计算机辅助教学系统_百度百科
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辅助教学系统，简称CAI，是英文COMPUTER ASSISTED INSTRUCTION的。别&&&&称多媒体教学系统有&&&&点方便
80年代末，多媒体计算机一出现就迅速进入了领域，给辅助教
学带来了革命。多媒体并不是简单的媒体组合，而是多种媒体有机地组合成统
一的系统，其总体功能要强于各种媒体功能之和。教育对媒体的要求越来越高。
可以说，多媒体是今后计算机辅助教学的主要方向。计算机辅助教学，简称CAI，是英文COMPUTER ASSISTED INSTRUCTION的缩写。
美国是进行计算机辅助教学研究和应用最早的国家，所以CAI的历史基本上是
以美国CAI发展历史为主线。近四十年来，CAI的发展大体上经历了五个阶段。
这是CAI发展的初期阶段。在这个时期，主要是以大学和计算机公司为中心
开展的软件研究工作，并出现了一些有代表性的系统。如：PLATO系统。
这一时期的特点是研究规模扩大，并且将以前的研究成果投入应用。斯坦福
大学在1966年研制了IBM1500教学系统。
这一时期，CAI的应用范围不断扩大，并进一步趋向实用化。开发的科目除
了数学，物理之外，在、、、音乐等多种学科领域均开展了
CAI的应用。
（4）1975--80年代后期
微型计算机进入教育领域之后，形成了极大的冲击，使之成为多种教育环境
中的理想工具。
（5）80年代末以后
80年代末和90年代初，多媒体计算机的出现，被称为计算机的一场革命，它
具有能够综合处理文字、、声音、图形的能力，了计算机在教育方面的
非凡才能，很快成为发展的重要方向。CAI一般可分为计算机硬件、系统软件和课程软件三部分。
1.系统硬件 （略）
2. 包括操作系统、、各种工具软件和写作系统。
工具软件是指为了帮助和支持的开发，提高CAI课件的质量，完成某
种特定功能的专用软件，如文字处理工具、处理工具、处理工具和动画
制作工具等。
课件写作系统是一种为了免除教师学习而设计的。教
师只要根据输入相应的教学内容、各个单元之间的连接关系、问题与答
案等，系统就能自动生成课件。这种课件写作系统大大减轻了教师编程的负担，
有利于CAI的推广。我们推荐PowerPoint、Authorware两种软件，简便实用。
3.课程软件 它是教师或人员根据教学要求，用或课件
写作系统编制的教学。课件反映了教学内容、教学目标、教学策略和教
学经验。课件的开发要依靠教师，如果教师在硬件和技术上有困难，可以向电教
中心提出。电教中心可以承担技术方面的工作，与教师共同完成的编制
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计算机辅助语言教学（ｃａｌｌ）三个历史阶段语言理论与技术理论
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3秒自动关闭窗口计算机辅助教学产生于哪一年?
计算机辅助教学产生于哪一年? 10
它产生于美国.
计算机辅助教学，简称CAI，是英文COMPUTER ASSISTED INSTRUCTION的缩写。

美国是进行计算机辅助教学研究和应用最早的国家，所以CAI的历史基本上是以美国CAI发展历史为主线。近四十年来，CAI的发展大体上经历了五个阶段。

（1）年
这是CAI发展的初期阶段。在这个时期，主要是以大学和计算机公司为中心开展的软件硬件开发研究工作，并出现了一些有代表性的系统。如：PLATO系统。

（2）年
这一时期的特点是研究规模扩大，并且将以前的研究成果投入应用。斯坦福大学在1966年研制了IBM1500教学系统。

（3）年
这一时期，CAI的应用范围不断扩大，并进一步趋向实用化。开发的科目除了数学，物理之外，在医学、语言学、经济学、音乐等多种学科领域均开展了CAI的应用。

（4）1975--80年代后期
微型计算机进入教育领域之后，形成了极大的冲击，使之成为多种教育环境中的理想工具。

（5）80年代末以后
80年代末和90年代初，多媒体计算机的出现，被称为计算机的一场革命，它具有能够综合处理文字、图像、声音、图形的能力，显示了计算机在教育方面的非凡才能，很快成为CAI发展的重要方向。
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电脑常识领域专家
