本站小編為你精心準備了新環境下實驗教學軟件設計探討參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要：隨著信息技術的發展，教學手段發生了變化。在這個背景下，教學軟件的開發成為計算機時代教學方式改革的一個重點。教學軟件的優勢在于互動性、適應性教學、學習者控制、永不疲憊，而一個成功的教學軟件應該從目的性、科學性、創新性、技術性及藝術性進行評估。教學軟件設計需要規劃出實際的執行步驟與工作項目。與前面提到的幾類教學手段的改革不一致，良好的教學軟件的設計，必須團隊開發，包括三類人：教師、實踐工作者以及軟件人員。

關鍵詞：教學軟件；設計；新環境

教學手段的改革是隨著信息傳遞技術的創新而不斷變革的。最早，教師采用掛圖形式來提高學生對教學內容的理解。隨著模擬錄音、錄像技術的出現，音像教學片更受到學生歡迎，因為它感染力更強。電腦得到廣泛用后，利用Powerpoint可以很方便的呈現多媒體信息，它不僅取代了黑板，更重要的是信息形式多媒體化，表現能力更強，更容易幫助學生分析問題，所以今天已經成為教師的基本功。多媒體技術的問世，使多媒體教學軟件的開發成為計算機時代教學方式改革的一個重點。多媒體技術，尤其是網絡技術在現代教育教學中應用越來越廣泛，能創建新型的教學模式，改善傳統課堂教學的效果[1]。因為這種方式的教學，不僅感染力更強，更重要的是可以將很多復雜問題簡單化，更加便于學生對問題的理解與掌握。

一、當前存在的教學軟件

在當前的“聯網+教育”背景下，通過各種電腦軟件的運用，強化教師教學效果，能提升學生的學習成效。一般使用教學軟件如下幾種。

（一）文本軟件

目前，市面上常見的文本軟件有MicrosoftOffice與OpenOffice等，文本軟件（如Word或Writer最常用來編排文件）、匯報文件（如Powerpoint或Impress）多出現在會議上，用來呈現企業組織、政府單位、學習機構等、敘述經營概況、績效與產能的報告，而報告人通過多媒體來整合文字、聲音、影片與動畫，能夠加深聽眾的印象，通過大綱說明與重點，清楚交代報告人的觀點。

（二）動畫影片

教師在運行教學活動之前，先播放一段教學影片，通過提問策略，以引發學生的學習動機。教師運用多媒體影片與動畫的目的在于，能加強學生的知識概念，通過連續動作來彌補文字敘述的不足。例如，力學原理可以通過動畫就能清楚呈現運動方向；地震學家收集百年的全球地震數據來研制一套全球地震模擬軟件，即可通過動畫將百年的地震進行呈現。

（三）網頁軟件

目前，市面上的網頁制作軟件包括MicrosoftFront－page、MacromcdiaDrcamwaver、Flash等。網頁制作軟件特點在于，能夠結合文字、聲音、影像、動畫，上傳至服務器后能提供各界觀看和分享。對于教師而言，需教導學生禁止上傳色情或暴力圖片，也不能隨意下載版權音樂，以遵守現有法律。

（四）自由軟件

教師教學活動實施中，最常用的軟件如：OpenOffice.org文本處理軟件、Nvu網頁制作軟件，豐富了教學信息教育的內涵。

（五）互動式電子白板

互動式電子白板利用USB與電腦連線，并使用投影機投射到白板上。配合電子白板相關應用軟件，電腦同步顯示電子白板書寫的內容。電子白板內置了數字互動的功能，模擬鼠標的方式進行線上修改，同步顯示、存儲教學資料。

二、教學軟件的優勢與評價

（一）教學軟件的優勢

1.互動性：電腦具備雙向交流的互動功能，可以人機互動，這是其他傳統媒體所不能及的。

2.適應性教學：利用電腦來教學所提供的是一種個性化的自調式學習的教學方式，可以讓學生依照自身的學習步調來學習。良好設計的教學軟件更具有分析學習者反應與進度的能力，由此調整教學，以適應學習者的個別差異，達到適應性教學的目的。

