论文部分内容阅读
教学设计自动化由美国著名教学设计专家梅瑞尔在1984年首次提出。它是指有效利用计算机技术，为教学设计人员和其他教学产品开发人员在教学设计和教学产品开发过程中提供辅助、指导、咨询、帮助或决策的过程。虽然国内外专家学者对教学设计自动化的理论研究有较长时间的历史，但实践研究显得比较贫乏，目前在国内功能强大、适用性强、使用面广的教学设计自动化平台比较少。
我们利用上海市的教育资源库设计和开发了基于网络的教学设计自动化生成系统。为学科教师提供不同种类、不同风格、支持不同教学策略的网络课程教学设计模板，通过课程设置、资源整合、内容导入、整合发布等形式，构建集资源共享、信息发布、交互交流等功能于一体的各学科、多层次的教学设计平台，创设一个“学教并重”、“建用并举”的交互式资源建设和应用环境，使教师的教学设计活动更为轻松便捷、灵活有效，充分发挥资源库的优势。此外，设计生成的网络课程还能通过网络共享的模式，进一步充实资源库的内涵与外延。整个教学设计自动化生成系统的结构如下图。
一、系统架构
整个系统采用三层架构：第一层是专题课程教学设计生成系统，提供基于网络的教学设计模板；第二层是分布式资源库支持平台，提供各类学科资源；第三层是专题课程资源传输发布系统，对生成的教学设计进行整合和发布。
整个系统平台严格遵循相应技术标准，支持分布式、网格式、动态模板式建设模式，方便用户的使用，也使最终的教学设计具有更强的课程通用性。在内容建设标准上，采用国家教育部规范的行业标准，如资源采用CELTS-42标准，专题资源网络课程采用基于XML交换的通用HTTP文件格式等。在数据管理上，系统采用集中式数据管理，支持专业的控件上传技术，能够提供稳定、快速、大容量的上传功能，支持单个文件大容量的资源上传；支持多文件、多目录及整个磁盘文件的批量上传；批量上传以服务器可承载的可用空间为准，不限总容量；支持上传文件的统一编目。其中，平台中主要模块的功能如下表。
二、教学设计自动化系统的特色
1.构筑教学设计模板，使教学设计活动趋于简单、完善
站在教学设计者的立场上，教学设计自动化生成系统构筑了教学设计理论框架，为教师提供了一组教学策略，这是为给定的学习任务、学习者和学习环境而制定的教学处方，简化了目标、方法和条件之间的关系。通过选择不同的专题课程，设置不同的教学策略，加强教学过程的可操作性，减少教学的盲目性和随意性，发挥设计者的创造性。对在教学中缺乏教学经验的年轻教师而言，在专题课程的设置过程中可以选择系统中自带的模板，这些模板的线性和顺序化特点较突出，具有较强的指导性，但对于教学经验丰富、又具创新精神的老教师来说，可以自己设计模板，制定相应的教学策略、教学流程和教学内容，便于将自己的教学艺术、教学风格创造性地运用于教学设计的实践中。
2.强化资源集成功能，构筑“建用并举”的网络平台
教学设计自动化生成系统建构于上海市教育资源库之上，充分利用上海市专题资源库及其他优质资源库中的资源。教师在使用该平台进行教学设计活动时，通过资源导入功能，轻松地实现与资源库无缝连接，实现本地资源和网络资源的“巡航”，自如地检索到与本专题相关的丰富有效的资源。对应栏目或节点的内容可以是ppt、doc、html，也可以是其他格式资源文件（可以直接连接）。部分分级内容导入后还可以使用内部编辑器进行再编辑。这样一来，资源库不再孤立于教育教学活动之外，而是紧紧贴合实际教学活动，极大地促进了资源库的使用，构筑“建用并举”的网络平台。
3.以专题为核心自动生成专题课程，更加注重专题学习在中小学教学中的作用
在教学活动中，教师是教学信息的组织者和传递者。在传统教学中，教师的主要任务是知识的讲解。随着现代教育思想的不断普及与现代教学媒体的广泛运用，教师也开始从单纯的知识讲解转变为对学生的全面引导，但是无论在哪一种情况下，教师对教学活动的主导作用都没有改变，而充分发挥这种主导作用，对提高课堂教学的效果是十分重要的。
教师要发挥其主导作用，离不开与学生的交互。在课堂教学特别是基础教育的课堂教学中，教师与学生之间的交互是最重要的交互方式，它对学生知识的学习、情感的引导以及人格的培养都具有非常关键的作用。计算机在这种情况下最重要的功能是呈现知识，包括整体逻辑结构、重点、难点以及那些教师不容易解释清楚的知识（如视频动画等），既可以弥补教师讲解的不足，增强知识呈现的系统性、直观性和生动性，又能够解放教师，使其有更多的时间和精力与学生进行交流，从而提高教学效果。
