王忠華　李艷麗

【摘要】根據(jù)軟件工程方法論和建構(gòu)學習主義理論來設(shè)計與開發(fā)網(wǎng)絡教育資源,旨在建立起適應網(wǎng)絡教育和遠程教育快速發(fā)展步伐的網(wǎng)絡教育資源開發(fā)的一般流程模型,引導設(shè)計者和開發(fā)者以專業(yè)化方式合作開發(fā)高質(zhì)量的網(wǎng)絡教育資源。

【關(guān)鍵詞】軟件工程;網(wǎng)絡教育資源;資源庫;開發(fā)流程

【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】A 【論文編號】1009—8097(2009)07—0111—03

引言

教育信息化推動了網(wǎng)絡教育、遠程教育的發(fā)展,相應地拉動了網(wǎng)絡教育的資源需求。網(wǎng)絡教育資源是保證網(wǎng)絡教育和遠程教育順利開展的重要支撐條件。因此,對網(wǎng)絡教育資源的質(zhì)量和數(shù)量提出了更高的要求,迫切需要以工業(yè)化、流水線的方式開發(fā)出高質(zhì)量的教育資源來適應這種高速增長的需求。因此,將軟件工程的思想和方法引入到網(wǎng)絡教育資源的設(shè)計與開發(fā)過程中來,有助于緩解目前這種資源供需脫節(jié)現(xiàn)象,減少資源的低層次的重復建設(shè),可以滿足大眾終身學習的需求。

一 軟件工程概述

軟件工程(Software Engineering,簡稱為SE)是一門研究用工程化方法構(gòu)建和維護有效的、實用的、高質(zhì)量的軟件的學科。它涉及到程序設(shè)計語言、數(shù)據(jù)庫、軟件開發(fā)工具、系統(tǒng)平臺、標準、設(shè)計模式等方面。其基本思想就是將軟件當作一種工程產(chǎn)品來處理,從時間角度對軟件開發(fā)和維護的復雜問題進行分解,把軟件生命的漫長周期依次劃分為若干個相對獨立的階段,并給每個階段賦予明確而有限的任務。典型的生命周期階段可劃分為問題定義、可行性研究、需求分析、概要設(shè)計(總體設(shè)計)、詳細設(shè)計、編碼與單元測試、綜合測試、維護等八個階段,總體由軟件定義、開發(fā)和維護三個時期組成[1]。

從方法論的角度來看,軟件工程的核心方法有如下幾種:①自頂向下逐步求精的設(shè)計方法;②模塊化的程序設(shè)計方法;③結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計方法;④標準化的程序設(shè)計方法[2]。軟件工程和教學設(shè)計一樣,都體現(xiàn)了一種系統(tǒng)方法的思想。采用軟件工程的思想和原則可明顯提高軟件的可靠性、復用性和可維護性。

二 軟件工程應用于網(wǎng)絡教育資源開發(fā)的可行性分析

在對網(wǎng)絡教育資源進行設(shè)計與開發(fā)時,一方面,網(wǎng)絡教育資源主要是用于網(wǎng)絡教育,要對資源中的教學內(nèi)容及其呈現(xiàn)方式、教學過程及其控制進行全面的設(shè)計,即教學設(shè)計;另一方面,網(wǎng)絡教育資源又是一種計算機軟件,它具有從軟件定義、軟件分析、軟件設(shè)計、軟件實現(xiàn)到運行與維護的軟件生命周期,即具有從軟件提出到更新、淘汰的過程。因而也適用軟件工程的思想和方法。計算機軟件開發(fā)的具體過程及其組織應按照軟件工程的思想和方法進行。因此,網(wǎng)絡教育資源的開發(fā)和維護應按照軟件工程的思想和方法去組織、管理。作為一種有效的開發(fā)方法,應將教學設(shè)計的方法和軟件工程的方法有效地結(jié)合起來。以教學設(shè)計的方法對網(wǎng)絡教育資源的教學內(nèi)容、教學過程及其控制進行設(shè)計,這是網(wǎng)絡教育資源設(shè)計的核心。在網(wǎng)絡教育資源開發(fā)的組織和技術(shù)方法上,則應遵循軟件工程的方法,例如,開發(fā)階段的劃分,開發(fā)過程的組織、實施,開發(fā)技術(shù)的應用等,都應采用軟件工程的思想和技術(shù)來提高開發(fā)效率、優(yōu)化網(wǎng)絡教育資源質(zhì)量。

三 網(wǎng)絡教育資源開發(fā)現(xiàn)狀分析

目前開發(fā)的網(wǎng)絡教育資源一般是針對具體的學科課程。既涉及到教學內(nèi)容的教育性和科學性,又涉及到軟件實現(xiàn)的技術(shù)性和效益性。當前開發(fā)的資源過于依賴教學設(shè)計的思想,而忽視其作為軟件應具備的屬性,缺乏規(guī)范的軟件開發(fā)過程。網(wǎng)絡教育資源作為教學軟件具有教學性,但是不能夠以教學設(shè)計來取代教學軟件開發(fā)的一般過程。

