基于軟件工程的網(wǎng)絡(luò)教育資源開發(fā)流程構(gòu)建

王忠華　李艷麗

【摘要】根據(jù)軟件工程方法論和建構(gòu)學(xué)習(xí)主義理論來設(shè)計(jì)與開發(fā)網(wǎng)絡(luò)教育資源,旨在建立起適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)教育和遠(yuǎn)程教育快速發(fā)展步伐的網(wǎng)絡(luò)教育資源開發(fā)的一般流程模型,引導(dǎo)設(shè)計(jì)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(luò)教育資源。

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

【中圖分類號(hào)】G40-057 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【論文編號(hào)】1009—8097(2009)07—0111—03

引言

教育信息化推動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)教育、遠(yuǎn)程教育的發(fā)展,相應(yīng)地拉動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)教育的資源需求。網(wǎng)絡(luò)教育資源是保證網(wǎng)絡(luò)教育和遠(yuǎn)程教育順利開展的重要支撐條件。因此,對(duì)網(wǎng)絡(luò)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(yīng)這種高速增長(zhǎng)的需求。因此,將軟件工程的思想和方法引入到網(wǎng)絡(luò)教育資源的設(shè)計(jì)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(fù)建設(shè),可以滿足大眾終身學(xué)習(xí)的需求。

一 軟件工程概述

軟件工程(Software Engineering,簡(jiǎn)稱為SE)是一門研究用工程化方法構(gòu)建和維護(hù)有效的、實(shí)用的、高質(zhì)量的軟件的學(xué)科。它涉及到程序設(shè)計(jì)語言、數(shù)據(jù)庫、軟件開發(fā)工具、系統(tǒng)平臺(tái)、標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)模式等方面。其基本思想就是將軟件當(dāng)作一種工程產(chǎn)品來處理,從時(shí)間角度對(duì)軟件開發(fā)和維護(hù)的復(fù)雜問題進(jìn)行分解,把軟件生命的漫長(zhǎng)周期依次劃分為若干個(gè)相對(duì)獨(dú)立的階段,并給每個(gè)階段賦予明確而有限的任務(wù)。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(jì)(總體設(shè)計(jì))、詳細(xì)設(shè)計(jì)、編碼與單元測(cè)試、綜合測(cè)試、維護(hù)等八個(gè)階段,總體由軟件定義、開發(fā)和維護(hù)三個(gè)時(shí)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(jì)方法;②模塊化的程序設(shè)計(jì)方法;③結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)方法;④標(biāo)準(zhǔn)化的程序設(shè)計(jì)方法[2]。軟件工程和教學(xué)設(shè)計(jì)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(fù)用性和可維護(hù)性。

二 軟件工程應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)教育資源開發(fā)的可行性分析

在對(duì)網(wǎng)絡(luò)教育資源進(jìn)行設(shè)計(jì)與開發(fā)時(shí),一方面,網(wǎng)絡(luò)教育資源主要是用于網(wǎng)絡(luò)教育,要對(duì)資源中的教學(xué)內(nèi)容及其呈現(xiàn)方式、教學(xué)過程及其控制進(jìn)行全面的設(shè)計(jì),即教學(xué)設(shè)計(jì);另一方面,網(wǎng)絡(luò)教育資源又是一種計(jì)算機(jī)軟件,它具有從軟件定義、軟件分析、軟件設(shè)計(jì)、軟件實(shí)現(xiàn)到運(yùn)行與維護(hù)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(jì)算機(jī)軟件開發(fā)的具體過程及其組織應(yīng)按照軟件工程的思想和方法進(jìn)行。因此,網(wǎng)絡(luò)教育資源的開發(fā)和維護(hù)應(yīng)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(yīng)將教學(xué)設(shè)計(jì)的方法和軟件工程的方法有效地結(jié)合起來。以教學(xué)設(shè)計(jì)的方法對(duì)網(wǎng)絡(luò)教育資源的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程及其控制進(jìn)行設(shè)計(jì),這是網(wǎng)絡(luò)教育資源設(shè)計(jì)的核心。在網(wǎng)絡(luò)教育資源開發(fā)的組織和技術(shù)方法上,則應(yīng)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(shí)施,開發(fā)技術(shù)的應(yīng)用等,都應(yīng)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(luò)教育資源質(zhì)量。

