基于信息化的數字教材建設與實踐

摘 要：以高職《液壓與氣動系統安裝與調試》數字教材的建設為例，從數字教材特色、主要解決的問題、建設內容與方法等方面介紹了數字教材的開發過程。提出數字教材應系統化學習內容，立體化的教學資源庫，營造互動性、趣味性的學習環境。

關鍵詞：數字教材；信息化；教學模式；多媒體素材

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

1 引言

隨著信息技術的發展，特別是移動終端如平板電腦、智能手機的普及，教育日趨實現信息化，教育信息化的最大特點是教學資源的數字化、網絡化以及資源的開放性、共享性。在信息化時代，傳統紙質教材具有單一性，已經難以滿足教育教學改革的需要。“開放式”、“動態化”的數字教材必將成為現代教育技術的一個發展方向。

2 《液壓與氣動系統安裝與調試》數字教材建設

根據國家教育部公共資源服務平臺對數字教材建設的基本要求，課程教研組開發建設《液壓與氣動系統安裝與調試》數字教材，并由天津大學出版社正式出版。該教材獲得2014年職業教育國家級教學成果二等獎。

《液壓與氣動系統安裝與調試》數字教材是基于紙質教材，運用現代媒體技術進行版式設計和數字化編輯，將教學的內容、各種資源以多媒體、超文本的方式有機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，能實現做筆記、劃重點、加標簽、檢索等功能。

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

3 數字教材建設方法

（1）以建構主義的學習理論整合、呈現教學資源，形成有機整體。建構主義學習理論中“情境”、“協作”、“會話”和“意義建構”是學習環境中的四大要素。基于建構主義學習理論，數字教材在開發過程中，充分運用多媒體、計算機、網絡通信等技術，將精品課程資源、傳統紙質教材和網站支持平臺三種載體形式進行整合，添加了豐富的圖片、影、音、動畫等多媒體內容，將紙質教材展現不出來的如工作場景、裝配調試過程、抽象的理論概念、工作過程動畫演示、專業英語的發音等內容以多媒體形式展現出來，打破了原有封閉體系，提供了有利于學生自我建構式學習的立體化資源，從而幫助學生理解學習內容所反映的事物的性質、規律以及該事物與其它事物之間的內在聯系。

（2）創建豐富、生動、親和的展現形式。教材設置了豐富功能性按鈕與多種媒體形式鏈接，使學習者與教材互動，可有選擇地點擊觀看、收聽，增加了學習的樂趣。教材中還設置拓展性內容，如液壓閥樣本、標準規范等，使教材具有交互式、動態化、可選擇性、更新及時等特點。

（3）改變傳統的以教師主體的教學模式。教師充分利用數字教材中的媒體信息和數字化資源，激發學生的學習興趣，培養學生學習的積極主動性。教材應滿足學習者自主學習，教學模式由教師為中心轉變為以學生為中心、教師解惑為輔的模式，教學效果良好。

（4）媒體由演示的工具轉變為認知工具。借助現代媒體來創設情景，讓教材“活”起來，充分利用人的視覺、聽覺等感官，讓學生在最短的時間內具體、生動、直觀、形象地獲得知識技能，引導學生自己分析問題、解決問題，使媒體的作用由教師的演示工具轉變為認識工具。

4 數字教材開發過程

在數字教材建設的過程當中，首先應對《液壓與氣動系統的安裝與調試》課程進行了整體教學設計，依據教學設計方案，進行了教材內容的編寫。教學設計包括：課程目標設計、課程內容設計、能力訓練項目設計、課程進程表四部分。

（1）課程目標分解。如本課程的總體目標：是培養學生典型機電設備中液壓氣動系統的操作、安裝、調試、維護、使用與管理等方面的知識技能。教學過程中重視自主性學習、協作學習，注重學生實踐能力及創新能力的培養，讓學生在技能訓練過程中加深對液壓氣動知識、技能的理解和應用，培養學生的綜合職業能力，滿足可持續發展的需要。針對總體目標分解出能力目標、知識目標、素質目標。