& &SOGOU - 京ICP证050897号国内外计算机辅助教学发展概况
应 1964文科全国计算机辅助教学大会（武汉）之邀请 而作
原复旦大学CAI实验室顾问 吴祖增
(请勿转载，转载必究)&
(一) 计算机辅助教学的内容
===========================
& & & & 利用计算机的帮助完成课程教学或教学资源管理中的任何一个环节，都叫计算机辅助教学。这一术语常常简写为CAI，这是英文单词Computer Assisted Instruction的三个开头字母。在国外(或国内引用)文献中也常用别的称呼及缩写，其中Computer Assisted可以用 Computer Aided、Computer Based、Computer Managed、Computer Augmented、Computer Monitored、Computer Mediaded、
Computer Related、Computer extended或者Computer used in等组词汇中的任意一组代替，而单字Instruction可以用Training、 Education、 Learning、Teaching & Learning等来代替，相应地就会得到许多不同的术语及缩写词。如CAE(Computer aided Education)、CBE(Computer Based Education)、CAL(Computer aided& Learning)、CMI(Computer
Managed Instruction)等。
& & & &有人曾对上述词汇的含义作了更细的区别。例如，把CAI与CAE区分开：CAI内容只涉及教学，而CAE或CBE则包括管理在内，但主张这样做的并不普遍，例如，国内高校CAI软件评比中送报及得奖的都包括了不少教学管理软件。这说明开发者、送报者以及评审者都不主张把CAI与CAE区分开来。CAI与CAL也有类似情况，这两个词汇就其本身含义来看是不同的，甚至截然相反，前者强调教师的活动（Instruction，“讲授”或“教”的意思)，后者强调了学生的活动（Learning，“学习”)，但在课堂上，教与学本来就是一个事情的两个方面，没有学生也就不可能有教师的讲授。从已有的CAI软件来看，极大多数是供学生独立使用的，并没有为教师在使用中提供参与信息交互的可能性，因而和一般教具（如扩音机、投影仪、幻灯机，．．．）不同，它们不是帮助教师“教”而是帮助学生“学”的，这样一解释后，称它为CAL也无不可。看来，中文译名比原文好，“教学”本来就可以理解为“教”+“学”，两方面都包括在内。&
& & & &计算机用于课程教学就是要为学生，教师或辅导老师，实验辅导人员，等在教和学中提供直接帮助，典型的例子是课程内容的讲解演示，作业的布置和批改，考题的选择与评分、分数的统计、问题的解答、实验的模拟和实验数据的处理，等。
& & & & 教学资源既包括人的资源、物的资源、以及其它信息资源。如教室、图书资料、教学与实验设备是物；教师、学生等是人；课程、班级、学生来源或毕业后的工作机会等是信息。教学资源管理的例子是课程的合理设置、教师教学工作的分配、课程表的编排、教材或实验材料的准备、学生档案的管理、招生及毕业分配等。&
& & & & 教学管理工作实际包含着许多不同类型的计算机应用问题，例如数据库管理，办公室工作自动化，教学规划等。本文以下不考察这方面的问题，而只考察计算机直接用于课程教学的情况。&
(二) 计算机辅助教学的实现及发展
==================================
& & & & 课堂教学是一种信息传递过程：把存于教师头脑中的信息通过语言或写(画)到黑板上面的文字(图形)传到学生的头脑中。当学生提问，或教师发问学生回答时则信息进行着反方向的传输。所以整个说来是信息交互传输过程。而计算机辅助教学则是在以上传递过程中插入计算机这一中间媒体：把存于教师头脑中的信息首先输入计算机，再由计算机和学生之间进行信息的交互传输，如下图所示。
& & & & 一个计算机是由硬件和软件(即程序和相关数据)两部分组成的，相同硬件结构的计算机可以输入(装入)不同的软件。为计算机输入一个软件的过程相当于教会人学一种技能的过程，输入不同种类的软件就能使计算机所配置的设备(如显示器，扬声器)做不同的工作(输入画图软件就会在显示器上画图，输入唱歌软件就会叫扬声器唱歌，等等)，而不输入软件，也就什么不会做。通常一种机器(如纺纱机，织布机)总是可用来完成一种确定的加工动作(纺纱，织布)，如果不能做任何工作，就不能称为一个真正的机器。所以没有输入任何软件之前，只有硬件配置的计算机严格说就不能称为一个机器，至少可以说不是完整的机器。从这一观点来看，输入一种软件，就是使不完整的机器变为一个完整的机器的过程。可见，软件是十分重要的东西，它就是计算机的一个组成部分。&
