（教育技術學專業(yè)論文）《計算機應用基礎》網(wǎng)絡課程的設計與開發(fā).pdf

內蒙古師范大學碩士學位論文 中文摘要 網(wǎng)絡課程是一種新型的教育資源，它伴隨著計算機、通信和網(wǎng)絡技 術的飛速發(fā)展麗發(fā)展起來的，不僅給傳統(tǒng)的學校教育帶來了深刻變革， 而且使學習者在不受時空限制的條件下可以根據(jù)自身的情況進行學習， 在很大程度上促進了教育社會化和學習終身化的進程。網(wǎng)絡課程在網(wǎng)絡 教育中占有重要的地位，其設計和開發(fā)越來越受到網(wǎng)絡教育者的重視， 是現(xiàn)時代迫切的需要。 筆者在對國內外網(wǎng)絡課程應用現(xiàn)狀及其曾經瀏覽過的網(wǎng)絡課程分 析的基礎上發(fā)現(xiàn)，雖然網(wǎng)絡課程為學習者提供了相對豐富的學習資源， 彌補了傳統(tǒng)課堂教學的不足，但不能滿足所有學習者的學習需要，又因 為計算機應用基礎課程是所有大學生( 包括專科和本科) 非計算機 專業(yè)的公共必修課，學生人數(shù)眾多。所以筆者選取計算機應用基礎 課程中的一節(jié)課不同進制之間的轉換作為設計和開發(fā)的對象，利用 迪克一凱里教學設計系統(tǒng)化方法模型，從需求分析以確定教學目標、教 學分析、學習者和學習環(huán)境分析、編寫績效目標、開發(fā)考核量表、開發(fā) 教學策略、設計并實施教學形成性評價七個步驟對整個教學過程進行了 詳細的系統(tǒng)化教學設計，根據(jù)軟件工程思想，選擇了順序實現(xiàn)的瀑布模 型，從計劃、需求分析、設計、編碼、測試和運行維護等六個基本環(huán)節(jié) 來指導系統(tǒng)的開發(fā)，筆者還根據(jù)本網(wǎng)絡課程的設計目標和功能要求，選 用了m a c r o m e d i ad r e a m w e a v e r8 作為網(wǎng)頁制作工具、a c c e s s2 0 0 3 作 為數(shù)據(jù)庫技術，采用了v b s c r i p t 和少量的j a v a s c r i p t 語言，在w i n d o w s x p 的i i s5 0w e b 服務器上構建了a s p 作業(yè)平臺進行開發(fā)，經過測試 后，本網(wǎng)絡課程作為現(xiàn)實課堂教學的補充和網(wǎng)上延伸，基本達到了輔助 學習的功能，滿足了學習者自學的愿望，同時還為廣大的學習愛好者提 供了服務，促進了學習，提高了學習效率。 關鍵詞：網(wǎng)絡課程，教學設計，瀑布模型，結構化分析模型 a bs t r a c t n e t w o r kc o u r s ea r en e we d u c a t i o nr e s o u r c e sd e v e l o p e dw i t ht h er a p i d d e v e l o p m e n to ft h ec o m p u t e r ，c o m m u n i c a t i o n sa n dn e t w o r kt e c h n o l o g y ，i t w i l ln o to n l yb r i n gt h ep r o f o u n dc h a n g e si nt h et r a d i t i o n a ls c h o o le d u c a t i o n ， a n dt h es t u d e n t sw i t h o u tr e s t r i c t i o nu n d e rt h ec o n d i t i o n so ft i m ea n ds p a c e c a nb et ol e a r n a c c o r d i n gt o i t so w ns i t u a t i o n ，l a r g e l y ，i tp r o m o t e st h e p r o c e s so ft h e s o c i a l i z a t i o no fe d u c a t i o na n dl i f e l o n gl e a r n i n g n e t w o r k c o u r s e p l a y s a n i m p o r t a n t r o l ei nn e t w o r ke d u c a t i o n ，i t sd e s i g na n d d e v e l o p m e n ti su r g e n t l yn e e d e di n t h i st i m eb ym o r ea n dm o r e a t t e n t i o nt o n e t w o r ke d u c a t o r s t h ea u t h o ra n a l y s i st h ea p p l i c a t i o ns i t u a t i o no fn e t w o r kc o u r s ea th o m e a n d a b r o a da n do n c e v i e w e do fn e t w o r kc o u r s e s ，f o u n dt h a ta l t h o u g h n e t w o r kc o u r s ef o rl e a r n e r st op r o v i d ear e l a t i v e l yr i c hl e a r n i n gr e s o u r c e s ，t o m a k eu pf b rt h ei n a d e q u a c yo ft h et r a d i t i o