（教育技术学专业论文）《计算机应用基础》网络课程的设计与开发.pdf

内蒙古师范大学硕士学位论文 中文摘要 网络课程是一种新型的教育资源，它伴随着计算机、通信和网络技 术的飞速发展丽发展起来的，不仅给传统的学校教育带来了深刻变革， 而且使学习者在不受时空限制的条件下可以根据自身的情况进行学习， 在很大程度上促进了教育社会化和学习终身化的进程。网络课程在网络 教育中占有重要的地位，其设计和开发越来越受到网络教育者的重视， 是现时代迫切的需要。 笔者在对国内外网络课程应用现状及其曾经浏览过的网络课程分 析的基础上发现，虽然网络课程为学习者提供了相对丰富的学习资源， 弥补了传统课堂教学的不足，但不能满足所有学习者的学习需要，又因 为计算机应用基础课程是所有大学生( 包括专科和本科) 非计算机 专业的公共必修课，学生人数众多。所以笔者选取计算机应用基础 课程中的一节课不同进制之间的转换作为设计和开发的对象，利用 迪克一凯里教学设计系统化方法模型，从需求分析以确定教学目标、教 学分析、学习者和学习环境分析、编写绩效目标、开发考核量表、开发 教学策略、设计并实施教学形成性评价七个步骤对整个教学过程进行了 详细的系统化教学设计，根据软件工程思想，选择了顺序实现的瀑布模 型，从计划、需求分析、设计、编码、测试和运行维护等六个基本环节 来指导系统的开发，笔者还根据本网络课程的设计目标和功能要求，选 用了m a c r o m e d i ad r e a m w e a v e r8 作为网页制作工具、a c c e s s2 0 0 3 作 为数据库技术，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 语言，在w i n d o w s x p 的i i s5 0w e b 服务器上构建了a s p 作业平台进行开发，经过测试 后，本网络课程作为现实课堂教学的补充和网上延伸，基本达到了辅助 学习的功能，满足了学习者自学的愿望，同时还为广大的学习爱好者提 供了服务，促进了学习，提高了学习效率。 关键词：网络课程，教学设计，瀑布模型，结构化分析模型 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 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究 工作及取得的研究成果，尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢 的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也 不包含本人为获得内蒙古师范大学或其它教育机构的学位或证书 而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示感谢。 签名：敞日期：硼年厂月三日。 | 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解内蒙古师范大学有关保留、使用学位 论文的规定：内蒙古师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送 交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文 的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印 或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，并且本人电子文档的内容 和纸质论文的内容相一致。 保密的学位论文在解密后也遵守此规定。 签名：詈参彼 言篓芋乞磊之月弓日 l 第1 章问题提出 网络课程是一种新型的教育资源，它伴随着计算机、通信和网络技术的飞速发 展而发展起来的，不仅给传统的学校教育带来了深刻变革，而且使学习者在不受时 空限制的条件下可以根据自身的情况进行学习，在很大程度上促进了教育社会化和 学习终身化的进程。