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1、第六章教学系统开发【教学要求】理解教学系统开发的涵义、开发技术；了解教学系统、课程开发模式；掌握现代教学媒体开发的基本过程；了解集成化学习环境开发、网络教学与管理支撑平台、智能导师系统开发的新技术。【知识点】教学系统开发、现代教学媒体开发、集成化学习环境系统开发。【本章重点】了解教学系统、课程开发模式；掌握现代教学媒体开发的基本过程；【本章难点】了解集成化学习环境开发、网络教学与管理支撑平台、智能导师系统开发的新技术。【本章内容结构】教学系统开发的涵义教学系统教学系统开发技术开发概述教学系统开发模式,课程和课程开发课程开发课程开发模式课程开发的流程,I一现代教学媒体材料开发概述现代教学媒体T电
2、视教材的开发材料的开发计算机多媒体教学软件的开发1_网络课程的开发I-智能导师系统的开发智能教学系统T智能代理教学系统的开发的开发1智能超媒体教学系统的开发I积件库集成化积件组合平台的开发教学系统_集成化学习环境的开发1_网络教学与管理支撑平台的开发第一节教学系统开发的涵义一、教学系统开发的涵义教学系统开发(InStUCtiOnaISystemsDevelopment,简称ISD),通常包含“分析、设计、开发、实施和维护”五个阶段。教学系统开发各阶段紧密相关，相互呼应每一阶段的“输出”都是下一阶段的“输入”、每一阶段的成果又从下一阶段开发的反馈中得到检验。教学系统开发的成果就是经过各阶段不断评
3、估反馈、修改和完善的教学系统本身。在这五个开发阶段中，“设计阶段”和“开发阶段”至关重要，在很大程度上决定了开发的成败。二、教学系统开发技术技术的发展一直是教育技术“开发”范畴最主要的驱动力量。语言的发展，文字的诞生，印刷术、投影仪、电影、电视的发明及其改进都极大地推动了教育技术的实践，可以说,没有它们的出现，就谈不上教学资源的开发，更不可能将这技术用于优化教学过程，促进教育的发展。随着计算机技术、多媒体技术、人工与智能技术以及网络技术等现代信息技术在教学和管理领域的普及，人们开始开发新的教学系统，使先进的教育理念得以实现。(一)印刷技术印刷和视觉信息的组织方式对学习的发生、概念的形成和知识的
4、保持有极大的影响。简单的教科书在最基本的层次上提供了顺序组织的、并可以通过“用户友好”的方式立即获取信息。具体而言，印刷和视觉技术有如下特征：(D文本是以线性方式阅读的，而视觉材料是通过直观透视和空间整和来把握的。(2)两者通常都是提供单向接受性传播。(3)它们都呈现静态的视觉材料。(4)它们的开发大量依赖语言规则和视知觉的理论。(5)它们能够为以学习者为中心的教学提供支持。(6)信息可由使用者重新组织或重新建构。(二)视听技术视听技术是通过机械或电子设备来制作、发送材料以呈现听觉和视觉信息的方法。具体而言，视听技术具有以下特征：(1)它们从木质上说是线性的。(2)它们通常呈现动态的视觉信息。
5、(3)它们一般以设计者和开发者预定的方式使用。(4)它们一般是现实和抽象观念的实际表征。(5)它们是根据行为主义和认知心理学的原理开发的。(6)它们通常以教师为中心，学习过程中的交互程度低。(三)基于计算机的技术基于计算机的技术是利用基于微处理器的资源来制作、发送材料的方法。基于计算机的技术于其他技术的主要区别是以数字化形式而不是以印刷或者视觉的形式存储。计算机技术使用多媒体技术，即把语言处理技术、视听技术、交互技术都集成在一起，通过模数转换把语音信号、图象信号变成统一的数字信号，可以很方便地对它们进行存储.、加工、控制、编辑、变换，还可以查询、检索，而且便于传输和数据压缩还原。1 .超文本、
6、超媒体超文本(HePerteXt)是按照人脑的联想思维方式非线性地组织管理信息的一种先进技术。超文本由节点和链构成，节点用于存储各种信息块，节点内容可以是文本、语音、图形、图像甚至可以是一段计算机程序，链用于表示个各节点(即各种信息块)之间的关联。当计算机所管理的信息包括了文本、图形、图像、声音等其它媒体信息，并通过超文本技术来组织和管理时，就成为了一个超媒体系统，换句话说，超媒体(HePerteXt)就是多媒体加超文本。2 .网络技术网络技术有十分丰富的内容，目前与教育技术密切相关的是基于因特网的教育应用开发技术。因特网主要有CMe(COmPUterMediatedCOmnIUniCatiO
