【正文】 開發(fā)效率，而且還能夠提高軟件開發(fā) 的靈活性，降低開發(fā)成本。尤其是對于教育軟件來說，提高設(shè)計質(zhì)量就意味著提高教育軟件的教育效果，而這，也正是教育軟件開發(fā)所追求的目標(biāo)。這些小問題形成了解決步驟。 廣義上，所有以計算機(jī)軟件技術(shù)為基礎(chǔ)，以服務(wù) 于教育發(fā)展為目的的軟件均為教育軟件。 創(chuàng)意的范圍非常廣泛，包括個人和社會水平的各個領(lǐng)域。之所以采用德爾菲研究法的原因在于因?yàn)槭腔趯＜乙庖?，所以研究結(jié)果較為可靠 [18]。 研究內(nèi)容 1) 教育軟件設(shè)計方法的創(chuàng)意方向研究，即對傳統(tǒng)教育軟件設(shè)計方法所存在的問題進(jìn)行研究； 2) 在創(chuàng)意方向 （即問題）的 指引下，創(chuàng)意教育軟件設(shè)計方法的研究方法研究； 3) 研究方法的應(yīng)用實(shí)例。這個項(xiàng)目的第一步是在一個游戲環(huán)境（ games environment）下，創(chuàng)建一個羅馬時期萊斯特市的虛擬模型。但是，到目前為止，都沒有系統(tǒng)的，專門用于研究創(chuàng)意計算的研究方法。而創(chuàng)意計算的“計算”在軟件工程領(lǐng)域是指：軟件開發(fā)。 Research Methods。本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 綜上所述，在本文中，創(chuàng)意計算應(yīng)用于教育軟件設(shè)計的具體含義是：用產(chǎn)品設(shè)計學(xué)科中的思想，理論，規(guī)律或方法來設(shè)計教育軟件。 創(chuàng)意計算 (Creative Computing)來源于英國德蒙福特大學(xué)（ De Montfort University）技術(shù)系 (Faculty of Technology)的楊洪戟教授的一個假設(shè)：通常情況下，人們都在研究如何利用計算機(jī)軟件來輔助其他學(xué)科的發(fā)展，例如計算機(jī)輔助教學(xué)，計算機(jī)輔助藝術(shù)。而且，通過將產(chǎn)品設(shè)計過程和軟件設(shè)計過程進(jìn)行對比分析，有很多相通的地方?，F(xiàn)已完成和正在進(jìn)行多個項(xiàng)目，例如 New Context for Radio Art, De Montfort Creativity Assistant, Virtual Romans. New Context for Radio Art 的研究者是 IOCT 的副研究員 Dr Andrea Cohen。 以上這些問題都是需要考慮并且值得考慮的。之所以采用調(diào)查研究法的原因在于調(diào)查法能夠獲得從直接的觀察中難以獲得的資料。選取角度的目的是為了通過角度找到研究方法；找到研究方法的目的是為了研究用于創(chuàng)意計算的研究方法；創(chuàng)意計算的特點(diǎn)又是自然科學(xué)和社會科學(xué)這兩個學(xué)科的結(jié)合。 以上四個標(biāo)準(zhǔn)仍然處于一個比較抽象的層次，難以應(yīng)用的具體的實(shí)踐當(dāng)中，因此，根據(jù)所需要的領(lǐng)域，需要一個更加精確的“創(chuàng)意”的定義。其中，環(huán)境分析和教學(xué)設(shè)計屬于軟件工程領(lǐng)域的需求分析階段。 傳統(tǒng)教育軟件設(shè)計方法所存在的問題有：沒有融入教育思想，沒有關(guān)于設(shè)計效率的考慮，不包含對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計，難以適應(yīng)需求變化，難以解決軟件重用，沒有關(guān)于設(shè)計人員和環(huán)境設(shè)置的考慮等問題。因而，教育軟件設(shè)計方法的設(shè)計步驟與設(shè)計技術(shù)或工具中應(yīng)該包含對于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計?，F(xiàn)在，軟件開發(fā)對于開發(fā)人員的要求越來越傾向于具有多學(xué)術(shù)背景的開發(fā)人員。因而，創(chuàng)意計算 (Creative Computing)在軟件工程領(lǐng)域是指：用其它學(xué)科（例如物理，化學(xué)，藝術(shù)或設(shè)計）學(xué)科中的思想，理論，規(guī)律或方法來開發(fā)軟件 [23]。 既然兩個學(xué)科有相通的地方，那么，將產(chǎn)品設(shè)計中的思想應(yīng)用于計算機(jī)軟件開發(fā)應(yīng)該更為容易，合理和有效。這三個問題，在軟件工程領(lǐng)域中至今無法解決，永遠(yuǎn)都有問題出現(xiàn)。因此，在產(chǎn)品設(shè)計學(xué)科中，應(yīng)該也存在著關(guān)于應(yīng)對需求發(fā)生變化的情況的理論，規(guī)律或方法。 3) 確定輸出的研究結(jié)果是什么。 要想找到所有的普遍應(yīng)用的一般研究方法，具體步驟如下 ： 1) 首先要對“研究方法”有一個明確的定義與標(biāo)準(zhǔn)。 東北師范大學(xué)碩士學(xué)位論文 20 第四章 在創(chuàng)意方向指引下創(chuàng)意教育軟件設(shè)計方法的研究方法研究 研究過程設(shè)計 過程描述 首先 ，要找到所有領(lǐng)域中普遍應(yīng)用的一般研究方法。 