n a lc l a s s r o o mt e a c h i n g ，b u tc a n n o tm e e tt h el e a r n i n gn e e d so fa l ll e a r n e r s ，a l s ob e c a u s e b a s i cc o m p u t e r a p p l i c a t i o n s ”c o u r s ei sm a j o rp u b l i cn o n c o m p u t e rc o u r s e sf o ra l ls t u d e n t s ( i n c l u d i n gs p e c i a l i s ta n du n d e r g r a d u a t e ) ，h a sal a r g en u m b e ro fs t u d e n t s s o t h ea u t h o rs e l e c t sal e s s o ni nt h ec o u r s eo f ”b a s i cc o m p u t e ra p p l i c a t i o n s ”一 c o n v e r s i o nb e t w e e n d i f f e r e n t s y s t e m s a st h e o b j e c t o fd e s i g na n d d e v e l o p m e n t ，u s e so ft h es y s t e m a t i cm e t h o d so fd i c k c a r e y si n s t r u c t i o n a l d e s i g nm o d e lt od oad e t a i l e ds y s t e m a t i ci n s t r u c t i o n a ld e s i g nf o rt h ee n t i r e t e a c h i n gp r o c e s sf r o ms e v e ns t e p so fi d e n t i f yi n s t r u c t i o ng o a l s ，c o n d u c t i n s t r u c t i o n a n a l y s i s ，i d e n t i f ye n t r yb e h a v i o r s ，w r i t e p e r f o r m a n c e o b je c t i v e s ，d e v e l o p c r i t e r i o n r e f e r e n c et e s t s ，d e v e l o p i n s t r u c t i o n s t r a t e g y d e s i g n c o n d u c tf o r m a t i v ee v a l u a t i o n ，b a s e do nt h ei d e a so f s o f t w a r ee n g i n e e r i n g ，c h o o s e st h ew a t e r f a l lm o d e lr e a l i z e ds e q u e n c et o g u i d et h ed e v e l o p m e n to ft h es y s t e mf r o ms i xb a s i ca s p e c t so fp l a n n i n g ， n e e d sa n a l y s i s ，d e s i g n ，c o d i n g ，t e s t i n ga n do p e r a t i o na n dm a i n t e n a n c e ，a n d b a s e do nt h ed e s i g no b j e c t i v e sa n df u n c t i o n a lr e q u i r e m e n t so ft h en e t w o r k c o u r s e ，t h ea u t h o ra l s os e l e c t sm a c r o m e d i ad r e a m w e a v e r8a st h et o o l so f w e bp a g e sa n da c c e s s2 0 0 3a st h ed a t a b a s et e c h n o l o g y ，u s e so fv b s c r i p t a n das m a l la m o u n to ft h ej a v a s c r i p tl a n g u a g e ，b u i l d sa s pp l a t f o r mo n w i n d o w sx f si i s5 0w e bs e r v e rf o rd e v e l o p m e n t ，a f t e rt h et e s t i n g ，t h e n e t w o r kc o u r s ea st h e s u p p l e m e n to fc l a s s r o o mi n s t r u c t i o na n do n 1 i n e e x t e n s i o n ，r e a c h e sab a s i cf u n c t i o no fs u p p o r t i n gt h es t u d ya n dm e tt ot h e a s p i r a t i o n so fs e l f - l e a r n e r s ，a ts a m et i m e s ，p