网络课程在网络教育中占有重要的地位，其设计和开发越来越 受到网络教育者的重视，是现时代迫切的需要。 计算机应用基础这门课程是大学生非计算机专业的公共必修课程，涉及面 广，操作性强，学习人数众多，通过该课程的学习，可以培养学习者计算机应用能 力，提高学习者运用计算机及网络这一平台进行学习的能力，从而对顺利完成其它 课程的学习，对毕业后能迅速适应岗位需要，具有重要作用。所以这门课程比较适 合在网络环境的支持下进行学习。 不同进制的表示及其转换能够解决人与计算机之间的交流，人们日常生活中大 量接触的是十进制，在计算机中，机器只识别二进制码，用二进制机器语言编写的程 序通用性很差。就开发了符号化的汇编语言，在汇编语言中通常用八进制码和十六 进制码，编写的汇编程序必须由编译系统翻译成机器语言后，才能由机器执行所 以笔者认为，安排这节内容非常必要，为学习者学习计算机、网络和物理等其它知 识奠定了基础。 但是，目前还存在很多的问题，现将网络课程存在的问题及其计算机应用基 础课程的传统授课方式中存在的不足具体归纳如下： ( 1 ) 网络课程的内容组织形式比较单一，大多数还只是停留在把书本知识变成 电子文稿或静态页面的形式来呈现，没有根据学习者的特征组织内容以满足学习者 的学习需要。 ( 2 ) 网络课程的设计缺少对学习者学习的评价与即时反馈。 ( 3 ) 计算机应用基础课程在传统的授课方式中，以线性结构呈现教学内容， 没有突破时空的限制，阻碍了学习者和教师之间、学习者群体之间的同步或异步的 交流与协作。同时不能满足各种不同类型的个别学习者( 包括年龄、地域的差异) 的学习需要。 因此，笔者选择计算机应用基础课程中不同进制之间的转化进行网络课程 的设计与开发，主要解决以上几大问题，满足广大学习者的学习需求，提高学习效 率。 内蒙古师范大学硕士学位论文 2 研究综述 笔者从国内外研究现状、研究的目的和意义两个方面进行综述。 2 1 国内外研究现状 随着信息技术的飞速发展，网络技术在教育教学领域的运用日趋广泛。在国外， 发达国家已实现了基于网络技术开展跨国界协作学习活动，在国内，国家级的远程 教育传输平台已经建成，具备了利用网络和远程教育的方式进行教育的条件。这充 分说明，将网络技术运用于教育教学已越来越成为各国教育的大趋势。但是也存在 许多不利因素，有待进一步去完善。 2 1 1 国外网络课程的研究现状 1 ( 1 ) 美国 1 9 9 3 年9 月，美国政府正式提出国家“信息高速公路 的计划，加大对信息基 础设施建设的投资，推动信息技术在社会各领域的广泛应用。美国联邦教育部统计 中心2 0 0 2 年公布统计数据，9 9 年初，所有公立学校已接入互联网。2 0 0 2 年，美国 麻省理工学院( m i t ) 基于网络技术，面向世界开放了1 1 0 0 门本科和研究生课程( 截 止2 0 0 5 年6 月1 日) ，其“全球知识共享园地”的办学理念使许多人受益。m i t 的 开放课程与网络课程，是根据网络教学对像的特点，充分利用已有资源为教学与科 研服务的一个典型例子。 到目前为止，一个覆盖全国主要教育机构的网络业已形成，几乎全国所有的学 校都能开展网络教育。在高校，网络教育所开设的学历、学位课程基本覆盖了美国 高等学校所有的学科和专业。 ( 2 ) 英国 1 9 9 7 年1 0 月7 日，。英国政府发布了题为连接学习化社会一国家学习信息系 统建设的政府咨文报告，宣告英国国家学习信息系统建设计划的正式启动。英国 “国家学习信息系统”( g r i df o rl e a r n i n g ) 是开发与应用在线学习、教学与公 众服务的国家信息网络体系。1 9 9 8 年g r i d 首先面向教育系统启用，接着推广到全 社会。2 0 0 2 年内g i r d 网络连接英国所有的家庭、社区、大众媒体传播体系，满足 学校教育、家庭教育、职业教育、终身教育和社会经济发展的各种需要，将英国社 【1 】庄东晓中外网络教学资源的心用综述【j 科教论从，2 5 7 2 第2 章研究综述 会建设成为学习化的社会。