& & & & 要计算机来进行课程教学，就要利用课程教学软件，课程教学软件通常称作为“课程件”或“课件”(Course ware)。一个课件在功能上通常能作一系列的讲解或演示，也能向学生提问，进行测试，以及对提问，测试结果的评阅。这些功能要按教学方法组织起来，构成一个可供学生反复操作的交互型系统。&
& & & & 计算机中用来保存信息的基本单元是“双稳态”电路，它只有两种稳定状态，分别用 0和1来代表，所以在计算机内部，所有的信息都要用0，1来表示。一个软件也是由一系列 01 代码组成的，这种代码可能代表数据(数据本身则又可能代表任何信息)，也可能是命令机器对数据如何进行加工的机器“指令”，编制一个软件的过程就是产生一系列二进制代码的过程。这一过程以前是直接进行的，即利用机器指令写程序。但用二进制代码表示数据和指令阅读十分不便，写出来的程序简直就是“天书”，给编写程序带来很大困难。所以后来人们就发明了BASIC，ALGOL，Fortran，Pascal，C，C++，Ada，Java．．．等各种“高级语言”，以及能将高级语言翻译成机器代码的编译器（也是一种软件）。高级语言允许程序中使用文字来表示数据信息和操作，利用这种语言来编制程序并用编译器将其自动翻译成机器代码，这样就方便多了。但高级语言的功能有的善长作科学计算，有的则适用于事务数据处理，并不是对一切编程都很方便。所以，为了便于开发课程软件，也出现了许多专用语言，以及能将这种语言翻译成二进制机器代码的编译器。这种专门用来编制课件的高级语言就叫（课件）写作语言，能够处理这种高级语言（进行“解释”，或直接间接地翻译成机器代码）的软件，连同相应的写作语言在内，叫（课件）写作系统。&
& & & & 由国外大学，研究院或计算机公司开发的课件写作语言到1994年前总计有80多种，以下按它们的适用类型列出比较有名的几种以及它们的开发者，其中也包括适宜于开发课件的部分通用编程语言：
&&&&&&&&& 图2& 国外开发的供课件写作用的专用或通用语言&&
& & & & 开发一个好的课件通常需要多方面的人员参加，包括熟悉课程内容的教师、学生和学者，懂得教育艺术、教育心理学的教育学家，了解信息如何组织和实现的信息科学家和程序设计人员，此外，还可以邀请美术家，作曲家，摄影学家等艺术人才来帮助美化软件，(这在开发普及的&多媒体&软件时更是如此)，各种人员对开发课程软件的贡献可用图3表示。当然，如果你是一个万能型人才，你也可以一个人来完成所有工作，但化去的时间也会长的多。
&图中，位于左边的几种人员从教学内容上为CAI软件提供支撑，即确定要表现什么，右边几种人员则在形式上为CAI软件提供了支持，即确定怎样表现。软件的整个开发过程则如以下图4所示。&
& & & & &这一过程可以描述如下： 课件的脚本作者收集从专业教师或专家学者那里得到的有关课程材料的信息(1a)，和从软件技术顾问那里得到的有关计算机表现手段的信息(1c)，来着 &手脚本的创作，先是计划出一个初稿(2)，确定课件的内容及其表现方式，这一初稿要反复征求专家和技术顾问的意见(3)，当他们都认可后，再开始写作正式的脚本(4)，即对课件内容所作的概念性描述。正式脚本交给编程人员，后者根据它来编出(源)程序，并准备图形，动画，语言，音乐等课件所需的种种资源(5)，这些原始的素材经过预处理后成为编译器可以接受的形式(6)，由编译器将它们转变为可执行的程序(7)，这就是一个课件。课件是否正确和完善则应由学者专家进行复审(9)并交给学生试用(10)，发现问题时就进行修改。以上过程往往需要不断反复，才能将课件变成完善。图中，教学内容的编写与程序逻辑的编写分开，由不同专长的人进行，有利于提高开发效率，缩短开发周期，减少开发费用。&
& & & &开发一个大型的CAI软件是十分耗时的工作，例如由CDC公司和依利诺大学一帮子人合作开发的PLATO系统的开发周期竟长达25年，这不比研制一种高级语言或一个操作系统所需的时间少。&
