什么是教育软件工程

1什么是教育软件工程？软件工程是指导计算机软件开发和维护的工程学科，教育软件工程（EducationalSoftwareEngineering）是研究如何用工程的技术和方法，开发和维护作为工程化产品的教育软件。个人计算机的广泛应用和互联网技术的深入发展，对教育软件的开发提出了越来越高的要求。教育软件的开发不同于一般的系统软件、支撑软件和工具软件。研制开发教育软件不能仅仅依靠软件专业的技术人员，因为开发设计教育软件的人员必须具有某学科的知识结构（如物理、化学等）、学生认知结构、教学法、软件工程和计算机技术等知识结构和能力结构，即需要具有多学科交叉的学术背景才能胜任教育软件的开发工作。而教育软件工程是新兴的领域，也在不断地总结和发展中。因此，教育与信息技术的交叉学科是高校培养教育软件开发专门人才的重要途径。如果按照软件开发的一般规程，即市场调研—制订计划—需求分析—系统设计—编程调试—测试验收的流程，那么开发教育软件的关键阶段在于系统设计，因为它体现计算机技术实现教育思想的能力和水平，教育思想和教学思路实现到什么程度，教育软件有怎样的功能，常常决定于它的系统设计。另一方面，教育思想是教育软件的核心特征，这是蕴涵于脚本设计中的，所编写的高质量的脚本就成了开发教育软件的又一个关键阶段。教育软件不同于一般软件的主要特点是：需要面向基础不同、能力各异和有不同学习要求的用户或学习者；需要对所教授学科知识体系作出透彻的理解、分析与合理的组织；需要对人类学习过程和认知活动进行认识与分析；需要涉及大量的人机交互活动，对人机界面、人机对话和媒体表现的要求很高；需要对学习者的学习活动及时跟踪，并进行准确的测试与评价；对可维护性要求较高（因为学科知识、教学法和教学目标可能在不断地变动）；有特殊的评审标准（必须建立在本国语言、文化道德传统和教育标准之上）；研制开发需要教育、认知、动画音像、计算机和管理等多类专家的密切合作。教育软件的开发、运行和维护活动需要一种能更适当地反映其自身规律与特点的理论，这就是教育软件工程。教育软件工程学是有关教育软件开发、运行和维护的一门新兴系统科学。因为其行业的特殊性使得它也是一门交叉学科，主要涉及到计算机科学、教育学、心理学、系统科学与管理科学等多种学科的知识和技术。我国教育软件领域当前面临的一个重要任务就是加强教育软件工程学的研究和应用，以提高教育软件的内在质量。教育软件工程学是由多学科交叉而形成的新兴学科，目前仍在成长与不断发展阶段，教育软件工程学的研究对象主要包括：⑴教育软件及其相关学科领域的知识与可用媒体和可用新技术；⑵教育软件的教学理论；⑶教育软件的开发与维护的方法和技术；⑷教育软件的开发组织与用户需求；⑸教育软件的标准、评审与商品化等。目前，在我国计算机基础设施已经形成规模，而计算机市场发展的重要制约因素之一是缺少大量规范的优质教育软件、面对教育软件巨大的市场需求及不规范教育软件的流行传播，必须加强教育软件工程学的研究与应用。此外，为了促进教育软件的工程化和普及推广，提高教育软件的可维护性、可移植性和商品化水平，还必须研究和吸取国际上教育软件标准的有益之处，研究和参照软件工程学中对软件定义、设计、开发、测试和维2护等方面的标准和规范。传统教育软件的终结，网络教育软件的开始日前看到《受网络影响传统教育软件在美国遭冷》一文，文中指出教育软件在美国已经穷途末路，昔日身价几十亿美元的巨型教育软件公司现在居然几千万美元也值不上。似乎教育软件灭亡指日可待。其实在国内早就如此，显赫一时号称要做“中国的微软”的科利华已经关门大吉，曾经是教辅教育软件的辉煌企业翰林汇也销声匿迹，只有教育软件的另一巨头洪恩还在生存，但是声势已经大不如以前，且已经转型做游戏。中国教育软件三大巨头尚且如此，其它的教育软件企业更是倒下一大片：创智、英业达……原来中国教育软件有数百家，现在恐怕只几十家了，而且绝大部分处于生死的边缘。教育软件果真没有前途了吗？未必！