教育软件设计与开发.ppt

教育软件设计与开发教育技术学的专业方向l l教育技术学的基本理论教育技术学的基本理论l l信息技术教育信息技术教育l l数字媒体技术数字媒体技术l l教育软件的设计教育软件的设计及及开发开发l l现代远程教育现代远程教育2教育软件概述教育软件概述（一）教育软件的分类（一）教育软件的分类（一）教育软件的分类（一）教育软件的分类l l教育软件是以教育软件是以教育软件是以教育软件是以服务于教育服务于教育服务于教育服务于教育为目的，以为目的，以为目的，以为目的，以数字代码数字代码数字代码数字代码方式，将方式，将方式，将方式，将文图声像文图声像文图声像文图声像等信等信等信等信息存储在息存储在息存储在息存储在磁、光、电介质等载体磁、光、电介质等载体磁、光、电介质等载体磁、光、电介质等载体上，通过计算机或具有类似功能的设上，通过计算机或具有类似功能的设上，通过计算机或具有类似功能的设上，通过计算机或具有类似功能的设备，供人们阅读、听录或观赏使用的计算机软件或电子出版物。备，供人们阅读、听录或观赏使用的计算机软件或电子出版物。备，供人们阅读、听录或观赏使用的计算机软件或电子出版物。备，供人们阅读、听录或观赏使用的计算机软件或电子出版物。l l包括各种包括各种包括各种包括各种媒体化的学习材料媒体化的学习材料媒体化的学习材料媒体化的学习材料和和和和支持学习活动的工具性软件支持学习活动的工具性软件支持学习活动的工具性软件支持学习活动的工具性软件，如电脑知，如电脑知，如电脑知，如电脑知识教育软件、语言教育软件、科普教育软件以及识教育软件、语言教育软件、科普教育软件以及识教育软件、语言教育软件、科普教育软件以及识教育软件、语言教育软件、科普教育软件以及及及及及学生课本内容紧密学生课本内容紧密学生课本内容紧密学生课本内容紧密结合的学生教育软件，此外，还包括为实现教育信息化、数字化开发结合的学生教育软件，此外，还包括为实现教育信息化、数字化开发结合的学生教育软件，此外，还包括为实现教育信息化、数字化开发结合的学生教育软件，此外，还包括为实现教育信息化、数字化开发制作的制作的制作的制作的校园管理教学软件校园管理教学软件校园管理教学软件校园管理教学软件等各种软件产品。等各种软件产品。等各种软件产品。等各种软件产品。l l本课中教育软件特指本课中教育软件特指本课中教育软件特指本课中教育软件特指在学与教的过程中使用的课件、学与教的支撑软在学与教的过程中使用的课件、学与教的支撑软在学与教的过程中使用的课件、学与教的支撑软在学与教的过程中使用的课件、学与教的支撑软件与工具及教育管理中的软件系统件与工具及教育管理中的软件系统件与工具及教育管理中的软件系统件与工具及教育管理中的软件系统。3分类方法分类方法分类方法分类方法类型类型类型类型举例举例举例举例按传统的辅助按传统的辅助教学类型分教学类型分讲解演示型、操作练习型、讲解演示型、操作练习型、个别学习型、仿真模拟型、个别学习型、仿真模拟型、启智有细型、问题求解型、启智有细型、问题求解型、发现学习型等发现学习型等按资源应用的按资源应用的目的分目的分多媒体教学资源库多媒体教学资源库提供各类提供各类CAICAI课件、视频点播资料、教师课件、视频点播资料、教师备课教案、多媒体素材等各类资源备课教案、多媒体素材等各类资源图书情报信息库图书情报信息库提供全面的图书查阅和检索服务提供全面的图书查阅和检索服务管理信息库管理信息库提供全校教学、科研、行政、后勤、财务提供全校教学、科研、行政、后勤、财务等多项管理信息资源等多项管理信息资源动态综合信息库动态综合信息库校内新闻发布，问题讨论，师生之间的校内新闻发布，问题讨论，师生之间的E-mailE-mail交流，常用软件下载等交流，常用软件下载等按消费群分按消费群分为教育机构服务的软件为教育机构服务的软件（教育信息中心、学校等）（教育信息中心、学校等）教学支撑平台、教学支撑平台、MISMIS系统、教育资源库、系统、教育资源库、网络管理平台、网络管理平台、VODVOD点播等点播等教师使用的软件教师使用的软件课件制作工具软件和学科教学软件课件制作工具软件和学科教学软件学生使用的软件学生使用的软件为师生服务的软件为师生服务的软件网络学习平台、课堂多媒体演示软件、网络学习平台、课堂多媒体演示软件、无纸化考试软件等无纸化考试软件等按产品类型分按产品类型分单机版和网络版单机版和网络版4（二）教育软件发展的三个阶段（二）教育软件发展的三个阶段（