網(wǎng)絡教育資源的開發(fā)是基于一定的多媒體著作工具基礎(chǔ)上的,需要多種專業(yè)人員的交流協(xié)作。而當前的資源開發(fā)主要是基于小組和個人,并且在實際的開發(fā)過程中,開發(fā)進程是隱性的,缺乏規(guī)范的管理和顯性的操作流程。過程的推進是沿襲教學設(shè)計的方法和步驟來進行,由此帶來一系列問題:如開發(fā)階段劃分不明晰、開發(fā)人員職責不明確、缺乏編寫“文檔”意識、資源更新緩慢、“老化”的資源循環(huán)使用、開發(fā)周期長等。從而致使開發(fā)效率和質(zhì)量難以保證、各個階段獨立性差、開發(fā)過程的隨意性加大、資源的可靠性和可維護性差、利用率低等。這種個體化的開發(fā)模式難以適應人們增長的資源需求,難以適應當前資源系列化、規(guī)模化的發(fā)展趨勢。因此,需要變革當前的開發(fā)模式來降低成本,提高質(zhì)量和效率。迫切需要利用軟件工程的思想和方法來規(guī)范網(wǎng)絡教育資源的開發(fā)。本文基于軟件工程對網(wǎng)絡教育資源的開發(fā)的一般流程進行了顯性的探討。

四 基于軟件工程的網(wǎng)絡教育資源設(shè)計與開發(fā)的一般流程

網(wǎng)絡教育資源是需要長期建設(shè)與維護的系統(tǒng)工程。由于各種網(wǎng)絡教育資源面向的對象能力層次不同,因此所需設(shè)計、開發(fā)的網(wǎng)絡教育資源在類型、結(jié)構(gòu)、功能上應有形式上的差異變動以滿足學習者個性化的學習需求。采用科學規(guī)范的軟件工程的概念、原理、技術(shù)和方法來開發(fā)、管理和維護網(wǎng)絡教育資源。在開發(fā)過程中,對設(shè)計與開發(fā)的網(wǎng)絡教育資源不斷測試、更新、升級和維護。資源的編輯制作及入庫操作也需要遵循相關(guān)的標準,以便于對資源的共享維護以及用戶對資源的查找和使用,提高資源的使用效率。

網(wǎng)絡教育資源開發(fā)應包括需求分析、教學設(shè)計、結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計、素材編輯制作、教學應用等階段。網(wǎng)絡教育資源設(shè)計與開發(fā)的一般流程如圖1所示。

1 需求分析

需求分析是一切工程設(shè)計開發(fā)的起點,是軟件工程中重要的一環(huán)。通過需求分析可以了解市場和用戶需求,還可以通過分析,整合優(yōu)勢資源,從而避免低水平的重復建設(shè)。

需求分析的結(jié)果,直接影響著設(shè)計階段各種媒體的選擇、策略的制定和情境的創(chuàng)設(shè)。只有掌握了教學的需求,才能了解學習者的狀態(tài),決定資源的主題和類型,形成資源開發(fā)提綱,完成對資源的整體規(guī)劃。

2 教學設(shè)計

設(shè)計階段是在資源開發(fā)提綱的基礎(chǔ)上進一步具體化,即作資源的教學設(shè)計。體現(xiàn)了軟件工程中自頂向下逐步求精的設(shè)計方法。這個階段問題的中心在于“如何總體設(shè)計并具體實現(xiàn)資源”。針對知識主題類型及其知識結(jié)構(gòu)體系來選擇相應的教學策略、相應的媒體表現(xiàn)形式,確定學習者控制的交互類型與反饋方式,創(chuàng)設(shè)適宜的學習情境。

教學設(shè)計就是要依據(jù)教學目標和學生的特點,對資源內(nèi)容進行詳細的分析和處理,找出相應的知識點描繪成知識地圖。對教學順序、呈現(xiàn)和控制策略進行組合,從整體上對資源的呈現(xiàn)策略和控制流程給予規(guī)劃和安排,將知識點放入資源的流程框架中,形成總體方案。

3 結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計

結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計是網(wǎng)絡教育資源設(shè)計與開發(fā)過程中最重要的一環(huán),與軟件工程中結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計方法相對應。結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計就是對網(wǎng)絡教育資源各個教學單元模塊的框架結(jié)構(gòu)、資源內(nèi)容組織編排及其教學的功能進行設(shè)計。在研究網(wǎng)絡教育資源的教學內(nèi)容和教學環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上,先設(shè)計整體結(jié)構(gòu),再設(shè)計每個集成單元的結(jié)構(gòu),最后對基礎(chǔ)素材進行設(shè)計。

