基于混沌理论的网络课件设计与开发研究

摘要

现代远程教育是当今国际国内教育的主流发展方向，网络课件作为远程教育中的软肋，其质量直接决定了网络教学的成败。网络课件已从经验式、直觉式的设计慢慢发展到了遵循特定的理论阶段，世界各国都已经认识到教学设计理论对开发网络课件的重要性，只有把软件工程与教学设计有机结合起来才能使开发出的课件更加科学合理。但目前我国的网络课件普遍存在课本搬家式设计，课本顺序式放映设计思路，尽管我国教育界已经认识到了原有的不足，并进行了优质网络课件的开发和研究工作，但始终没有走出原有的思路。原因就是缺乏新的教学设计理论来支撑网络课件的设计和开发。因此，为网络课件的设计与开发寻找一种灵活创新的教学设计理论是非常必要和紧迫的。 在我国网络课件建设的热潮中，涉足非线性网络课件的研究比较少；即使有一些研究，也存在着认识上的误区，把多级超级链接作为非线性课件的定性标准，导致了一种错误的研究导向，把研究非线性物理结构当作是非线性课件的研究。把具有多级超级链接的课件认为非线性课件是不恰当的，真正意义上的非线性课件应该是在一定的非线性理论基础上来把握非线性的内涵，从而把学生的内随机因素利用起来，培养、发挥学生思考问题的能力，使学生能够进入比较适合自己的学习情景中。 通过对我国网络课件资源不济的现状认识，着重从教学设计的根源寻找原因，确定了本研究的重点是从混沌思维的角度反思教学设计。将混沌理论和混沌教学设计思想用于网络课件的设计、开发，提出非线性网络课件建设的新方法。 虽然混沌理论为非线性网络课件的设计、制作提供了新的思维方法，具有积极的指导作用。但混沌理论和网络课件是两个不同的研究领域，彼此具有不同的研究对象、方法和内容。因此，要将混沌理论的成果应用于网络课件的研究中，简单的理论套用显然是不够的。如何将混沌理论上升到方法的高度，使其与教学系统设计耦合成新的教学设计理论，应用到网络课件的设计、开发实践中来，并为非线性网络课件的研究提供理论指导无疑是本研究的一大难点。 研究过程是从新兴的非线性理论（广义系统理论）——混沌着手，以混沌运动的特征及其内涵的创新思维和混沌方法对教学系统设计的启发影响为线索，研究混沌理论和传统教学系统设计的耦合性，探讨一种新的教学设计——混沌教学设计的思想、方法、模式。以此为基础对网络课件的总体设计和教学设计进行研究，并着重阐述了网络课件混沌教学设计的几个方面，为开发真正的非线性网络课件提供直接的方法和思路。并以C语言程序结构的教学为例，从教学设计到网络课件的具体设计，最后到课件的制作开发，进行了比较系统的设计与开发研究，详细阐述了如何运用混沌教学设计思想来指导网络课件的研究。从理论和实践两方面对我国远程教育网络课件的突破性研究进行了新的思考和尝试。 混沌作为非线性科学中十分活跃，应用前景极其广阔的领域，已经成为各个学科研究应用的前沿领域。如今，各个领域的科学工作者都认识到了混沌运动的广泛性，并开始相继涌入混沌领域中，为自身领域的研究寻找新的突破口。混沌理论的研究成果已不再是混沌学领域的专利，它的理论、方法正在超越学科界限，广泛渗透到其他各个学科中去。用混沌理论来审视教学设计，进而为非线性网络课件的研究提供理论、方法支持是一个全新的命题，是将混沌理论的外延扩大到教育领域的一次大胆的尝试，也是网络课件非线性研究的一大尝试。既有理论又有实践研究，这使得本研究具有鲜明的时代背景和现实意义，把混沌理论引入到课件开发实践中是本研究的创新之处。