二）教育软件发展的三个阶段（二）教育软件发展的三个阶段项目项目项目项目第一代第一代第一代第一代第二代第二代第二代第二代第三代第三代第三代第三代心理科学基础心理科学基础行为主义学习理论行为主义学习理论认知学习理论认知学习理论建构主义学习理论建构主义学习理论教育指导思想教育指导思想应试教育应试教育应试教育向应试教育向素质教育过渡素质教育过渡素质教育，以全面提高素质教育，以全面提高学生素质为目的；以学生素质为目的；以“快乐快乐”和和“高效高效”作为作为教学过程的原则，以人教学过程的原则，以人为本为本教学原则教学原则以操作训练为中心，以操作训练为中心，重在刺激、呈现和训重在刺激、呈现和训练练以教为中心，以教为中心，重在教授、辅重在教授、辅导导以学为中心，重在学习以学为中心，重在学习计算机的应用计算机的应用数据处理工具和存储数据处理工具和存储工具、电子黑板工具、电子黑板教教/学辅助工具、学辅助工具、知识载体知识载体认知工具、学习环境、认知工具、学习环境、以计算机为基础的学习以计算机为基础的学习环境环境教学方法教学方法呈现、刺激、反应、呈现、刺激、反应、强化强化知识结构、认知识结构、认知结构、指导、知结构、指导、教授教授探索、发现、情境创设、探索、发现、情境创设、协作、会话、人机交互、协作、会话、人机交互、意义建构、游戏意义建构、游戏表现形式表现形式习题训练型习题训练型复习指导型复习指导型主动参与型主动参与型5l l随着计算机和多媒体（网络）技术的发展，随着计算机和多媒体（网络）技术的发展，随着计算机和多媒体（网络）技术的发展，随着计算机和多媒体（网络）技术的发展，教育软件的主教育软件的主教育软件的主教育软件的主导和主流导和主流导和主流导和主流也正向也正向也正向也正向第三代教育软件第三代教育软件第三代教育软件第三代教育软件发展，并具有如下发展，并具有如下发展，并具有如下发展，并具有如下特征特征特征特征：n n在研发理念上导入了新的思维方式。在研发理念上导入了新的思维方式。在研发理念上导入了新的思维方式。在研发理念上导入了新的思维方式。前两代产品过多地考虑了技术的前两代产品过多地考虑了技术的实现，缺乏对教学理论尤其是学习理论的关注，研发理念上只是拘泥于纸实现，缺乏对教学理论尤其是学习理论的关注，研发理念上只是拘泥于纸质教材的结构及内容的展现。第三代教育软件强调以认知派学习理论特别质教材的结构及内容的展现。第三代教育软件强调以认知派学习理论特别是建构主义学习理论指导教育软件的研究及开发，强调学习是一种能动建是建构主义学习理论指导教育软件的研究及开发，强调学习是一种能动建构的过程，倡导在教师指导下的、以学习者为主体的学习，主张学生应该构的过程，倡导在教师指导下的、以学习者为主体的学习，主张学生应该不断地进行探索式学习，从而不断构建自己的知识体系。不断地进行探索式学习，从而不断构建自己的知识体系。n n在功能上实现了突破在功能上实现了突破在功能上实现了突破在功能上实现了突破。前两代教育软件几乎就是现行教科书的翻版，从前两代教育软件几乎就是现行教科书的翻版，从内容到例题，内容到例题，及及教材相差无几。这种软件没有做到教学目标明确、重点突教材相差无几。这种软件没有做到教学目标明确、重点突出、难点突破，没有将不同阶段的教学内容进行有机地衔接。交互性较差，出、难点突破，没有将不同阶段的教学内容进行有机地衔接。交互性较差，缺乏趣味性，并且很多软件属于题库型。第三代教育软件更注重使用者主缺乏趣味性，并且很多软件属于题库型。第三代教育软件更注重使用者主观能动性的发挥，在保证其教育性、科学性的前提下，大大提高了它们的观能动性的发挥，在保证其教育性、科学性的前提下，大大提高了它们的技术性、交互性和艺术性，同时也促进了计算机辅助教学的发展。技术性、交互性和艺术性，同时也促进了计算机辅助教学的发展。6n n在技术上更加趋于多媒体化和网络化。在技术上更加趋于多媒体化和网络化。在技术上更加趋于多媒体化和网络化。在技术上更加趋于多媒体化和网络化。通过多媒体技术的使用，通过多媒体技术的使用，可以使教育软件的思想性、科学性和艺术性充分结合，提供逼真、生可以使教育软件的思想性、科学性和艺术性充分结合，提供逼真、生动的学习和交际环境。通过网络技术，可以实现实时交互和协作型教动的学习和交际环境。通过网络技术，可以实现实时交互和协作型教学活动，从而培养学生的高级认知能力、协作能力和团队精神。学活动，从而培养学生的高级认知能力、协作能力和团队精神。