[摘 要]高等职业教育的发展与相匹配的优质教材建设是分不开的,而当前大部分已出版的教材资源类型单一,尤其是专业性较强课程,其教材内容枯燥单调,最终使教学效果与目标相差甚远。本文以水利类高职院校的专业核心课程教材水工与水电站建筑物为例,探讨先进信息技术与该教材相结合,建设数字化教材的可行性、实施过程及推广程度,借助校园无线网络及手机智能终端推进高职院校数字化教材的建设,推动先进教学模式的改革,提高专业课程教育教学质量。

[关键词]信息技术 数字化 智能终端 职业教育

基金项目:陕西省杨凌职业技术学院人文社科类研究基金项目“项目驱动模式及研讨式组织形式情况下《水利工程图识读与绘制》实践教学环节信息化教学方法研究”(项目编号:GJ19003)。

引 言

高等职业教育是高等教育中具有较强职业性和应用性的一种特殊教育,因此职业院校开设的教学课程大多有着较强的专业性和实操性,以培养出有较强实操能力的专业技能人才。但当前校内教育主要依赖的教材大部分存在资源类型单一、教材内容枯燥单调等问题,没有充分利用当前高速发展的网络信息技术,亦没有充分挖掘当前高职院校学生的学习习惯及特点,影响职业教育教学效果。本文以水利类高职院校的专业核心课程教材水工与水电站建筑物为依托,充分利用当前发展日趋成熟的AR增强现实、APP软件等信息技术,试图将先进手段与教材相结合,再借助校园无线网络及深度普及的手机等智能终端,激发学生学习兴趣,推进高职院校高质量先进教材的建设,提高教育教学质量。

数字化教材介绍

数字化教材是将传统的纸质内容如文字、图片等通过计算机及相关设备等多媒体技术进行数字化处理而形成包含较多的声音、图像、动画等信息的电子教材,以此希望能更形象直观地展现教学内容、实现教学目标、提高教学质量。高职教育数字化教材可以多样形式呈现,如在传统纸质教材的基础上融合AR增强现实技术、手机APP技术、智能动画等,直观、形象、生动地体现教材内容中的重点、难点,形成包含纸质教材、电子教材、教学课件、三维立体模型、实训项目、训练习题、动画案例等多种数字化教学资源,该教材可适用于各类电子终端,便于使用者互动交流。

水工与水电站建筑物课程及现有教材介绍

本课程是高职院校水利专业的核心课程,主要教授学生典型的中小型水工建筑物的种类、特点、结构、构造等基本知识,以及设计的基本原理与方法。通过学习希望学生能说明每类建筑物的概念、用途、内外细部构造及使用条件,并能设计水利工程建设中常用的永久、临时单体建筑物,会绘制、识读基础的水工及水电站建筑物结构设计图、施工图等,并为后续专业课程的学习、最后一学期的顶岗实习打下坚实的专业能力基础。

现有的授课教材以传统纸质版教材为主,主要通过文字、表格、二维图纸等信息来呈现课程内容,但极大部分的建筑物都有着复杂的外形尺寸、外部构造以及更为复杂的内部构造及材料分区等布置,单纯只靠文字描述及图纸展示,需要学生有较好的几何理论基础及三维想象空间,但即便这样数量繁多的建筑物类型和匹配的大量图纸也会让学生产生学习疲劳,学习兴趣下降,学习效果低下。针对此情况,在现有教材的基础上需要拓展和丰富内容,并且适当添加建筑物的三维模型、动画演示、视频讲解、例题分析等,利用网络信息技术和智能终端随时可进行学习互动的数字化教材将是解决以上问题的主要途径。

水工与水电站建筑物数字化教材建设的实施过程

1.主要概念

水工与水电站建筑物数字化教材就是在当前传统纸质版教材的基础上对各类建筑物进行章节模块划分,搜集丰富直观的建筑物图片、制作学习PPT课件、教学视频,针对各类型建筑物的概念学习、结构认知制作对应AR三维立体仿真模型,针对典型建筑物的设计原理、破坏原理等制作直观动画演示,再利用APP客户端及手机智能终端,让学生在学习的过程中体验更形象、更直观、更便利的专业课程,激发学生学习兴趣,提高专业课程教学质量,推动教学模式、学习方式的改革。

2.实施步骤

3.主要工作内容

首先,在传统教材内容基础上将所要讲授的建筑物按类型进行划分,再对各类水工与水电站建筑物的教学内容按照基础知识认知、结构设计、知识拓展等三部分归类。

其次,按照第一步教材内容划分,对每一类建筑物的基础知识利用AR增强现实技术开发三维立体仿真模型,以促进学生从三维空间上把握建筑物的形体、方位、内外构造及与其他建筑物空间位置关系等信息。对建筑物结构设计开发必要的计算演示动画、项目实训等资源,让学生对抽象概念、抽象变化过程等直观学习,并可通过实训项目巩固设计原理。对建筑物的知识拓展需要收集文字、图片、教学视频等,让学生对所学知识面有所拓宽,并能了解相关最新的技术信息。将以上三类数字化资源分别设计适合的信息标签并匹配传统教材内容选择合适的纸面位置一并印刷。

最后,开发创建与以上所建数字化资源相匹配的APP客户终端,利用智能手机等设备,不论在有网或无网的情况下,均可通过APP软件识别信息标签得到对应的数字化教学资源,让学生随时随地进行互动学习,实现传统教材向数字化教材转化。

水工与水电站建筑物数字化教材的应用期望

丰富和拓展教学资源,将传统、抽象枯燥的被动专业理论学习变为形象直观、容易理解掌握的主动学习,转变教学模式和理念,推动教学方式方法、课堂组织模式等改革。

学生在课堂内外甚至毕业后踏上工作岗位,均可随时随地通过手机等设备与APP终端识别信息标签获得数字化教学资源,从而进行课程内容的自主学习和补充学习。激发学生学习的兴趣与积极性,强化基础理论知识、提升设计计算水平、了解最先进的行业技术,增强学生在行业内的竞争力。

另外,相关专业课程间的教学内容都存在相互关联,数字化建材的应用可进一步推广至其他相关课程的教材建设,随着时代发展及时补充与更新资源,保证数字化教材先进、高效利用。

结 语

本文探讨将当前发展成熟的增强现实技术、APP客户终端技术及智能终端设备与高职院校水利类专业课程教材水工与水电站建筑物相结合,从而开发更先进有效的数字化教材。可推广应用至关系密切的关联课程,有效推进高职院校的数字化教材建设。挖掘利用当前学生喜欢形象直观、动手操作进行学习的特点,充分利用数字化教学资源,推动先进教学模式、课堂组织形式的改革,激发学生的学习兴趣,提高专业课程教育教学质量,提升高职院校人才培养水平。

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作者单位:杨凌职业技术学院

责任编辑:杨子