高職院校水利類專業(yè)課程數(shù)字化教材建設探索與實踐

張鷗

[摘? 要]高等職業(yè)教育的發(fā)展與相匹配的優(yōu)質(zhì)教材建設是分不開的，而當前大部分已出版的教材資源類型單一，尤其是專業(yè)性較強課程，其教材內(nèi)容枯燥單調(diào)，最終使教學效果與目標相差甚遠。本文以水利類高職院校的專業(yè)核心課程教材水工與水電站建筑物為例，探討先進信息技術與該教材相結合，建設數(shù)字化教材的可行性、實施過程及推廣程度，借助校園無線網(wǎng)絡及手機智能終端推進高職院校數(shù)字化教材的建設，推動先進教學模式的改革，提高專業(yè)課程教育教學質(zhì)量。

[關鍵詞]信息技術? 數(shù)字化? 智能終端? 職業(yè)教育

基金項目：陜西省楊凌職業(yè)技術學院人文社科類研究基金項目“項目驅(qū)動模式及研討式組織形式情況下《水利工程圖識讀與繪制》實踐教學環(huán)節(jié)信息化教學方法研究”（項目編號：GJ19003）。

引? 言

高等職業(yè)教育是高等教育中具有較強職業(yè)性和應用性的一種特殊教育，因此職業(yè)院校開設的教學課程大多有著較強的專業(yè)性和實操性，以培養(yǎng)出有較強實操能力的專業(yè)技能人才。但當前校內(nèi)教育主要依賴的教材大部分存在資源類型單一、教材內(nèi)容枯燥單調(diào)等問題，沒有充分利用當前高速發(fā)展的網(wǎng)絡信息技術，亦沒有充分挖掘當前高職院校學生的學習習慣及特點，影響職業(yè)教育教學效果。本文以水利類高職院校的專業(yè)核心課程教材水工與水電站建筑物為依托，充分利用當前發(fā)展日趨成熟的AR增強現(xiàn)實、APP軟件等信息技術，試圖將先進手段與教材相結合，再借助校園無線網(wǎng)絡及深度普及的手機等智能終端，激發(fā)學生學習興趣，推進高職院校高質(zhì)量先進教材的建設，提高教育教學質(zhì)量。

數(shù)字化教材介紹

數(shù)字化教材是將傳統(tǒng)的紙質(zhì)內(nèi)容如文字、圖片等通過計算機及相關設備等多媒體技術進行數(shù)字化處理而形成包含較多的聲音、圖像、動畫等信息的電子教材，以此希望能更形象直觀地展現(xiàn)教學內(nèi)容、實現(xiàn)教學目標、提高教學質(zhì)量。高職教育數(shù)字化教材可以多樣形式呈現(xiàn)，如在傳統(tǒng)紙質(zhì)教材的基礎上融合AR增強現(xiàn)實技術、手機APP技術、智能動畫等，直觀、形象、生動地體現(xiàn)教材內(nèi)容中的重點、難點，形成包含紙質(zhì)教材、電子教材、教學課件、三維立體模型、實訓項目、訓練習題、動畫案例等多種數(shù)字化教學資源，該教材可適用于各類電子終端，便于使用者互動交流。

水工與水電站建筑物課程及現(xiàn)有教材介紹

本課程是高職院校水利專業(yè)的核心課程，主要教授學生典型的中小型水工建筑物的種類、特點、結構、構造等基本知識，以及設計的基本原理與方法。通過學習希望學生能說明每類建筑物的概念、用途、內(nèi)外細部構造及使用條件，并能設計水利工程建設中常用的永久、臨時單體建筑物，會繪制、識讀基礎的水工及水電站建筑物結構設計圖、施工圖等，并為后續(xù)專業(yè)課程的學習、最后一學期的頂崗實習打下堅實的專業(yè)能力基礎。

現(xiàn)有的授課教材以傳統(tǒng)紙質(zhì)版教材為主，主要通過文字、表格、二維圖紙等信息來呈現(xiàn)課程內(nèi)容，但極大部分的建筑物都有著復雜的外形尺寸、外部構造以及更為復雜的內(nèi)部構造及材料分區(qū)等布置，單純只靠文字描述及圖紙展示，需要學生有較好的幾何理論基礎及三維想象空間，但即便這樣數(shù)量繁多的建筑物類型和匹配的大量圖紙也會讓學生產(chǎn)生學習疲勞，學習興趣下降，學習效果低下。針對此情況，在現(xiàn)有教材的基礎上需要拓展和豐富內(nèi)容，并且適當添加建筑物的三維模型、動畫演示、視頻講解、例題分析等，利用網(wǎng)絡信息技術和智能終端隨時可進行學習互動的數(shù)字化教材將是解決以上問題的主要途徑。

