《環(huán)境保護(hù)概論》課程教學(xué)資源信息化建設(shè)與應(yīng)用研究

林幗秀+易興東+莫緯娟

摘 要：教學(xué)資源信息化建設(shè)是現(xiàn)代職業(yè)院校加強(qiáng)內(nèi)涵建設(shè)、提升職教質(zhì)量的重要任務(wù)，也是職教教學(xué)改革面臨的重要課題。遵循專業(yè)性、實(shí)踐性、標(biāo)準(zhǔn)性原則，開發(fā)《環(huán)境保護(hù)概論》課程獨(dú)具專業(yè)特色的教學(xué)仿真軟件和資源，創(chuàng)建課程信息化教學(xué)平臺(tái)，并開展“以學(xué)生為中心”的分層教學(xué)應(yīng)用，有效提升教學(xué)效率。這可填補(bǔ)該課程在中職教學(xué)信息化建設(shè)的空白，并對(duì)同類課程教學(xué)起創(chuàng)新示范作用。

關(guān)鍵詞：環(huán)境保護(hù)；教學(xué)資源；信息化

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1673-8454（2017）07-0053-03

《環(huán)境保護(hù)概論》教學(xué)資源信息化建設(shè)項(xiàng)目被列為廣東省第三批中等職業(yè)教育教學(xué)資源信息化建設(shè)項(xiàng)目，本課程教學(xué)資源信息化建設(shè)項(xiàng)目力求立足本校環(huán)保專業(yè)優(yōu)勢(shì)，融合多媒體仿真教學(xué)技術(shù)，開發(fā)獨(dú)具特色的《環(huán)境保護(hù)概論》教學(xué)資源仿真軟件和課件，通過中職教學(xué)資源信息化平臺(tái)為職教院校環(huán)保類專業(yè)的師生共享。

一、課程信息化教學(xué)資源的開發(fā)技術(shù)路線

“信息化教學(xué)資源”是經(jīng)過信息化加工、適應(yīng)課程教學(xué)需要并能以數(shù)字信號(hào)形式在互聯(lián)網(wǎng)上傳輸?shù)馁Y源。根據(jù)現(xiàn)代教育學(xué)中有關(guān)“建構(gòu)主義”[1]、“人本主義”[2]等教學(xué)設(shè)計(jì)理論，《環(huán)境保護(hù)概論》信息化課程資源開發(fā)建設(shè)中體現(xiàn)“情景創(chuàng)設(shè)”、“學(xué)生主體”、“教師主導(dǎo)”、“知識(shí)建構(gòu)” 等教學(xué)過程的呈現(xiàn)。在教學(xué)過程設(shè)計(jì)上，通過建設(shè)和應(yīng)用課程信息化教學(xué)資源，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣；通過打造多種媒體教學(xué)平臺(tái)，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、交互學(xué)習(xí)和師生教學(xué)互動(dòng)、教學(xué)相長(zhǎng)。

《環(huán)境保護(hù)概論》課程采用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，整合專業(yè)教學(xué)資源，通過自主研發(fā)和校企合作，遵循專業(yè)性、實(shí)踐性、共享性、標(biāo)準(zhǔn)性等原則，進(jìn)行本課程信息化教學(xué)資源的開發(fā)與建設(shè)。本課題研究在不同階段分別應(yīng)用專家判斷法、頭腦風(fēng)暴法、文獻(xiàn)資料法、調(diào)查訪談法、比較研究法、分析演繹法、總結(jié)歸納法、自主研發(fā)法等研究方法[3]，圍繞本課程信息化教學(xué)重點(diǎn)，根據(jù)持續(xù)改進(jìn)的研究技術(shù)路線對(duì)本課程信息化教學(xué)資源進(jìn)行開發(fā)與建設(shè)（見圖1）。

本課程信息化教學(xué)資源具體開發(fā)過程如下：

（1）根據(jù)課程大綱，確定信息化教學(xué)資源開發(fā)內(nèi)容。課題組通過專家判斷法、頭腦風(fēng)暴法確定課程主要教學(xué)內(nèi)容，即“概述”、“生態(tài)系統(tǒng)”、“水污染及防治”、“大氣污染及防治”、“土壤污染及修復(fù)”、“噪聲污染及防治”等主要教學(xué)內(nèi)容。

（2）課程信息化教學(xué)總體設(shè)計(jì)。課題組利用圖書館文獻(xiàn)、互聯(lián)網(wǎng)等途徑廣泛調(diào)研國(guó)內(nèi)信息化教學(xué)資源建設(shè)現(xiàn)狀，選取國(guó)內(nèi)信息化教學(xué)先進(jìn)案例作比較研究。通過以上文獻(xiàn)資料法、比較研究法，制定本課程信息化教學(xué)總體設(shè)計(jì)方案，設(shè)置“教學(xué)文件”、“課程教學(xué)”、“數(shù)字教材”、“虛擬仿真”、“微課視頻”、“在線測(cè)試”、“學(xué)習(xí)指導(dǎo)”、“交流互動(dòng)”等模塊。