& & & & 编写课件时先根据教学内容的要求，选择适当的教学模式； 再根据教学模式的要求，将教材所包含的概念，公式，规则，例子进行演示，提问或解释，等，也可根据学生的基础和理解能力产生不同的分支。
& & & & 开发课件的一个重要起因是从教育方法与教育心理学方面考虑的，50年代末，当时国外计算机的使用在大学已有一定的基础，人们希望把当时盛行并取得成效的程序教学(Programmed Instruction)过程&计算机化&，由计算机为学生进行程序教学。这种要求就导致早期的一些写作语言的诞生，其中IBM公司的COURCE WRITER就是最早出现的一种。利用这种语言进行写作，课件作者必须用以下模式来填写文本(Text)和要令(Keyword，或称关键字)，以符合教学蕴含的逻辑：&
&&&&&(1) 计算机向学生提供信息(教学内容)；
&&&&&(2) 计算机向学生提问，并等待学生的回答，直到取得回答或等到规定时间；
&&&&&(3) 检查学生的回答，看它是否与对应的要令相符，以确定回答正确与否；
&&&&&(4) 如果学生的回答正确，就给于肯定，如果学生的回答属于已知的一种错误，程
&&&&&&&&&序发出纠正信息； 如果到时仍没有回答，则给以一般性的提示。
& & & &最早应用这种方法为完整课程开发出课件是斯坦福大学 Patrick Suppes 和 Richard Atkison 所领导的一个小组，他们当时为小学二年级学生开发了一个初等数学课件。在当时另一些开发项目中，人们把课程内容作为数据存于文件，使它和程序教学的逻辑分开。这样，课程内容可以脱离程序而独立地进行修改，而同一个文件的内容也可用不同教学策略的软件来进行试验。这样的安排可以使教育学专家集中精力去从事教学策略的研究，而使学科专家免除编程过程而造成的分心。这种方法事实上也确实被好些CAI软件开发队伍所追捧，如由Brigham
Young大学 C. Victor Bunderson 组织的写作梯队为社会学院开发的数学课件，Mitre公司为 TICCIT (Time-hared，Interactive，Computer ControlledInformational Television，分时交互计算机控制信息电视)系统开发的英语教学课件，等，都采用了这样一种类型。&
& & & &教育学方法作为课件开发的理由应面对这样一些问题：
&&&&&(1) 用计算机作为展现学习材料的基本媒体所付的高额代价；
&&&&&(2) 为操作者精确提供无拘束输入(公式，作图，口语)及其识别的困难性；
&&&&&(3) 还没有一种公认为优秀的教育法理论。&
& & & & 计算机面向学科和课程的使用是课件开发的另一种实现方式，这是许多学院所追随的，它和着眼于教育方法的做法不同。Dartmouth 学院提供了一个卓越的例子，他们利用计算机来进行一种大学课程的从头到尾的教学。Irvine加州大学把计算机广泛地用在一些物理学课程的教学，从1970年起，每年都进行有关大学课程计算机教学课题的年会，建立了为整个大学服务的地区性计算机服务站，办起了通讯。在面向学科和课程的课件开发中，教师作为这一学科的课题专家在确定计算机的使用，编写材料，寻找同事的合作等一系列工作中担负了主要作用。自然，在开发过程中通常都要利用学生们使用计算机的特长和积极性。&
& & & &这一方法也存在许多问题，其中包括：
&&&&&(1) 和教学有关的值得广泛使用的用户文档的分析；
&&&&&(2) 开发和推广这种课件及相关材料在经济上和专业上缺乏激励因素； 等。 &&
& & & & 有些研究者认为，计算机用于教学的重大进展要通过人工智能、自然语言处理、语音识别、更强的编程语言等信息和计算机科学领域的重大突破才能取得；尽管这些科学家典型地都是对自己的领域或相关领域比对教育方法、教育实践的课题的兴趣要大得多，但他们开发的工具、手段在其他的领域也能被利用；计算机科学的研究可能成为获得教学策略、信息结构、知识表示等合理模型的重要来源。对教育应用给于特别重视的研究计划在麻省理工学院、卡尼奇-梅隆大学、德克萨斯大学、加里福尼亚技术学院以及斯坦福大学进行着。除了从计算机和信息科学借用工具之外，还可能得到人类学习和信息处理的新的模式。
