淺析高職模具專業數字化教學資源建設

黃海龍 周亮

摘要：建設和開發數字化教學資源是職業教育信息化建設工作的重要內容，也是現階段教學改革、示范校建設與驗收的重要指標。在分析高職模具專業知識體系框架和高職模具人才素質能力模型的基礎上，提出了服務于高職模具人才培養的數字化教學資源建設框架，具體包括資源庫建設、數字化教學資源建設、資源平臺建設、數字化考試系統建設、精品課程建設等，旨在為高職模具專業信息化建設提出合理化建設策略。

關鍵詞：高職教育；模具專業；信息化；數字化教學；資源建設

中圖分類號：G712 文獻標識碼： A 文章編號：1672-5727（2016）05-0072-05

數字化教學資源是進行數字化教學和學習的前提，是整個數字化教育賴以存在和發展的基礎。國務院審議并通過的《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020 年）》明確指出：“信息技術對教育發展具有革命性影響，必須予以高度重視，數字化教學資源作為教育信息化的重要組成部分，對提高教育質量、促進教育公平、服務終身教育有著重要意義。”《教育信息化十年發展規劃（2011—2020年）》也明確提出：要加強信息技術對教育革命性影響方面的深入研究，推進信息技術與教育教學深度融合。顯然，信息技術支撐下數字化教學資源的建設與應用對當前實現教育改革，實現高效、公平、質量教育具有重要意義，同時也是信息化背景下整個教育發展的新愿景。

筆者擬結合高職模具人才素質能力模型，對高職教育“三段式”工學結合人才培養模式中的專業理論與專業技能培養的知識體系框架進行詳細的規劃分析，通過教育技術與模具專業技能人才培養模式的整合，全方位分析和規劃模具專業數字化教學資源的呈現形式和建設方式，并從資源建設的保障措施、實施方式、評價方法等三個方面對建設過程提出合理化的實施策略建議。

一、資源建設需求

（一）模具人才能力模型

隨著制造技術、材料科學、計算機科學、信息技術等的快速發展，作為多學科交叉的產物，模具技術也得到極大的發展。為了適應新時代對模具人才的需求，模具專業人才除應具備高職教育要求的政治、人文、道德的基本素質外，還需要具備綜合的專業技術能力，如技術應用能力、設計能力、企業管理能力等。模具人才應具備的素質能力模型如表1所示。

（二）高職模具專業知識體系框架

根據時代對模具人才綜合技能的需求模型，高職院校相繼采用“三段式”教學模式分別開設了公共基礎課、專業理論課、專業技能課等三方面課程。參考模具專業技能模型對模具專業理論課和專業技能課進行的知識體系框架規劃如圖1所示。

在進行專業知識體系規劃時，根據知識模塊與知識點之間的承接關系，采用樹形結構依次分解到保證知識點完整性的最小單元。

二、資源建設規劃

（一）資源庫建設

模具專業數字化資源庫的建設可為整個專業甚至整個行業提供統一的資源存儲、交流、共享的管理平臺，實現大范圍內的模具優質教學資源互聯互通。同時，形成適應資源建設發展需要的各種標準、規范，建立、完善資源共建共享機制，以保證資源內容的不斷更新、補充，實現資源建設的可持續發展。模具專業資源庫的建設包括模具教學資源和資源管理機制兩大部分，其中資源管理機制用于實現對資源的批量導入、上傳、審核、發布、分發、評價、舉報、統計、分析、檢索等管理，并實現平臺之間資源的共享與傳輸；模具教學資源是指用于支撐模具專業教學與實踐的各種數字化教學資源，如圖形、符號、表格、公式、圖片、視頻、二維動畫、三維動畫、三維交互動畫、視頻交互、仿真實訓平臺等。