水工與水電站建筑物數(shù)字化教材建設的實施過程

1.主要概念

水工與水電站建筑物數(shù)字化教材就是在當前傳統(tǒng)紙質(zhì)版教材的基礎上對各類建筑物進行章節(jié)模塊劃分，搜集豐富直觀的建筑物圖片、制作學習PPT課件、教學視頻，針對各類型建筑物的概念學習、結構認知制作對應AR三維立體仿真模型，針對典型建筑物的設計原理、破壞原理等制作直觀動畫演示，再利用APP客戶端及手機智能終端，讓學生在學習的過程中體驗更形象、更直觀、更便利的專業(yè)課程，激發(fā)學生學習興趣，提高專業(yè)課程教學質(zhì)量，推動教學模式、學習方式的改革。

2.實施步驟

3.主要工作內(nèi)容

首先，在傳統(tǒng)教材內(nèi)容基礎上將所要講授的建筑物按類型進行劃分，再對各類水工與水電站建筑物的教學內(nèi)容按照基礎知識認知、結構設計、知識拓展等三部分歸類。

其次，按照第一步教材內(nèi)容劃分，對每一類建筑物的基礎知識利用AR增強現(xiàn)實技術開發(fā)三維立體仿真模型，以促進學生從三維空間上把握建筑物的形體、方位、內(nèi)外構造及與其他建筑物空間位置關系等信息。對建筑物結構設計開發(fā)必要的計算演示動畫、項目實訓等資源，讓學生對抽象概念、抽象變化過程等直觀學習，并可通過實訓項目鞏固設計原理。對建筑物的知識拓展需要收集文字、圖片、教學視頻等，讓學生對所學知識面有所拓寬，并能了解相關最新的技術信息。將以上三類數(shù)字化資源分別設計適合的信息標簽并匹配傳統(tǒng)教材內(nèi)容選擇合適的紙面位置一并印刷。

最后，開發(fā)創(chuàng)建與以上所建數(shù)字化資源相匹配的APP客戶終端，利用智能手機等設備，不論在有網(wǎng)或無網(wǎng)的情況下，均可通過APP軟件識別信息標簽得到對應的數(shù)字化教學資源，讓學生隨時隨地進行互動學習，實現(xiàn)傳統(tǒng)教材向數(shù)字化教材轉(zhuǎn)化。

水工與水電站建筑物數(shù)字化教材的應用期望

豐富和拓展教學資源，將傳統(tǒng)、抽象枯燥的被動專業(yè)理論學習變?yōu)樾蜗笾庇^、容易理解掌握的主動學習，轉(zhuǎn)變教學模式和理念，推動教學方式方法、課堂組織模式等改革。

學生在課堂內(nèi)外甚至畢業(yè)后踏上工作崗位，均可隨時隨地通過手機等設備與APP終端識別信息標簽獲得數(shù)字化教學資源，從而進行課程內(nèi)容的自主學習和補充學習。激發(fā)學生學習的興趣與積極性，強化基礎理論知識、提升設計計算水平、了解最先進的行業(yè)技術，增強學生在行業(yè)內(nèi)的競爭力。

另外，相關專業(yè)課程間的教學內(nèi)容都存在相互關聯(lián)，數(shù)字化建材的應用可進一步推廣至其他相關課程的教材建設，隨著時代發(fā)展及時補充與更新資源，保證數(shù)字化教材先進、高效利用。

結? 語

本文探討將當前發(fā)展成熟的增強現(xiàn)實技術、APP客戶終端技術及智能終端設備與高職院校水利類專業(yè)課程教材水工與水電站建筑物相結合，從而開發(fā)更先進有效的數(shù)字化教材。可推廣應用至關系密切的關聯(lián)課程，有效推進高職院校的數(shù)字化教材建設。挖掘利用當前學生喜歡形象直觀、動手操作進行學習的特點，充分利用數(shù)字化教學資源，推動先進教學模式、課堂組織形式的改革，激發(fā)學生的學習興趣，提高專業(yè)課程教育教學質(zhì)量，提升高職院校人才培養(yǎng)水平。

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作者單位：楊凌職業(yè)技術學院? 陜西楊凌