第 1 章 绪论
1.1 引言
随着计算机技术和教育理论的进一步发展，CAI 应用已经由学校教育发展到校外教育、家庭教育以及特殊教育，由少数发达国家发展到第三世界，从而促进了教育的发展，教育技术和观念的变革[3]。在“科教兴国”作为立国之本的新时代，理应更认真地思考“科技兴教”的问题，就像生产力的提高必须借助于生产工具的改革一样，有什么样的工具水平就有什么样的生产力水平。如果我们的教学还停留在“一张嘴巴”、“一支粉笔”、“一块黑板”类似刀耕火种的年代，那只是保持一种技术含量较低的劳动密集型产业，就难免造成教学效率不高、教学质量较低的现象[4]。随着计算机应用的日益普及，计算机辅助教学也随之渗透到各个层次的教育中。特别是随着计算机网络，大屏幕投影和多媒体技术的应用和发展，人们逐步认识到，计算机应用到教学领域，不仅可以提高教学的质量和效率，而且教学的模式，教学的思想，教学的潮流，教学的过程以及教学的组织也将得以进一步发展[5]。
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1.2 CAI 的国内外现状
CAI 从单一的计算机系统发展成计算机网络体系，从最初简单的程序教学发展到集多种媒体、多种技术于一体的智能化教育系统，至今已有 30多年的历史。关于 CAI 的发展，人们普遍关心的是课件研制、写作环境以及 CAI 的效果研究与评价三个方面。由于不同国家和地区发展状况不同，CAI 的开发策略和模式也不尽相同，以美国等经济发达国家为代表的国家以自由法则来实现 CAI 的研发。起步较晚、经济仍不够发达的国家和地区，比如台湾地区则以统筹规划的发展模式来展开。我国 CAI 起步比较晚，但是发展很快，据不完全统计，到 1992 年底，全国 288 所普通高等工科学校中，有 117 所开展了 CAI 工作，研制、开发和使用的教学课件总数达 1764件，其中，自行研制开发的有 921 件。一批 CAI 研究与应用成果获得了国家教委和省、部级教学优秀成果奖[9]。利用多媒体教学在全国高校普及开来，特别是一些重点院校和经济发达省份的高校，几乎所有的教室都配备了计算机、投影仪和声控设备，为利用多媒体技术进行教学提供了必要的物质条件。
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第 2 章 CAI 软件的理论基础
2.1 积件理论
2.1.1 积件思想的阐述
我国教育理论工作者在认真分析了课件为什么不利于 CAI 的长远发展，为什么不能适应千变万化的教学实际等诸多问题的基础上，以马克思主义哲学为指导，对中华传统文化和思想宝库进行开掘、领悟、提炼，参照周易阴阳生八卦、八卦变万象的理念提出了以基元(知识点)的无穷组合来适应千变万化的课堂实际——这种思想被称为积件思想。积件思想不是准备现成的精美电子教材灌输给学习者，而是提供丰富的学习资源。简单的说就是将教学内容分成一个个独立的小单元，每个单元用合适的表现方式来表现，如一段视频，一组动画，一张图片，一个简短的课件等。这样，对于同样的内容，可以根据学生的兴趣，选用不同的单元模块来表现。教师在使用时，像搭积木一样，按照需要将这些小单元组合在一起，便可形成一个真正的课件，以供教学使用。根据学生情况不同，教学要求不同，可以相应的增减单元模块，以适应实际情况的需要。这种以“学”为主的教学观点，可以让学习者根据自己的需求和学习基础，主动地吸收和消化，从而形成自己的认知结构。有利于培养学习者的学习能力和创新精神，符合当前知识经济时代培养创新人才的要求。
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2.2 学习理论
2.2.1 行为主义学习理论
行为主义学习理论产生于 20 世纪 20 年代的美国，在 20 世纪前半个世纪一直占据统治地位。行为主义强调学习环境对学习者学习的作用，十分重视学习环境的创设和设计。行为主义强调外显的行为，认为行为的多次愉快或痛苦的结果能够改变学习个体的行为，或使个体模仿他人的行为。行为主义学习理论认为学习是一个刺激——反应的联结过程，刺激是指外界的环境，反应是指伴随着外界环境所产生的相应的行为。行为主义心理学认为学习通过强化建立刺激——反应之间的联结的链，只要控制外部刺激就能控制和预测个体的行为，从而就能控制和预测个体的学习效果。那么，在行为主义理论的指导下，主张采用各种媒体进行个别教学；课程内容方面强调由简到繁的积累、强调基本技能的训练；课程与教学方面应强调行为目标；主张开发各种教学技术；赞同教学绩效、成本——效应分析和目标管理；提倡系统方法的教学设计，把课程目标和内容分解成小单元，一步一步地逐渐掌握课程内容，最终达到预期的教学目标。
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第 3 章 CAI 软件采用的技术方法 ·········29
3.1 基元的积件化处理技术 ·········· 29
3.2 任务执行自动化处理技术 ·············· 30
3.3 ActiveX 控件技术 ············ 32
3.4 超文本/超媒体技术·········· 34
3.5 本章小结 ·············36
第 4 章 智能积件式数学 CAI 软件的开发·····37
4.1 CAI 软件制作工具的现状分析 ········ 37
4.2 软件设计思想和开发原则 ·············· 38
4.3 开发工具 ············· 39
4.4 软件的框架结构·········· 41
4.5 各功能模块的实现··········· 42
4.6 软件的设计特点············ 46
4.7 积件库的具体开发············· 47
4.8 组合平台的具体开发 ············ 51
4.9 本章小结 ··············· 54
第 6 章 智能积件式数学分析 CAI 软件的研制
6.1 数学分析 CAI 研制的需求分析
6.1.1 数学分析课程的教学现状
数学分析课程是连接初等数学与高等数学的桥梁，是高师和综合性大学数学专业非常重要的一门专业基础课和考研必考课。数学分析主要讲授一元及多元微积分学和无穷级数理论，旨在对学生进行系统而严格的近现代数学思想和方法的教育与训练。数学分析教学在培养学生良好的数学意识，敏捷的数学思维方式，分析问题、解决问题的能力及创造能力方面发挥着无可替代的教育功能[70]。上世纪80年代以来，我国的高等教育进行了一系列重大改革，逐渐与国际教育模式接轨，取得了令人瞩目的成就。目前，对于数学分析课程的改革主要从教学内容和教学方法两个方面进行研究。在教学内容方面，因为数学分析是一门基础课，经历数百年的发展和锤炼，已经形成其独有的严密、完整的理论体系和训练手段。
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结 论
通过对国内外发表的学术论文、博士硕士论文库中的论文，以及商业化的各学科 CAI 软件的研究及使用状况的研究分析得出：目前，计算机辅助教学正处在“使用课件，研究积件”的阶段。广泛使用的课件存在多方面的局限性和弊病，而积件的进展又由于多媒体开发工具难以实现处于理论研究阶段。基于此，本文的主要研究工作、成果及创新点主要体现在以下几个方面：
(1)全面总结并分析了积件思想的形成过程，指出积件思想是对我国教学软件领域的历史经验及存在问题进行长期探讨与反思后提出的一种发展我国计算机辅助教学的新思路，进一步丰富了积件思想和理论。
(2)总结和探索了基元积件化处理技术、任务执行自动化处理技术、ActiveX 控件技术和超文本/超媒体技术等在 CAI 软件中的应用问题，在技术层面解决了积件式 CAI 软件实现的途径。
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参考文献（略）