3.學習者控制：教學軟件一方面可以設計成給予學習者高度的學習者控制的形式，讓學習者在教學軟件中自由地游走，或是由電腦高度控制的形式，自動根據學習者的反應，來進行適應性教學。

4.永不疲憊：電腦沒有情緒，不會因為學習者不懂而不耐煩，因此最常見的電腦輔助教學軟件的設計均是利用電腦此項特性，讓學生反復練習，直到熟練的模式。

（二）成功教學軟件的評價指標

一個成功教學軟件的評價指標應當包括以下幾個方面：目的性、科學性、創新性、技術性及藝術性（見表1）。在以上5個指標中，其中目的性與科學性必須有教師參與。教學軟件公司即便力量再強，也不可能在各個領域都有專家，都有教師。很多軟件公司的工作人員沒有承擔過教學工作，更不可能對每個專業內容都了解。因此，沒有本專業資深的教師參與教學軟件設計，這個軟件很難設計成一流的。對于科學性，涉及到實踐工作的場景設計，非實踐工作者參與不可。因為，我們絕大多數教師，都沒有實踐工作經驗，這是我國教學工作者的缺憾。他很難準確了解實際工作，更無法精確描述實踐工作中的關鍵環節。因此，要通過教學軟件讓學生達到虛擬實習、虛擬實訓的目的，必須要有實踐工作經驗豐富的從業人員參與。而對于軟件的創新性，必須是教師與軟件設計人員的智慧融合，因為教師了解哪些教學內容或教學環節，是普通講述或其他表現方式無法實現的，而軟件設計人員正是化繁為簡的內行。對于技術性和藝術性的達到，非教學軟件公司莫屬。它們有眾多的IT技術人員、美工人員，這是教師無法做到的。由此可見，一個一流的教學軟件是個團隊工程，已經不再是教學單位或教學軟件公司可以獨立完成的。正是由于教學軟件制作的高要求，使得今天有些高校將教學軟件的制作列入了公開招標。

三、教學軟件的制作：以公共管理為例

（一）教學軟件制作存在的問題與解決路徑

電腦輔助教學與多媒體在電腦上的應用，一直是教育、信息與相關軟件開發商所注意的焦點，如何開發出適合學習者學習，并且能夠達到教學目標的多媒體教學軟件，也是相關人員所努力的目標。不過，電腦輔助教學與多媒體的結合，真的為我們創造了許多能夠實際應用于教學，并能提升教學質量的軟件嗎？當我們對電腦輔助教學寄予厚望時，卻發現一些軟件質量粗糙或缺乏數學原則、界面設計不良，無法配合課程目標、與硬件設施不相容等諸多問題，造成可用的教學軟件不多。例如，大多數教學系統采用ASP技術進行開發，并在Windows操作系統上運行，但出現了代碼的可移植性較差、執行效率不高等問題[2]。究其原因，對教學設計不重視、缺乏正確軟件發展步驟、人員分工不清是主要問題。因此，在教學軟件的開發商以系統化的教學設計觀點是分析與設計的依據，并詳細規劃出實際的執行步驟與工作項目，才能為教學軟件的發展奠定穩固基礎。在進行教學軟件的使用者界面設計工作時，除了必須對使用者界面的基本概念與設計知識有相當的了解以外，為了避免“閉門造車”的情況，還必須了解界面設計工作在整個軟件的發展步驟中扮演何種角色？與其他發展步驟有何關系？界面設計者如何與其他工作人員協調與合作？總體而言，界面設計包括幾個步驟：1.分析，包括需求分析、學習者分析、現有資源分析、系統規格與發展工具調查與確認、制定教學目標。2.設計，包括課程內容、教學策略、教學活動、故事情境、系統流程、使用者手冊等方面。3.制作，包括軟件媒體制作、系統整合、使用者手冊制作、系統維護手冊。4.評估修正，包括形成性評估、總結性評估、計劃總結報告。在軟件內容架構方面，可以采取個別指導法的設計。這種方法指的是，教師所扮演的是指導學習的角色，利用分支式的設計，在每一個小學習單元完成后給予學生某些問題，并由電腦分析學生的反應（將學生所做的反應與程式中預設的反應做比較），再根據對學生反應所做的分析，給予適當的反應與回應，以達到適應性教學的目的。一些模擬型教學軟件通過軟件預設的引導活動與學生自主活動交織的探究學習流程，也是學生自主控制的結構化的教學程序[3]。

