教學軟件開發(fā)結(jié)合了軟件工程領(lǐng)域與教學設(shè)計領(lǐng)域，遵循采用工程化的開發(fā)過程、思想、方法及工具。作為一種為教學過程提供服務(wù)的工程化計算機軟件類產(chǎn)品，教學軟件在功能實現(xiàn)上離不開相應(yīng)的教學策略與教學設(shè)計過程，從而適應(yīng)新型教學體制和信息化的教學模式。探討運用軟件工程的技術(shù)和方法，開發(fā)并維護教學軟件已經(jīng)成為未來軟件開發(fā)的一個熱點研究方向。
　　1 教學軟件的定義
　　教學軟件可以定義為教師通過課前事先設(shè)計（制作）完畢，在基于多媒體或網(wǎng)絡(luò)課堂環(huán)境下，以自動或手動播放的方式為實現(xiàn)一定的教學目標、教學策略和教學過程設(shè)計，充分利用符號、文字、聲音、圖形圖像等多種信息媒體描述的電子教學材料，也稱為多媒體教學軟件。從技術(shù)實現(xiàn)層面看，教學軟件是達到以交互式綜合處理圖、文、聲、像等信息媒體，圖文并茂展現(xiàn)教學內(nèi)容的一類計算機軟件程序；從反映內(nèi)容層面看，教學軟件體現(xiàn)出相應(yīng)教學策略，依據(jù)教師教學理論和學生學習認知心理，針對教學目標及教學對象特點，合理選取與設(shè)計教學信息媒體并進行有機組合，從而形成并優(yōu)化教學結(jié)構(gòu)的一種教學系統(tǒng)。近年來，如參考文獻［1-2］等把必須在相應(yīng)軟件環(huán)境下運行，由某種格式的計算機可執(zhí)行文件（如PowerPoint環(huán)境下運行的.ppt文件）制作出來的多媒體課件也稱為教學軟件。
　　2 教學軟件特點分析
　　作為具有特定教學內(nèi)容和教學策略的計算機教學程序，教學軟件開發(fā)離不開工程化開發(fā)思想。基于現(xiàn)代化信息教學技術(shù)的環(huán)境下，其在功能上需實現(xiàn)教學目標、實施教學過程設(shè)計和信息媒體制作過程。參考文獻［3-8］均指出教學軟件開發(fā)過程中所具有的雙重屬性：（1）軟件自身功能屬性：包括軟件的可靠性、可維護性、可移植性等各種質(zhì)量屬性；（2）教學屬性：教學軟件以教學為主，需充分體現(xiàn)出現(xiàn)代化信息技術(shù)環(huán)境中教學內(nèi)容、教學理念、教學設(shè)計以及教學策略等。教學屬性需要在以下三個方面得到體現(xiàn)。
　　2.1 教學策略與教學設(shè)計過程
　　教學軟件利用多媒體信息來表達教學內(nèi)容，表現(xiàn)某一知識點信息，為達到某一層次的教學目標而設(shè)計、選擇各種媒體信息。首先，作為一種“學習環(huán)境”和“認知工具”，表面上體現(xiàn)為功能模塊的設(shè)計與開發(fā)，實質(zhì)上蘊涵著以符合使用者相應(yīng)認知心理、思維習慣和學習需要的教學目標分析與設(shè)計、學習過程的設(shè)計、教學軟件內(nèi)容的組織等［3］；其次，教學軟件中所涉及到的多媒體信息的選擇與組織、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、教學案例程序、學習導航、問題設(shè)置、診斷評價等方式需要反映出一定的教學策略和教學過程；最后，教學軟件所蘊含的教學理念往往以細微的細節(jié)體現(xiàn)，比如軟件界面的布局、主題目錄的陳列方式、各瀏覽頁面間的位置關(guān)系等都可能對教學效果產(chǎn)生影響。
　　2.2 人機交互界面因素