国家教育信息高速公路启动部组织位于较偏远地区的 3 0 0 0 所中小学和3 0 0 所学院参与实施“网上试验项目评价 活动，取得很多成功的 经验。 英国开放大学( o p e nu l l i v e r s i t y ) 是最早应用多种媒体教学的远程教育学校， 为网络上学习的学生提供了各种层次的教育( 结业证书或课程证书、毕业证书、硕 士学位) ，几乎包括所有学科的课程。 ( 3 ) 日本 日本2 0 0 5 年信息与交流白皮书统计数字，2 0 0 3 年公立学校每8 8 个小学 生有一台电脑，因特网接通率9 9 8 ，2 0 0 6 年3 月通过的“电子日本战略，日本计 划在2 0 0 5 年互联网普及率达6 0 以上。2 0 0 2 年，文部省提出“信息立国教育工程” 的报告，完善支援体制，以委托给企业的方式，在全国范围内完善支援平台等的学 校信息化支援体制，在开发学校教育专用课件的同时，继续开发社会各个领域内的 教育专用课件。很多大学建立校际卫星通讯网，通过卫星向覆盖区域内的高校提供 教学服务，交流教育经验，提高全国大学教育的资源整体效益。 2 1 。2 国内网络课程的研究现状【2 】 自改革开放以来，我国普及信息化网络教育有了长足的发展与进步，营造了良 好的网络教学环境，推动教育思想、教学内容、教学方法、教学模式、教学手段的 革新和发展，提高了教育的质量，在社会上形成了宽松、和谐的网络教育教学氛围。 2 0 0 0 年1 0 月2 5 日，教育部在全国中小学信j 息技术教育工作会议上，明确提出 了我国发展信息化教育的总体规划和实施标准。 近几年来，我国在基础设施建设上取得了显著的成果。至2 0 0 3 年，我国中小 学信息技术教育中生机比从1 9 9 9 年的1 2 1 ：l 提高到3 3 ：l ，2 0 1 0 年以前，争取使 全国9 0 以上独立建制的中小学校都能上网。我国重视网络教育平台与教学网站的 建设。国内教学网站的建设，是在教育部“关于启动高等学校教育质量与教学改革 工程精品课程建设工作的通知”之后开展起来的。例如，广东省高校现代教育技术 “1 5 l 工程”就是一个典范，是指在“十五”期间，组织全省高校研制开发1 0 0 个 专题学习网站，建设5 0 个专业公用资源库，开展1 0 0 项基于网上资源利用的教学 改革试验研究。2 0 0 3 年4 月，出版广东高等学校现代教育技术“1 5 l 工程工程” 2 1 庄东晓中外嘲络教学资源的应用综述 j 科教论丛：2 5 7 姚艳中小学教师教育删络资源建设及应用现状调企研究 d 曲阜师范人学，2 0 0 8 6 ：1 张建洲中小学教育信息化网络教育资源特征现状分析及对策研究 j 中国电化教育1 7 4 期，2 0 0 1 7 ：4 0 4 2 3 内蒙古师范大学硕士学位论文 建设规范( 试行版) ，该规范包括教育资源描述规范与技术要求、专业资源库建 设规范、专题学习网站建设规范、基于网上资源利用的教改试验研究规范。“1 5 1 工程”的实施对我国专题学习网站的发与应用起到了很大的推动和规范作用。 目前我国教育科研网发展迅速、初具规模并与大多数高校相连接，成为我国高 等院校教育科研的重要基础设施，网络环境的不断完善也使网络教育具有鲜明的色 彩，但是优质的资源缺乏尤其是为教育教学服务的优质的网络教育信息资源的缺 乏，已成为我国网络教育发展的瓶颈。也是中国互联网的通病。 由于互联网建设在我国虽然发展迅速，但仍属于新兴事物，从目前开展的网络 学习课程的内容来看，网络技术的运用还只是停留在把书本变成电子文稿或网页， 没有真正发挥网络课程的优势。如何建设适合学习者学习需求的网络课程，如何使 学生学会利用网络资源进行学习，才是我们应该研究探索的。 由此可见，不论是发达国家，还是发展中国家，都极为重视网络教育资源的设 计与开发。建设适合学习者学习需求的优质的网络课程是非常必要的。 2 2 研究目的和意义 信息技术的迅猛发展对现代远程教育的开展起到了极大的促进作用，设计和开 发优质的网络课程是当今远程教育中面临的一个重大课题。 