n n以素质教育和教育创新作为基本研究内容和软件开发的重要指以素质教育和教育创新作为基本研究内容和软件开发的重要指以素质教育和教育创新作为基本研究内容和软件开发的重要指以素质教育和教育创新作为基本研究内容和软件开发的重要指导思想。导思想。导思想。导思想。中国教育改革和发展纲要中国教育改革和发展纲要明确指出：明确指出：“中小学要由中小学要由 应应试教育试教育 转向全面提高国民素质的轨道，面向全体学生，全面提高学转向全面提高国民素质的轨道，面向全体学生，全面提高学生的思想道德、文化科学、劳动技能和身体心理素质，促进学生生动生的思想道德、文化科学、劳动技能和身体心理素质，促进学生生动活泼地发展。活泼地发展。”在实施素质教育和教育创新的过程中，教育教学手段在实施素质教育和教育创新的过程中，教育教学手段的现代化和教育软件的开发和运用，起着至关重要的积极作用。的现代化和教育软件的开发和运用，起着至关重要的积极作用。7教育软件设计教育软件设计及及开发的基础开发的基础（一）软件工程概述（一）软件工程概述（一）软件工程概述（一）软件工程概述l l西方计算机科学家把西方计算机科学家把西方计算机科学家把西方计算机科学家把软件开发和维护软件开发和维护软件开发和维护软件开发和维护过程中遇到的一系列严重问题过程中遇到的一系列严重问题过程中遇到的一系列严重问题过程中遇到的一系列严重问题统称为统称为统称为统称为“软件危机软件危机软件危机软件危机”，并且在，并且在，并且在，并且在20202020世纪世纪世纪世纪60606060年代后期开始认真研究解决年代后期开始认真研究解决年代后期开始认真研究解决年代后期开始认真研究解决软件危机的方法，从而逐步形成了计算机科学技术领域中的一门新软件危机的方法，从而逐步形成了计算机科学技术领域中的一门新软件危机的方法，从而逐步形成了计算机科学技术领域中的一门新软件危机的方法，从而逐步形成了计算机科学技术领域中的一门新兴学科兴学科兴学科兴学科计算机软件工程学计算机软件工程学计算机软件工程学计算机软件工程学，通常简称为，通常简称为，通常简称为，通常简称为软件工程软件工程软件工程软件工程。l l“软件工程软件工程软件工程软件工程”是一门是一门是一门是一门工程学科工程学科工程学科工程学科，涉及，涉及，涉及，涉及软件生产的各个方面软件生产的各个方面软件生产的各个方面软件生产的各个方面，从最初，从最初，从最初，从最初的的的的系统描述系统描述系统描述系统描述一直到使用后的一直到使用后的一直到使用后的一直到使用后的系统维护系统维护系统维护系统维护，都属于其学科范畴。，都属于其学科范畴。，都属于其学科范畴。，都属于其学科范畴。l l软件工程人员运用的是软件工程人员运用的是软件工程人员运用的是软件工程人员运用的是系统的、有组织的工作方法系统的、有组织的工作方法系统的、有组织的工作方法系统的、有组织的工作方法，这种方法对于，这种方法对于，这种方法对于，这种方法对于制作高质量的软件是最有成效的。制作高质量的软件是最有成效的。制作高质量的软件是最有成效的。制作高质量的软件是最有成效的。8l l自自自自19681968年在年在年在年在联邦德国联邦德国联邦德国联邦德国召开的国际会议上正式提出并使用了召开的国际会议上正式提出并使用了召开的国际会议上正式提出并使用了召开的国际会议上正式提出并使用了“软件工程软件工程软件工程软件工程”这个术语以来，研究软件工程的专家学者们陆续提出了许多关于软这个术语以来，研究软件工程的专家学者们陆续提出了许多关于软这个术语以来，研究软件工程的专家学者们陆续提出了许多关于软这个术语以来，研究软件工程的专家学者们陆续提出了许多关于软件工程的准则或件工程的准则或件工程的准则或件工程的准则或“信条信条信条信条”。软件工程专家。软件工程专家。软件工程专家。软件工程专家B BwwBoehmBoehm根据学者们根据学者们根据学者们根据学者们的意见和开发软件的经验，于的意见和开发软件的经验，于的意见和开发软件的经验，于的意见和开发软件的经验，于19831983年在一篇论文中提出了年在一篇论文中提出了年在一篇论文中提出了年在一篇论文中提出了软件工程的软件工程的软件工程的软件工程的七条基本原理七条基本原理七条基本原理七条基本原理：n n用分阶段的生命周期计划严格管理。用分阶段的生命周期计划严格管理。用分阶段的生命周期计划严格管理。用分阶段的生命周期计划严格管理。n n坚持进行阶段评审。坚持进行阶段评审。坚持进行阶段评审。