r o v i d e ss e r v i c e sf o rt h ew i d e r s t u d yf a n s ，p r o m o t e dt h es t u d y ，a n di m p r o v e st h ee f f i c i e n c yo ft h es t u d y k e yw o r d s ：n e t w o r kc o u r s e ，i n s t r u c t i o n a l d e s i g n ，w a t e r f a l lm o d e l ， s t r u c t u r e da n a l y s i sm o d e l 獨創(chuàng)性聲明 本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究 工作及取得的研究成果，盡我所知，除了文中特別加以標注和致謝 的地方外，論文中不包含其他人已經發(fā)表或撰寫過的研究成果，也 不包含本人為獲得內蒙古師范大學或其它教育機構的學位或證書 而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均 已在論文中作了明確的說明并表示感謝。 簽名：敞日期：硼年廠月三日。 | 關于論文使用授權的說明 本學位論文作者完全了解內蒙古師范大學有關保留、使用學位 論文的規(guī)定：內蒙古師范大學有權保留并向國家有關部門或機構送 交論文的復印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱，可以將學位論文 的全部或部分內容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印 或掃描等復制手段保存、匯編學位論文，并且本人電子文檔的內容 和紙質論文的內容相一致。 保密的學位論文在解密后也遵守此規(guī)定。 簽名：詈參彼 言簍芋乞磊之月弓日 l 第1 章問題提出 網(wǎng)絡課程是一種新型的教育資源，它伴隨著計算機、通信和網(wǎng)絡技術的飛速發(fā) 展而發(fā)展起來的，不僅給傳統(tǒng)的學校教育帶來了深刻變革，而且使學習者在不受時 空限制的條件下可以根據(jù)自身的情況進行學習，在很大程度上促進了教育社會化和 學習終身化的進程。網(wǎng)絡課程在網(wǎng)絡教育中占有重要的地位，其設計和開發(fā)越來越 受到網(wǎng)絡教育者的重視，是現(xiàn)時代迫切的需要。 計算機應用基礎這門課程是大學生非計算機專業(yè)的公共必修課程，涉及面 廣，操作性強，學習人數(shù)眾多，通過該課程的學習，可以培養(yǎng)學習者計算機應用能 力，提高學習者運用計算機及網(wǎng)絡這一平臺進行學習的能力，從而對順利完成其它 課程的學習，對畢業(yè)后能迅速適應崗位需要，具有重要作用。所以這門課程比較適 合在網(wǎng)絡環(huán)境的支持下進行學習。 不同進制的表示及其轉換能夠解決人與計算機之間的交流，人們日常生活中大 量接觸的是十進制，在計算機中，機器只識別二進制碼，用二進制機器語言編寫的程 序通用性很差。就開發(fā)了符號化的匯編語言，在匯編語言中通常用八進制碼和十六 進制碼，編寫的匯編程序必須由編譯系統(tǒng)翻譯成機器語言后，才能由機器執(zhí)行所 以筆者認為，安排這節(jié)內容非常必要，為學習者學習計算機、網(wǎng)絡和物理等其它知 識奠定了基礎。 但是，目前還存在很多的問題，現(xiàn)將網(wǎng)絡課程存在的問題及其計算機應用基 礎課程的傳統(tǒng)授課方式中存在的不足具體歸納如下： ( 1 ) 網(wǎng)絡課程的內容組織形式比較單一，大多數(shù)還只是停留在把書本知識變成 電子文稿或靜態(tài)頁面的形式來呈現(xiàn)，沒有根據(jù)學習者的特征組織內容以滿足學習者 的學習需要。 ( 2 ) 網(wǎng)絡課程的設計缺少對學習者學習的評價與即時反饋。 ( 3 ) 計算機應用基礎課程在傳統(tǒng)的授課方式中，以線性結構呈現(xiàn)教學內容， 沒有突破時空的限制，阻礙了學習者和教師之間、學習者群體之間的同步或異步的 交流與協(xié)作。同時不能滿足各種不同類型的個別學習者( 包括年齡、地域的差異) 的學習需要。 因此，筆者選擇計算機應用基礎課程中不同進制之間的轉化進行網(wǎng)絡課程 的設計與開發(fā)，主要解決以上幾大問題，滿足廣大學習者的學習需求，提高學習效 率。 內蒙古師范大學碩士學位論文 2 研究綜述 筆者從國內外研究現(xiàn)狀、研究的目的和意義兩個方面進行綜述。 2 1 國內外研究現(xiàn)狀 隨著信息技術的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡技術在教育教學領域的運用日趨廣泛。在國外， 發(fā)達國家已實現(xiàn)了基于網(wǎng)絡技術開展跨國界協(xié)作學習活動，在國內，國家級的遠程 教育傳輸平臺已經建成，具備了利用網(wǎng)絡和遠程教育的方式進行教育的條件。這充 分說明，將網(wǎng)絡技術運用于教育教學已越來越成為各國教育的大趨勢。但是也存在 許多不利因素，有待進一步去完善。 2 1 1 國外網(wǎng)絡課程的研究現(xiàn)狀 1 ( 1 ) 美國 1 9 9 3 年9 月，美國政府正式提出國家“信息高速公路 的計劃，加大對信息基 礎設施建設的投資，推動信息技術在社會各領域的廣泛應用。美國聯(lián)邦教育部統(tǒng)計 中心2 0 0 2 年公布統(tǒng)計數(shù)據(jù)，9 9 年初，所有公立學校已接入互聯(lián)網(wǎng)。