& & & & 信息科学在以上领域中至今还没有产生能有效借用的系统。这一领域的技术与材料的开发是相当耗时的。已研究出来的应用要提供给学生还是太昂贵，使用专门设备的技巧对非计算机科学的人来说也不容易。尽管这样，基于计算机和信息科学的各种研究计划仍然能为计算机成功地用于教育的未来的资源提供重要的指示。并且，依利诺大学由Jurg Nievergelt 所领导的一项研究采用了由计算机和信息科学中得到的一种思想后也确实取得了效果，使得一些基本课程的阅读材料每学年可供2000学生同时使用。由于课程是计算机科学中的，软件作者把他对计算机技术的深刻了解以及对专业课程的丰富教学经验很好地结合起来了。
& & & & 在研制 CAI 软件中，把计算机硬件技术和计算机工程一起加以利用可以得到更好效果。依利诺大学计算机辅助教育研究室的工程师们研制的 PLATO系统可方便地为教育方法专家实现程序教育，为教育心理学专家进行教与学的研究，为教师进行课程或实验的讲解和演示，为计算机专家提供学习和学术上的帮助。这一系统所使用的高分辨率图形-字符显示器就是专门为系统开发的一种设备，它带有触摸屏输入能力，能方便地与学生进行对话。Bolt Beranek 与 Newman 及M.I.T 的研究人员在开发一系列的编程语言(Mentor，LOGO，
Telcomp，Strincomp)的同时，也开发了供计算机学习活动用的硬件设备，包括鼠标器，音乐演奏工具等。
& & & &另外两个研究组 (分别由匹次堡大学Thomas Dwyer和Xerox公司Palo Alto研究中心Alan Kay领导) 也有类似的哲学，但给学生采用了不同的方法。他们叫低年级学生编写程序来控制机器人，画动画，产生音乐和语言，等等。为了增强这种能力，学生们的兴趣就会转向数学的或启发式的算法，这样，程序设计语言就会获得更强的概念性支撑。M.I.T组把更多的注意力用在教会儿童怎样想，怎样推理，怎样解决问题。有关这些(以及另一些)带有工程问题的计划，在“世界计算机教育会议”的一些论文集(可参看Lecarme
& Lewis，1975，及 Lewis & Tagg，1981)上有详细的介绍。
(三) 计算机辅助教学发展史中一系列重大事件
===================================
& & & & 以下是对计算机辅助教学发展史中一系列重大事件的回顾，其中自然要涉及作为计算机辅助教学主要工具的计算机本身的发展，以及可用外部设备的发展，还有用来开发计算机辅助教学系统的计算机语言和所用操作系统的发展：
& &1946年，世界上第一台通用电子数字计算机ENIAC诞生，这一机器是由J. Mauchly，J. Presper Eckert 和他们的同事们从1943年起开始研制的；
& &1954年，Laning & Zierler(美国)研制了一个算术表达式的编译器，它同时有赋值，输入/输出，子程序，解某种微分方程的功能；这一编译工具曾在M. I. T 旋风机上实际用过，这是世界上最早出现的一个编译器；
&&&1954年，由IBM 公司John Backus发起，开始研制FORTRAN语言，当时在IBM-704机上进行，企图解决科学和工程中的数值计算问题；
&&&1955年，开始把计算机作为工具用来解决教育中的问题；
&&&1957年4月，IBM公司推出高级语言FORTRAN的第一个版本；
&&&1958年，美国(ACM) 和欧州(GAMM) 联合开发IAL (International Algebra Language，国际代数语言)，后来改称ALGOL-58。ALGOL在大学及工业界得到了很多用户； ALGOL结构在理论上的研究比FORTRAN要强，因而后来成了许多语言的前身；
&&&1958年，IBM公司 Watson Research Center开发了一个用于小学数学教学的CAI系统，它成了计算机辅助教学史上的第一块里程碑。
&& 1959年，COBOL推出，这是一种处理事务数据用的语言，并完全用自然英语来表达；
&& 1960年，ALGOL的改进产品ALGOL-60推出；
&& 1960年，美国Illinois大学在CDC公司的资助下，利用SUPER-73大型机开发&PLATO&计算机辅助教学系统，这一系统历时25年后才完成，是美国最大最有名的CAI软件工程。它可容纳四千个学生终端 (包括千里外的远程终端) 同时工作，功能有自学，自测，模拟，游戏和问题解答。为了实现这些功能，专门设计了带有触摸面板(Touch sensitive panel)的图形-字符显示器。能对几百门课程(数学，物理，化学，医学......) 进行教学。PLATO是英文Programmed Logic
for AutomaticTeaching Operations的缩写，译成中文是&自动教学编程逻辑&，它的缩写和古希腊哲学家柏拉图的英文名字恰好相同。