坚持进行阶段评审。n n实行严格的产品控制。实行严格的产品控制。实行严格的产品控制。实行严格的产品控制。n n采用现代程序设计技术。采用现代程序设计技术。采用现代程序设计技术。采用现代程序设计技术。n n结果应能调整地审查。结果应能调整地审查。结果应能调整地审查。结果应能调整地审查。n n开发小组的人员应该少而精。开发小组的人员应该少而精。开发小组的人员应该少而精。开发小组的人员应该少而精。n n承认不断改进软件工程实践的必要性。承认不断改进软件工程实践的必要性。承认不断改进软件工程实践的必要性。承认不断改进软件工程实践的必要性。9（二）软件过程（二）软件过程（二）软件过程（二）软件过程及及及及开发模型开发模型开发模型开发模型l l“软件过程软件过程软件过程软件过程”是指制作软件产品的一组活动及其结果。是指制作软件产品的一组活动及其结果。是指制作软件产品的一组活动及其结果。是指制作软件产品的一组活动及其结果。l l“软件过程模型软件过程模型软件过程模型软件过程模型”是从特定角度提出的软件过程的简化是从特定角度提出的软件过程的简化是从特定角度提出的软件过程的简化是从特定角度提出的软件过程的简化描述，即对被描述的实际过程的抽象，它包括构成软件描述，即对被描述的实际过程的抽象，它包括构成软件描述，即对被描述的实际过程的抽象，它包括构成软件描述，即对被描述的实际过程的抽象，它包括构成软件过程的各种活动、软件产品以及软件工程参与人员的不过程的各种活动、软件产品以及软件工程参与人员的不过程的各种活动、软件产品以及软件工程参与人员的不过程的各种活动、软件产品以及软件工程参与人员的不同角色。瀑布型开发方法、进化式开发方法、形式化转同角色。瀑布型开发方法、进化式开发方法、形式化转同角色。瀑布型开发方法、进化式开发方法、形式化转同角色。瀑布型开发方法、进化式开发方法、形式化转换等是软件开发的通用模型或范例。换等是软件开发的通用模型或范例。换等是软件开发的通用模型或范例。换等是软件开发的通用模型或范例。l l瀑布型开发模型瀑布型开发模型瀑布型开发模型瀑布型开发模型是最常用的开发方法。该图从一个阶段是最常用的开发方法。该图从一个阶段是最常用的开发方法。该图从一个阶段是最常用的开发方法。该图从一个阶段到另一个阶段逐次下降，因此以到另一个阶段逐次下降，因此以到另一个阶段逐次下降，因此以到另一个阶段逐次下降，因此以“瀑布模型瀑布模型瀑布模型瀑布模型”命名，又命名，又命名，又命名，又称称称称“软件生命周期模型软件生命周期模型软件生命周期模型软件生命周期模型”。10瀑布型开发模型瀑布型开发模型瀑布型开发模型瀑布型开发模型11l l模型中主要的阶段映射了一些模型中主要的阶段映射了一些模型中主要的阶段映射了一些模型中主要的阶段映射了一些基本的开发活动基本的开发活动基本的开发活动基本的开发活动：n n需求分析和定义需求分析和定义需求分析和定义需求分析和定义。通过咨询系统用户建立系统的服务、约束和目标，并。通过咨询系统用户建立系统的服务、约束和目标，并对其详细定义，从而为系统描述服务。对其详细定义，从而为系统描述服务。n n系统和软件设计系统和软件设计系统和软件设计系统和软件设计。系统设计过程区分硬件和软件系统的需求。软件设计。系统设计过程区分硬件和软件系统的需求。软件设计是在需求分析的基础上，确定软件的总体结构及部分实现细节，并形成是在需求分析的基础上，确定软件的总体结构及部分实现细节，并形成软件的实施方案。软件的实施方案。n n实现和单元测试实现和单元测试实现和单元测试实现和单元测试。在这个阶段，软件设计是作为一组程序或程序单元实。在这个阶段，软件设计是作为一组程序或程序单元实现的。单元测试就是检验每个单元是否符合其描述。现的。单元测试就是检验每个单元是否符合其描述。n n集成和系统测试集成和系统测试集成和系统测试集成和系统测试。集成单个的程序单元或程序，并对系统整体进行测试。集成单个的程序单元或程序，并对系统整体进行测试以确保其满足需求。在测试之后，软件系统交付给客户使用。以确保其满足需求。在测试之后，软件系统交付给客户使用。n n运行和维护运行和维护运行和维护运行和维护。正常情况下（虽然不是必须的），这是一个具有最长生命。正常情况下（虽然不是必须的），这是一个具有最长生命周期的阶段。系统被安装并且进入实际的使用中。维护包括改正在早期周期的阶段。系统被安装并且进入实际的使用中。