将计算机应用基础课程设计、开发为网络课程，可以作为现代远程教育的 重要教学资源，是现实课堂教学的补充和延伸，突破了书本内容的线性安排，丰富 了现实的课堂教学，有效的引导学习者进行积极思考，激发了学习者的学习兴趣， 同时也突破了时空的限制，使学习者能够随时随地自由地安排学习，进行知识交流， 为学习者提供一个方便的，轻松活泼的、自主学习的环境，满足了广大学习者的学 习需求，从而能够有效地提高学习质量和学习效率。由此可见，探索和研究网络课 程的设计与开发，具有重要的意义。 4 第3 章相关理论基础 3 相关理论基础 本研究的主要指导理论有教学设计理论、软件工程思想，下面分别进行论述。 3 1 教学设计理论 3 】 现代的教学观认为教学是一个系统化的过程，其中每个成分( 如教师、学生、 教材和学习环境) 对于成功的学习都很关键。这种认识提倡采用系统化方法对教学 进行设计，这里提到的教学设计就是采用系统化方法对教学进行设计的。 教学设计是以获得优化的教学过程为目的，以学习理论、教学理论和传播理论 为基础，运用系统方法分析教学问题，确定教学目标，建立解决问题的策略方案、 试行解决方案、评价试行结果和修改方案的过程。 教学设计是一门实践性很强的应用学科，其理论与方法的有效应用对于实现教 学效果最优化具有十分重要的意义。特别是对于远程教育而言，师生在时空上的永 久性分离，使得教学设计的重要作用更加突显出来，可以说，教师在学生学习中主 导作用的充分发挥在很大程度上是通过对学习环境的设计而体现的。 我们在对网络课程进行设计时，要遵循如下原则：注重学习目标及学习内容分 析、设计学习活动时注意情境创设，强调“情境”中学习的重要作用，注意信息资 源设计，强调利用各种信息资源来支持“学”( 而非支持“教”) 、强调以学生为中 心、注重自主学习设计、强调“协作学习 ，要注重协作学习环境设计、注重基于 网络学习策略的设计。 一般情况网络课程的教学设计主要分为学习者学习需求分析、学习内容的分 析、学习策略的选择、教与学模型的选择、学习活动的组织、学习环境的设计及评 估模块的设计几个阶段。 在这里笔者采用了迪克一凯里教学设计系统化方法模型【4 】，如图3 1 。 【】汪琼译教学系统化设计 m 北京：高等教育m 版社，2 0 0 4 1 ：卜9 4 埭建利，叶力汉教育技术学专业英语 m 北京：商等教育出版社。2 0 0 5 6 ：1 2 1 1 2 2 5 内蒙古师范大学硕士学位论文 此模式是建立在学习理论和教学理论基础上的系统化方法模型。从教学过程的 整个系统来看，迪克一凯里模式得到了普遍的欢迎和应用。该模式最大的特点是最 接近教师们的实际教学，即在课程规定的教学内容、教学目标的条件下，研究如何 传递教学信息。因为大多数教师无法改变现有的课程及其所规定的教学内容和教学 目标，他们只能在微观上研究“如何教”或“如何学”的问题。即怎样更快、更好 地组织教学或学习信息并用有效的方法传递给学习者。因此，该模式的步骤比较符 合教师的实际教学情况和学生的实际学习情况。 笔者采用迪克一凯里教学设计系统化方法模型，并从需求分析( 确定教学目 标) 、教学分析、学习者和学习环境分析、编写绩效目标、开发考核量表、丌发教 学策略、设计并实施教学形成性评价七个步骤对整个教学过程进行了系统化设计。 ( 1 ) 需求分析以确定教学目标 模型的第一步是要确定在学习者完成了学习之后，希望他们能够做什么。教学 目的有多个来源，如教学目的清单、需求评估结果、对新教学的其他需求等。 ( 2 ) 进行教学分析 在确定教学目标之后，还要确定为了实现目标学习者需要按部就班做什么。教 学分析过程的最后一步是确定在开始教学之前学习者应该具备的技能、知识和态 度，称为入门技能。可以用图示的形式来表示所有已确定技能之间的关系。 ( 3 ) 分析学习者和学习环境 除了分析教学目标之外，还要同时分析学生、分析学生学习技能的环境和应用 技能的环境。学生现有技能、偏好和态度以及教学环境和应用环境的特点这些重要 信息，会影响模型的后续步骤，特别是教学策略。 