在多媒体、人机交互、运行速度等方面，有多少网络课程能和教育软件相媲美？其实，中国教育软件走向衰落的原因，除了盗版是最大的外在原因之外，没有迎合互联网时代的发展趋势，没有走出一条互联网时代的教育软件发展之路，是其走向衰落的内在原因！教育软件本来就属于e-learning的范畴，但是它绝不是“单机软件”的代称，它同样可做成网络版的。这样的“网络教育软件”本来就可以是网络教育的一份子，是一种模式。自90年代末进入web时代以来，IE就主宰了e-learning，B/S结构成为网络教育的主体。但是基于浏览器的e-learning有其先开不足之处，就是其速度和交互性不足。随着e-learning的发展，人们逐渐发展B/S架构的不足之处。于是有类似MSN的网络即时交互软件进入网校，如四中网校的“嘟嘟龙”。但是网络教育软件并非只是聊天工具，并非只是同步教学平台，原有教育软件的多媒体特性应该在网络教育软件中得到继承和改造，使之符合网络教育的特点。传统教育软件并非消亡，而是进化成“网络教育软件”。传统教育软件具有的个性化、智能化、多媒化的特性，会在“网络教育软件”中得以体现。我们可以想像，在未来的网络教育中，已经分不出什么是网络教育，什么是教育软件。教育软件和网络教育本来就应该是一体的。互联网时代，任何软件都要迎合其不可阻挡的趋势，正所谓“顺我者昌，逆我者亡”。有的教育软件企业已经进入网络时代，有的网络教育企业已经回归“教育软件时代”。“网络教育软件”是教育软件与网络结合的产物，传统教育软件的终结，正是网络教育软件时代的开始……教育软件就是多媒体？吕森林《中国教育报》2002年8月2日第8版如果能够实现从“以媒体为重心”到“以教育为重心”的重心转移，教育软件将会发生一场革命性的变革……多媒体的理论基础3目前，国内教育软件产品多达2000余种，人们对多媒体教学软件的印象是“书本搬家”、“黑板搬家”，如某位全国中小学计算机教育研究中心负责人所言：“教育软件数量不在少数，但令人满意的几乎没有。”现有的绝大部分多媒体教学软件，无论界面如何千变万化，本质上都是以多媒体技术作为主要理论依据，都千篇一律地采用了同样的设计模式：运行之后出现主界面，用户选择学习内容后开始学习，在学习过程中以多媒体的形式演示学习内容。在关于多媒体教学软件的文献中，一提及教育软件、CAI，都不约而同地引用了实验心理学家赤瑞特拉的两个实验结果，这两个实验是多媒体教学软件的基本理论基础：(1)关于人类获取信息的来源实验，结果证明：人类获取的信息83%来自视觉，11%来自听觉；(2)关于知识保持即记忆持久性的实验，结果证明：人们一般能记住阅读内容的10%，听到内容的20%，看到内容的30%，听到和看到内容的50%，在交流过程中所说内容的70%。这两个实验结论是可信的，事实上，它也是各种多媒体教学软件设计的理论依据。但是为什么在这种理论指导下开发出的多媒体教学软件，其实际应用效果却不尽如人意、得不到用户的承认呢？是心理学家的实验有问题吗？并非如此，实验结果本身并没有问题，而是由结果推论出的理论有问题。行为主义还在作怪行为主义学派是20世纪初至20世纪中期对美国教育乃至全世界教育均有巨大影响的学习理论学派。行为主义认为，心理就是人的行为，学习的本质是刺激与反应之间联系的建立，有什么样的刺激，就有什么样的反应。教育不需要关心学习者的内在心理机制，只要研究刺激和反应之间的关系就可以了。那么，行为主义和赤瑞特拉的两个实验结果有什么关系呢？其实，两个实验结果之间没有多大关系，而是与对结果的推论有关系。这个推论有一个内在隐含的逻辑：只要提供足够的视听信息(刺激)，就会产生满意的学习效果(反应)，这与“有什么样的刺激，就会有什么样的反应”所遵循的逻辑，在本质上是相同的。因此由赤瑞特拉实验引申出的推论本质上是行为主义的思维模式。人类获取信息的源泉多数来自视觉和听觉，但是不能推论出只要提供足够的信息就可以得到良好的学习效果。行为主义的错误在于强调外在刺激对人的学习的决定性作用，而忽视了学习主体在学习中的作用。