维护包括改正在早期各阶段未被发现的错误，改善系统单元的实现，当新的需求出现时提高各阶段未被发现的错误，改善系统单元的实现，当新的需求出现时提高系统的服务能力。系统的服务能力。12l l原则上，每个阶段的结果是一个或多个经过核准的文原则上，每个阶段的结果是一个或多个经过核准的文原则上，每个阶段的结果是一个或多个经过核准的文原则上，每个阶段的结果是一个或多个经过核准的文件。直到上一个阶段完成，下一阶段才能启动。件。直到上一个阶段完成，下一阶段才能启动。件。直到上一个阶段完成，下一阶段才能启动。件。直到上一个阶段完成，下一阶段才能启动。l l在实际过程中，这些阶段经常是重叠和彼此间有信息在实际过程中，这些阶段经常是重叠和彼此间有信息在实际过程中，这些阶段经常是重叠和彼此间有信息在实际过程中，这些阶段经常是重叠和彼此间有信息交换的。软件过程不是一个简单的线性模型，它包括交换的。软件过程不是一个简单的线性模型，它包括交换的。软件过程不是一个简单的线性模型，它包括交换的。软件过程不是一个简单的线性模型，它包括开发活动的多个反复。开发活动的多个反复。开发活动的多个反复。开发活动的多个反复。l l在最后的生命周期阶段，软件进入使用状态。最初的在最后的生命周期阶段，软件进入使用状态。最初的在最后的生命周期阶段，软件进入使用状态。最初的在最后的生命周期阶段，软件进入使用状态。最初的软件需求中的错误和省略部分这时暴露无遗，设计阶软件需求中的错误和省略部分这时暴露无遗，设计阶软件需求中的错误和省略部分这时暴露无遗，设计阶软件需求中的错误和省略部分这时暴露无遗，设计阶段和编制阶段的错误也浮现出来，同时对一些新的功段和编制阶段的错误也浮现出来，同时对一些新的功段和编制阶段的错误也浮现出来，同时对一些新的功段和编制阶段的错误也浮现出来，同时对一些新的功能的需要也表现出来了，因此，系统必须进化以保持能的需要也表现出来了，因此，系统必须进化以保持能的需要也表现出来了，因此，系统必须进化以保持能的需要也表现出来了，因此，系统必须进化以保持实用。实现这些变更可能需要对一些或所有的早先过实用。实现这些变更可能需要对一些或所有的早先过实用。实现这些变更可能需要对一些或所有的早先过实用。实现这些变更可能需要对一些或所有的早先过程阶段进行重复。程阶段进行重复。程阶段进行重复。程阶段进行重复。13（三）人机工程（三）人机工程（三）人机工程（三）人机工程l l人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学又称又称又称又称人机工效学人机工效学人机工效学人机工效学（ergonomicsergonomics），是一门让），是一门让），是一门让），是一门让技术人性化技术人性化技术人性化技术人性化的科学，是研究的科学，是研究的科学，是研究的科学，是研究“人人人人机机机机环境环境环境环境”系统系统系统系统中人、中人、中人、中人、机、环境三大要素之间的关系机、环境三大要素之间的关系机、环境三大要素之间的关系机、环境三大要素之间的关系，为解决系统中人的效能、，为解决系统中人的效能、，为解决系统中人的效能、，为解决系统中人的效能、健康问题提供理论健康问题提供理论健康问题提供理论健康问题提供理论及及及及方法的科学。也就是让技术的发展围方法的科学。也就是让技术的发展围方法的科学。也就是让技术的发展围方法的科学。也就是让技术的发展围绕人的需求来展开，把人作为产品和环境设计的出发点，绕人的需求来展开，把人作为产品和环境设计的出发点，绕人的需求来展开，把人作为产品和环境设计的出发点，绕人的需求来展开，把人作为产品和环境设计的出发点，使其性能、色彩等更好地适应和满足人类的生理和心理的使其性能、色彩等更好地适应和满足人类的生理和心理的使其性能、色彩等更好地适应和满足人类的生理和心理的使其性能、色彩等更好地适应和满足人类的生理和心理的需要，从而使人们在工作中更安全、便捷和舒适，工作效需要，从而使人们在工作中更安全、便捷和舒适，工作效需要，从而使人们在工作中更安全、便捷和舒适，工作效需要，从而使人们在工作中更安全、便捷和舒适，工作效率更高。率更高。率更高。率更高。l l其研究方法和评价手段涉及心理学、生理学、医学、人体其研究方法和评价手段涉及心理学、生理学、医学、人体其研究方法和评价手段涉及心理学、生理学、医学、人体其研究方法和评价手段涉及心理学、生理学、医学、人体测量学、美学和工程技术等多个领域。测量学、美学和工程技术等多个领域。测量学、美学和工程技术等多个领域。