（2）數字教材整體設計。《液壓與氣動系統的安裝與調試》教材的編寫以切實培養和提高高等職業院校機電類專業學生的職業技能為目的，突出實用性和針對性，更加注重理論與實際相結合，特別強調應用能力的培養。教材內容整體設計導圖如圖1所示，以“項目”形式展開，每個項目均包括“做中學”和“理論知識”兩部分，將理論講授和實踐訓練等教學環節有機結合，實現“做中學、做中教、教學做一體”，真正體現高等職業教育的特色。每個項目結束之后配有相關的思考與練習，便于教師對學生的學習情況進行檢查和抽測。每個項目下配有相關的英語詞匯及解釋，幫助學生拓展專業英語知識。

（3）數字教材的展現形式設計。數字教材的每個學習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形式如圖2所示。具體展現形式設計如下：

1）音頻設計。音頻是深受學習者喜愛的一種媒體形式，如：本教材在每個項目的問題引領及專業英語詞匯當中均使用音頻。其中問題引領部分，用生動形象音頻代替了原紙質教材中的文字，引發學習者思考、帶著興趣疑問進入學習。專業英語詞匯由英語老師制作完成，學習者進行在線學習時，點擊每個詞匯即出現其標準讀音。這樣學習者不僅可以學習相關的專業應用詞匯，而且能夠正確地學習發音。

2）視頻微課設計。針對抽象的原理及元件、系統的拆裝、調試等實作部分應制作了系列微課視頻，其中應包含基于工作過程系統化的操作規范、操作步驟、結構展示、工藝流程等內容。微課視頻具有短小精悍、主題突出、方便應用等突出特點。視頻主要是根據實際教學設備，由專業教師錄制完成。如液壓與氣動系統的安裝與調試課程，其中主要包含了液壓泵的拆裝、液壓泵站的調試、液壓基本回路的搭建與調試、比例綜合控制系統的調試運行等視頻微課，為教師的教學、學生的學習起到示范作用。

3）動畫演示設計。動畫主要是針對于各液壓元件如液壓泵、液壓缸、液壓控制閥的結構原理、各液壓回路的動作過程等，將紙質書中靜態、復雜的圖形直觀地演示出來，使學習者能夠直觀感受到元件的動作、油路的走向，變抽象為具體，對結構原理一目了然。

4）可以提供高效訓練的習題庫。數字教材每個項目后面應有配套的習題庫，供學生自主學習，并實現作業“數字化”，教師可以課后審閱和評價作業。配有詳細的課后習題答案，同學們在做完習題后可通過查閱習題答案，檢查自己所做作業的正確性，找出存在的問題，及時改正。

5 結束語

綜上所述，數字教材應體現高職教育教學特色，選材應遵循學生受眾面廣的原則，操作性內容盡量制作成微課視頻，內容編排充分調動學習者感觀，體現高職特色。學習者由過去的“看書”變為“可看、可聽、可仿真、可實練”等多種形式，學習者興趣明顯提高，數字教材具有良好的應用前景。

參考文獻：

[1]康合太，沙沙.數字教材建設的探索與實踐——以第二代“人教數字教材”為例[J].中國電化教育，2014（11）：80-84，100.

[2]吳砥，楊浩，尉小榮等.國際教育信息化典型案例（2013-2014）[M].北京：北京師范大學出版社，2015（07）.

[3]教育部.2013 年教育信息化工作要點[EB/OL].http：//www.ict.

edu.cn/news/n2/n20130424_4165_2.shtml，2013-04-24/2015-06-05.

[4]教育部.教育信息化十年發展規劃（2011-2020年）[EB/OL].http：

//www.moe.edu.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s3342/201203/xxgk_133322.html，2012-03-13/2015-06-17.

[5]陳柏華.教師教材觀研究[M].杭州：浙江大學出版社，2012（02）.

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