傳統(tǒng)教育軟件設(shè)計方法的創(chuàng)意方向如圖 7： 東北師范大學(xué)碩士學(xué)位論文 19 圖 7：傳統(tǒng)教育軟件設(shè)計方法的創(chuàng)意方向 創(chuàng)意計算最大最主要的特點(diǎn)就是跨學(xué)科（ interdisciplinary），將其他學(xué)科（例如物理，化學(xué)，藝術(shù)或設(shè)計）中的理論，規(guī)律或方法應(yīng)用于軟件開發(fā)中，為軟件開發(fā)帶來新的活力。一個產(chǎn)品如果沒有創(chuàng)新，那也僅僅是普通產(chǎn)品數(shù)量的增加，不會引起消費(fèi)者的購買欲，因此也不會有市場；一個產(chǎn)品如果有創(chuàng)新，但是沒有用，那也僅僅東北師范大學(xué)碩士學(xué)位論文 18 是資源的浪費(fèi)，仍然不會引起消費(fèi)者的購買欲，更不會有市場。創(chuàng)意計算 (Creative Computing)的研究是為軟件開發(fā)服務(wù)。因?yàn)?，具有教育領(lǐng)域?qū)W術(shù)背景的設(shè)計人員能夠更加清楚教育軟件的設(shè)計重點(diǎn)在哪里，從而提高教育軟件的質(zhì)量。當(dāng)用某一個教育軟件設(shè)計方法來設(shè)計教育軟件系統(tǒng)時，若系統(tǒng)設(shè)計到一半，突然用戶需求發(fā)生了變化，那么，就需要使用教育軟件設(shè)計方法來重新進(jìn)行設(shè)計，既推遲了軟件設(shè)計進(jìn)度，又在時間，人力和資源上都造成了浪費(fèi)，增加了教育軟件開發(fā)成本。因此在設(shè)計步驟和設(shè)計技術(shù)或工 具中，沒有融入教育思想，以指導(dǎo)教育軟件的設(shè)計。 傳統(tǒng)教育軟件設(shè)計方法研究 傳統(tǒng)教育軟件設(shè)計方法包括系統(tǒng)設(shè)計層面的和內(nèi)容設(shè)計層面的設(shè)計方法 。 互動矩陣 A（ Interaction Matrix A）的作用是：通過比較產(chǎn)品的每個元素（ element）和自己以及其它元素，找出重要的關(guān)系（ relationship）。 在從自然科學(xué)研究（ scientific research）這個角度出發(fā)查找研究方法的過程中，搜索結(jié)果總是出現(xiàn)一個過程，如圖 2： 東北師范大學(xué)碩士學(xué)位論文 7 提 出 問 題背 景 研 究作 出 假 設(shè)實(shí) 驗(yàn) 驗(yàn) 證分 析 結(jié) 果得 出 結(jié) 論判 斷 假 設(shè) 是否 成 立報 告 結(jié) 果是報 告 結(jié) 果不 是 或 部 分 成 立重 新 思 考 圖 2：傳統(tǒng)自然科學(xué)研究法 通過調(diào)查分析得知，圖 2 所示的是傳統(tǒng)的自然科學(xué)研究方法。而且，調(diào)查法不受空間的限制且十分高效，它能夠在短時間內(nèi)獲得大量的 數(shù)據(jù) [15]。 本文提出了一個 研究方法，用于指導(dǎo)創(chuàng)意 教育軟件設(shè)計方法的研究 ，這個研究的結(jié)果是融入了產(chǎn)品設(shè)計（ Product Design）學(xué)科中的思想，理論 或規(guī)律 的教育軟件設(shè)計方法。這個研究集中于三個方面：基于網(wǎng)絡(luò)的無線 電通信設(shè)備新形勢的發(fā)展；無線電通信設(shè)備的性能；在教育領(lǐng)域里面，無線電通信設(shè)備藝術(shù)。軟件開發(fā)包含很多階段，比如需求分析，設(shè)計，編碼，維護(hù)和進(jìn)化等 [5]。用其他學(xué)科的思想，理論，規(guī)律或方法解決軟件工程領(lǐng)域里無法解決的問題就是“跨學(xué)科 interdisciplinary”的意義所在。 本文首先對教育軟件設(shè)計方法的創(chuàng)意方向進(jìn)行 了 研究，在得到創(chuàng)意方向之后，通過對一般研究方法的整理和研究，得到了關(guān)于研究方法的定義與標(biāo)準(zhǔn) ，以此定義與標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，進(jìn)行了研究方法的詳細(xì)設(shè)計，最后， 進(jìn)行了應(yīng)用實(shí)例 。據(jù)我所知，除了特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。 關(guān)鍵詞： 創(chuàng)意計算（ Creative Computing） ；產(chǎn)品設(shè)計（ Product Design）；研究方法；教育軟件；教育軟件設(shè)計方法 III Abstract The meaning of Creative Computing is to use ideas, theory, principles or methods from other disciplines to develop software. Creative Computing is very popular in recent years and has great potential. Therefore, the aim of my research is to contribute to the application of Creative Computing in the development of educational software. Educational software development includes many phases like: Requirements Analysis, Software Design, Software Programming, Software