（二）數字化教學資源建設

模具專業數字化教學資源的建設應緊扣高職模具專業課程知識體系，圍繞“三段式”教學目標。根據模具專業的教學特點，模具專業數字化教學資源應分為三個層次、三種類型，三個層次：知識點類教學資源、優秀課例教學資源、技能訓練類虛擬仿真實訓平臺；三種類型：支撐教學過程的教學資源、支撐自主學習的教學資源、支撐仿真實訓的教學資源。

1.支撐教學過程的教學資源

（1）圖片類資源。對于模具材料的相關知識點，需要用表格展示材料的性能參數，通過顯微鏡微觀圖片展示模具材料的分子結構組成，通過實物照片展示材料外觀特征，通過靜態圖片資源展示此類教學知識點。具體方式為顯微鏡微觀照片、實物照片、美工繪制圖片等。

（2）二維動畫資源。對于模具成型工藝類的各種成型工藝原理、模具材料熱處理過程、模具設計中各種模具結構的動作原理、模具成型設備中設備各部分結構的工作原理等，此類知識點主要用于表現材料的流動成型與塑性變形過程以及機構動作順序，表現形式適合于二維動畫資源。其制作方式是教師提供實際教學需求，二維動畫人員按教師需求用Flash軟件制作二維動畫。

（3）三維動畫資源。模具設計中的模具結構展示類知識點、模具拆裝操作類知識點、模具設備工作過程及原理、模具制造中各種模具零件的加工工藝過程等知識點，對真實性和三維立體感要求較高，此類知識點主要強調空間立體結構，適合于三維動畫資源。其制作方式是教師提供實際教學需求，三維動畫人員按教師需求用3Dmax、Maya等軟件制作三維動畫。

（4）視頻資源。對于模具拆裝操作過程、模具成型設備操作過程、模具制造中各種模具零件的加工過程以及各種操作中的安全注意事項等，這類對場景和知識載體的操作性和真實性要求極強的知識點，適合于視頻資源。其制作方式是對知識點進行合理設計，采用攝像機直接錄制專業人員規范的操作過程，經過后期的視頻剪輯合成、配音、配字幕等處理后形成視頻教學資源。

（5）視頻交互資源。對于模具拆裝操作過程、模具成型設備操作過程、模具的安裝與調試、模具制造中各種模具零件的加工方法以及各種操作中的安全注意事項等，在對這些知識點內容進行展示的同時，需要融入對操作方法和知識掌握程度的基于過程的學習檢驗及融入學生的主觀判斷時，可以采用視頻交互資源的表現形式。其制作方式是拍攝操作過程視頻，并按照知識點內容對視頻進行切割，用虛擬現實工具VRP、unity 3d等對視頻進行交互控制，實現基于操作過程的主觀判斷與檢驗。

（6）三維交互動畫資源。模具拆裝操作、模具設計中的結構及工作過程、模具的安裝與調試、模具成型設備操作等知識點，對內容的立體結構和真實性要求較高，同時對操作過程、操作方法、操作順序的動態過程要求也較高，在此情況下，可以采用三維交互動畫資源的表現形式，既可以實現對設備和模具的交互操作式結構分析，又可以實現動態原理展示。其制作方式是采用機械行業CAD軟件建立三維模型，通過Pdf u3d、3Dvia composer、eDrawings等軟件生成相應的三維交互動畫資源。

2.支撐自主學習的教學資源

（1）優秀課例資源。優秀課例資源是職業教育項目教學法與教育技術有機結合的產物，是對項目教學的教學設計與數字化教學資源的深度融合，同時也是教學資源的具體應用。對于模具專業的所有課程，可按照原有的項目教學法和教學流程，結合支撐教學過程的各種教學資源，制作典型、優秀的課程案例。其制作方式是通過Flash、articulate、office工具、storyline、prezi、虛擬現實工具等制作并生成完整課程的教學課例。