2 0 0 2 年，美國 麻省理工學院( m i t ) 基于網(wǎng)絡技術，面向世界開放了1 1 0 0 門本科和研究生課程( 截 止2 0 0 5 年6 月1 日) ，其“全球知識共享園地”的辦學理念使許多人受益。m i t 的 開放課程與網(wǎng)絡課程，是根據(jù)網(wǎng)絡教學對像的特點，充分利用已有資源為教學與科 研服務的一個典型例子。 到目前為止，一個覆蓋全國主要教育機構的網(wǎng)絡業(yè)已形成，幾乎全國所有的學 校都能開展網(wǎng)絡教育。在高校，網(wǎng)絡教育所開設的學歷、學位課程基本覆蓋了美國 高等學校所有的學科和專業(yè)。 ( 2 ) 英國 1 9 9 7 年1 0 月7 日，。英國政府發(fā)布了題為連接學習化社會一國家學習信息系 統(tǒng)建設的政府咨文報告，宣告英國國家學習信息系統(tǒng)建設計劃的正式啟動。英國 “國家學習信息系統(tǒng)”( g r i df o rl e a r n i n g ) 是開發(fā)與應用在線學習、教學與公 眾服務的國家信息網(wǎng)絡體系。1 9 9 8 年g r i d 首先面向教育系統(tǒng)啟用，接著推廣到全 社會。2 0 0 2 年內g i r d 網(wǎng)絡連接英國所有的家庭、社區(qū)、大眾媒體傳播體系，滿足 學校教育、家庭教育、職業(yè)教育、終身教育和社會經濟發(fā)展的各種需要，將英國社 【1 】莊東曉中外網(wǎng)絡教學資源的心用綜述【j 科教論從，2 5 7 2 第2 章研究綜述 會建設成為學習化的社會。國家教育信息高速公路啟動部組織位于較偏遠地區(qū)的 3 0 0 0 所中小學和3 0 0 所學院參與實施“網(wǎng)上試驗項目評價 活動，取得很多成功的 經驗。 英國開放大學( o p e nu l l i v e r s i t y ) 是最早應用多種媒體教學的遠程教育學校， 為網(wǎng)絡上學習的學生提供了各種層次的教育( 結業(yè)證書或課程證書、畢業(yè)證書、碩 士學位) ，幾乎包括所有學科的課程。 ( 3 ) 日本 日本2 0 0 5 年信息與交流白皮書統(tǒng)計數(shù)字，2 0 0 3 年公立學校每8 8 個小學 生有一臺電腦，因特網(wǎng)接通率9 9 8 ，2 0 0 6 年3 月通過的“電子日本戰(zhàn)略，日本計 劃在2 0 0 5 年互聯(lián)網(wǎng)普及率達6 0 以上。2 0 0 2 年，文部省提出“信息立國教育工程” 的報告，完善支援體制，以委托給企業(yè)的方式，在全國范圍內完善支援平臺等的學 校信息化支援體制，在開發(fā)學校教育專用課件的同時，繼續(xù)開發(fā)社會各個領域內的 教育專用課件。很多大學建立校際衛(wèi)星通訊網(wǎng)，通過衛(wèi)星向覆蓋區(qū)域內的高校提供 教學服務，交流教育經驗，提高全國大學教育的資源整體效益。 2 1 。2 國內網(wǎng)絡課程的研究現(xiàn)狀【2 】 自改革開放以來，我國普及信息化網(wǎng)絡教育有了長足的發(fā)展與進步，營造了良 好的網(wǎng)絡教學環(huán)境，推動教育思想、教學內容、教學方法、教學模式、教學手段的 革新和發(fā)展，提高了教育的質量，在社會上形成了寬松、和諧的網(wǎng)絡教育教學氛圍。 2 0 0 0 年1 0 月2 5 日，教育部在全國中小學信j 息技術教育工作會議上，明確提出 了我國發(fā)展信息化教育的總體規(guī)劃和實施標準。 近幾年來，我國在基礎設施建設上取得了顯著的成果。至2 0 0 3 年，我國中小 學信息技術教育中生機比從1 9 9 9 年的1 2 1 ：l 提高到3 3 ：l ，2 0 1 0 年以前，爭取使 全國9 0 以上獨立建制的中小學校都能上網(wǎng)。我國重視網(wǎng)絡教育平臺與教學網(wǎng)站的 建設。國內教學網(wǎng)站的建設，是在教育部“關于啟動高等學校教育質量與教學改革 工程精品課程建設工作的通知”之后開展起來的。例如，廣東省高?，F(xiàn)代教育技術 “1 5 l 工程”就是一個典范，是指在“十五”期間，組織全省高校研制開發(fā)1 0 0 個 專題學習網(wǎng)站，建設5 0 個專業(yè)公用資源庫，開展1 0 0 項基于網(wǎng)上資源利用的教學 改革試驗研究。2 0 0 3 年4 月，出版廣東高等學?，F(xiàn)代教育技術“1 5 l 工程工程” 2 1 莊東曉中外嘲絡教學資源的應用綜述 j 科教論叢：2 5 7 姚艷中小學教師教育刪絡資源建設及應用現(xiàn)狀調企研究 d 曲阜師范人學，2 0 0 8 6 ：1 張建洲中小學教育信息化網(wǎng)絡教育資源特征現(xiàn)狀分析及對策研究 j 中國電化教育1 7 4 期，2 0 0 1 7 ：4 0 4 2 3 內蒙古師范大學碩士學位論文 建設規(guī)范( 試行版) ，該規(guī)范包括教育資源描述規(guī)范與技術要求、專業(yè)資源庫建 設規(guī)范、專題學習網(wǎng)站建設規(guī)范、基于網(wǎng)上資源利用的教改試驗研究規(guī)范?！? 5 1 工程”的實施對我國專題學習網(wǎng)站的發(fā)與應用起到了很大的推動和規(guī)范作用。 目前我國教育科研網(wǎng)發(fā)展迅速、初具規(guī)模并與大多數(shù)高校相連接，成為我國高 等院校教育科研的重要基礎設施，網(wǎng)絡環(huán)境的不斷完善也使網(wǎng)絡教育具有鮮明的色 彩，但是優(yōu)質的資源缺乏尤其是為教育教學服務的優(yōu)質的網(wǎng)絡教育信息資源的缺 乏，已成為我國網(wǎng)絡教育發(fā)展的瓶頸。也是中國互聯(lián)網(wǎng)的通病。 