基于信息化的数字教材建设与实践

摘 要：以高职《液压与气动系统安装与调试》数字教材的建设为例，从数字教材特色、主要解决的问题、建设内容与方法等方面介绍了数字教材的开发过程。提出数字教材应系统化学习内容，立体化的教学资源库，营造互动性、趣味性的学习环境。

关键词：数字教材；信息化；教学模式；多媒体素材

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

1 引言

随着信息技术的发展，特别是移动终端如平板电脑、智能手机的普及，教育日趋实现信息化，教育信息化的最大特点是教学资源的数字化、网络化以及资源的开放性、共享性。在信息化时代，传统纸质教材具有单一性，已经难以满足教育教学改革的需要。“开放式”、“动态化”的数字教材必将成为现代教育技术的一个发展方向。

2 《液压与气动系统安装与调试》数字教材建设

根据国家教育部公共资源服务平台对数字教材建设的基本要求，课程教研组开发建设《液压与气动系统安装与调试》数字教材，并由天津大学出版社正式出版。该教材获得2014年职业教育国家级教学成果二等奖。

《液压与气动系统安装与调试》数字教材是基于纸质教材，运用现代媒体技术进行版式设计和数字化编辑，将教学的内容、各种资源以多媒体、超文本的方式有机整合的适用于各类电子终端的互动性教材。其中，包含39万文字、349张图片、128个动画、264段音频、31段微课视频等媒体信息及各章电子教案、课件、习题、案例等课上资源。教材具有多媒体、交互性、超链接、各种资源“跃然书上”等特性，能实现做笔记、划重点、加标签、检索等功能。

主要解决的教学问题：（1）传统纸质教材单向传授，缺乏互动性；（2）传统纸质教材形式平面化，缺少多感观调动；（3）传统纸质教材内容较枯燥，缺乏兴趣调动；（4）传统纸质教材内容与多媒体资源分离，没有形成有机整体；（5）传统教材多为教师“教”所用，不方便自主学习。

3 数字教材建设方法

（1）以建构主义的学习理论整合、呈现教学资源，形成有机整体。建构主义学习理论中“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素。基于建构主义学习理论，数字教材在开发过程中，充分运用多媒体、计算机、网络通信等技术，将精品课程资源、传统纸质教材和网站支持平台三种载体形式进行整合，添加了丰富的图片、影、音、动画等多媒体内容，将纸质教材展现不出来的如工作场景、装配调试过程、抽象的理论概念、工作过程动画演示、专业英语的发音等内容以多媒体形式展现出来，打破了原有封闭体系，提供了有利于学生自我建構式学习的立体化资源，从而帮助学生理解学习内容所反映的事物的性质、规律以及该事物与其它事物之间的内在联系。

（2）创建丰富、生动、亲和的展现形式。教材设置了丰富功能性按钮与多种媒体形式链接，使学习者与教材互动，可有选择地点击观看、收听，增加了学习的乐趣。教材中还设置拓展性内容，如液压阀样本、标准规范等，使教材具有交互式、动态化、可选择性、更新及时等特点。

（3）改变传统的以教师主体的教学模式。教师充分利用数字教材中的媒体信息和数字化资源，激发学生的学习兴趣，培养学生学习的积极主动性。教材应满足学习者自主学习，教学模式由教师为中心转变为以学生为中心、教师解惑为辅的模式，教学效果良好。

（4）媒体由演示的工具转变为认知工具。借助现代媒体来创设情景，让教材“活”起来，充分利用人的视觉、听觉等感官，让学生在最短的时间内具体、生动、直观、形象地获得知识技能，引导学生自己分析问题、解决问题，使媒体的作用由教师的演示工具转变为认识工具。

4 数字教材开发过程

在数字教材建设的过程当中，首先应对《液压与气动系统的安装与调试》课程进行了整体教学设计，依据教学设计方案，进行了教材内容的编写。教学设计包括：课程目标设计、课程内容设计、能力训练项目设计、课程进程表四部分。

（1）课程目标分解。如本课程的总体目标：是培养学生典型机电设备中液压气动系统的操作、安装、调试、维护、使用与管理等方面的知识技能。教学过程中重视自主性学习、协作学习，注重学生实践能力及创新能力的培养，让学生在技能训练过程中加深对液压气动知识、技能的理解和应用，培养学生的综合职业能力，满足可持续发展的需要。针对总体目标分解出能力目标、知识目标、素质目标。

（2）数字教材整体设计。《液压与气动系统的安装与调试》教材的编写以切实培养和提高高等职业院校机电类专业学生的职业技能为目的，突出实用性和针对性，更加注重理论与实际相结合，特别强调应用能力的培养。教材内容整体设计导图如图1所示，以“项目”形式展开，每个项目均包括“做中学”和“理论知识”两部分，将理论讲授和实践训练等教学环节有机结合，实现“做中学、做中教、教学做一体”，真正体现高等职业教育的特色。每个项目结束之后配有相关的思考与练习，便于教师对学生的学习情况进行检查和抽测。每个项目下配有相关的英语词汇及解释，帮助学生拓展专业英语知识。

（3）数字教材的展现形式设计。数字教材的每个学习项目包含生动形象的音频、视频、录像、动画等多种多媒体展现形式如图2所示。具体展现形式设计如下：

1）音频设计。音频是深受学习者喜爱的一种媒体形式，如：本教材在每个项目的问题引领及专业英语词汇当中均使用音频。其中问题引领部分，用生动形象音频代替了原纸质教材中的文字，引发学习者思考、带着兴趣疑问进入学习。专业英语词汇由英语老师制作完成，学习者进行在线学习时，点击每个词汇即出现其标准读音。这样学习者不仅可以学习相关的专业应用词汇，而且能够正确地学习发音。

2）视频微课设计。针对抽象的原理及元件、系统的拆装、调试等实作部分应制作了系列微课视频，其中应包含基于工作过程系统化的操作规范、操作步骤、结构展示、工艺流程等内容。微课视频具有短小精悍、主题突出、方便应用等突出特点。视频主要是根据实际教学设备，由专业教师录制完成。如液压与气动系统的安装与调试课程，其中主要包含了液压泵的拆装、液压泵站的调试、液压基本回路的搭建与调试、比例综合控制系统的调试运行等视频微课，为教师的教学、学生的学习起到示范作用。

3）动画演示设计。动画主要是针对于各液压元件如液压泵、液压缸、液压控制阀的结构原理、各液压回路的动作过程等，将纸质书中静态、复杂的图形直观地演示出来，使学习者能够直观感受到元件的动作、油路的走向，变抽象为具体，对结构原理一目了然。

4）可以提供高效训练的习题库。数字教材每个项目后面应有配套的习题库，供学生自主学习，并实现作业“数字化”，教师可以课后审阅和评价作业。配有详细的课后习题答案，同学们在做完习题后可通过查阅习题答案，检查自己所做作业的正确性，找出存在的问题，及时改正。

5 结束语

综上所述，数字教材应体现高职教育教学特色，选材应遵循学生受众面广的原则，操作性内容尽量制作成微课视频，内容编排充分调动学习者感观，体现高职特色。学习者由过去的“看书”变为“可看、可听、可仿真、可实练”等多种形式，学习者兴趣明显提高，数字教材具有良好的应用前景。

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作者简介：王秋敏（1972-），女，工学硕士，副教授，从事机电一体化技术方向的高职教学工作。