在实际应用中，人们发现行为主义已经不能有效地指导学习，越来越多的学习主体因素显现出来，这必然导致行为主义的变革，于是认知主义应运而生，行为主义逐渐走向没落。打破多媒体的神话，实现教育软件重心的转移近几年教育软件有了很大的发展，但是从总体上看还是没有摆脱多媒体光盘的思路，因此还存在“书本搬家”、“电子书”、“交互性差”等为人所不满意之处，从根本上说，没有在指导思想上实现突破，而是不知不觉地为“多媒体”所束缚。媒体技术将演示对象看作是媒体受众，而不是学习者，因此媒体设计的根本目的在于向媒体受众呈现极具视觉和听觉影响力的作品，给观众留下深刻、难忘的印象。在设计中，媒体技术注重的是媒体的呈现效果，并不在于观众与系统的交互。正是在“教育软件就是多媒体”的片面思想指导下，教育软件的设计者们都把如何更4加精彩地呈现各种各样的多媒体信息作为教育软件设计的核心任务，忽视了教育软件与作为信息主动加工者即学习者的交互，使得教育软件不知不觉中陷入了媒体技术的误区。比如，教育软件的设计普遍采用了“脚本”这一术语。“脚本”一词来源于电影编导用语，而电影恰恰属于媒体的范畴。就连现在的教育软件开发工具也带有强烈的媒体编导色彩，如“Director”本身就是“导演”的意思，“教育软件就是在编导”的思维得到了“淋漓尽致”的体现。在这里，笔者无意挑战多媒体开发工具在制作多媒体方面的权威地位，但是教育软件作为一种服务教育的软件，媒体技术不能喧宾夺主，应该把注意力放在各教育教学因素上，如教学实施者、教学内容、学习者主体等，针对这些因素设计教育软件。教育软件的设计中心应该由媒体编导工程转向教育技术工程和软件工程。术语的变迁是这一转移的具体表现形式，比如以“建模”代替“写脚本”、以“研发”代替“导演”等。教育软件的开发工具也由“Director”、“Authorware”等多媒体著作工具转向“VisualC++”、“Java”等软件开发平台。但这并不意味着教育软件不再使用多媒体技术，实际上不仅要继续使用，而且还要作为一个关键部分存在，只是不再以多媒体技术为中心。术语和工具的迁移只是教育软件实现变革的表现形式，教育软件若要革命，思想上的革命是最关键的，而要改变长期以来“教育软件就是多媒体”的思维，则需要一个长期而艰难的过程。如果能够实现从“以媒体为重心”到“以教育为重心”的重心转移，教育软件将会发生一场革命性的变革，至少以往为人所不满意之处不再会出现。中国教育软件企业的价值企业核心问题是盈利，这是自然的道理；而中国的教育行业在经历着市场化进程艰难的起步阶段，未来的市场化是一个必然的规律，但在进程的路上，起步早的教育软件企业以市场化的模式运作必然要遭到传统教育垄断的毁灭，因为过早的市场化模式很难突破教育的体制、传统和区域壁垒，甚至于有政府背景的教育软件企业也无能为力。另外一方面，中国的教育软件行业是一个巨大的蛋糕，以传统国人教育的重视程度去看，家庭的46%以上的投资份额应该是远远大于今天的房地产市场，这种传统是国人文化的特点，更大于今天的娱乐传媒。国外的投资商更看中中国的这份产业，2007年投资中国的教育软件行业是历史新高，但却是国外投资人的尝试而已，中国的教育软件企业真正的投资价值现阶段完全不同于其他行业的企业，企业的价值是适应市场的应变能力，这是中国教育软件行业的特点，另外一个价值点是深入到教育模式本身，这就是改变传统教育模式的背景下进行的，第三个价值点教育软件企业的投资收入周期要不同于一般的产品，其真正的周期应该定位在2年，没有这样的耐心和相应的应对机制，企业将是一头雾水，国内外投资商也会一再伤心。黎加厚博士谈教育信息化发展一、对教育信息化概念的理解教育信息化是以现代信息技术为基础的新教育体系，包括教育观念、教育组织、教育5内容、教育模式、教育技术、教育评价、教育环境等一系列的改革和变化。教育信息化并不简单地等同于计算机化或网络化，而是一个关系到整个教育改革和教育现代化的系统工程。发展教育信息化的目