7、n,“以计算机为媒介的通信”)和WI州(WOrIdTVideWeb,其含义为“全球范围信息查询、检索网络”，简称Web)这两大技术的支持，而Web技术包含HTTP(超文本传输协议)、HTML(超文本标记语言)、URL(统一资源定位，即规定全球范围内统一的资源站点访问地址)、浏览器等。3 .虚拟现实技术虚拟现实技术具有多感知性(MUIti-SenSory)、存在性(Presence)交互性(Tnterraction)自主性(Autonomy)等四个重要特征。当我们利用各种先进的硬件技术及软件工具，设计相互符合上述特征的合理的硬件、软件及交互手段，使参与者能交互式地观察和操纵系统生成的虚拟世界时，
8、就实现了一种虚拟现实系统。从概念上讲，任何一个虚拟现实系统都可以用三个“I”来描述其特性，这就是“沉浸(ImmerSiOn)”、“交互(Interaction)”和“想象(Imagination)”，如何6.2所示。4 .人工智能技术目前在教育技术中涉及到人工智能的主要技术有以下几个方面：知识的表示与访问学生错误的自动诊断实现智能技术与超媒体技术的结合智能代理(IntelIigentAgenI,简称AgenI)技术(四)整合技术随着开发技术的进一步发展，特别是网络通信、多媒体、人工技能、人机界面技术的发展，今后基于计算机技术的教学系统正在朝着集成化方向发展，如果要把信息资源、工具、情境、教学、
9、管理等资源和功能都综合在一个系统环境中，这时所使用的开发与传送技术就是整合技术。整合技术与前面三种开发技术的主要区别是，它能够用于开发集成化的学习环境或教学环境，支持全面的学习、教学和管理。三、教学系统开发模式1. VanPatten模式VanPatten模式面向印刷媒体教学材料的开发的，利用印刷技术就可以实现。这个模式包括九个阶段：分析、设计、开发、测试、校验、形成产品、产品复制产品运行和产品维护。这个模式对每个阶段的产出、任务承担者、评价者都做出了明确的规定。2. 简单媒体素材的开发模式简单媒体素材的开发模式是由四个循序渐进的部分组成的线性序列,通过具有反馈和修改作用的“形成性评价”环节，
10、把序列的最后一个步骤和第一个步骤连接起来，使整个系统变成一个线性循环结构。这是一种非常简单的线性模式，是人们从课堂教学系统开发实践当中总结出的模式，它只能帮助学科内容专家（如课堂教师）提供制作辅助课堂教学所需的少量、简单的媒体素材，如幻灯片、投影片、录音带、PowerPoint等,教师根据课堂教学的需要加以组合就可以优化课堂教学活动。3. Bergman和Moore模式Bergnlan和Moore模式是面向交互式电视（IVD）/多媒体产品的开发的。这个模式包括四个阶段，每个阶段又包括六个环节。每个阶段的输出都是下一阶段的输入。第二节课程开发一、课程和课程开发从教育技术学的角度来看，我们认为课程
11、应该是为促进学习者的学习而规定的关于的某一学科或多个学科的总体教学活动计划，其中既有活动内容的规定，又有活动时间和活动形式的规定。课程本身作为一个系统，包括三方面的内容：输人、加工过程以及产出。输入部分是构成课程的原料，包括社会与文化价值、教育的价值和价值标准、课程经验、各科教材、教学资源等；加工过程是课程系统的主要部分，它使系统正常运转和发挥应有的功能，主要包括课程实施范围的选择、人员的选选、目标方案的制定与实施步骤的确定以及评价与修订课程程序的确定等；产出即成果，其最显著与必要的产品就是一套有计划的教材。二、课程开发模式1 .目标模式“目标模式”深受行为主义心理学的影响，目标模式的主要特征