在课堂教学中，人人交互是“主”，而人机交互只是“宾”，技术虽然重要，但不能喧宾夺主。因此，教学设计自动化生成系统中，我们遵循“内容为主，交互为辅”的设计思想，注重文字、图像、音频、动画、视频等各类教学资源呈现的方便性与丰富性，从而大大简化了人机交互的形式。
4.遵循与网络结合的设计思想，使资源与产品充分融于网络
在教学设计自动化生成系统中，我们从两个角度实现与网络的结合。首先是资源调用的网络化。网络最大的优势就是资源的无限丰富与信息的充分共享。基于网络确保系统生成的专题课程的通用和共享，系统生成的专题课程主要呈现形式为网络课程，同时生成的课程可以浏览、下载并可修改，从而促进资源的动态建设和发展。其次是教学设计产品本身的网络化。当网络成为人们信息交流的主要渠道之一后，不仅教师需要通过网络上传或下载教学设计产品，以实现资料的传递与共享，而且这些专题学习网站对于学生也是开放的。
5.遵循“用户帮助”的设计思想，提供编辑向导与模板
“用户帮助”是软件设计中不可忽略的考虑因素之一，也是“与用户友好”的设计思想的具体体现，其主要形式有状态栏、工具提示、动态助手、帮助文件以及任务向导等。
任务向导与模板在某些应用程序中只是偶尔对用户起辅助作用（例如安装过程），但是在计算机辅助教学设计平台中，却是一种常用而重要的用户帮助形式。一方面，一线教师的技术水平相对较低，提供了任务向导和模板之后，他们只要按照系统的指示一步步进行选择或填充，就可以完成大部分的制作流程，这就大大降低了设计工作的技术要求；另一方面，教师的时间和精力是有限的，开发教学设计工具的目的正是要将他们从烦琐的手工劳动中解放出来，使他们能够更加关注教学设计本身的内容和质量，而不应该又被新的技术问题所困扰。
各种教学活动的内容与形式虽然在细节上千差万别，但它们在整体上有一定的规律和共性可循，这正是我们在教学设计自动化平台中提供任务向导和模板的基础。同时，基于这种规律和共性，我们也需要使任务向导和模板具有一定的个性和灵活性——在每一个步骤中，提供多种选择，由用户自己根据设计进展和实际需要来进行选择，既可以顺序执行，也可以进行跳转，必要时还可以退出，在用户的创造性不受限制和束缚的前提下进行引导。
（作者单位：上海远程教育集团上海市闵行区第三中学）
我们利用上海市的教育资源库设计和开发了基于网络的教学设计自动化生成系统。为学科教师提供不同种类、不同风格、支持不同教学策略的网络课程教学设计模板，通过课程设置、资源整合、内容导入、整合发布等形式，构建集资源共享、信息发布、交互交流等功能于一体的各学科、多层次的教学设计平台，创设一个“学教并重”、“建用并举”的交互式资源建设和应用环境，使教师的教学设计活动更为轻松便捷、灵活有效，充分发挥资源库的优势。此外，设计生成的网络课程还能通过网络共享的模式，进一步充实资源库的内涵与外延。整个教学设计自动化生成系统的结构如下图。
一、系统架构
整个系统采用三层架构：第一层是专题课程教学设计生成系统，提供基于网络的教学设计模板；第二层是分布式资源库支持平台，提供各类学科资源；第三层是专题课程资源传输发布系统，对生成的教学设计进行整合和发布。
整个系统平台严格遵循相应技术标准，支持分布式、网格式、动态模板式建设模式，方便用户的使用，也使最终的教学设计具有更强的课程通用性。在内容建设标准上，采用国家教育部规范的行业标准，如资源采用CELTS-42标准，专题资源网络课程采用基于XML交换的通用HTTP文件格式等。在数据管理上，系统采用集中式数据管理，支持专业的控件上传技术，能够提供稳定、快速、大容量的上传功能，支持单个文件大容量的资源上传；支持多文件、多目录及整个磁盘文件的批量上传；批量上传以服务器可承载的可用空间为准，不限总容量；支持上传文件的统一编目。其中，平台中主要模块的功能如下表。
二、教学设计自动化系统的特色
1.构筑教学设计模板，使教学设计活动趋于简单、完善