由于網(wǎng)絡學習者對網(wǎng)絡教育資源具有路徑依賴性,因此開發(fā)出的資源應具有明確、清晰的框架層次結(jié)構(gòu),符合教學內(nèi)容的內(nèi)在邏輯體系、學生的認知結(jié)構(gòu)和思維習慣。提供相應的導航設(shè)計來避免信息迷航。由于網(wǎng)絡中的資源信息通常是分塊呈現(xiàn),因此信息塊的大小要在學習者理解和記憶的限度以內(nèi),然后按照一定的結(jié)構(gòu)進行組織。

4 界面設(shè)計和腳本設(shè)計

通過編寫文字腳本和制作腳本這些標準化的“文檔”來規(guī)范資源的編輯制作過程。腳本可作為編輯制作基本媒體素材的依據(jù),同時可以理清設(shè)計思路。通過界面設(shè)計來美化界面布局,對細節(jié)進行優(yōu)化,使資源更加人性化,增強資源的視覺沖擊力來增強學生學習興趣和自主學習的積極性。

5 資源的編輯制作與入庫

參照軟件工程的標準化的設(shè)計方法,資源在編輯制作階段應制定統(tǒng)一的參照標準,以便于后期的資源入庫和維護?？梢愿鶕?jù)國家教育部制定的《現(xiàn)代遠程教育資源建設(shè)技術(shù)規(guī)范》進行資源的開發(fā)。實質(zhì)上是運用網(wǎng)絡開發(fā)工具,將設(shè)計思路以文本、音頻 、視頻、動畫、虛擬現(xiàn)實和多媒體應用程序等可視化的形式呈現(xiàn)出來并集成于Web應用程序之中[3]。

在資源的編輯制作過程中,可以先制作基礎(chǔ)素材,再根據(jù)教學設(shè)計方案制作集成素材,形成不同類型的課件、網(wǎng)絡課程等。在網(wǎng)絡資源編輯制作過程中,可以隨時根據(jù)需要,運用有效的評測手段和其他的反饋手段來測試、判斷資源是否達到預期的目標,測試資源的可靠性、穩(wěn)定性等技術(shù)指標。將制作好的資源按類型分類入庫。在入庫時,要對資源的屬性進行標注和預校驗,添加必要的索引信息,確保資源庫中數(shù)據(jù)信息的精確性[4]。

采用積件設(shè)計思想和模塊化的組織形式,可以將網(wǎng)絡教育資源庫構(gòu)架為媒體素材庫、集成單元庫和課件庫三個層次結(jié)構(gòu)。這符合網(wǎng)絡教育資源制作的基本過程,體現(xiàn)了軟件工程模塊化的思想?？v向和橫向都具有相對的獨立性、開放性和可擴充性,有利于維護管理和動態(tài)更新,實現(xiàn)資源的優(yōu)化重組[5]。

6 教學應用

資源庫建設(shè)完成后就可以投入教學應用了。在應用過程中通過不斷反饋和修訂來對各個環(huán)節(jié)進行功能上的擴展、內(nèi)容上的完善,對資源的質(zhì)量水平作出價值性的判斷等。通過網(wǎng)絡教學的實踐進一步推動網(wǎng)絡資源建設(shè)的良性循環(huán)。反饋與修訂是一個動態(tài)的進程,需要不斷地總結(jié)和探索。

另外,在整個網(wǎng)絡教育資源的設(shè)計與開發(fā)的過程中,需要全過程按標準進行評價和管理。從項目一開始,設(shè)計者、開發(fā)者和用戶等需要共同明確最終資源的所有方面的一致標準,每個開發(fā)人員都應該清楚地知道怎么做,始終堅持用確定了的標準來有效地保證網(wǎng)絡教育資源建設(shè)的質(zhì)量和效率[6]。

五 結(jié)語

本研究基于軟件工程的基本思想和方法,對網(wǎng)絡教育資源設(shè)計與開發(fā)的一般流程進行了探討,有助于在資源開發(fā)過程中規(guī)范操作,使開發(fā)人員能明確各個階段的任務分工從而簡化操作程序,提高教師網(wǎng)絡教育資源的開發(fā)能力,提高資源開發(fā)的質(zhì)量和效率。

參考文獻

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[4] 馬秀峰,亓小濤.網(wǎng)絡教學資源庫建設(shè)研究[J].中國遠程教育,2004,2:55-58.

[5] 中山大學網(wǎng)絡教育資源制作與應用技術(shù)專題學習網(wǎng)站[EB/OL].

[6] 張軍征.多媒體課件設(shè)計與制作基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社,2004:84-89.