（3）教學(xué)素材收集與整理。課題組整理本課程以往教學(xué)中教案、教學(xué)PPT、試題庫，查閱環(huán)保文獻(xiàn)、環(huán)保相關(guān)網(wǎng)站等方法搜集有關(guān)文字、圖片、動(dòng)畫、視頻等資料，通過總結(jié)歸納法、文獻(xiàn)資料法為課程信息化教學(xué)資源建設(shè)提供豐富素材。

（4）信息化教學(xué)資源開發(fā)。通過課題組教師及指導(dǎo)學(xué)生自主開發(fā)、校企合作研發(fā)等方式，開展腳本編寫或數(shù)字編程，制作仿真動(dòng)畫、微課、數(shù)字教材、互動(dòng)測(cè)試等各種信息化教學(xué)資源。

（5）信息化教學(xué)資源模塊集成與測(cè)試。課題組分別對(duì)各個(gè)信息化教學(xué)資源模塊進(jìn)行測(cè)試，自主研發(fā)搭建數(shù)字平臺(tái)，對(duì)已實(shí)現(xiàn)的各功能模塊予以有效合理的集成。

（6）信息化教學(xué)應(yīng)用與評(píng)價(jià)反饋。課題組將信息化教學(xué)資源開發(fā)建設(shè)成果應(yīng)用于課程教學(xué)中，通過調(diào)查訪談法收集教學(xué)中師生的評(píng)價(jià)反饋意見。

（7）課題研究成果及持續(xù)改進(jìn)。課題組根據(jù)課程信息化教學(xué)應(yīng)用中的評(píng)價(jià)反饋意見，分析與修改不足之處，形成課題研究報(bào)告及最終成果，并持續(xù)改進(jìn)。

二、信息化教學(xué)資源的建設(shè)內(nèi)容

《環(huán)境保護(hù)概論》課程信息化教學(xué)資源建設(shè)內(nèi)容主要包括 “教學(xué)文件”、“課程教學(xué)”、“數(shù)字教材”、“虛擬仿真”、“微課視頻”、“在線測(cè)試”、“學(xué)習(xí)指導(dǎo)”、“交流互動(dòng)”等模塊。根據(jù)《環(huán)境保護(hù)概論》課程信息化教學(xué)的需要，課題組還建設(shè)了課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)和手機(jī)微信課程訂閱號(hào)，將課程所涉及的多元媒體融合為一個(gè)有機(jī)整體。

1.課程信息化教學(xué)資源建設(shè)主要模塊

（1）教學(xué)文件：主要介紹本課程的教學(xué)目標(biāo)與性質(zhì)、課程教學(xué)大綱以及相關(guān)專業(yè)實(shí)施性教學(xué)計(jì)劃，讓教師與學(xué)生明確本專業(yè)課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容和意義。

（2）課程教學(xué)：通過優(yōu)化展示課程主要教學(xué)章節(jié)PPT，讓學(xué)生了解全章的教學(xué)內(nèi)容；通過章節(jié)在線測(cè)試題，讓學(xué)生測(cè)試各章主要知識(shí)點(diǎn)的掌握程度；鏈接微課視頻、模擬仿真等模塊內(nèi)容，讓學(xué)生更好地理解教學(xué)重難點(diǎn)。

（3）數(shù)字教材：采用流行的FlashPaper電子文檔類工具軟件對(duì)教材進(jìn)行數(shù)字化，將本課程Word文檔轉(zhuǎn)換為SWF格式Flash文件，并將其嵌入客戶端網(wǎng)頁。由于Flash文件在各瀏覽器中的普及性和可調(diào)節(jié)性，則不論選用何種平臺(tái)和語言版本，都可自由觀看所制作的電子文檔動(dòng)畫，有利于文檔的網(wǎng)絡(luò)傳播與學(xué)習(xí)。

（4）虛擬仿真：針對(duì)本課程的抽象性難點(diǎn)知識(shí)，課題組選取本課程土壤修復(fù)、生態(tài)系統(tǒng)（氮循環(huán)、碳循環(huán)）、大氣污染、水污染等難點(diǎn)內(nèi)容，通過師生自主開發(fā)、校企合作等方式創(chuàng)作教學(xué)虛擬仿真軟件。應(yīng)用Flash仿真軟件具有豐富表現(xiàn)力、良好交互性，并將知識(shí)性與趣味性、先進(jìn)性與典型性融于一體，真實(shí)再現(xiàn)環(huán)保知識(shí)與相關(guān)流程，有利于提高課程教學(xué)效果，并填補(bǔ)了該類虛擬仿真教學(xué)資源的空白。