12、是：以明确而具体的行为目标作为课程开发的中心，强调目标的结构性。教育目标在课程开发中的重要性是不言而喻的，但这个模式忽视课程的整体结构和课程内容的多样性，轻视课程开发过程和实施过程，不重视学生的主动性。2 .过程模式第一个明确提出过程模式的是英国学者斯腾豪斯（LaWrenCeStenhOUSe）。所谓过程模式，是指在课程设计中详细说明所要学习的内技，价要采取的方法以及所遵循的标准。过程模式的首要特征是具有开放的设计思路。它认为，学习不是直线式过程，目标和内容不必预先决定，因为在学习过程中学生的兴趣会随时改变。其次，它强调教育是一个过程。在这个过程中，学生获得求知能力；教育不是达到目的的手段，而
13、应突出学生的发展：教育不仅是要学生获得有用的知识、技能，更在于发展学生的能力。3 .情境模式情境模式是以文化分析为基础的。情境模式的倡导者是澳大利亚的斯基尔贝克（MalcolniSkilbeck）O他认为课程开发是置于某种文化结构中的一种手段，借助这种手段,教师使学生领悟各种文化价值、各种用来对文化进行解释的结构和各种符号系统，从而修正和改造学生的经验。三、课程开发的流程（一）课程目标的确定无论采用哪种开发模式，课程开发者首先应明确课程的目标。美国学者艾斯纳（E.W.Eisner）认为课程目标有三种类型：行为目标、问题解决目标和表现性目标。（二）课程内容的选择选择课程内容应遵循下面几条原则：（
14、1）注意课程内容的基础性。（2）课程内容应贴近社会生活。（3）课程内容要与学生的特点相适应。（）课程内容的组织1 .课程内容的纵向组织与横向组织所谓纵向组织，就是按照某些准则顺序排列课程内容。加涅（RCLGagne）认为人类学习任何种新的知识技能，都是以已经习得的知识技能为基础的。加涅按照学习的复杂程度将学习分为八个层次：信号学习、刺激一一反应学习、动作链锁学习、言语联想学习、辨别学习、概念学习、规则学习和问题解决学习。这八个层次的复杂程度是依次递增的，所以，课程内容应按照上述顺序进行组织。所谓横向组织，即要求打破学科的界限和传统的知识体系，以便让学生有机会更好地探索社会和个人最关心的问题。这
15、是与60年代以后自然科学与社会科学开始交叉、各学科日趋综合的趋势相适应的。但横向组织的课程对任课教师要求较高，要求教师精通或熟悉多门学科的内容。2 .课程内容的逻辑顺序和心理顺序所谓逻辑顺序，就是指根据学科本身的体系和内在的联系来组织课程内容；所谓心理顺序，就是指按照学生心理发展的特点来组织课程内容。逻辑顺序强调学科固有的逻辑体系结构，至于这种逻辑对学生有什么意义则不考虑；心理顺序则要根据学生身心发展的特征，以及他们的兴趣、需要、经验背景等来组织课程内容，而学科的逻辑性则被置于从属地位。3 .直线或课程与螺旋式课程直线式就是把一门深程的内容组织成一条在逻辑上前后联系的直线，前后内容整个上不重复
16、。螺旋式则在不同阶段上使课程内容重复出现，但逐渐扩大范围和加深难度。一般而言，直线式与螺旋式都有其利弊。直线式可以避免不必要的重复；螺旋式则容易照顾到学生认知的特点，加深对学科的理解。（四）课程的实施课程实施是课程开发过程中非常重要的阶段。课程实施就是课程计划从接受、采纳再到制度化的几个阶段过程。但教学才是课程实施的最实质性的内容，所以课程实施应是从课程计划开始实施到课程目标完全达到的过程。第三节现代教学媒体材料的开发一、现代教学媒体材料开发概述1 .幻灯投影教材的制作（1）选题（2）原理（3）提纲或稿本（4）制作方法2 .电影教材的制作由于电影教材的制作成本较高，学校和培训领域使用的也较少，
17、并且目前教育技术人员很少进行这方面的工作，因此关于电影教材的制作的内容，本书不在细述。3 .录音教材的制作（1）录音教材编制的具体要求:除符合学习者目标的要求适合学习者特等通用的原则外,还要充分发挥声音的直观功能。在常规教学中，能用字教材顺利达到教学目标的内容一般不采用录用教材。（2）制作过程：选题、搜集素材和资料、撰写稿本、录音和编辑。二、电视教材的开发电视教材是根据教学大纲的规定，采用电视图像和声音表达教学内容的一音像教材。由于电视教材具有视听结合、突破时空局限、存储量大、传送方式多样化等优点，因此，电视教材在教学中得到了广泛的应用。（一）选题主题就是将作品内容和形式的各个方面组成一个整体