（2）微課資源。微課是指按照微教學設計，以視頻為主要載體，記錄教師圍繞某個小知識點（重點、難點、疑點）或教學環節而開展的精彩的教與學活動全過程。高職模具專業微課資源應圍繞知識體系圖中所有終端葉子節點的小知識點進行微教學設計，結合支撐教學過程的各種教學資源，利用微課制作工具和制作方法，采用錄制屏幕或者視頻錄像的方法進行模具微課資源的制作。

（3）電子書資源。電子書資源是教學設計、教學資源、優秀課例在移動終端學習中的表現形式，是支撐移動學習的重要內容。可根據主流移動終端平臺的類型，針對高職模具專業各門課程，通過Adobe Acroba嵌入圖片、動畫、視頻、U3d、考核試題等教學資源實現安卓平臺模具電子書的制作；通過ibook author嵌入圖片、動畫、視頻、U3d、考核試題等資源實現ios平臺模具電子書的制作。

3.支撐仿真實訓的教學資源

對于模具拆裝類的模具拆裝技能訓練、模具成型設備操作技能訓練、模具安裝調試技能訓練、模具加工制造技能（車削、銑削、模具鉗工、數控加工、電火花加工等）訓練等專業技能型能力的提升，可通過開發相應的虛擬仿真實訓平臺，使學習者模擬編制加工工藝、模擬實施工藝過程、模擬機床設備的仿真操作等，通過虛擬仿真平臺的仿真實訓，提高學生的知識運用能力和動手能力，使技能訓練突破時間和空間的限制，彌補實訓場地和設備的不足。其制作方式是教師按照正確的工藝規則提出仿真實訓平臺建設需求，軟件開發人員利用VRP、Unity 3d等工具開發虛擬仿真實訓及考核平臺。

在數字化教學資源開發的過程中，應根據知識點的類型和學校的信息技術開發能力選擇合適的資源表現形式，采用校企結合的方式，充分發揮各自的優勢進行模具資源建設。

（三）資源平臺建設

在教學資源建設完畢之后，應重點著眼于資源建設的可持續性和資源應用，即資源平臺的建設，具體包括數字化資源開發平臺、資源管理平臺和資源應用平臺等。

1.資源開發平臺

資源開發平臺就是能夠便捷地支撐教師快速制作出簡單、易用的數字化資源的工具和軟件，如storyline、3Dvia composer、Flash、VRP、精品課發布平臺、視頻點播系統、Articulate、Prezi、Office工具等。

2.資源管理平臺

資源管理平臺用于連接資源庫，其接口對接資源開發平臺、數字化考試系統、資源應用平臺，針對外購資源和自主研發的資源，實現對資源的增刪、統計，按照課程、知識點及資源類型進行分類查找，方便教師引用，并解決信息孤島現象，實現優質資源共享。同時與數字化考試系統建立共享傳輸，方便數字化試題的創建及基于過程考核的順利實施，并與多種資源應用平臺建立連接，提高資源應用的便利性。

3.資源應用平臺

資源應用平臺是教師開展信息化教學與學生自主學習的有效載體，是方便教師利用數字化素材實現自己的教學設計，方便學習者使用教學資源獲得想要的知識內容的應用平臺。

（四）數字化考試系統建設

數字化考試系統的建設是在傳統在線考試及題庫系統的基礎上，引入數字化教學資源和數字化試題，除了具備傳統考試系統必備的題庫管理、試題管理、試卷生成、身份認證、考生答案存儲、自動閱卷等功能外，還應具備多媒體教學資源試題的出題與題目診斷分析，如仿真交互試題，在學生仿真交互操作過程中對整個操作過程進行跟蹤、判斷、分析，并根據知識點分值權重生成考試成績。此外，試題的題干不只是單一的文字，也可以是基于場景和工作過程的動畫、視頻、圖片等，以增加試題的真實度和實用性，真正實現數字化支撐下的基于場景和基于過程的考核方式。