（二）教學軟件設計的保障

傳統教學手段有一個共同特點，即都是以教師為主體，教師按照自己教學目的、教學要求，自行設計，可以不需要軟件公司幫助就可以做好。虛擬仿真技術的出現，為智能化教學環境的建設奠定了技術基礎。也就是可以通過虛擬仿真平臺的創建，整合各類實驗教學資源與學科專業知識，使整合在同一平臺上，達到與真實相一致的教學、實習、實訓的教學目的和要求。與前面提到的幾類教學手段的改革不一致，虛擬實驗教學平臺的建設，必須團隊開發。這個團隊包括三類人：教師、實踐工作者以及軟件人員。依據以上論述，公共管理教學軟件的制作團隊需要由以下幾方面人員的參與：1.公共管理教學的教師：提出教學腳本，包括教學目的、教學要求、教學的主要內容，以及必須用虛擬技術或交互技術表現的教學問題等。2.公務員：公務員可以提供與教學內容相關的公共管理典型案例、相關的政府業務活動與關鍵環節或流程等，以便虛擬教學軟件的實際管理業務的情景模擬、操作性訓練的設計。3.軟件公司，軟件公司在今天的公共管理教學軟件的制作中，起到舉足輕重的作用，是制作實體、設計者、團隊的組織者。一個教學軟件制作的水平，與教學軟件公司的以上三項功能的發揮極為相關。遺憾的是我國尚未有這樣的公共管理教學軟件團隊的出現。

四、結束語

近年來，信息技術的快速發展，對教學產生廣泛與深遠的影響。網絡上廣泛的信息成為學生學習的豐富資源，網絡上的討論區也成為學生交換觀念的場所，成為遠程教學的重要工具。電腦輔助教學已不再是一種個別化教學的方式，而且許多電腦輔助教學軟件是設計給小團體通過合作學習的方式來進行學習活動。此種發展方向，與網絡科技的進展或多媒體投影機的發展，以及近年來建構主義理念強調合作學習與社會化學習的趨勢，可以說是相輔相成的。建構式科學探究教學思想認為，知識是學生主動建構的，不是被動接受的。學生獲取知識應經歷的活動在程序上可以分為三個部分，并且這些活動在實際學習中難以截然區分，是反復出現、互相交叉、互相融合的[4]。以虛擬教師系統為例，它是以電腦輔助教學為基礎而發展出來的互動式遠程教學系統，即利用電腦軟件設計出來一套以電腦網絡為基礎的教學管理系統，模擬教室上課的情境。

參考文獻：

[1]謝振華.輔助教學軟件在《流體力學》教學中的實踐[J].教育教學論壇，2016（40）：273-274.

[2]蘇日娜，李晨，范劍波.基于J2EE技術的網絡教學平臺的設計與實現[J].寧波工程學院學報，2007（4）：82-87.

[3]張軍征，樊文芳.模擬軟件促進科學課程探究學習的作用分析[J].現代教育技術，2012（4）：37-38.

[4]丁邦平.探究式科學教學:類型與特征[J].教育研究，2010（10）：81-84.

[5]劉善偉,熊展.《測量學》實驗教學仿真軟件設計與實踐[J].高教學刊，2017（17）：84-86.

[6]王志強.高校三維軟件類課程的教學模式現狀探究———以江西省為例[J].高教學刊，2017（17）：62-64+68.

[7]呂翠美，凌敏華.智能軟件在水文統計教學中的應用研究[J].高教學刊，2017（06）：66-68.

作者：陳美 單位：湖北工業大學