由于互聯(lián)網(wǎng)建設在我國雖然發(fā)展迅速，但仍屬于新興事物，從目前開展的網(wǎng)絡 學習課程的內容來看，網(wǎng)絡技術的運用還只是停留在把書本變成電子文稿或網(wǎng)頁， 沒有真正發(fā)揮網(wǎng)絡課程的優(yōu)勢。如何建設適合學習者學習需求的網(wǎng)絡課程，如何使 學生學會利用網(wǎng)絡資源進行學習，才是我們應該研究探索的。 由此可見，不論是發(fā)達國家，還是發(fā)展中國家，都極為重視網(wǎng)絡教育資源的設 計與開發(fā)。建設適合學習者學習需求的優(yōu)質的網(wǎng)絡課程是非常必要的。 2 2 研究目的和意義 信息技術的迅猛發(fā)展對現(xiàn)代遠程教育的開展起到了極大的促進作用，設計和開 發(fā)優(yōu)質的網(wǎng)絡課程是當今遠程教育中面臨的一個重大課題。 將計算機應用基礎課程設計、開發(fā)為網(wǎng)絡課程，可以作為現(xiàn)代遠程教育的 重要教學資源，是現(xiàn)實課堂教學的補充和延伸，突破了書本內容的線性安排，豐富 了現(xiàn)實的課堂教學，有效的引導學習者進行積極思考，激發(fā)了學習者的學習興趣， 同時也突破了時空的限制，使學習者能夠隨時隨地自由地安排學習，進行知識交流， 為學習者提供一個方便的，輕松活潑的、自主學習的環(huán)境，滿足了廣大學習者的學 習需求，從而能夠有效地提高學習質量和學習效率。由此可見，探索和研究網(wǎng)絡課 程的設計與開發(fā)，具有重要的意義。 4 第3 章相關理論基礎 3 相關理論基礎 本研究的主要指導理論有教學設計理論、軟件工程思想，下面分別進行論述。 3 1 教學設計理論 3 】 現(xiàn)代的教學觀認為教學是一個系統(tǒng)化的過程，其中每個成分( 如教師、學生、 教材和學習環(huán)境) 對于成功的學習都很關鍵。這種認識提倡采用系統(tǒng)化方法對教學 進行設計，這里提到的教學設計就是采用系統(tǒng)化方法對教學進行設計的。 教學設計是以獲得優(yōu)化的教學過程為目的，以學習理論、教學理論和傳播理論 為基礎，運用系統(tǒng)方法分析教學問題，確定教學目標，建立解決問題的策略方案、 試行解決方案、評價試行結果和修改方案的過程。 教學設計是一門實踐性很強的應用學科，其理論與方法的有效應用對于實現(xiàn)教 學效果最優(yōu)化具有十分重要的意義。特別是對于遠程教育而言，師生在時空上的永 久性分離，使得教學設計的重要作用更加突顯出來，可以說，教師在學生學習中主 導作用的充分發(fā)揮在很大程度上是通過對學習環(huán)境的設計而體現(xiàn)的。 我們在對網(wǎng)絡課程進行設計時，要遵循如下原則：注重學習目標及學習內容分 析、設計學習活動時注意情境創(chuàng)設，強調“情境”中學習的重要作用，注意信息資 源設計，強調利用各種信息資源來支持“學”( 而非支持“教”) 、強調以學生為中 心、注重自主學習設計、強調“協(xié)作學習 ，要注重協(xié)作學習環(huán)境設計、注重基于 網(wǎng)絡學習策略的設計。 一般情況網(wǎng)絡課程的教學設計主要分為學習者學習需求分析、學習內容的分 析、學習策略的選擇、教與學模型的選擇、學習活動的組織、學習環(huán)境的設計及評 估模塊的設計幾個階段。 在這里筆者采用了迪克一凱里教學設計系統(tǒng)化方法模型【4 】，如圖3 1 。 【】汪瓊譯教學系統(tǒng)化設計 m 北京：高等教育m 版社，2 0 0 4 1 ：卜9 4 埭建利，葉力漢教育技術學專業(yè)英語 m 北京：商等教育出版社。2 0 0 5 6 ：1 2 1 1 2 2 5 內蒙古師范大學碩士學位論文 此模式是建立在學習理論和教學理論基礎上的系統(tǒng)化方法模型。從教學過程的 整個系統(tǒng)來看，迪克一凱里模式得到了普遍的歡迎和應用。該模式最大的特點是最 接近教師們的實際教學，即在課程規(guī)定的教學內容、教學目標的條件下，研究如何 傳遞教學信息。因為大多數(shù)教師無法改變現(xiàn)有的課程及其所規(guī)定的教學內容和教學 目標，他們只能在微觀上研究“如何教”或“如何學”的問題。即怎樣更快、更好 地組織教學或學習信息并用有效的方法傳遞給學習者。因此，該模式的步驟比較符 合教師的實際教學情況和學生的實際學習情況。 筆者采用迪克一凱里教學設計系統(tǒng)化方法模型，并從需求分析( 確定教學目 標) 、教學分析、學習者和學習環(huán)境分析、編寫績效目標、開發(fā)考核量表、丌發(fā)教 學策略、設計并實施教學形成性評價七個步驟對整個教學過程進行了系統(tǒng)化設計。 ( 1 ) 需求分析以確定教學目標 模型的第一步是要確定在學習者完成了學習之后，希望他們能夠做什么。教學 目的有多個來源，如教學目的清單、需求評估結果、對新教學的其他需求等。 ( 2 ) 進行教學分析 在確定教學目標之后，還要確定為了實現(xiàn)目標學習者需要按部就班做什么。教 學分析過程的最后一步是確定在開始教學之前學習者應該具備的技能、知識和態(tài) 度，稱為入門技能?？梢杂脠D示的形式來表示所有已確定技能之間的關系。 ( 3 ) 分析學習者和學習環(huán)境 除了分析教學目標之外，還要同時分析學生、分析學生學習技能的環(huán)境和應用 技能的環(huán)境。學生現(xiàn)有技能、偏好和態(tài)度以及教學環(huán)境和應用環(huán)境的特點這些重要 信息，會影響模型的后續(xù)步驟，特別是教學策略。 6 第3 章相關理論基礎 ( 4 ) 編寫績效目標 基于教學分析和入門技能陳述，就可以具體地寫出學生完成教學后能夠做什 么，這些描述根據(jù)教學分析所確定的技能派生而來，確定了要學習的技能、實施技 能的條件和成功表現(xiàn)的評判標準。 ( 5 ) 丌發(fā)考核量表 基于所選的目標，開發(fā)出相關的評價方案，以測定學生對于目標中所描述行為 的完成能力，重點在于將目標中所描述的行為種類與評價相對應。 ( 6 ) 開發(fā)教學策略 基于前面五步的結果，確定為達到晟終目標在教學中要采用的教學策略。教學 策略包括教學前的活動、信息呈現(xiàn)、練習和反饋、考試以及延展活動幾部分。教學 策略要基于當前的學習理論和學習研究的成果、傳遞教學的媒體特點、要講授的內 容以及接受教學的學生的特點來制定。 ( 7 ) 設計并實施教學的形成性評價 在完成教學之后，就要開展一系列的評價活動，收集數(shù)據(jù)，從而確定如何改進 教學。 詳細設計見：第四部分，網(wǎng)絡課程的教學設計。 3 2 軟件工程思想嘲 軟件工程是指導計算機軟件開發(fā)和維護的工程學科。采用工程的概念、原理、 技術和方法來開發(fā)與維護軟件，把經過時間考驗而證明正確的管理技術和當前能夠 得到的最好的技術方法結合起來，以經濟地開發(fā)出高質量的軟件并有效地維護它。 一個軟件從開始計劃起，到廢棄不用止，稱為軟件的生存周期。一般來說，軟 件的生存周期包括計劃、開發(fā)與運行3 個時期，每個時期又可細分為若干更小的階 段。計劃時期有問題定義和可行性研究兩個階段；開發(fā)時期有需求分析、系統(tǒng)設計、 編碼和測試4 個階段，運行時期主要有系統(tǒng)維護階段。給每個階段賦予確定而有限 的任務，就能夠簡化每一步的工作內容，使因為軟件規(guī)模增長而大大增加了的軟件 復雜性變得輕易控制和管理。要開發(fā)一個高質量的軟件產品，首先要根據(jù)軟件生存 周期為各項開發(fā)活動的流程確定一個合理的框架，稱為軟件生存期模型或軟件開發(fā) 模型。然后根據(jù)確定的框架，順序地逐步完成每個階段的任務。 本系統(tǒng)采用了瀑布模型【6 】( w a t e r f a llm o d e l ) ，該模型將軟件生命周期劃分為制 1 5 1 史濟民，顧春華軟件工程原理、方法t j 應用 m 北京：商等教育出版社，2 0 0 2 1 2 ：5 6 7 內蒙古師范大學碩士學位論文 定計劃、需求分析、設計、編碼、測試和運行維護等六個基本活動，將軟件生存周 期各活動規(guī)定為以線性順序連接的若干階段，并且規(guī)定了它們自上而下、相互銜接 的固定次序，如同瀑布流水，逐級下落，最終得到所開發(fā)的軟件產品，投入使用。 本系統(tǒng)選擇順序實現(xiàn)的瀑布模型進行開發(fā)，如圖3 2 。 定 采用該模型的優(yōu)點： ( 1 ) 它提供了一個模板，這個模板使得分析、設計、編碼、測試和支持的方法 可以在該模板下有一個共同的指導。 ( 2 ) 雖然有不少缺陷但比在軟件開發(fā)中隨意的狀態(tài)要好得多。 ( 3 ) 為項目提供了按階段劃分的檢查點。 ( 4 ) 當前一階段完成后，您只需要去關注后續(xù)階段。 【6 l 史濟民，顧春華軟件工程原理、方法與應用 m 北京：高等教育j f j 版社，2 0 0 2 1 2 ：1 5 1 9 8 第4 章不同進制之間轉換的網(wǎng)絡課程的教學設計 4 不同進制之間轉換的網(wǎng)絡課程的教學設計 網(wǎng)絡課程的開發(fā)需要教學設計理論的指導，做好網(wǎng)絡課程的教學設計，是網(wǎng)絡 課程開發(fā)的關鍵，這樣才能真正發(fā)揮網(wǎng)絡課程的功能。本設計以迪克一凱里教學設 計的系統(tǒng)方法模型( 如圖3 - 1 所示) 作為該網(wǎng)絡課程的教學設計模型，并從需求分析 ( 確定教學目標) 、教學分析、學習者和學習環(huán)境分析、編寫績效目標、開發(fā)考核 量表、開發(fā)教學策略、設計并實施教學形成性評價七個模塊來進行教學設計。 4 1 分析學習需求，確定教學目的 7 】 在教學設計過程中，最為關鍵的工作就是確定教學目的，而學習需要是學習者 目前的狀況與( 學習者個人或社會) 所期望的狀況( 學習者達到水平) 之間的差距， 分析學習需要的目的是為了確定教學目的。 在當今社會，計算機幾乎普及到每個家庭，多數(shù)人渴望了解計算機，并通過計 算機來傳遞信息，但卻不知道信息在計算機中是如何表示的。所以為了讓更多的人 了解計算機中信息的表示方法及表示方法之間的關系是有必要的。 部分學生通過學習前面的內容，雖然初步了解了計算機的基礎知識，知道了信 息在計算機中是用二進制編碼來表示的，卻很難理解這種表示方法和日常生活中的 十進制、專業(yè)人員常用的八進制、十六進制之間的關系，以及是如何轉化的，而且 這部分內容是計算機中信息的表示中的重點內容?；谝陨锨闆r，筆者根據(jù)計算 機應用基礎課程的教學大綱和學生的學習需求，設計了第二節(jié)的內容進行網(wǎng)上學 習，讓學生更好的領會并應用計算機中不同計數(shù)制之間轉換的規(guī)則與方法。 4 2 進行教學分析【8 】 教學分析是_ 個過程的集合，當運用于某個教學目的的時候，就導致了對現(xiàn)實 目的的相關步驟以及學習者完成任務所需的從屬技能的確定。從屬技能，本身可能 不太重要，不足以成為學習的輸出，但是它們是為了完成更高級技能或上位技能所 必須達到的，對從屬技能的獲取，會有利于掌握上位技能或促進上位技能的學習。 教學分析包括目的分析和從屬技能分析。目的分析有兩個基本步驟：第一步是 按照將要發(fā)生的學習的種類對目的進行分類( 不同的學習種類又叫做學習結果類 【7 柵瓊譯教學系統(tǒng)化設；- t - m i 北京：高等教育f 版社，2 0 0 4 1 ：1 2 2 5 【8 虹瓊譯教學系統(tǒng)化設計 塒 ：i t s , ：高等教育出版社，2 0 0 4 1 ：2 7 7 2 9 內蒙古師范大學碩士學位論文 型) ；第二步是確定并順序化完成目的所需要的主要步驟。