& 同年，Mitre公司 (后来称Hazeltine公司) 则在中型机上开发低价CAI系统，供专科学校使用，可同时容纳的学生为100个。
& 1964年，PL/I 推出；这是一种既适用于事务数据处理又适用于科学和工程计算的通用编程语言；
&&&同年，Dartmorth学院的J.G.Kemery和J.E.Kurtz研制完成BASIC语言，这是一种专供初学者使用的语言，由于它易学易用，且有较强的图形和前、后台音乐功能，普及推广得很快，特别在早期微机上一度成为一种标准语言，在开发微机CAI软件和游戏软件中起过很大作用。但由于早期的BASIC语言结构化很差，开发大的复杂的程序很不方编，所以后来人们选择了其它语言，而且也促使BASIC语言本身实行了改进；
&&&1967年，麻省理工学院为儿童学习计算机开发出著名的LOGO语言。这一事件通常被认为是计算机辅助学习(计算机的使用)一个成功的例子；
&&&1968年，ALGOL-68推出； 主要特点是增加了事务数据处理的能力；
&&&1970年，DEC公司推出PDP/11机，这是DEC的公司历史上很成功的一个产品，在高等学校中得到了广泛应用，包括C和UNIX等许多著名软件系统最初都是在它的上面研制开发的。PDP/11在我国也用得很多。
&&&1971年，N. Wirth(瑞士人) 在ALGOL的基础上对数据类型进行了扩充，创立了目前在微机上应用极为广泛的Pascal语言；
&&&1973年，Alain Colmerauer(法国人)研制成功PROLOG逻辑编程语言，用来表示知识，解决推理证明等非数值计算问题，在人工智能和专家系统中特别有用；
& &同年，许多半导体公司开发成功容量仅几十兆的半导体随机存储器RAM，但此后，容量不断扩大，最终由RAM取代了磁芯，使计算机存储介质发生了根本变化；
&& 1975年，Apple公司开始推出Apple II系列微机，Apple II 由于有较强的图形显示功能，价格低，性能好，在美国及其他国家都极畅销，Apple II上开发的游戏软件和CAI软件的数目达几千，为计算机和计算机辅助教学的普及作出了很大贡献；
&&&1975年，由美国国防部组织的ADA语言研制计划开始，ADA是一种具有严格语言标准的计算机高级语言，表达能力强，应用范围广，据认为是一种很有前途的语言；
&&&1977年，FORTRAN-77推出；
&&&1980年，ADA推出“FINAL”版，标致已成熟；
&&&1982年，计算机界的巨人IBM公司利用Intel产品8088芯片研制成她的最早的个人用微机-PC机，从此，包括286，386，486，奔腾，等在内的一系列IBM微机及它们的兼容机陆续地大量地跟踪而出，迅速地占有了大片市场，为PC机开发软件的队伍也很快形成。原来为Apple II 开发软件的队伍也不少转向IBM-PC机，使得Apple上的各种CAI软件和游戏软件也很快地搬到了PC机上面。未来CAI的的发展主要就依赖于微机及其上的软件开发了。&
& & & & 以上介绍的计算机辅助教学概况都是有关国外CAI的发展概况，且主要是早期历史，有关CAI的现状及未来趋向请参看西北工业大学杨月茜的“国内外计算机辅助教学的现状和未来”(文献[6])，有关国内CAI的发展情况则请参看北京信息工程学院CAI课题组的“加速发展我国工科高校CAI的若干意见” (文献[7])，这篇文章提供了有关我国开展CAI 方面的很多资料。所以这里不再介绍。以下仅简单介绍复旦大学开展CAI的情况。&
& & & &复旦大学58年大跃进时成立了计算数学专业，61年开始有“程序设计自动化”这一门课；63年复旦制成第一台计算机“602”，64年则又购买了“103”。从此复旦人就有了使用计算机的机会。当时机器的主要用户是数学系计算数学专业教师，其中有的从事计算方法的研究，也有几个搞逻辑和控制论的人在其上试验中文-英文的机器翻译，这是复旦在人工智能这一领域的最早涉足者，但在这容量只有4096个存储单元的机器上实际不可能做出任何工作。68年开始，当时正是国内晶体管和集成电路普遍开花期，用它们制造第2-3代的计算机成了数学系物理系许多教师的热门课题，并确实研制成功了几种机器，其中包括最初的线切割，印花制版等控制机，直到后来的NOVA，753等通用机，这些实践现在看来主要收获是为学校训练了一大批硬件和软件人才，在软件上真正能作出较大事情来还是在79年引进PDP-11计算机后才开始的。