6 第3 章相关理论基础 ( 4 ) 编写绩效目标 基于教学分析和入门技能陈述，就可以具体地写出学生完成教学后能够做什 么，这些描述根据教学分析所确定的技能派生而来，确定了要学习的技能、实施技 能的条件和成功表现的评判标准。 ( 5 ) 丌发考核量表 基于所选的目标，开发出相关的评价方案，以测定学生对于目标中所描述行为 的完成能力，重点在于将目标中所描述的行为种类与评价相对应。 ( 6 ) 开发教学策略 基于前面五步的结果，确定为达到晟终目标在教学中要采用的教学策略。教学 策略包括教学前的活动、信息呈现、练习和反馈、考试以及延展活动几部分。教学 策略要基于当前的学习理论和学习研究的成果、传递教学的媒体特点、要讲授的内 容以及接受教学的学生的特点来制定。 ( 7 ) 设计并实施教学的形成性评价 在完成教学之后，就要开展一系列的评价活动，收集数据，从而确定如何改进 教学。 详细设计见：第四部分，网络课程的教学设计。 3 2 软件工程思想嘲 软件工程是指导计算机软件开发和维护的工程学科。采用工程的概念、原理、 技术和方法来开发与维护软件，把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够 得到的最好的技术方法结合起来，以经济地开发出高质量的软件并有效地维护它。 一个软件从开始计划起，到废弃不用止，称为软件的生存周期。一般来说，软 件的生存周期包括计划、开发与运行3 个时期，每个时期又可细分为若干更小的阶 段。计划时期有问题定义和可行性研究两个阶段；开发时期有需求分析、系统设计、 编码和测试4 个阶段，运行时期主要有系统维护阶段。给每个阶段赋予确定而有限 的任务，就能够简化每一步的工作内容，使因为软件规模增长而大大增加了的软件 复杂性变得轻易控制和管理。要开发一个高质量的软件产品，首先要根据软件生存 周期为各项开发活动的流程确定一个合理的框架，称为软件生存期模型或软件开发 模型。然后根据确定的框架，顺序地逐步完成每个阶段的任务。 本系统采用了瀑布模型【6 】( w a t e r f a llm o d e l ) ，该模型将软件生命周期划分为制 1 5 1 史济民，顾春华软件工程原理、方法t j 应用 m 北京：商等教育出版社，2 0 0 2 1 2 ：5 6 7 内蒙古师范大学硕士学位论文 定计划、需求分析、设计、编码、测试和运行维护等六个基本活动，将软件生存周 期各活动规定为以线性顺序连接的若干阶段，并且规定了它们自上而下、相互衔接 的固定次序，如同瀑布流水，逐级下落，最终得到所开发的软件产品，投入使用。 本系统选择顺序实现的瀑布模型进行开发，如图3 2 。 定 采用该模型的优点： ( 1 ) 它提供了一个模板，这个模板使得分析、设计、编码、测试和支持的方法 可以在该模板下有一个共同的指导。 ( 2 ) 虽然有不少缺陷但比在软件开发中随意的状态要好得多。 ( 3 ) 为项目提供了按阶段划分的检查点。 ( 4 ) 当前一阶段完成后，您只需要去关注后续阶段。 【6 l 史济民，顾春华软件工程原理、方法与应用 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 章不同进制之间转换的网络课程的教学设计 4 不同进制之间转换的网络课程的教学设计 网络课程的开发需要教学设计理论的指导，做好网络课程的教学设计，是网络 课程开发的关键，这样才能真正发挥网络课程的功能。本设计以迪克一凯里教学设 计的系统方法模型( 如图3 - 1 所示) 作为该网络课程的教学设计模型，并从需求分析 ( 确定教学目标) 、教学分析、学习者和学习环境分析、编写绩效目标、开发考核 量表、开发教学策略、设计并实施教学形成性评价七个模块来进行教学设计。 4 1 分析学习需求，确定教学目的 7 】 在教学设计过程中，最为关键的工作就是确定教学目的，而学习需要是学习者 目前的状况与( 学习者个人或社会) 所期望的状况( 学习者达到水平) 之间的差距， 分析学习需要的目的是为了确定教学目的。 在当今社会，计算机几乎普及到每个家庭，多数人渴望了解计算机，并通过计 算机来传递信息，但却不知道信息在计算机中是如何表示的。