從屬技能分析是在確定 了目的中的各主要步驟之后，還必須對每一步進行審核，以確定學習者在學習這一 步之前已經知道了什么，已經會做什么。從屬技能分析的目的是要確定每一步的從 屬技能集。 為了達到該網(wǎng)絡課程本節(jié)內容的教學目的，筆者首先根據(jù)加涅的學習結果類型 分類法對學習目的進行分類，因為這是目的分析和從屬技能分析技術的依據(jù)。其次， 確定并順序化完成目的所需要的主要步驟，最后進行從屬技能的分析，并確定學習 者入門技能。 加涅將學習結果類型分為：言語信息、智慧技能、心智運動技能、態(tài)度技能、 認知策略。認知策略可視為智慧技能中的最高級，故可以省略。 言語信息：要求學習者能夠說出、列出或描述出某樣東西，即教學中要傳授需 要陳述或羅列的內容。 智慧技能：要求學習者做出獨特的認知活動，其獨特性在于學習者是用以前沒 有碰到過的信息來解決問題或完成某個活動。三種最重要的智慧技能類型是：形成 概念，運用規(guī)則和解決問題。解決問題也是智慧技能中的最高級。 心智運動技能：要求學習者必須有肌肉運動，可以借助設備，也可以不借助設 備來達到某個結果。 態(tài)度技能：通常描述為趨向于做出某種選擇或決定。 根據(jù)上面的解釋，筆者首先認為本節(jié)的教學目的屬于智慧技能學習結果類型。 學習者具備這些技能之后，就能夠按照特征對事物進行分類，就會應用一種規(guī)則， 會為了解決不同的問題而選擇和應用不同的規(guī)則。 其次，確定和順序化完成目的的主要步驟，其中導入部分屬于第一步，學習不 同計數(shù)制之間的轉換屬于第二步，完成作業(yè)并上傳作業(yè)、其它知識的學習、在線答 題以及留言或者討論均屬于第三步，第四步是教學評價。( 詳見教學策略分析部分) 最后，確定從屬技能，并確定入門技能 加涅提出的層次方法主要用于分析目標分析中確定為智慧技能或心智運動技 能的單個步驟。他所提出的層次分析技術就是要問：“學習者必須已經具備什么知 識，只要再有少量的教學，就能學會這個任務? ”通過問這個問題，設計者能夠確 定一到多個關鍵的從屬技能，這些技能是學習者在進入教學步驟之前就必須掌握 的。在確定從屬技能之后，設計者就要對這些從屬技能問同樣的問題：“學習者必 須要知道如何做什么，才能學會這個從屬技能? ”這將確定從屬技能的從屬技能， 1 0 第4 章不同進制之間轉換的網(wǎng)絡課程的教學設計 不斷重復這個過程，找出越來越低層次的從屬技能，很快就會達到完成任務所需要 的很耩本的層次。 筆者對丁學習不同進制之間轉換的這個步驟，采用了加涅提出的層次方法進行 分析，并確定入門技能。如圖4 1 教學內容的層次分析。 圖4 - 1 教學內容的層次分析 由上圖可以知道學習者的入門技能是： 學習了基數(shù)、位權、各計數(shù)制的表示方法。 那么為了掌握不同進制數(shù)之間的轉換， 即： 知道數(shù)碼和各進制數(shù)，而且學習者已經 學習者就要按照下面的步驟進行學習。 內蒙古師范大學碩士學位論文 ( 1 ) 要學會第2 個主要步驟的教學內容學習者必須按照子步驟的安排進行學 習，如圖4 - 2 。 圖4 - 2 第2 個步驟的子步驟圖 ( 2 ) 要學會第2 9 的子步驟的教學內容學習者必須按照后面子步驟的安排進行 學習，如圖4 - 3 。 入門技能線 圖4 - 3 第2 9 的子步驟的子步驟圖 ( 3 ) 要學會第2 2 0 的子步驟的教學內容學習者必須按照后面子步驟的安排進 行學習，如圖4 4 。 1 2 第4 章不同進制之間轉換的網(wǎng)絡課程的教學設計 2 “卜 2 1 9 l 。 2 2 0 l ，r l2 1 4 _ 2 1 3 一 2 1 1 2 1 9 | _ 2 1 8 2 1 6 ii l1 ttt 2 1 2 2 1 02 1 72 1 5 。 t 。 丁 下t 入門技能線2 1 、2 2 學生已有知識 圖4 - 4 第2 2 0 的子步驟的子步驟圖 4 3 學習者和環(huán)境分析9 j 除了分析教學目標，同時還要分析學習者，分析他們的學習環(huán)境。學習環(huán)境特 征決定了學習者當前的技能、偏愛和態(tài)度。 從教學設計的角度來說，需要知道哪些變量會顯著影響所教學習者人群的成 績，如果按照這些變量來描述學習者，就能夠通過修改教學策略來提高學習效果。 在設計過程的這個階段，同樣重要的另外一件事就是要分析學習發(fā)生的環(huán)境以及學 習者運用新學技能的環(huán)境。 ( 1 ) 學習者分析 學習者是接受教學的對象。在這里要區(qū)分目標人群和試驗學習者，目標人群是 對廣泛可能的用戶群的抽象描述，試驗學習者則是設計師在開發(fā)教學時用來測試教 學的人。一般來說，試驗學習者屬于目標人群，設計者在為目標人群設計教學的時 候，試驗學習者作為目標人群的代表，幫助設計者計劃教學，在教學開發(fā)后確定教 學效果。 本網(wǎng)絡課程是面向全國一年級的大學生，以及喜歡計算機的初學者開設的課 程，這些學生屬于教學的目標人群。他們已經知道了常用的進位計數(shù)制和數(shù)碼的概 念，學習了進位計數(shù)制的基本特點( 基數(shù)、位權) 及計算機中各進位計數(shù)制的表示 方法。對將要學習的內容了解比較片面或者甚至是錯誤的，所以在學習的過程中， 應首先用過去所學的相關知識來解釋現(xiàn)在所學的內容，讓他們在先前理解的基礎上 【9 1 汪瓊詳教學系統(tǒng)化設計 m 北京：離等教育出版社，2 0 0 4 1 ：7 5 9 3 1 3 內蒙古師范大學碩士學位論文 建立新的知識。同時他們對網(wǎng)絡學習比傳統(tǒng)課堂學習要感興趣的多，有學習的動機 和干只極性，而且他們偏好去探索新的學習方式，由此筆者根據(jù)學習樺的分析確定了 要教授的內容及教授的策略。 ( 2 ) 學習環(huán)境的分析 對學習環(huán)境的分析包括兩部分的內容：現(xiàn)狀和應具備的條件?，F(xiàn)狀是對教學將 發(fā)生環(huán)境的描述，應具備的條件給出了支持本教學所需要的設施、設備和資源。 隨著科學的發(fā)展及計算機的普及，當代社會已經具備了廣大學生進行網(wǎng)絡學習 的條件，而且網(wǎng)絡上還有相對豐富的學習資源，為學生的學習提供了便利的條件。 為了進行學習，每個學習者應配備一臺多媒體計算機，在有互網(wǎng)絡的情況下隨時進 行學習，不受時間和地域的限制。 4 4 編寫績效目標【1 0 績效目標是學習者完成了一個教學單元后能夠做什么的詳細描述，是教學總目 標的進步細化，即子目標?？冃繕水a生于教學分析所得到的技能，可以為教學 分析確定的技能書寫一個或多個目標，有時候，還要為入門技能書寫目標。 筆者采用了一種比較常見的教學目標的編寫方法：a b c d 闡述學習目標的方法。 該方法是利用與學習目標相關的四個要素來闡述學習目標。與學習目標相關的四個 要素包括教學對象( a u d i e n c e ) 、行為( b e h a v i o r ) 、條件( c o n d iti o n ) 和標準( d e g r e e ) ， 故這種方法也稱為a b c d 法。 ( 1 ) 教學對象a ：指需要完成行為的學生、學習者或教學對象。如本網(wǎng)絡課程 的學習對象是大一的學生( 包括本科及?？? 和喜歡學習計算機知識的初學者。 ( 2 ) 行為b ：在學習目標的構成要素中，實際的行為及其結果是一個最基本的 要素。它說明了學生通過學習所能夠完成的特定而可觀察的行為及其內容。學習目 標層次的行為動詞及動詞的特征如表4 一l 所示： 【l o 】汗瓊詳教學系統(tǒng)化設計 m 北京： 高等教育出版社，2 0 0 4 1 ：9 4 1 1 1 1 4 第4 章不同進制之間轉換的網(wǎng)絡課程的教學設計 表4 _ 1 學習目標層次的行為動詞及動詞的特征 學習目 特征可參考選用的動詞 標層次 為下定義、列舉、說出( 寫出) 的名 知識 對信息的回憶 稱、復述、排列、背誦、辨認、回憶、選擇、 描述、標明、指明 分類、敘述、解釋、鑒別、選擇、轉換、區(qū)別、 領會用自己的語言解釋信息估計、引申、歸納、舉例說明、猜測、摘要、 改寫 將知識運用到新的情境運用、計算、示范、改變、闡述、解釋、說明、 應用 中去修改、訂計劃、制訂方案、解答 將知識分解，找出各部分分析、分類、比較、對照、圖示、區(qū)別、檢查、 分析 之間的聯(lián)系指出、評價 將知識各部分重新組合，編寫、寫作、創(chuàng)造、設計、提出、組織、計劃、 綜合 形成一個新的整體綜合、歸納、總結 鑒別、比較、評定、判斷、總結、證明、說出 評價根據(jù)一定標準進行判斷 價值 該目標由簡單到復雜遞增，后一類目標只能建立在已經達成的前一類目標的基 礎上，從而形成了目標的層次結構。 ( 3 ) 條件c ：學生在證實其相應的行為及其結果時，總是在一定的情境條件下 進行的，也就是洗在學生證實其終點行為時，我們常提出相應的限制條件。即應說 明上述行為在什么條件下產生。 條件的表述：環(huán)境因素、人的因素、設備因素、信息因素、時間因素、問題明 確性的因素。 ( 4 ) 行為的標準d ：行為的標準是指行為完成質量的可接受的最低衡量依據(jù)。 為了使教學目標具有可測量性，應該對學生行為的標準進行具體的描述。標準是行 為完成質量可接受的最低衡量依據(jù)。 標準的表述方式：次序、正確率、精確度、時間限制( 速度) 、達到標準規(guī)定 的要求( 質量) 。 1 5 內蒙古師范大學碩士學位論文 實際應用中，不一定將條件、標準都列出。 f 面筆者依據(jù)a b c d 闡述學習目標的方法，對于該節(jié)不同知識點來確定要達到 的具體目標，即績效目標。如表4 - 2 所示。 表4 - 2 不同知識點應達到的績效目標 ：嘉塑l 領會應用 知識點分析 i 、r 進制和十進制之間的相互轉換 ( 1 ) r 進制轉換為十進制的轉換規(guī)則 ( 2 ) r 進制轉換為十進制 ( 3 ) 十進制轉換為r 進制計算結果的表示方法 ( 4 ) 十進制轉換為r 進制轉換規(guī)則 ( 5 ) 十進制轉換為r 進制 2 、二進制與八進制之間的轉換 ( 1 ) 二進制轉換為八進制轉換規(guī)則( 三位合一位) ( 2 ) 二進制轉換為八進制 ( 3 ) 八進制轉換為二進制轉換規(guī)則( 一位變三位) ( 4 ) 八進制轉換為二進制 3 、二進制與卜六進制之1 、司的轉換 ( 1 ) 二進制轉換為十六進制轉換規(guī)則( 四位合一位) ( 2 ) 二進制轉換為十六進制 ( 3 ) 十六進制轉換為二進制轉換規(guī)則( 一位變四位) ( 4 ) 十六進制轉換為二進制 本研究中所要達到的學習目標層次主要集中在領會和應用層次。 領會是用自己的語言解釋信息。具體行為包括如表4 一l 所示。 應用是將知識運用到新的情境中去。具體行為包括表4 一l 所示。 綜合以上定義，筆者將上述績效目標進一步具體的、明確的表述為學習者通過 學習后應該表現(xiàn)出來的行為。如表4 - 3 所示。 1 6 第4 章不同進制之間轉換的網(wǎng)絡課程的教學設計 表4 - 3 不同知識點應達到的績效目標的具體表現(xiàn)行為 - 嘉。娑 領會 應用 知識點分析 l 、1 r 進制和十進制之間的相互轉換 敘述、歸納、 ( 1 ) r 進制轉換為十進制的轉換規(guī)則 解釋、轉換 ( 2 ) r 進制轉換為十進制 闡述、計算、運用 ( 3 ) 十進制轉換為r 進制計算結果的表示方法 分類、敘述、選擇 敘述、歸納、 ( 4 ) 十進制轉換為r 進制轉換規(guī)則 解釋、轉換 ( 5 )