这是因为它提供了方便的开发环境，包括分时操作系统，高级语言编辑编译工具，很好的字符和图形终端。在这一机器上所作的工作主要是LSI的CAD(因为电子工程系是有机器的少数系之一)，但也有一些人在其上做过计算机图形学和字符处理(自动排版)方面的工作，值的一提的是，中华人民共和国第一代居民身份证的底纹图案就是在这一机器上设计并画出来的。计算机的全校性普及和推广则是在80年中期各系都有较多IBM-PC微型机后才开始的。开发CAI软件则大部份是在86-87年开使的。据不完全的统计，复旦在PC机上自行开发的CAI软件约20来个，其中包括外语，化学，物理，生物，计算机科学，管理等各领域，软件的类型则有辅助教学的，处理实验数据的，或管理数据库。复旦很早就成立了计算机中心，本系没有条件使用计算机的教师和学生可以在那里使用计算机，最近则又成立了CAI实验室，添置了20多台IBM-PC/386，486，为开发CAI软件及进行计算机辅助教学的实践创造了条件。不过总的说来，复旦在CAI
在许多方面所做工作或者从事CAI工作的条件比起北大，清华，北方交大，西安交大等开展 CAI研究较早的学校来还是远远不够的，必须奋起直追才行。&
(四) 计算机辅助教学的优点
============================
& & & & 计算机辅助教学的软件一旦研制成功后，就可以无限地复制或用网络通讯广泛传播，供成千上万的人使用，而不是教室中的几十个人用。所以效率可提高许多许多倍。大量采用CAI软件进行教学，可为学校补充相当可观的教学力量，在不扩大教师队伍也不增加现有教师教学负担的情况下招收更多的学生。这在当前高校教师大量外流或跳槽的情况下无疑很有意义。
& & & & 计算机辅助教学也能提高教学的质量，这应归结于许多原因：从信息量的角度来看，即使是普通的微机，和教师课堂教学相比，也能更多更快地提供信息。计算机善于提供图形图象信息，只要预先准备好，不需要一秒钟内就可以画满一个屏幕，教师则由于速度的限制，很少画图，主要靠语言文字来表达。而图形、图象可以比文字容纳远远要大的信息量! 例如用来表示256个西文字符的常用8X8点阵，用字符时只有8 bit信息，而用图形图象来表示，就可以达到64 bit，信息量差56 bit，若用倍数表示，则为27936倍，即7.2亿亿倍!
如果用彩色显示器，则相差还要大(写文字时色彩通常不增加信息量，因为用白粉笔或红粉笔写的字意义相同)。
& & & & 从生理上看，人的视神经的传输能力远远要比听神经大，用耳朵听是一个音节一个音节地“串行输入”信息的，用眼睛看则是象用照相机照相那样的“并行输入”过程，一下子就可扫视一大片。人们可以做到一目十行，这至少有300个字，但无法“一耳300音”。正常人的眼睛耳朵平时都打开着，但获得的信息90%以上是由眼睛得到。瞎了眼睛比聋了耳朵要更痛苦，也就是因为人的主要信息输入通道被堵死了。
& & & & 此外，实验证明，脑子记忆视觉信号的能力也比记忆听觉信号的能力强，同样的一桩事情，听过容易忘，看过了就印象深刻，容易记牢。“百闻不如一见”的说法，无论从获的信息量的多少或者信息能否被接受来看，都是正确的，并没有夸大。
& & & & 计算机教学能获得好的教学效果还在于它是一种个别教学形式，学生又处于主动地位，学习内容和进度都可由学生决定。这样，每个人都可以根据自己的情况作出最合适选择，符合因材施教原则。同时，学生在学习过程中始终与计算机处在交互状态，不仅要接受知识，还要思考如何操作或如何回答计算机的提问，并从计算机及时获得反馈信息。这种积极思考与反复的“输入输出”过程比连续几小时的课堂灌输过程能使学习更为巩固，且也不容易疲劳。
& & & & 用计算机模拟复杂的过程也是计算机辅助教学工作中用的较多并取得很好效果的一种。在自然科学中，大量的过程或现象是多维的和动态的，如分子电子的运动，不可能用语言来描述它们的过程，而计算机利用高速运算的特点，可以用实时方式或用动画技术来表现它们的运动过程。
& & & &便于交互是计算机辅助教学的极重要的特点，这是其他任何一种教学用具（如录音，录像，..)都不能实现的。电视教学在各高校之所以未能很好地发挥作用，不能为学生提供交互手段是一个重要原因。