（五）精品課程建設

精品課程是具有一流教師隊伍、一流教學內容、一流教學方法、一流教材、一流教學管理等特點的示范性課程，精品課程建設是深化教學改革、提高教學質量、加大專業內涵建設、構建具有課程特色的辦學模式的重要舉措。模具專業精品課程的建設是指將課程定位、課程目標、課程教學資源、教學大綱、教案、習題、實驗指導等集成到精品課程網站之中，包含相應的課程建設信息，并且免費開放，實現優質教學資源共享，促進師生互動學習。在精品課程建設過程中，按照國家級精品課程建設欄目要求，可以采取校企結合的方式，共同實現精品課程建設，也可以通過精品課發布平臺快速生成并發布精品課程。

三、實施策略

（一）保障措施

為保證模具專業數字化教學資源建設的順利實施，首先，學校應從政策層面對參與資源建設的人員進行支持與鼓勵，調動資源建設人員的積極性，真正設計出符合自身教學需要的實用性強的特色教學資源。其次，要統一數字化資源標準，在建設過程中，為資源的開發平臺、管理平臺及應用平臺提供統一的接口，充分保障資源基本屬性的一致性，實現資源的共建共享。再次，要加強教師數字化資源建設的理論與技能培訓，使教師真正融入資源建設過程中，并充分發揮其在特色、優質資源建設過程中的引導作用。

（二）實施方式

1.需求設計

在數字化教學資源建設過程中，教師是資源建設和資源應用的主體，資源建設的實際需求來源于一線教師，建設成果又回到教師的教學中，應積極引導教師有效參與教學資源開發，根據自身的教學經驗和教育信息化應用能力，設計特色的教學資源，提出資源設計的詳細需求。

2.資源開發

在資源開發過程中，要根據學校的自身特點采用不同的開發方式。一是校內自行組織開發，通過本校的專業教師與信息技術中心的教師組建資源開發團隊，對校內技術優勢進行有機整合，使計算機專業的教師按照其他專業教師的建設需求開發校內數字化教學資源，其優點是資源建設的可持續性強，有利于校內教育信息化建設能力的整體提升，但需要學校合理有效的組織與引導。二是校企結合組建開發團隊，充分利用企業的技術優勢，快速高效地實現資源建設過程，通過校企間建設經驗的相互借鑒，可以使教師的信息化建設能力得到快速提升，但是校企結合需要強大的資金支持。在資源開發的過程中，學校應根據自身的特點選擇適合的方式，通過數字化資源建設促進教學改革目標的實現。

（三）評價方法

對資源建設的成果需要采取合理、有效的評價方法，通過建立合理的評價方法和評價指標，有效地引導和促進資源建設取得新的進展。筆者建議，對資源建設成果的評價應從以下幾個方面進行：

首先，對信息化教學資源支撐的教學活動建立師生互評機制，教師評價學生的學習積極性和學習效果，學生評價教師的課堂組織形式、知識傳授方式及知識傳授效果，通過雙方的互評匯總對教學資源進行初步評價。

其次，在校內定期舉辦信息技術課件大賽，教師相互之間進行評價與總結。

再次，通過精品課程對課程信息和教學資源進行整合，通過互聯網免費開放，并開設網上測評模塊，實現網上測評。

最后，定期參加省級或國家級信息化教學大賽，通過大賽組委會、信息技術專家、參賽同人共同評價，共享建設成果。

筆者在對高職模具專業知識體系框架和模具人才能力模型分析的基礎上，提出從資源庫建設、數字化教學資源建設、資源平臺建設、數字化考試系統建設、精品課程建設等五個方面建設高職模具數字化教學資源的看法，并重點對模具專業各知識模塊數字化教學資源的表現形式和制作方式進行了詳細的闡述，最后給出資源建設過程中合理化的保障措施、實施方式和評價方法。然而，信息技術日新月異，模具專業數字化教學資源的建設也應順應時代發展要求，緊密貼合一線模具專業教師的教學需求，并結合學校自身的特點，開發出具有特色的教學資源。

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（責任編輯：王恒）