所以为了让更多的人 了解计算机中信息的表示方法及表示方法之间的关系是有必要的。 部分学生通过学习前面的内容，虽然初步了解了计算机的基础知识，知道了信 息在计算机中是用二进制编码来表示的，却很难理解这种表示方法和日常生活中的 十进制、专业人员常用的八进制、十六进制之间的关系，以及是如何转化的，而且 这部分内容是计算机中信息的表示中的重点内容。基于以上情况，笔者根据计算 机应用基础课程的教学大纲和学生的学习需求，设计了第二节的内容进行网上学 习，让学生更好的领会并应用计算机中不同计数制之间转换的规则与方法。 4 2 进行教学分析【8 】 教学分析是_ 个过程的集合，当运用于某个教学目的的时候，就导致了对现实 目的的相关步骤以及学习者完成任务所需的从属技能的确定。从属技能，本身可能 不太重要，不足以成为学习的输出，但是它们是为了完成更高级技能或上位技能所 必须达到的，对从属技能的获取，会有利于掌握上位技能或促进上位技能的学习。 教学分析包括目的分析和从属技能分析。目的分析有两个基本步骤：第一步是 按照将要发生的学习的种类对目的进行分类( 不同的学习种类又叫做学习结果类 【7 栅琼译教学系统化设；- t - m i 北京：高等教育f 版社，2 0 0 4 1 ：1 2 2 5 【8 虹琼译教学系统化设计 埘 ：i t s , ：高等教育出版社，2 0 0 4 1 ：2 7 7 2 9 内蒙古师范大学硕士学位论文 型) ；第二步是确定并顺序化完成目的所需要的主要步骤。从属技能分析是在确定 了目的中的各主要步骤之后，还必须对每一步进行审核，以确定学习者在学习这一 步之前已经知道了什么，已经会做什么。从属技能分析的目的是要确定每一步的从 属技能集。 为了达到该网络课程本节内容的教学目的，笔者首先根据加涅的学习结果类型 分类法对学习目的进行分类，因为这是目的分析和从属技能分析技术的依据。其次， 确定并顺序化完成目的所需要的主要步骤，最后进行从属技能的分析，并确定学习 者入门技能。 加涅将学习结果类型分为：言语信息、智慧技能、心智运动技能、态度技能、 认知策略。认知策略可视为智慧技能中的最高级，故可以省略。 言语信息：要求学习者能够说出、列出或描述出某样东西，即教学中要传授需 要陈述或罗列的内容。 智慧技能：要求学习者做出独特的认知活动，其独特性在于学习者是用以前没 有碰到过的信息来解决问题或完成某个活动。三种最重要的智慧技能类型是：形成 概念，运用规则和解决问题。解决问题也是智慧技能中的最高级。 心智运动技能：要求学习者必须有肌肉运动，可以借助设备，也可以不借助设 备来达到某个结果。 态度技能：通常描述为趋向于做出某种选择或决定。 根据上面的解释，笔者首先认为本节的教学目的属于智慧技能学习结果类型。 学习者具备这些技能之后，就能够按照特征对事物进行分类，就会应用一种规则， 会为了解决不同的问题而选择和应用不同的规则。 其次，确定和顺序化完成目的的主要步骤，其中导入部分属于第一步，学习不 同计数制之间的转换属于第二步，完成作业并上传作业、其它知识的学习、在线答 题以及留言或者讨论均属于第三步，第四步是教学评价。( 详见教学策略分析部分) 最后，确定从属技能，并确定入门技能 加涅提出的层次方法主要用于分析目标分析中确定为智慧技能或心智运动技 能的单个步骤。他所提出的层次分析技术就是要问：“学习者必须已经具备什么知 识，只要再有少量的教学，就能学会这个任务? ”通过问这个问题，设计者能够确 定一到多个关键的从属技能，这些技能是学习者在进入教学步骤之前就必须掌握 的。在确定从属技能之后，设计者就要对这些从属技能问同样的问题：“学习者必 须要知道如何做什么，才能学会这个从属技能? ”这将确定从属技能的从属技能， 1 0 第4 章不同进制之间转换的网络课程的教学设计 不断重复这个过程，找出越来越低层次的从属技能，很快就会达到完成任务所需要 的很耩本的层次。 笔者对丁学习不同进制之间转换的这个步骤，采用了加涅提出的层次方法进行 分析，并确定入门技能。如图4 1 教学内容的层次分析。 