18、的概括表述。主题思想制约着电视教材的总体构思和素材的选取。电视教材的主题思想要符合如下要求： 新颖性一一反映当前教育教学改革的一些新思想、新观点、新认识。 深刻性一一电视教材所阐述的内容要有透辟的认识，独到的见解。 集中性一一电视教材的内容应丰富多彩，但主题思想要集中。（二）电视教材的策划和设计电视教材的策划首先就是制定教学方案，教学方案要清楚地阐明电视教材的教学目标和教学内容。要深入分析教学对象的知识基础、认知结构、学习风格，然后针对电视教材所采用的类型确定教学的顺序和表现方式，并同时制订出教学评估用的目标参照检验方案。根据教学系统设计理论和电视教材的特点，电视教材的教学设计一般采用以“教”
19、为主的教学系统设计模式。设计过程包含如下内容：1.确定教学目标2分析教学内容3.表现方式电视教材的表现方式通常有讲座型、主持型、对话讨论型、展示型、游戏表演型、角色扮演型，电视教材的编制人员需要综合考虑教学内容和学习者的特征，然后从中选择合适的表现方式。（三）电视教材的摄录编制电视教材的制作是电视教学设计方案得以实现的过程，是对电视教材蓝图的施工。电视教材的摄录过程可分为制作和后期制作阶段。三、计算机多媒体教学软件的开发多媒体教学软件是一种根据教学目标设计的、表现特定教学内容和反映一定教学策略的计算机教学程序。它可以用来存贮、传递和处理教学信息，能让学生进行交互操作，并对学生的学习做出评价。多
20、媒体教学软件的开发与一般计算机应用软件的开发过程大致相同，都要运用软件工程的技术和方法。但由于多媒体教学软件是面向教学过程的，因此，多媒体教学软件的开发并不完全等同于一般计算机应用软件的开发，需要充分考虑多媒体教学软件的特点、应用的教学情境，并在现代教育思想和教育理论的指导下，遵照科学的流程才能使开发出的多媒体教学软件符合教学规律，取得良好的教学效果。四、网络课程的开发现代远程教育是随着现代信息技术的发展而产生的一种新型教育方式，发展现代远程教育，已经成为一种世界性的潮流，被看做推动教育信息化、深化教学改革和构建终身学习体系的有效措施。在现代远程教育工程中，网络课程的开发是基础，是网络教学的基
21、本单元,也是目前大力发展的网络教育学院的重大支撑条件。（一）网络课程的含义及特点网络课程是通过网络表现的某门学科的教学内容及实施的教学活动的总和。网络课程具备跨时空，对象广、资源丰富、多媒体、开放性、交互性、教学情境多种多样，学习方式多样、师生角色多样、共享性、协作性、自主性、教育信息更新发布迅速等特点。（二）网络课程开发的基本过程1、确定教学大纲2、确定教学内容3、总体设计与原型实现4、脚本编写5、素材准备6、课件开发7、教学环境设计8、教学活动设计第五节集成化教学系统开发一、积件库积件库是教学资料和表达方式的集合，可将大量的知识素材提供给教师和学生在课堂教学中自由使用。积件库包括以下五种类
22、型：(1)多媒体教学资料库(2)微教学单元库(3)网上环境资源库(4)资料呈现方式库(5)教与学策略库二、积件组合平台的开发积件组合平台是便于教师和学生使用积件库的软件环境。积件平台软件的基本特点是：(1)无须程序设计；(2)方便地组合积件库中的各类多媒体资源；(3)面向普通中小学教师，易学易用：三、集成化学习环境的开发哈佛大学的波肯斯(D.N.PerkinS)教授探讨了如何用整合技术支持建构主义学习的问题，他认为以学生为中心的信息化学习环境的开发应该包括五个方面：信息库、符号薄、建构工具包、现象呈现环境、任务管理者。四、电子绩效支持系统的开发对电子绩效支持系统(EIeCtrOniCPerformanceSupportSystem,简称EPSS)的研究来源于企业员工在岗培训的需求，后来也用于各种在线学习和辅助常规教学。EPSS实质上是一种集成化的、支持特定服务的信息系统，是智能教学系统和工作平台的结合，如图6.18所示。一个比较完善的EPSS通常由超媒体信息库、专家系统、交互式训练系统、在线帮助系统、效能工具、应用软件、监测系统等部分构成，并集成到一个统一的用户界面中。五、网络教学与管理支撑平台的开发网络教学与管理的支撑平台至少应由三个系统组成：网上课程开发系统、网上教学支持系统和网上教学管理系统，它们分别完成Web课程开发、Web教学实施和Web教学管理的功能。