　　從教育的角度，交互是指學習者在學習過程中，為主動完成當前知識的意義建構(gòu)，而與學習環(huán)境之間發(fā)生的相互交流與相互作用［4］。對于大多數(shù)學生自學輔助類教學軟件，學生通過交互界面進行人機交互作用，使教學軟件交互界面成為學生和計算機進行信息交換的“走廊”。尤其在多媒體教學軟件系統(tǒng)中，人機交互界面的形式包括有多種類別的圖標、菜單、按鈕、窗口、快捷鍵等，交互風格可以體現(xiàn)為文本命令輸入、下拉菜單選擇、直接點擊按扭等形式。實踐證明，用戶界面窗口風格保持一致、菜單與鍵盤命令并存、信息顯示格式與數(shù)據(jù)輸入格式協(xié)調(diào)等一系列科學的人機交互設(shè)計原則更受到學生的青睞，提高了學習興趣。
　　2.3 學習反饋與評價
　　教學軟件中需要設(shè)置一些問題或習題作為形成性練習，提問學生并及時要求學生做出反應(yīng)，通過問題的提出與回答，強化了學生的思考或操作能力，同時教師可以真實了解學生的學習情況。通過對教學軟件作出相應(yīng)的評價，使學生知識得到鞏固。對于學生的學習反映，教學軟件也要做出相應(yīng)反饋，達到及時指出錯誤、肯定正確、給出評價信息等功能，使學生加深理解，鞏固學習能力。
　　綜上所述，教學軟件開發(fā)過程的特殊性體現(xiàn)在軟件系統(tǒng)自身功能屬性和教學屬性兩方面。與普通商業(yè)性軟件開發(fā)過程不同，教學軟件需要由軟件設(shè)計師、程序編寫員、教育心理專家、學科教師、美工編輯人員等共同參與完成開發(fā)過程。教學軟件從用戶需求層面上體現(xiàn)為采用了軟件工程思想的功能模塊化設(shè)計與開發(fā)流程，但是從使用領(lǐng)域?qū)用嫔蠀s蘊含著符合學生認知過程的教學策略、教學目標分析與設(shè)計、教學內(nèi)容組織等［5］。由于同時包含兩方面因素，開發(fā)之初難以描述其完整的需求分析，開發(fā)控制難度較大。
　　3 教學軟件開發(fā)過程模型探討
　　與商業(yè)性軟件一樣，教學軟件遵循從產(chǎn)品開始到被淘汰的軟件生存周期，需要借助軟件開發(fā)模型直觀表達。教學軟件的應(yīng)用離不開學科教師與學生。一方面學科教師應(yīng)具備較好地把握教學策略與方法的能力，需要參與開發(fā)過程中；另一方面針對教學軟件使用的評價及反饋方面又離不開學生，軟件本身需要在反饋中不斷得到完善。近些年，國內(nèi)已有學者對教學軟件特點進行深入研究，一致提出教學軟件的開發(fā)歷經(jīng)反復化過程，適合采用原型或螺旋模型開發(fā)。
　　3.1 教學軟件原型開發(fā)模型
　　該模型由廣東技術(shù)師范學院谷震離教授在其參考文獻［6］中提出，如圖1所示。主要依據(jù)教學軟件在設(shè)計與實現(xiàn)過程中需要傳遞出的圖形、文本、音頻、視頻、動畫等各種多媒體元素信息，并在教學設(shè)計過程中對各種多媒體元素信息進行細化。整個模型主要包含教學設(shè)計與系統(tǒng)設(shè)計、腳本編寫、創(chuàng)意設(shè)計、多媒體元素的制作與編輯、編輯合成與測試評價共6個關(guān)鍵步驟，強調(diào)在多媒體元素的制作與編輯步驟中可以對不同的媒體素材及程序設(shè)計部分（包括初步設(shè)計與詳細設(shè)計）可以進行并行處理。原型開發(fā)模型顯著的特點還在于多媒體評價人員（包括學習者、教育學專家、心理學專家等）可以共同參與各種多媒體元素的非線性開發(fā)過程，較好地解決了教學軟件開發(fā)過程中的教學屬性的復雜性問題。
　　
　　教學軟件原型開發(fā)模型為開發(fā)符合教學規(guī)律、反映教學策略的多媒體教學軟件提供方法與技術(shù)上的支持［6］，依據(jù)教學目標首先迅速開發(fā)出軟件的最初版本，通過多媒體評價人員的反復測試與反饋，不斷修改和優(yōu)化這一螺旋上升過程，最終形成符合用戶要求的教學軟件產(chǎn)品。