基于信息化的數(shù)字教材建設(shè)與實(shí)踐

摘 要：以高職《液壓與氣動系統(tǒng)安裝與調(diào)試》數(shù)字教材的建設(shè)為例，從數(shù)字教材特色、主要解決的問題、建設(shè)內(nèi)容與方法等方面介紹了數(shù)字教材的開發(fā)過程。提出數(shù)字教材應(yīng)系統(tǒng)化學(xué)習(xí)內(nèi)容，立體化的教學(xué)資源庫，營造互動性、趣味性的學(xué)習(xí)環(huán)境。

關(guān)鍵詞：數(shù)字教材；信息化；教學(xué)模式；多媒體素材

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.205

1 引言

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，特別是移動終端如平板電腦、智能手機(jī)的普及，教育日趨實(shí)現(xiàn)信息化，教育信息化的最大特點(diǎn)是教學(xué)資源的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化以及資源的開放性、共享性。在信息化時代，傳統(tǒng)紙質(zhì)教材具有單一性，已經(jīng)難以滿足教育教學(xué)改革的需要。“開放式”、“動態(tài)化”的數(shù)字教材必將成為現(xiàn)代教育技術(shù)的一個發(fā)展方向。

2 《液壓與氣動系統(tǒng)安裝與調(diào)試》數(shù)字教材建設(shè)

根據(jù)國家教育部公共資源服務(wù)平臺對數(shù)字教材建設(shè)的基本要求，課程教研組開發(fā)建設(shè)《液壓與氣動系統(tǒng)安裝與調(diào)試》數(shù)字教材，并由天津大學(xué)出版社正式出版。該教材獲得2014年職業(yè)教育國家級教學(xué)成果二等獎。

《液壓與氣動系統(tǒng)安裝與調(diào)試》數(shù)字教材是基于紙質(zhì)教材，運(yùn)用現(xiàn)代媒體技術(shù)進(jìn)行版式設(shè)計和數(shù)字化編輯，將教學(xué)的內(nèi)容、各種資源以多媒體、超文本的方式有機(jī)整合的適用于各類電子終端的互動性教材。其中，包含39萬文字、349張圖片、128個動畫、264段音頻、31段微課視頻等媒體信息及各章電子教案、課件、習(xí)題、案例等課上資源。教材具有多媒體、交互性、超鏈接、各種資源“躍然書上”等特性，能實(shí)現(xiàn)做筆記、劃重點(diǎn)、加標(biāo)簽、檢索等功能。

主要解決的教學(xué)問題：（1）傳統(tǒng)紙質(zhì)教材單向傳授，缺乏互動性；（2）傳統(tǒng)紙質(zhì)教材形式平面化，缺少多感觀調(diào)動；（3）傳統(tǒng)紙質(zhì)教材內(nèi)容較枯燥，缺乏興趣調(diào)動；（4）傳統(tǒng)紙質(zhì)教材內(nèi)容與多媒體資源分離，沒有形成有機(jī)整體；（5）傳統(tǒng)教材多為教師“教”所用，不方便自主學(xué)習(xí)。

3 數(shù)字教材建設(shè)方法

（1）以建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)理論整合、呈現(xiàn)教學(xué)資源，形成有機(jī)整體。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論中“情境”、“協(xié)作”、“會話”和“意義建構(gòu)”是學(xué)習(xí)環(huán)境中的四大要素。基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，數(shù)字教材在開發(fā)過程中，充分運(yùn)用多媒體、計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)，將精品課程資源、傳統(tǒng)紙質(zhì)教材和網(wǎng)站支持平臺三種載體形式進(jìn)行整合，添加了豐富的圖片、影、音、動畫等多媒體內(nèi)容，將紙質(zhì)教材展現(xiàn)不出來的如工作場景、裝配調(diào)試過程、抽象的理論概念、工作過程動畫演示、專業(yè)英語的發(fā)音等內(nèi)容以多媒體形式展現(xiàn)出來，打破了原有封閉體系，提供了有利于學(xué)生自我建構(gòu)式學(xué)習(xí)的立體化資源，從而幫助學(xué)生理解學(xué)習(xí)內(nèi)容所反映的事物的性質(zhì)、規(guī)律以及該事物與其它事物之間的內(nèi)在聯(lián)系。

