当前国内的论著和教材中提出的教学软件设计与开发模式大致可以分为两大类。一类是对教学系统设计模式修改而来的,如对ADDE模式的修改;另一类是在软件工程的线性开发模型中插入教学设计环节的。这两类模式都忽略了教学设计与软件工程的内在联系,不能很好地指导教学软件开发。
教学软件既是一种教学材料,又是一类应用软件。当他作为教学材料,属于教学系统设计的对象,当他作为应用软件,是软件工程的产品。 因此教学软件开发过程中有两条并行交叉的过程。本文在分析开发过程的基础上,提出两者结合的开发模式。
一 教学软件开发过程分析
1 教学材料的系统设计
在教学系统设计中,教学材料的开发是放在整个系统中考虑的,是一系列的相关分析和决策的结果。
教学系统设计有多种模式。图1所示的是美国学者迪克(Walter Dick)和凯里(Lou Carey,James O. Carey)提出的模式,这个模式有广泛的应用。
对于整个设计过程,可以分为两个阶段,即分析阶段和决策阶段。分析阶段的结果是编写出绩效目标。以绩效目标为依据,设计者开始做出的决策,形成如下的设计文件:
● 评价学习的试题和量表;
● 对教学和教学材料的形成性评价方案;
● 对教学和教学材料的总结性评价方案。
● 教学内容和活动的顺序与组织方案;
● 教学材料和教师手册的初稿;
2 教学软件产品的开发
教学软件产品的开发要遵循软件工程的规律。软件工程是“采用工程化的原理与方法对软件进行计划、开发和维护。” 目的是提高软件开发的效率和可靠性。软件开发的基本模型如图2。
这样的线性过程不适合于教学软件开发。首先这种模型是以编写程序代码为中心的,而教学软件除了程序代码,还有大量的媒体元素,如图像、动画、音频、视频等。这些元素的制作是与程序编写并行或交叉进行的,该模型反映不出媒体制作的工作过程。其次是在教学软件设计的初期,由于教学本身的复杂性,设计者不可能完全确定设计的细节,不可能在分析阶段解决所有的分析问题,经常需要在开发过程中修改他们的设计,该模型没有考虑到开发过程中的不确定性。
在对软件开发模型改进的过程中,人们提出了快速原形法、增量模型、螺旋模型等,这些模型的共同特点是把软件开发看作多次循环改进的过程,在多个循环过程中有多次的评估和修改,或是从软件的核心逐步丰富。图3示意了原型法与螺旋模型结合。无论是哪种模型,都有软件开发的基本步骤:分析、设计、开发、测试。
3 教学系统设计与软件开发模型的结合
教学软件与管理软件、工具软件等功能性商用软件最显著的不同,是不能用“功能”来衡量。例如一个文字处理软件,如果测试者能够用软件录入文字,实现任何格式的排版就表明该软件的功能实现了,而教学软件无论运行多么流畅,严格地讲都不能说它具有了功能,因为教学软件的作用效果,不是自身表现出来的,这是具有不确定性的。因此对教学软件,开发是否成功要看教学性,而不是“功能”,而教学性要靠教学系统设计来保证。
无论是从教学系统设计的角度,还是从软件工程的角度,教学软件开发过程都可以分为两个阶段,一个是设计阶段,一个是开发阶段。两个阶段之间有反复调整修改的环节。教学系统设计的理论和方法,主要应用在设计阶段,以实现软件的教学性,为开发提供蓝图。软件工程的思想和方法,贯穿整个设计和开发过程,但重点是开发阶段的组织与管理,以实现软件的技术性能。一个好的教学软件开发模式,应该以教学系统设计为基础,结合软件工程的思想和方法。对这种结合可以用图4示意。该图的内圈表示教学设计过程,外圈表示软件开发过程,两个过程是同时启动同步进行的,交织成一个软件开发循环周期,但是在各个阶段两者的重要程度和工作任务的分量不同。
(2) 设计阶段
设计阶段进行软件的教学内容的组织,明确软件的教学目标,形成对软件的具体描述,为技术实现提供指南。
设计是软件开发的核心阶段,时间用得最多。在这一阶段,要综合应用教学理论,使用控制与交互的各种方法,体现信息呈现的要求。在设计过程中,制作人员之间,以及制作人员与用户之间,要继续交流,对软件最终的样式达成共识,完成原型和设计文件。
(3) 开发阶段
开发阶段使设计的结果最终转化为实际的产品。
这一阶段要运用各种技术手段,包括硬件设备和工具软件,利用和改编现有资料,制作文本、图像等多媒体素材,用编程或创作软件集成软件,经过多种不同水平的测试和试用后,最终完成软件。并且安排软件的总结性评价。
在开发阶段,素材制作、软件编程、手册编写等多项工作往往是并行或交叉开展的,素材创作和程序编写人员是工作的主体,但设计人员和用户仍以不同的角色参与制作过程,同时又在动用所有的技术资源,因此组织管理和质量控制十分重要。
参考文献
[1] 张军征.多媒体教学软件设计原理与方法[M].北京:科学出版社, 2007.
[2] 张军征.多媒体课件设计与制作基础[M].北京: 高等教育出版社, 2004.
[3] Stephen M. Alessi, Stanley R. Trollip. Multimedia for Learning: Methods and Development [M]. Needham HEights: Allyn & Bacon, 2001.
