internet网不但拥有从小学一年级到当前科学最前沿的所有知识资源，还提供了在校学生和教师通过网络在计算机屏幕上进行公共讨论的场所。

通过其四通八达、覆盖全球的网络和瞬间千里的传输速度缩短了教育之间的距离。

同时，在促进边远地区教育发展中Internet也扮演重要的角色。

在美国几乎每一所高等院校都已建立了自己的专门化计算机网络，为本校或本社区教育服务的。

学生、教师和其他研究人员在教学科研中可通过网络可以获取、交流更多的信息获得更完善的服务。

而且通过网络，不同地区、不同学校的学生和教师可以进行教学交流或者跨地区、跨学校教学。

英国可称为是把计算机用到教育中来的一个先行者。

早在70年代，政府就开始了计算机教育的宣传和介绍，并且积极支持学校计算机辅助教学的开展。

官方的大力支持和资助，是英国计算机辅助教学发展的一个优势和特点。

在1978年，教育部与科学部制定了第一个促进在学校教育中运用计算机等微电子技术的计划；在1980年，人力服务委员会在年度的报告中强调了学校教育系统中运用计算机技术的重要性；同年，在教育与文化科学部的支持下，微电子教育计划正式实施；在1981年、1982年和1984年，贸易和工业部前后三次资助学校购置微型计算机，与此相呼应的一个被称为“学校软件（Software—in—Schools）”的计划也在1986年实施。

同时，为了更好地促进计算机运实际用于教学方面，政府颁布法令，采取各种措施加强各级各类学校中的教师计算机知识和计算机辅助教学方面的指导和培训。

因为政府和社会各界的支持，计算机的运用在英国中小学教育中取得了令人瞩目的成就，并形成了计算机辅助教学的理论体系和实际操作体系。

而时至今日，英国的绝大多数的中小学中已经全部普及了计算机，它不仅能够应用于像数学、科学以及物理、化学、生物和技术一类的与计算有关的学科，而且还可以用于地理、经济、历史、语言和体育教学中，甚至艺术、音乐，也渐渐离不开计算机的帮助。

在英国的中小学，计算机用于教学中主要有好几种的教学方式：

教师与计算机，无学生参与的方式，这主要是指教师备课中对于计算机辅助教学分析和准备。

只有教师预先对教学软件内容和操作了如指掌，才能准确有效地发挥计算机在实际教学中使用的优势；计算机控制学生的教学方式，这主要是指由计算机向学生作为概念上的说明或讲述一个实验的过程，这往往是作为教师讲授内容的补充与扩展。

其作用类似于录像教学；教师、全体学生与计算机都参与的教学方式，这往往是计算机充当教师的“助手”用于课堂教学，用演示来说明一些概念或原理过程。

由于计算机能模拟出许多实际上难以做出的模型和过程，因而计算机屏幕上显示的模型可以使教师的讲解更加生动和准确，学生们可以更好的理解学习；学生控制计算机的教学方式，这是一种最为常见的计算机辅助教学的形式。

主要用来让学生做练习、做实验和其它一些课外学习。

在这一教学过程中，学生就是主角，他们可以根据自己的判断，选择教学的方向，独立地解决计算机给出的各种想到的和感兴趣的问题。

这种方法可以培养学生在独立思考、发现和探索研究方面的能力。

目前为止，据不完全统计，在英国中小学教学中已经开发使用的教学辅助软件多达一千六百种以上。

不仅是中小学及高等院校，许多家庭也配置购买了计算机设备和计算机辅助教学软件以有利于开发孩子的智力和增长他们的知识。

计算机技术——这一当代高科术的产物，已经促使这个岛屿国家的古老的传统教育方法发生了巨大变化。

新加坡是一个位于东南亚以进出贸易为主的商业国家，技术密集型产业和高技术加工工业发达，它的微电子和计算机工业居于亚洲“四小龙”之首。

电子工业发展，带动了该国计算机技术的发展，计算机在各个行业的使用率在世界处于领先地位。

有计划地先开展局部试验是新加坡发展计算机辅助教学的一大特色。

在1982年，政府派出一个观察团赴发达国家考察计算机辅助教学的情况，这是新加坡在计算机教学方面迈出的第一步。

观察团的报告认为：

在没有经过充分的多方面计划之前，所采取的一切行动只能限于经验的介绍和局部的实验。

教育部于1983年拟定并开始实施第一个小学阶段（三至五年级）的计算机辅助教学实验方案，实验主要确定计算机辅助教学在小学数学教学中效果和研究计算机辅助教学软件开发、制作的可行性。