三 網(wǎng)絡(luò)教育資源開發(fā)現(xiàn)狀分析

目前開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)教育資源一般是針對(duì)具體的學(xué)科課程。既涉及到教學(xué)內(nèi)容的教育性和科學(xué)性,又涉及到軟件實(shí)現(xiàn)的技術(shù)性和效益性。當(dāng)前開發(fā)的資源過于依賴教學(xué)設(shè)計(jì)的思想,而忽視其作為軟件應(yīng)具備的屬性,缺乏規(guī)范的軟件開發(fā)過程。網(wǎng)絡(luò)教育資源作為教學(xué)軟件具有教學(xué)性,但是不能夠以教學(xué)設(shè)計(jì)來取代教學(xué)軟件開發(fā)的一般過程。

網(wǎng)絡(luò)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(dāng)前的資源開發(fā)主要是基于小組和個(gè)人,并且在實(shí)際的開發(fā)過程中,開發(fā)進(jìn)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(jìn)是沿襲教學(xué)設(shè)計(jì)的方法和步驟來進(jìn)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(zé)不明確、缺乏編寫“文檔”意識(shí)、資源更新緩慢、“老化”的資源循環(huán)使用、開發(fā)周期長(zhǎng)等。從而致使開發(fā)效率和質(zhì)量難以保證、各個(gè)階段獨(dú)立性差、開發(fā)過程的隨意性加大、資源的可靠性和可維護(hù)性差、利用率低等。這種個(gè)體化的開發(fā)模式難以適應(yīng)人們?cè)鲩L(zhǎng)的資源需求,難以適應(yīng)當(dāng)前資源系列化、規(guī)?；陌l(fā)展趨勢(shì)。因此,需要變革當(dāng)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(luò)教育資源的開發(fā)。本文基于軟件工程對(duì)網(wǎng)絡(luò)教育資源的開發(fā)的一般流程進(jìn)行了顯性的探討。

四 基于軟件工程的網(wǎng)絡(luò)教育資源設(shè)計(jì)與開發(fā)的一般流程

網(wǎng)絡(luò)教育資源是需要長(zhǎng)期建設(shè)與維護(hù)的系統(tǒng)工程。由于各種網(wǎng)絡(luò)教育資源面向的對(duì)象能力層次不同,因此所需設(shè)計(jì)、開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)教育資源在類型、結(jié)構(gòu)、功能上應(yīng)有形式上的差異變動(dòng)以滿足學(xué)習(xí)者個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求。采用科學(xué)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(hù)網(wǎng)絡(luò)教育資源。在開發(fā)過程中,對(duì)設(shè)計(jì)與開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)教育資源不斷測(cè)試、更新、升級(jí)和維護(hù)。資源的編輯制作及入庫操作也需要遵循相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),以便于對(duì)資源的共享維護(hù)以及用戶對(duì)資源的查找和使用,提高資源的使用效率。

網(wǎng)絡(luò)教育資源開發(fā)應(yīng)包括需求分析、教學(xué)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計(jì)、素材編輯制作、教學(xué)應(yīng)用等階段。網(wǎng)絡(luò)教育資源設(shè)計(jì)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(jì)開發(fā)的起點(diǎn),是軟件工程中重要的一環(huán)。通過需求分析可以了解市場(chǎng)和用戶需求,還可以通過分析,整合優(yōu)勢(shì)資源,從而避免低水平的重復(fù)建設(shè)。

需求分析的結(jié)果,直接影響著設(shè)計(jì)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(xué)的需求,才能了解學(xué)習(xí)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(duì)資源的整體規(guī)劃。

2 教學(xué)設(shè)計(jì)

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

教學(xué)設(shè)計(jì)就是要依據(jù)教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生的特點(diǎn),對(duì)資源內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的分析和處理,找出相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)描繪成知識(shí)地圖。對(duì)教學(xué)順序、呈現(xiàn)和控制策略進(jìn)行組合,從整體上對(duì)資源的呈現(xiàn)策略和控制流程給予規(guī)劃和安排,將知識(shí)點(diǎn)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(jì)