站在教学设计者的立场上，教学设计自动化生成系统构筑了教学设计理论框架，为教师提供了一组教学策略，这是为给定的学习任务、学习者和学习环境而制定的教学处方，简化了目标、方法和条件之间的关系。通过选择不同的专题课程，设置不同的教学策略，加强教学过程的可操作性，减少教学的盲目性和随意性，发挥设计者的创造性。对在教学中缺乏教学经验的年轻教师而言，在专题课程的设置过程中可以选择系统中自带的模板，这些模板的线性和顺序化特点较突出，具有较强的指导性，但对于教学经验丰富、又具创新精神的老教师来说，可以自己设计模板，制定相应的教学策略、教学流程和教学内容，便于将自己的教学艺术、教学风格创造性地运用于教学设计的实践中。
2.强化资源集成功能，构筑“建用并举”的网络平台
教学设计自动化生成系统建构于上海市教育资源库之上，充分利用上海市专题资源库及其他优质资源库中的资源。教师在使用该平台进行教学设计活动时，通过资源导入功能，轻松地实现与资源库无缝连接，实现本地资源和网络资源的“巡航”，自如地检索到与本专题相关的丰富有效的资源。对应栏目或节点的内容可以是ppt、doc、html，也可以是其他格式资源文件（可以直接连接）。部分分级内容导入后还可以使用内部编辑器进行再编辑。这样一来，资源库不再孤立于教育教学活动之外，而是紧紧贴合实际教学活动，极大地促进了资源库的使用，构筑“建用并举”的网络平台。
3.以专题为核心自动生成专题课程，更加注重专题学习在中小学教学中的作用
在教学活动中，教师是教学信息的组织者和传递者。在传统教学中，教师的主要任务是知识的讲解。随着现代教育思想的不断普及与现代教学媒体的广泛运用，教师也开始从单纯的知识讲解转变为对学生的全面引导，但是无论在哪一种情况下，教师对教学活动的主导作用都没有改变，而充分发挥这种主导作用，对提高课堂教学的效果是十分重要的。
教师要发挥其主导作用，离不开与学生的交互。在课堂教学特别是基础教育的课堂教学中，教师与学生之间的交互是最重要的交互方式，它对学生知识的学习、情感的引导以及人格的培养都具有非常关键的作用。计算机在这种情况下最重要的功能是呈现知识，包括整体逻辑结构、重点、难点以及那些教师不容易解释清楚的知识（如视频动画等），既可以弥补教师讲解的不足，增强知识呈现的系统性、直观性和生动性，又能够解放教师，使其有更多的时间和精力与学生进行交流，从而提高教学效果。
在课堂教学中，人人交互是“主”，而人机交互只是“宾”，技术虽然重要，但不能喧宾夺主。因此，教学设计自动化生成系统中，我们遵循“内容为主，交互为辅”的设计思想，注重文字、图像、音频、动画、视频等各类教学资源呈现的方便性与丰富性，从而大大简化了人机交互的形式。
4.遵循与网络结合的设计思想，使资源与产品充分融于网络
在教学设计自动化生成系统中，我们从两个角度实现与网络的结合。首先是资源调用的网络化。网络最大的优势就是资源的无限丰富与信息的充分共享。基于网络确保系统生成的专题课程的通用和共享，系统生成的专题课程主要呈现形式为网络课程，同时生成的课程可以浏览、下载并可修改，从而促进资源的动态建设和发展。其次是教学设计产品本身的网络化。当网络成为人们信息交流的主要渠道之一后，不仅教师需要通过网络上传或下载教学设计产品，以实现资料的传递与共享，而且这些专题学习网站对于学生也是开放的。
5.遵循“用户帮助”的设计思想，提供编辑向导与模板
“用户帮助”是软件设计中不可忽略的考虑因素之一，也是“与用户友好”的设计思想的具体体现，其主要形式有状态栏、工具提示、动态助手、帮助文件以及任务向导等。
任务向导与模板在某些应用程序中只是偶尔对用户起辅助作用（例如安装过程），但是在计算机辅助教学设计平台中，却是一种常用而重要的用户帮助形式。一方面，一线教师的技术水平相对较低，提供了任务向导和模板之后，他们只要按照系统的指示一步步进行选择或填充，就可以完成大部分的制作流程，这就大大降低了设计工作的技术要求；另一方面，教师的时间和精力是有限的，开发教学设计工具的目的正是要将他们从烦琐的手工劳动中解放出来，使他们能够更加关注教学设计本身的内容和质量，而不应该又被新的技术问题所困扰。
各种教学活动的内容与形式虽然在细节上千差万别，但它们在整体上有一定的规律和共性可循，这正是我们在教学设计自动化平台中提供任务向导和模板的基础。同时，基于这种规律和共性，我们也需要使任务向导和模板具有一定的个性和灵活性——在每一个步骤中，提供多种选择，由用户自己根据设计进展和实际需要来进行选择，既可以顺序执行，也可以进行跳转，必要时还可以退出，在用户的创造性不受限制和束缚的前提下进行引导。
（作者单位：上海远程教育集团上海市闵行区第三中学）