在中学阶段，计算机辅助教学方面的行动同样也从实验开始。

在1986年，首先在一所公立中学一个包括22台联网的微型计算机和400名初中生的实验进行，实验目的有二：

（1）需要确定个别辅导、模拟和问题解答不同形式计算机辅助教学的可行性和有效性；

（2）测试了解计算机网络较之单台计算机进行计算机辅助教学有何长处和优势；实验内容涉及中学生物、物理、化学和地理等学科。

经过在各级各类学校开展的各种计算机辅助教学实验，新加坡取得并积累了本国计算机辅助教学及相应软件设计开发的经验，随后致力研究设计并飞速发展。

新加坡还注重对教师的训练指导，教育部颁布了用于对教师的职前和在职的计算机培训在教育中的计算机培训计划。

由于社会各界尤其是计算机行业的支持,对新加坡计算机辅助教学的发展更起了锦上添花的促进作用。

我国计算机辅助教学起步较晚，加之硬件设备和理论基础薄弱，因此在80年代初到80年代中后期之前计算机在教育、教学中的应用几乎是空白，而此时国外计算机辅助教育却发展极为迅速，成效极大。

所以，为加快我国计算机辅助教学的步伐，采取积极引进的态度。

这期间介绍、翻译国外书籍尤其是美国和日本的先进经验和成果的文章视为重点。

在80年代中后期到90年代初。

在对国外计算机辅助教育初步了解的基础上，一些有识之士提出我国应加快发展计算机辅助教育。

《电化教育研究》早在1983年第三期就刊登丁有豫的《电教课要给计算机辅助教育以适当地位》。

发展就需要有物质基础作为前提，所以硬件配置成为首先需要解决的问题。

正巧此时计算机价格下降，在一些有条件的地区和学校配置起一定数量的微机，我国计算机辅助教育进入了具体的实施阶段。

1994年以来，由于计算机价格不断下降，拥有计算机的学校日益增多。

在全国掀起了一股学微机、用微机的高潮，为计算机辅助教学的发展提供了极好的契机。

《中国电化教育》、《电化教育研究》都专门增设了“微机教学”、“计算机辅助教育”等栏目，当硬件不再是问题的时候，人们对丰富的计算机课件的要求越来越迫切。

“课件”、“计算机辅助教学”等词频繁地出现在各个栏目的文章中。

不仅重视课件的编制，也重视课件的评价与推广发行。

进入90年代中期后，Internet在学校中的应用有了较大发展，更加推广了信息技术教育。

计算机辅助教学的兴起是教育领域中信息革命的最有代表性的产物。

标志着为适应信息社会的需要在教育领域中进行的又一次教育革命的开始。

为促进我国计算机辅助教学的发展，教育部（原国家教委）有关部门给予了很大关注和帮助。

在1986年，国家教委基教司成立了“全国中学计算机教育研究中心”，专门负责中、小学校计算机辅助教学的应用与研究，组织计算机辅助教学课件的评审和推广，对计算机辅助教学的发展起了巨大的推动作用。

国家教育部高教司在1993年和1994年1月，分别组织高等工科院校和理科学校成立计算机辅助教学协作组，组织和指导高等学校计算机辅助教学的应用和研究工作。

近两年来，我国的计算机辅助教学的理论和实践取得了较大的突破，一些实验已经开始应用最新的教学理论，并取得了良好的效果。

全国中小学计算机教育研究中心的“小学语文四结合”实验是一个在全国范围内影响很大的实验。

该实验课题组认为：

计算机教育应用的理论基础已经经历了“行为主义—认知主义—建构主义”的变迁，而课件的设计思想也应从“面向教师”转向“面向学生”。

在教学过程中，要明确“以学生为中心”这一观念，要强调教学过程的环境，强调老师协作学生，强调对学生学习环境（而非教学环境）的设计，强调利用各种学习资源来帮助学生“建构”。

计算机在课堂中再也不仅仅是老师讲课的工具，同时还是学生的“认知工具”。

这与当前教育改革强调“突出学生的主体性”相吻合。

当前计算机教育应用的发展趋势，可以用一句话来概括：

即多媒体化与网络化日益紧密地结合。

计算机辅助教育的目标是在教育中运用现代科技、提供最优的手段和方法，以达到既定的教育目标。

最优的手段方法包括成本最低，教学环境最佳，教学活动模式最合适。

传统的课堂教学教学内容更换缓慢，教学方式单一，学生缺少实地观察与实际动手操作的训练，教学进度缓慢。

计算机的巨大存储容量，可以将有关学科的所有知识有机地组织存放起来，供师生方便地使用和查阅；多种人机会话手段，可以代替黑板、电视、纸、笔、实验仪器设备、计算器等，成为使用方便的多功能教学设施；模拟功能则可提供安全、准确、可靠的教学实验手段；丰富的教学活动模式使学生与教师可以因人而异地选择学习方式，可使学生有效的的学习。

计算机辅助教学的产生与发展，是人类教育史上自发明使用教科书以来最大的