测量学、美学和工程技术等多个领域。14l l人机工程学的人机工程学的人机工程学的人机工程学的应用领域非常广泛应用领域非常广泛应用领域非常广泛应用领域非常广泛，从人类健康安全、生理，从人类健康安全、生理，从人类健康安全、生理，从人类健康安全、生理学、医学到工商业空间设计、人机界面设计，再到社会学、医学到工商业空间设计、人机界面设计，再到社会学、医学到工商业空间设计、人机界面设计，再到社会学、医学到工商业空间设计、人机界面设计，再到社会的其他系统。的其他系统。的其他系统。的其他系统。l l如计算机界面，从利用穿孔纸带输入计算机程序，到面对如计算机界面，从利用穿孔纸带输入计算机程序，到面对如计算机界面，从利用穿孔纸带输入计算机程序，到面对如计算机界面，从利用穿孔纸带输入计算机程序，到面对终端机上的字符操作界面，再到个人计算机上的图形界终端机上的字符操作界面，再到个人计算机上的图形界终端机上的字符操作界面，再到个人计算机上的图形界终端机上的字符操作界面，再到个人计算机上的图形界面和多媒体，继而是网络和虚拟现实，界面的日益面和多媒体，继而是网络和虚拟现实，界面的日益面和多媒体，继而是网络和虚拟现实，界面的日益面和多媒体，继而是网络和虚拟现实，界面的日益“友友友友好好好好”或者说计算机技术的日益或者说计算机技术的日益或者说计算机技术的日益或者说计算机技术的日益“人性化人性化人性化人性化”，其实质也就，其实质也就，其实质也就，其实质也就是是是是人机工程特性的不断提高人机工程特性的不断提高人机工程特性的不断提高人机工程特性的不断提高。l l具体说来，字符界面对用户的要求是一种回忆加工，用户具体说来，字符界面对用户的要求是一种回忆加工，用户具体说来，字符界面对用户的要求是一种回忆加工，用户具体说来，字符界面对用户的要求是一种回忆加工，用户必须记忆大量的计算机命令才能必须记忆大量的计算机命令才能必须记忆大量的计算机命令才能必须记忆大量的计算机命令才能及及及及计算机进行交互，而计算机进行交互，而计算机进行交互，而计算机进行交互，而图形用户界面对用户的要求则是一种再认加工，用户只图形用户界面对用户的要求则是一种再认加工，用户只图形用户界面对用户的要求则是一种再认加工，用户只图形用户界面对用户的要求则是一种再认加工，用户只要能够再认出菜单、按钮、滚动条的意义就能够与计算要能够再认出菜单、按钮、滚动条的意义就能够与计算要能够再认出菜单、按钮、滚动条的意义就能够与计算要能够再认出菜单、按钮、滚动条的意义就能够与计算机交互。再认加工与回忆加工相比对用户认知负荷的要机交互。再认加工与回忆加工相比对用户认知负荷的要机交互。再认加工与回忆加工相比对用户认知负荷的要机交互。再认加工与回忆加工相比对用户认知负荷的要求要低得多，这样就大大降低了用户的认知负担，这样求要低得多，这样就大大降低了用户的认知负担，这样求要低得多，这样就大大降低了用户的认知负担，这样求要低得多，这样就大大降低了用户的认知负担，这样有利于用户工作更快、更舒适、更高效，不容易有挫折有利于用户工作更快、更舒适、更高效，不容易有挫折有利于用户工作更快、更舒适、更高效，不容易有挫折有利于用户工作更快、更舒适、更高效，不容易有挫折感和疲劳感，更易于自学和探究。感和疲劳感，更易于自学和探究。感和疲劳感，更易于自学和探究。感和疲劳感，更易于自学和探究。15l l在教育领域，人机工程学的影子也随处可见，特别是在教育领域，人机工程学的影子也随处可见，特别是在教育领域，人机工程学的影子也随处可见，特别是在教育领域，人机工程学的影子也随处可见，特别是在在在在教育软件教育软件教育软件教育软件以及以及以及以及课件的设计课件的设计课件的设计课件的设计中，人机界面设计的思想中，人机界面设计的思想中，人机界面设计的思想中，人机界面设计的思想所起到的指导作用是很大的。教育软件以及课件的设所起到的指导作用是很大的。教育软件以及课件的设所起到的指导作用是很大的。教育软件以及课件的设所起到的指导作用是很大的。教育软件以及课件的设计者需要从让学习者操作更便捷、更舒适、更高效的计者需要从让学习者操作更便捷、更舒适、更高效的计者需要从让学习者操作更便捷、更舒适、更高效的计者需要从让学习者操作更便捷、更舒适、更高效的角度去考虑，为学习者提供更人性化的软件或课件。角度去考虑，为学习者提供更人性化的软件或课件。角度去考虑，为学习者提供更人性化的软件或课件。角度去考虑，为学习者提供更人性化的软件或课件。