（2）創(chuàng)建豐富、生動、親和的展現(xiàn)形式。教材設(shè)置了豐富功能性按鈕與多種媒體形式鏈接，使學(xué)習(xí)者與教材互動，可有選擇地點(diǎn)擊觀看、收聽，增加了學(xué)習(xí)的樂趣。教材中還設(shè)置拓展性內(nèi)容，如液壓閥樣本、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等，使教材具有交互式、動態(tài)化、可選擇性、更新及時等特點(diǎn)。

（3）改變傳統(tǒng)的以教師主體的教學(xué)模式。教師充分利用數(shù)字教材中的媒體信息和數(shù)字化資源，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性。教材應(yīng)滿足學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)，教學(xué)模式由教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心、教師解惑為輔的模式，教學(xué)效果良好。

（4）媒體由演示的工具轉(zhuǎn)變?yōu)檎J(rèn)知工具。借助現(xiàn)代媒體來創(chuàng)設(shè)情景，讓教材“活”起來，充分利用人的視覺、聽覺等感官，讓學(xué)生在最短的時間內(nèi)具體、生動、直觀、形象地獲得知識技能，引導(dǎo)學(xué)生自己分析問題、解決問題，使媒體的作用由教師的演示工具轉(zhuǎn)變?yōu)檎J(rèn)識工具。

4 數(shù)字教材開發(fā)過程

在數(shù)字教材建設(shè)的過程當(dāng)中，首先應(yīng)對《液壓與氣動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試》課程進(jìn)行了整體教學(xué)設(shè)計，依據(jù)教學(xué)設(shè)計方案，進(jìn)行了教材內(nèi)容的編寫。教學(xué)設(shè)計包括：課程目標(biāo)設(shè)計、課程內(nèi)容設(shè)計、能力訓(xùn)練項目設(shè)計、課程進(jìn)程表四部分。

（1）課程目標(biāo)分解。如本課程的總體目標(biāo)：是培養(yǎng)學(xué)生典型機(jī)電設(shè)備中液壓氣動系統(tǒng)的操作、安裝、調(diào)試、維護(hù)、使用與管理等方面的知識技能。教學(xué)過程中重視自主性學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)，注重學(xué)生實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生在技能訓(xùn)練過程中加深對液壓氣動知識、技能的理解和應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力，滿足可持續(xù)發(fā)展的需要。針對總體目標(biāo)分解出能力目標(biāo)、知識目標(biāo)、素質(zhì)目標(biāo)。

（2）數(shù)字教材整體設(shè)計。《液壓與氣動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試》教材的編寫以切實(shí)培養(yǎng)和提高高等職業(yè)院校機(jī)電類專業(yè)學(xué)生的職業(yè)技能為目的，突出實(shí)用性和針對性，更加注重理論與實(shí)際相結(jié)合，特別強(qiáng)調(diào)應(yīng)用能力的培養(yǎng)。教材內(nèi)容整體設(shè)計導(dǎo)圖如圖1所示，以“項目”形式展開，每個項目均包括“做中學(xué)”和“理論知識”兩部分，將理論講授和實(shí)踐訓(xùn)練等教學(xué)環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)“做中學(xué)、做中教、教學(xué)做一體”，真正體現(xiàn)高等職業(yè)教育的特色。每個項目結(jié)束之后配有相關(guān)的思考與練習(xí)，便于教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行檢查和抽測。每個項目下配有相關(guān)的英語詞匯及解釋，幫助學(xué)生拓展專業(yè)英語知識。