結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計(jì)是網(wǎng)絡(luò)教育資源設(shè)計(jì)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(jì)方法相對(duì)應(yīng)。結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計(jì)就是對(duì)網(wǎng)絡(luò)教育資源各個(gè)教學(xué)單元模塊的框架結(jié)構(gòu)、資源內(nèi)容組織編排及其教學(xué)的功能進(jìn)行設(shè)計(jì)。在研究網(wǎng)絡(luò)教育資源的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上,先設(shè)計(jì)整體結(jié)構(gòu),再設(shè)計(jì)每個(gè)集成單元的結(jié)構(gòu),最后對(duì)基礎(chǔ)素材進(jìn)行設(shè)計(jì)。

由于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)者對(duì)網(wǎng)絡(luò)教育資源具有路徑依賴性,因此開發(fā)出的資源應(yīng)具有明確、清晰的框架層次結(jié)構(gòu),符合教學(xué)內(nèi)容的內(nèi)在邏輯體系、學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和思維習(xí)慣。提供相應(yīng)的導(dǎo)航設(shè)計(jì)來避免信息迷航。由于網(wǎng)絡(luò)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(xué)習(xí)者理解和記憶的限度以內(nèi),然后按照一定的結(jié)構(gòu)進(jìn)行組織。

4 界面設(shè)計(jì)和腳本設(shè)計(jì)

通過編寫文字腳本和制作腳本這些標(biāo)準(zhǔn)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(shí)可以理清設(shè)計(jì)思路。通過界面設(shè)計(jì)來美化界面布局,對(duì)細(xì)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化,使資源更加人性化,增強(qiáng)資源的視覺沖擊力來增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)的積極性。

5 資源的編輯制作與入庫

參照軟件工程的標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)方法,資源在編輯制作階段應(yīng)制定統(tǒng)一的參照標(biāo)準(zhǔn),以便于后期的資源入庫和維護(hù)?？梢愿鶕?jù)國(guó)家教育部制定的《現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育資源建設(shè)技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行資源的開發(fā)。實(shí)質(zhì)上是運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)開發(fā)工具,將設(shè)計(jì)思路以文本、音頻 、視頻、動(dòng)畫、虛擬現(xiàn)實(shí)和多媒體應(yīng)用程序等可視化的形式呈現(xiàn)出來并集成于Web應(yīng)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(xué)設(shè)計(jì)方案制作集成素材,形成不同類型的課件、網(wǎng)絡(luò)課程等。在網(wǎng)絡(luò)資源編輯制作過程中,可以隨時(shí)根據(jù)需要,運(yùn)用有效的評(píng)測(cè)手段和其他的反饋手段來測(cè)試、判斷資源是否達(dá)到預(yù)期的目標(biāo),測(cè)試資源的可靠性、穩(wěn)定性等技術(shù)指標(biāo)。將制作好的資源按類型分類入庫。在入庫時(shí),要對(duì)資源的屬性進(jìn)行標(biāo)注和預(yù)校驗(yàn),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(jì)思想和模塊化的組織形式,可以將網(wǎng)絡(luò)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(gè)層次結(jié)構(gòu)。這符合網(wǎng)絡(luò)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。縱向和橫向都具有相對(duì)的獨(dú)立性、開放性和可擴(kuò)充性,有利于維護(hù)管理和動(dòng)態(tài)更新,實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化重組[5]。

6 教學(xué)應(yīng)用

資源庫建設(shè)完成后就可以投入教學(xué)應(yīng)用了。在應(yīng)用過程中通過不斷反饋和修訂來對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行功能上的擴(kuò)展、內(nèi)容上的完善,對(duì)資源的質(zhì)量水平作出價(jià)值性的判斷等。通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的實(shí)踐進(jìn)一步推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)的良性循環(huán)。反饋與修訂是一個(gè)動(dòng)態(tài)的進(jìn)程,需要不斷地總結(jié)和探索。

另外,在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)教育資源的設(shè)計(jì)與開發(fā)的過程中,需要全過程按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)和管理。從項(xiàng)目一開始,設(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn),每個(gè)開發(fā)人員都應(yīng)該清楚地知道怎么做,始終堅(jiān)持用確定了的標(biāo)準(zhǔn)來有效地保證網(wǎng)絡(luò)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(duì)網(wǎng)絡(luò)教育資源設(shè)計(jì)與開發(fā)的一般流程進(jìn)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(gè)階段的任務(wù)分工從而簡(jiǎn)化操作程序,提高教師網(wǎng)絡(luò)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(xiàn)

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