l l目前，目前，目前，目前，如何优化人机交互界面以利于学习者的学习活如何优化人机交互界面以利于学习者的学习活如何优化人机交互界面以利于学习者的学习活如何优化人机交互界面以利于学习者的学习活动动动动是软件开发者或课件设计者们极为关注的问题。是软件开发者或课件设计者们极为关注的问题。是软件开发者或课件设计者们极为关注的问题。是软件开发者或课件设计者们极为关注的问题。16l l教育软件或课件的界面设计原则教育软件或课件的界面设计原则教育软件或课件的界面设计原则教育软件或课件的界面设计原则：n n使用方便性。使用方便性。使用方便性。使用方便性。人机界面的设计应该让用户使用方便，主要人机界面的设计应该让用户使用方便，主要有：用户的输入方式简单、容易掌握；要求用户一次输入的有：用户的输入方式简单、容易掌握；要求用户一次输入的字符或数字较少；当使用图标时图标含义容易理解，最好有字符或数字较少；当使用图标时图标含义容易理解，最好有文字说明；要有如何使用该软件的说明文字说明；要有如何使用该软件的说明及及帮助；使用热字时帮助；使用热字时应有一定的提示，如热字的颜色不同或鼠标移动到热字上的应有一定的提示，如热字的颜色不同或鼠标移动到热字上的形状会改变；尽量减少用户的工作量，提高学习效率，比如形状会改变；尽量减少用户的工作量，提高学习效率，比如让用户用最少的步骤（鼠标点击的次数尽量少，在屏幕上移让用户用最少的步骤（鼠标点击的次数尽量少，在屏幕上移动的像素数尽量少），完成一项操作等。动的像素数尽量少），完成一项操作等。n n系统统一性。系统统一性。系统统一性。系统统一性。一个教育软件的人机界面应该有统一的要求，一个教育软件的人机界面应该有统一的要求，例如，文字与图标前后一致；屏幕上各窗口的位置也要尽量例如，文字与图标前后一致；屏幕上各窗口的位置也要尽量前后一致等。前后一致等。17n n引起兴趣引起兴趣引起兴趣引起兴趣及及及及注意注意注意注意。教育软件的人机界面应能引起学习者的学教育软件的人机界面应能引起学习者的学习兴趣，可以从激活学习者的好奇心开始，也可以从调动学生的习兴趣，可以从激活学习者的好奇心开始，也可以从调动学生的积极性开始。对于课堂教学型的软件，要能引导学生观察、思考积极性开始。对于课堂教学型的软件，要能引导学生观察、思考与讨论，字体与图像要适合于学习者的观察；对于自学练习型的与讨论，字体与图像要适合于学习者的观察；对于自学练习型的软件则要适应学习者的各种要求，并且有一定的知识冗余度，便软件则要适应学习者的各种要求，并且有一定的知识冗余度，便于让学生控制自己的学习进度与路径。于让学生控制自己的学习进度与路径。n n舒适性舒适性舒适性舒适性。也就是要使用户更加舒适地工作。例如，我们用什么。也就是要使用户更加舒适地工作。例如，我们用什么样的界面主色调，才能够让用户在心情愉快的情况下，工作最长样的界面主色调，才能够让用户在心情愉快的情况下，工作最长的时间而不感觉疲倦呢？的时间而不感觉疲倦呢？红色红色：热烈，刺眼，易产生焦虑心情。：热烈，刺眼，易产生焦虑心情。蓝色蓝色：平静，舒适。：平静，舒适。明色明色：干净，明亮，但对眼睛较多刺激，长：干净，明亮，但对眼睛较多刺激，长时间工作易引起疲劳。时间工作易引起疲劳。暗色暗色：安静，大气，对眼睛较少刺激。例：安静，大气，对眼睛较少刺激。例如，微软公司浅灰色的系统主色调及如，微软公司浅灰色的系统主色调及ICONICON协调的成功运用，已协调的成功运用，已经促使目前国际软件产品形成一种规范，这也是微软成功的重要经促使目前国际软件产品形成一种规范，这也是微软成功的重要因素之一。因素之一。18教育软件的设计教育软件的设计及及开发过程开发过程（一）教育软件设计原则（一）教育软件设计原则（一）教育软件设计原则（一）教育软件设计原则1.1.教育性教育性教育性教育性2.2.科学性科学性科学性科学性3.3.艺术性艺术性艺术性艺术性4.4.整体性整体性整体性整体性5.5.可靠性可靠性可靠性可靠性6.6.灵活性灵活性灵活性灵活性7.7.开放性开放性开放性开放性8.8.安全性安全性安全性安全性191.1.1.1.教育性教育性教育性教育性l l选题要体现教学目的选题要体现教学目的选题要体现教学目的选题要体现教学目的。教育软件要根据教学目的去选题。为什么要。教育软件要根据教学目的去选题。为什么要编制？要解决教学上的什么问题？能够使学生在知识、能力、思想编制？要解决教学上的什么问题？能够使学生在知识、能力、思想品德等方面引起哪些变化？