（3）數(shù)字教材的展現(xiàn)形式設(shè)計。數(shù)字教材的每個學(xué)習(xí)項目包含生動形象的音頻、視頻、錄像、動畫等多種多媒體展現(xiàn)形式如圖2所示。具體展現(xiàn)形式設(shè)計如下：

1）音頻設(shè)計。音頻是深受學(xué)習(xí)者喜愛的一種媒體形式，如：本教材在每個項目的問題引領(lǐng)及專業(yè)英語詞匯當(dāng)中均使用音頻。其中問題引領(lǐng)部分，用生動形象音頻代替了原紙質(zhì)教材中的文字，引發(fā)學(xué)習(xí)者思考、帶著興趣疑問進(jìn)入學(xué)習(xí)。專業(yè)英語詞匯由英語老師制作完成，學(xué)習(xí)者進(jìn)行在線學(xué)習(xí)時，點(diǎn)擊每個詞匯即出現(xiàn)其標(biāo)準(zhǔn)讀音。這樣學(xué)習(xí)者不僅可以學(xué)習(xí)相關(guān)的專業(yè)應(yīng)用詞匯，而且能夠正確地學(xué)習(xí)發(fā)音。

2）視頻微課設(shè)計。針對抽象的原理及元件、系統(tǒng)的拆裝、調(diào)試等實(shí)作部分應(yīng)制作了系列微課視頻，其中應(yīng)包含基于工作過程系統(tǒng)化的操作規(guī)范、操作步驟、結(jié)構(gòu)展示、工藝流程等內(nèi)容。微課視頻具有短小精悍、主題突出、方便應(yīng)用等突出特點(diǎn)。視頻主要是根據(jù)實(shí)際教學(xué)設(shè)備，由專業(yè)教師錄制完成。如液壓與氣動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試課程，其中主要包含了液壓泵的拆裝、液壓泵站的調(diào)試、液壓基本回路的搭建與調(diào)試、比例綜合控制系統(tǒng)的調(diào)試運(yùn)行等視頻微課，為教師的教學(xué)、學(xué)生的學(xué)習(xí)起到示范作用。

3）動畫演示設(shè)計。動畫主要是針對于各液壓元件如液壓泵、液壓缸、液壓控制閥的結(jié)構(gòu)原理、各液壓回路的動作過程等，將紙質(zhì)書中靜態(tài)、復(fù)雜的圖形直觀地演示出來，使學(xué)習(xí)者能夠直觀感受到元件的動作、油路的走向，變抽象為具體，對結(jié)構(gòu)原理一目了然。

4）可以提供高效訓(xùn)練的習(xí)題庫。數(shù)字教材每個項目后面應(yīng)有配套的習(xí)題庫，供學(xué)生自主學(xué)習(xí)，并實(shí)現(xiàn)作業(yè)“數(shù)字化”，教師可以課后審閱和評價作業(yè)。配有詳細(xì)的課后習(xí)題答案，同學(xué)們在做完習(xí)題后可通過查閱習(xí)題答案，檢查自己所做作業(yè)的正確性，找出存在的問題，及時改正。

5 結(jié)束語

綜上所述，數(shù)字教材應(yīng)體現(xiàn)高職教育教學(xué)特色，選材應(yīng)遵循學(xué)生受眾面廣的原則，操作性內(nèi)容盡量制作成微課視頻，內(nèi)容編排充分調(diào)動學(xué)習(xí)者感觀，體現(xiàn)高職特色。學(xué)習(xí)者由過去的“看書”變?yōu)椤翱煽础⒖陕牎⒖煞抡妗⒖蓪?shí)練”等多種形式，學(xué)習(xí)者興趣明顯提高，數(shù)字教材具有良好的應(yīng)用前景。

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作者簡介：王秋敏（1972-），女，工學(xué)碩士，副教授，從事機(jī)電一體化技術(shù)方向的高職教學(xué)工作。