（5）微課視頻：根據(jù)本課程各章重點(diǎn)內(nèi)容，利用屏幕錄制專家等錄屏軟件制作教學(xué)視頻，然后利用繪聲繪影等視頻編輯軟件，各章選取1-2個(gè)專業(yè)知識(shí)點(diǎn)制作微課視頻，發(fā)布文件格式為FLV流媒體格式。其形成的文件極小、加載速度極快，利于通過網(wǎng)絡(luò)觀看視頻文件開展教學(xué)。

（6）在線測(cè)試：根據(jù)教學(xué)需要，課題組開發(fā)了《環(huán)保概論》課程的測(cè)試題庫，并利用Jquery腳步技術(shù)制作信息化教學(xué)平臺(tái)“在線測(cè)試”專欄。通過“在線測(cè)試”可以隨機(jī)抽選試題庫的題目，學(xué)生完成全書測(cè)試并提交，系統(tǒng)可馬上對(duì)學(xué)習(xí)者的答案進(jìn)行判定，具有反饋指導(dǎo)閱讀學(xué)習(xí)的功能。

2.課程信息化教學(xué)應(yīng)用平臺(tái)建設(shè)

（1）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)：本課程建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)網(wǎng)址為http：//www.gdhbxx.cn/HBGLWebSiteV2/home.htm，涵括課程各章的全部數(shù)字化教學(xué)資源，課程功能模塊包括“課程教學(xué)”、“數(shù)字教材”、“虛擬仿真”、“微課視頻”、“在線測(cè)試”、“學(xué)習(xí)指導(dǎo)”、“交流互動(dòng)”等，有力保障學(xué)生在課程信息平臺(tái)上全面學(xué)習(xí)的性能要求。教學(xué)平臺(tái)首頁見圖2。

本課程信息化教學(xué)平臺(tái)利用當(dāng)前先進(jìn)成熟的網(wǎng)絡(luò)軟件技術(shù)即Apache+PHP+MYSQL，組建了流行的B/S三層軟件體系結(jié)構(gòu)：

用戶界面層——主要提供用戶的操作界面和響應(yīng)用戶的各種操作，用戶通過客戶端電腦的IE瀏覽器與系統(tǒng)在用戶界面層進(jìn)行交互。客戶端網(wǎng)頁采用HTML+CSS+JavaScript技術(shù)進(jìn)行開發(fā)；

業(yè)務(wù)邏輯層——主要完成客戶端的業(yè)務(wù)邏輯和服務(wù)器端的業(yè)務(wù)邏輯管理功能。在服務(wù)器端響應(yīng)用戶界面層的用戶請(qǐng)求，執(zhí)行任務(wù)并從數(shù)據(jù)層抓取數(shù)據(jù)，并將必要的數(shù)據(jù)傳送給用戶界面層。部署Apache Web服務(wù)器軟件，采用開源且流行的PHP程序語言來進(jìn)行業(yè)務(wù)處理，能夠滿足至少200學(xué)生同時(shí)在線學(xué)習(xí)的響應(yīng)要求。

數(shù)據(jù)層——主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)維護(hù)功能，它響應(yīng)業(yè)務(wù)邏輯層的請(qǐng)求，訪問數(shù)據(jù)。該層存儲(chǔ)了本課程教學(xué)所涉及的各種數(shù)字資源。部署最流行的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)MySQL來管理系統(tǒng)的課程相關(guān)數(shù)據(jù)。

（2）創(chuàng)設(shè)手機(jī)微信訂閱號(hào)教學(xué)平臺(tái)

為方便學(xué)生學(xué)習(xí)，本課題組還開發(fā)了《環(huán)保概論》課程手機(jī)版微信訂閱號(hào)，其主要功能包括：“各章節(jié)概覽”、“群發(fā)預(yù)告”、“投票”、“在線測(cè)試”、“交流互動(dòng)”、“環(huán)保術(shù)語自動(dòng)回復(fù)”等，涵括本課程各章主要數(shù)字化教學(xué)資源，滿足學(xué)生利用手機(jī)終端進(jìn)行便捷學(xué)習(xí)的需要。

三、信息化教學(xué)資源的應(yīng)用與持續(xù)改進(jìn)

課題組教師開發(fā)《環(huán)境保護(hù)概論》課程的信息化教學(xué)資源，并應(yīng)用于課前預(yù)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)、課后復(fù)習(xí)與測(cè)試等各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，將大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于開展“以學(xué)生為中心”[4]的分層教學(xué)，提升本課程的教學(xué)效率。