这些问题必须十分明确。无助于实现教品德等方面引起哪些变化？这些问题必须十分明确。无助于实现教学目的、教师口头能讲清楚的、不适合现代教学媒体手段表现的内学目的、教师口头能讲清楚的、不适合现代教学媒体手段表现的内容，都不应作为教育软件的选题。容，都不应作为教育软件的选题。l l选题内容要有助于解决教学重点和难点选题内容要有助于解决教学重点和难点选题内容要有助于解决教学重点和难点选题内容要有助于解决教学重点和难点。教育软件内容的确定，要。教育软件内容的确定，要服从主题的需要，要有利于教学中重点、难点问题的解决。在信息服从主题的需要，要有利于教学中重点、难点问题的解决。在信息内容和信息容量的确定上，要着眼于加强学生的基础知识和基本技内容和信息容量的确定上，要着眼于加强学生的基础知识和基本技能，既要有一定难度和深度，又要使学生经过努力能够掌握。能，既要有一定难度和深度，又要使学生经过努力能够掌握。l l结构要符合教育对象的认识规律结构要符合教育对象的认识规律结构要符合教育对象的认识规律结构要符合教育对象的认识规律。教育软件的组织结构安排，要遵。教育软件的组织结构安排，要遵循教学原则和教学规律，考虑教育对象的心理发展特点，不能脱离循教学原则和教学规律，考虑教育对象的心理发展特点，不能脱离学习者现有的知识基础和接受能力。学习者现有的知识基础和接受能力。202.2.科学性科学性科学性科学性l l要能正确反映学科基础知识和现代科学技术的发展水平。要能正确反映学科基础知识和现代科学技术的发展水平。要能正确反映学科基础知识和现代科学技术的发展水平。要能正确反映学科基础知识和现代科学技术的发展水平。l l选材典型。选材典型。选材典型。选材典型。教育软件所选用的材料、事例等，应该是本学科中具有教育软件所选用的材料、事例等，应该是本学科中具有典型性、代表性的内容，能体现该学科基础性、根本性的内容和事典型性、代表性的内容，能体现该学科基础性、根本性的内容和事实。实。l l规范准确。规范准确。规范准确。规范准确。在教育软件中使用的语言、文字要准确无误，各种操作在教育软件中使用的语言、文字要准确无误，各种操作示范必须规范，阐述的科学原理，引用的资料、名词、术语以及计示范必须规范，阐述的科学原理，引用的资料、名词、术语以及计量单位要准确、可靠；模型、图表、动画、特技的运用要能反映客量单位要准确、可靠；模型、图表、动画、特技的运用要能反映客观规律，符合科学原理。观规律，符合科学原理。l l客观实际。客观实际。客观实际。客观实际。教育软件中使用的例证和反映的各种实际现象等，要能教育软件中使用的例证和反映的各种实际现象等，要能客观地反映实际情况，能准确深刻地揭示事物的内在规律，推理要客观地反映实际情况，能准确深刻地揭示事物的内在规律，推理要符合逻辑。符合逻辑。213.3.艺术性艺术性艺术性艺术性l l教育软件使用图像和声音直观地表达教学信息，可以适当采用艺教育软件使用图像和声音直观地表达教学信息，可以适当采用艺术的手法，在图像清晰、声音清楚、色彩逼真、声画同步的同时，术的手法，在图像清晰、声音清楚、色彩逼真、声画同步的同时，具有较强的技术表现力和感染力，为学习者创造一种轻松愉快的具有较强的技术表现力和感染力，为学习者创造一种轻松愉快的学习氛围，从而激发学生的情感，引起学生的学习兴趣，在乐于学习氛围，从而激发学生的情感，引起学生的学习兴趣，在乐于接受所学知识的同时，受到美的陶冶。接受所学知识的同时，受到美的陶冶。4.4.整体性整体性整体性整体性l l教育软件只能部分学习内容的体现，因此除了注重媒体软件自身教育软件只能部分学习内容的体现，因此除了注重媒体软件自身各部分的联系，形、声、色之间的协调外，还要重视和其他不同各部分的联系，形、声、色之间的协调外，还要重视和其他不同介质教材的功能联系及介质教材的功能联系及及及其他教学手段的有机配合，力求获得最其他教学手段的有机配合，力求获得最佳组合的整体效应。佳组合的整体效应。l l编制时，要讲究经济效益，对软件的适用性、使用率等做统筹考编制时，要讲究经济效益，对软件的适用性、使用率等做统筹考虑，注意节省人力、经费、材料和时间，力争以最小的成本换取虑，注意节省人力、经费、材料和时间，力争以最小的成本换取最大的收获。最大的收获。225.5.可靠性可靠性可靠性可靠性l l教育软件的可用性对现代教育来说是至关重要的，加上教学资源的教育软件的可用性对现代教育来说是至关重要的，加上教学资源的庞大数