图4 - 1 教学内容的层次分析 由上图可以知道学习者的入门技能是： 学习了基数、位权、各计数制的表示方法。 那么为了掌握不同进制数之间的转换， 即： 知道数码和各进制数，而且学习者已经 学习者就要按照下面的步骤进行学习。 内蒙古师范大学硕士学位论文 ( 1 ) 要学会第2 个主要步骤的教学内容学习者必须按照子步骤的安排进行学 习，如图4 - 2 。 图4 - 2 第2 个步骤的子步骤图 ( 2 ) 要学会第2 9 的子步骤的教学内容学习者必须按照后面子步骤的安排进行 学习，如图4 - 3 。 入门技能线 图4 - 3 第2 9 的子步骤的子步骤图 ( 3 ) 要学会第2 2 0 的子步骤的教学内容学习者必须按照后面子步骤的安排进 行学习，如图4 4 。 1 2 第4 章不同进制之间转换的网络课程的教学设计 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 入门技能线2 1 、2 2 学生已有知识 图4 - 4 第2 2 0 的子步骤的子步骤图 4 3 学习者和环境分析9 j 除了分析教学目标，同时还要分析学习者，分析他们的学习环境。学习环境特 征决定了学习者当前的技能、偏爱和态度。 从教学设计的角度来说，需要知道哪些变量会显著影响所教学习者人群的成 绩，如果按照这些变量来描述学习者，就能够通过修改教学策略来提高学习效果。 在设计过程的这个阶段，同样重要的另外一件事就是要分析学习发生的环境以及学 习者运用新学技能的环境。 ( 1 ) 学习者分析 学习者是接受教学的对象。在这里要区分目标人群和试验学习者，目标人群是 对广泛可能的用户群的抽象描述，试验学习者则是设计师在开发教学时用来测试教 学的人。一般来说，试验学习者属于目标人群，设计者在为目标人群设计教学的时 候，试验学习者作为目标人群的代表，帮助设计者计划教学，在教学开发后确定教 学效果。 本网络课程是面向全国一年级的大学生，以及喜欢计算机的初学者开设的课 程，这些学生属于教学的目标人群。他们已经知道了常用的进位计数制和数码的概 念，学习了进位计数制的基本特点( 基数、位权) 及计算机中各进位计数制的表示 方法。对将要学习的内容了解比较片面或者甚至是错误的，所以在学习的过程中， 应首先用过去所学的相关知识来解释现在所学的内容，让他们在先前理解的基础上 【9 1 汪琼详教学系统化设计 m 北京：离等教育出版社，2 0 0 4 1 ：7 5 9 3 1 3 内蒙古师范大学硕士学位论文 建立新的知识。同时他们对网络学习比传统课堂学习要感兴趣的多，有学习的动机 和干只极性，而且他们偏好去探索新的学习方式，由此笔者根据学习桦的分析确定了 要教授的内容及教授的策略。 ( 2 ) 学习环境的分析 对学习环境的分析包括两部分的内容：现状和应具备的条件。现状是对教学将 发生环境的描述，应具备的条件给出了支持本教学所需要的设施、设备和资源。 随着科学的发展及计算机的普及，当代社会已经具备了广大学生进行网络学习 的条件，而且网络上还有相对丰富的学习资源，为学生的学习提供了便利的条件。 为了进行学习，每个学习者应配备一台多媒体计算机，在有互网络的情况下随时进 行学习，不受时间和地域的限制。 4 4 编写绩效目标【1 0 绩效目标是学习者完成了一个教学单元后能够做什么的详细描述，是教学总目 标的进步细化，即子目标。绩效目标产生于教学分析所得到的技能，可以为教学 分析确定的技能书写一个或多个目标，有时候，还要为入门技能书写目标。 笔者采用了一种比较常见的教学目标的编写方法：a b c d 阐述学习目标的方法。 该方法是利用与学习目标相关的四个要素来阐述学习目标。与学习目标相关的四个 要素包括教学对象( a u d i e n c e ) 、行为( b e h a v i o r ) 、条件( c o n d iti o n ) 和标准( d e g r e e ) ， 故这种方法也称为a b c d 法。 ( 1 ) 教学对象a ：指需要完成行为的学生、学习者或教学对象。如本网络课程 的学习对象是大一的学生( 包括本科及专科) 和喜欢学习计算机知识的初学者。 ( 2 ) 行为b ：在学习目标的构成要素中，实际的行为及其结果是一个最基本的 要素。它说明了学生通过学习所能够完成的特定而可观察的行为及其内容。学习目 标层次的行为动词及动词的特征如表4 一l 所示： 【l o 】汗琼详教学系统化设计 m 北京： 高等教育出版社，2 0 0 4 1 ：9 4 1 1 1 1 4 第4 章不同进制之间转换的网络课程的教学设计 表4 _ 1 学习目标层次的行为动词及动词的特征 学习目 特征可参考选用的动词 标层次 为下定义、列举、说出( 写出) 的名 知识 对信息的回忆 称、复述、排列、背诵、辨认、回忆、选择、 描述、标明、指明 分类、叙述、解释、鉴别、选择、转换、区别、 领会用自己的语言解释信息估计、引申、归纳、举例说明、猜测、摘要、 改写 将知识运用到新的情境运用、计算、示范、改变、阐述、解释、说明、 应用 中去修改、订计划、制订方案、解答 将知识分解，找出各部分分析、分类、比较、对照、图示、区别、检查、 分析 之间的联系指出、评价 将知识各部分重新组合，编写、写作、创造、设计、提出、组织、计划、 综合 形成一个新的整体综合、归纳、总结 鉴别、比较、评定、判断、总结、证明、说出 评价根据一定标准进行判断 价值 该目标由简单到复杂递增，后一类目标只能建立在已经达成的前一类目标的基 础上，从而形成了目标的层次结构。 ( 3 ) 条件c ：学生在证实其相应的行为及其结果时，总是在一定的情境条件下 进行的，也就是洗在学生证实其终点行为时，我们常提出相应的限制条件。即应说 明上述行为在什么条件下产生。 条件的表述：环境因素、人的因素、设备因素、信息因素、时间因素、问题明 确性的因素。 ( 4 ) 行为的标准d ：行为的标准是指行为完成质量的可接受的最低衡量依据。 为了使教学目标具有可测量性，应该对学生行为的标准进行具体的描述。标准是行 为完成质量可接受的最低衡量依据。 标准的表述方式：次序、正确率、精确度、时间限制( 速度) 、达到标准规定 的要求( 质量) 。 1 5 内蒙古师范大学硕士学位论文 实际应用中，不一定将条件、标准都列出。 f 面笔者依据a b c d 阐述学习目标的方法，对于该节不同知识点来确定要达到 的具体目标，即绩效目标。如表4 - 2 所示。 表4 - 2 不同知识点应达到的绩效目标 ：嘉塑l 领会应用 知识点分析 i 、r 进制和十进制之间的相互转换 ( 1 ) r 进制转换为十进制的转换规则 ( 2 ) r 进制转换为十进制 ( 3 ) 十进制转换为r 进制计算结果的表示方法 ( 4 ) 十进制转换为r 进制转换规则 ( 5 ) 十进制转换为r 进制 2 、二进制与八进制之间的转换 ( 1 ) 二进制转换为八进制转换规则( 三位合一位) ( 2 ) 二进制转换为八进制 ( 3 ) 八进制转换为二进制转换规则( 一位变三位) ( 4 ) 八进制转换为二进制 3 、二进制与卜六进制之1 、司的转换 ( 1 ) 二进制转换为十六进制转换规则( 四位合一位) ( 2 ) 二进制转换为十六进制 ( 3 ) 十六进制转换为二进制转换规则( 一位变四位) ( 4 ) 十六进制转换为二进制 本研究中所要达到的学习目标层次主要集中在领会和应用层次。 领会是用自己的语言解释信息。具体行为包括如表4 一l 所示。 应用是将知识运用到新的情境中去。具体行为包括表4 一l 所示。 综合以上定义，笔者将上述绩效目标进一步具体的、明确的表述为学习者通过 学习后应该表现出来的行为。如表4 - 3 所示。 1 6 第4 章不同进制之间转换的网络课程的教学设计 表4 - 3 不同知识点应达到的绩效目标的具体表现行为 - 嘉。娑 领会 应用 知识点分析 l 、1 r 进制和十进制之间的相互转换 叙述、归纳、 ( 1 ) r 进制转换为十进制的转换规则 解释、转换 ( 2 ) r 进制转换为十进制 阐述、计算、运用 ( 3 ) 十进制转换为r 进制计算结果的表示方法 分类、叙述、选择 叙述、归纳、 ( 4 ) 十进制转换为r 进制转换规则 解释、转换 ( 5 )