1.課程信息化教學(xué)資源的應(yīng)用

（1）課前預(yù)習(xí)：教師發(fā)布本課程信息化教學(xué)資源的教學(xué)平臺(tái)網(wǎng)址、手機(jī)訂閱號(hào)二維碼，學(xué)生可通過登陸本課程教學(xué)平臺(tái)網(wǎng)址、讀取手機(jī)二維碼進(jìn)入訂閱服務(wù)號(hào)，獲取各章節(jié)相關(guān)教學(xué)資源進(jìn)行預(yù)習(xí)。根據(jù)各章節(jié)教師布置的課前任務(wù)，學(xué)生可點(diǎn)擊“課程教學(xué)”欄目了解各章節(jié)主要教學(xué)內(nèi)容，還可點(diǎn)擊“微課視頻”等欄目學(xué)習(xí)重難點(diǎn)知識(shí)。由此，可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并為課堂學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。

（2）課堂學(xué)習(xí)：教師導(dǎo)入新課并講授課程知識(shí)，重點(diǎn)利用本課程“虛擬仿真”信息化教學(xué)資源，對(duì)教學(xué)難點(diǎn)問題進(jìn)一步詳細(xì)講解；或者利用本課程制作的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)訓(xùn)視頻，加強(qiáng)學(xué)生的感性理解；或者利用本課程制作的小游戲，開展課堂教學(xué)互動(dòng)。由于開展了有效的課前預(yù)習(xí)，部分班級(jí)還可嘗試開展“翻轉(zhuǎn)課堂”[5]的教學(xué)嘗試，取得更好的教學(xué)效果。

（3）課后復(fù)習(xí)與測(cè)試：學(xué)生可在課后再次進(jìn)入本課程教學(xué)平臺(tái)，鞏固課程學(xué)習(xí)內(nèi)容，在線測(cè)試并提交答卷；學(xué)有余力的學(xué)生還可點(diǎn)擊友情鏈接的常用環(huán)保網(wǎng)址，了解學(xué)習(xí)更多環(huán)保資訊，提升學(xué)生的環(huán)保素養(yǎng)；對(duì)于疑難問題，學(xué)生可以隨時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)留言，老師將盡快答疑。

實(shí)踐教學(xué)證明，通過本課程信息化教學(xué)資源的應(yīng)用，以生為本，實(shí)現(xiàn)分層教學(xué)，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)度提升約35%，課堂活躍度提升約30%，章節(jié)測(cè)試學(xué)習(xí)成績(jī)提升約12%（表1）。

2.教學(xué)反饋及持續(xù)改進(jìn)

為實(shí)現(xiàn)本課程信息化教學(xué)資源的持續(xù)改進(jìn)與建設(shè)，課題組設(shè)計(jì)開放式調(diào)查問卷，在教學(xué)實(shí)踐過程收集師生的評(píng)價(jià)反饋意見，教學(xué)反饋調(diào)查問卷反映課程信息化建設(shè)的核心問題。調(diào)查問卷主要包括以下要點(diǎn)：①課程資源的信息化程度交互性（網(wǎng)絡(luò)版、手機(jī)版）；②課程信息化教學(xué)資源的內(nèi)容代表性；③課程仿真教學(xué)資源是否易懂易學(xué)；④課程信息化資源用戶界面優(yōu)化性能；⑤課程信息化建設(shè)持續(xù)改進(jìn)建議。

在每輪開展課程教學(xué)結(jié)束后，課題組都將對(duì)相關(guān)教學(xué)的師生開展問卷調(diào)查。在分析反饋意見的基礎(chǔ)上，課題組將系統(tǒng)總結(jié)存在問題，不斷完善本課程資源的信息化建設(shè)，使其更適應(yīng)實(shí)際教學(xué)的需要，以實(shí)現(xiàn)課程信息化教學(xué)資源的持續(xù)改進(jìn)。

四、結(jié)語

通過開展《環(huán)境保護(hù)概論》課程教學(xué)資源信息化建設(shè)，突出本校環(huán)保專業(yè)及“雙師型”師資優(yōu)勢(shì)，通過自主研發(fā)和校企合作的方式，開發(fā)獨(dú)具特色的專業(yè)教學(xué)資源仿真軟件和課件，充分發(fā)揮教學(xué)信息資源化的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、教學(xué)互動(dòng)、教學(xué)相長(zhǎng)，大大提升了專業(yè)教學(xué)效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]張屹，祝智庭.建構(gòu)主義理論指導(dǎo)下的信息化教育[J].電化教育研究，2002（1）.

[2]毛麗娟.人本主義——構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)教育的哲學(xué)基礎(chǔ)[J].電化教育研究，2004（1）.

[3]張其志.教育科學(xué)研究法[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2015.

[4]張勍.以學(xué)生為中心——教學(xué)法分析及案例[M].北京：北京出版社，2012.

[5]陳怡，趙呈領(lǐng).基于翻轉(zhuǎn)課堂模式的教學(xué)設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2014（2）.

（編輯：王曉明）