Maintenance and so on. The phase that my research focuses on is Educational Software Design. The discipline that my research based on is Product Design. To summarize, the meaning of Creative Computing in Educational Software Design is to use ideas, theory, principles or methods from Product Design to design educational software. As this is a new research field, good research methods would be perfect directions to achieve the goal of this field. Therefore, the contribution of my research is to propose a research method for conducting the research of creative educational software design methods under the guidance of creative directions. Key Words: Creative Computing。創(chuàng)意計算（ Creative Computing）是一個新興的研究領(lǐng)域。 綜上所 述，在本文中，創(chuàng)意計算應(yīng)用于教育軟件設(shè)計的具體含義是：用產(chǎn)品設(shè)計學(xué)科中的思想，理論，規(guī)律或方法來設(shè)計教育軟件。 Virtual Romans 的研究目標(biāo)是探索利用創(chuàng)意技術(shù)來提高人們對于第一世紀(jì)到第四世紀(jì)羅馬時期萊斯特 市的理解潛力。促進(jìn)了創(chuàng)意教育軟件設(shè)計方法的研究。每位專 家只與調(diào)查者進(jìn)行討論?！靶隆笔侵冈瓌?chuàng)的（ original）和意想不到（ unexpected）的意思。應(yīng)用實(shí)例如表 3： 表 3： Interaction Matrix B Interaction Matrix B Elements Environment Human ? ? Total table puter eyes hands a ? ? 2 0 2 b ? ? ? 1 2 3 c ? 1 0 1 d ? ? 1 1 2 ? Direct Interaction value： 2 ? Indirect Interaction value： 1 從表中可以看出， b 影響最廣，其次是 a 和 d，而其中 a 影響最大。 結(jié)構(gòu)設(shè)計法（ structured design） 對于結(jié)構(gòu)設(shè)計法的一般描述： ? 一個編碼范式（ programming paradigm）； ? 一個自頂向下的設(shè)計方法； ? 一個能夠使軟件易于編碼，修改，維護(hù)和理解的設(shè)計方法。但至于如何來優(yōu)化這些步驟，以使設(shè)計達(dá)到一個最佳的效果，在設(shè)計步驟與設(shè)計技術(shù)或工具中并沒有涉及。 傳統(tǒng)教育軟件設(shè)計方法的設(shè)計步驟和設(shè)計技術(shù)或工具難以解決軟件重用的問題。而一個好的環(huán)境對于教育軟件的設(shè)計來說也是至關(guān)重要的。在軟件工程領(lǐng)域中，始終存在著至今無法解決的問題。 創(chuàng)意計算 (Creative Computing)的功能在于通過跨學(xué)科，能夠?yàn)橛嬎銠C(jī)軟件的開發(fā)注入“新”的活力。例如物理學(xué)科中有杠桿，滑輪組，斜面等機(jī)械的機(jī)械效率；熱機(jī)，電動車的能量轉(zhuǎn)化率；電熱水器，太陽能熱水器的熱能轉(zhuǎn)化率；電燈的光轉(zhuǎn)化率等。而且 ， 在這些研究方法中也可能存在能夠應(yīng)用于研究創(chuàng)意教育軟件設(shè)計方法的研究方法。 東北師范大學(xué)碩士學(xué)位論文 21 搜索頻率（ searching frequency）也是一個判斷是不是一個普遍應(yīng)用的一般研究方法的標(biāo)準(zhǔn)。 最后 ，根據(jù)研究結(jié)果，進(jìn)行新研究方法的一系列研究。當(dāng)學(xué)生的需求發(fā)生變化的時候，教師應(yīng)該如何應(yīng)對，如何針對新的需求輔助學(xué)生的學(xué)習(xí)。計算創(chuàng)意（ Computational Creativity）是人工智能（ Artificial Intelligence）的一個分支學(xué)科，與機(jī)器學(xué)習(xí)（ Machine Learning）的研究相類似 [31]；但是創(chuàng)意計算 (Creative Computing)不是人工智能（ Artificial Intelligence）的一個分支學(xué)科，創(chuàng)意計算（ Creative Computing）應(yīng)用于教育軟件設(shè)計是教育技術(shù)（ Educational Technology）的一個分支學(xué)科。不同的是，計算機(jī)軟件是虛擬的，而產(chǎn)品設(shè)計中的產(chǎn)品是實(shí)體的。 創(chuàng)意計算 (Creative Computing)直 觀的解釋是：通過一個創(chuàng)意的方法來進(jìn)行