& & & & 可以创作是计算机辅助教学的又一极重要的特点。自然界有许多过程或者是因为时间太长，或者因为进行得太隐蔽，还或者因为根本就是不能再现的历史事实，无法依靠任何观察工具来记录它们的全过程，例如从猿到人的进化过程，从一个受精卵到一个新生婴儿的个体发育过程，地球或星系或整个宇宙的演化过程，等，所有这些，利用计算机的创作能力就可以解决：既然人类进化的初始状态是猿，最终状态是人，那么中间的一切过度状态就可用计算机“连续插值”的办法产生出来；胚胎发育虽然形态变化很大，但其中关键阶段的形态都是清楚的，因而可用“分段插值”产生；天体演化的初始状态虽然不可能有人看到过，但已有科学的假设，所以这一状态，因而也是所有过度状态都可以创作出来。
& & & & 用计算机程序模拟代替某些真实的教学实验可节省经费开支。电子电路实验就是一个例子，一次实验通常都有大量电子器件耗损，用计算机程序模拟则不存在这个问题。用到贵重化学试剂的化学实验也可用程序模拟代替。
& & & &可以减少事故危险是计算机模拟的又一优点。医学院的学生可用计算机程序模拟各种假想的病人供学生进行诊断和处方，而不是在真病人身上进行，事故就不会发生。这种做法至少在实习的开始阶段是有意义的。驾驶员通过计算机上的模拟驾驶程序来训练，合格后再去驾驶真实飞机危险性就会大大减少，等等。&
(五) 关于发展趋向
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& & & & &一般认为，智能化，网络化，和多媒体化 这三化是CAI发展的三个主要方向。有关智能化，前面我们已经谈到，这是一个将使计算机辅助教学取得重大改观的方向，由于前景吸引人，容易得到政府或其它方面的资助，所以从事研究的人员很多，但由于这一领域技术开发本质上的困难性，至今还没有见到有什么可被CAI领域实际借用的技术或系统出来，在CAI领域应用，除了功能或智能外，还必须考虑廉价，可靠，有效。网络化的意义在于资源共享，减少计算机用于教学所化的费用，但目前联网的不是简单的终端而是微机，从硬件设备来说，并不因此有所节省。另外，在目前国内软件还没有获得可靠的知识产权保护、基本都使用盗版情况下，所谓资源共享并不能见到有太大价值，相反，微机连网也有许多缺点，广告太多，十分烦人，影响着任何一项正常工作，除非我们仅利用局域网，这是能对CAI有帮助，而Internet网的作用我认为主要是搜索，获得信息；因此，只有多媒体化是最吸引人的东西了，将它应用到CAI中会立刻见到效果，值得我们进行大力开发，在这方面，复旦已做了不少工作，前面已做介绍，国内其他院校也已做过不少工作。有关多媒体的课题，因有专门的介绍，这里不再谈了。&
(六)参考文献
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[1] K.L. Zinn, &Computer-Assisted Instruction&，Encyclopedia&of &Computer&Science and Engineering，second edition，New York。pp292-294
[2] K.L.Zinn, &Computer-Assisted Learning andTeaching&，Encyclopedia &of&&&Computer Science & Engineering，secondedition，New York. pp294-303
[3] K. L. Zinn, &Authoring Languages andSystems&，Encyclopedia of Computer Science &Engineering，second edition，NewYork。pp144-146
[4] Edward N. Ferguson, &Computer Graphics Education Directory&， Computer& Graphics，vol。27，N0。1，JAN。1993，pp15-25
[5] J. E. Sammet, &&Software history&，Encyclopedia of Computer Science and &&&&Engineering，secondedition，New York。pp
[6] 西北工业大学，杨月茜：“国内外计算机辅助教学的现状和未来”，电子高等教育，1992年第4期，pp61-64
[7] 北京信息工程学院CAI课题组：“加速发展我国工科高校CAI的若干意见”，电子高等&&& 教育，1994年第一期，pp5-10
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