《環(huán)境保護概論》課程教學資源信息化建設與應用研究*

林幗秀，易興東，莫緯娟

（廣東省環(huán)境保護職業(yè)技術學校，廣東 廣州 510655）

《環(huán)境保護概論》課程教學資源信息化建設與應用研究*

林幗秀，易興東，莫緯娟

（廣東省環(huán)境保護職業(yè)技術學校，廣東 廣州 510655）

教學資源信息化建設是現(xiàn)代職業(yè)院校加強內(nèi)涵建設、提升職教質(zhì)量的重要任務，也是職教教學改革面臨的重要課題。遵循專業(yè)性、實踐性、標準性原則，開發(fā)《環(huán)境保護概論》課程獨具專業(yè)特色的教學仿真軟件和資源，創(chuàng)建課程信息化教學平臺，并開展“以學生為中心”的分層教學應用，有效提升教學效率。這可填補該課程在中職教學信息化建設的空白，并對同類課程教學起創(chuàng)新示范作用。

環(huán)境保護；教學資源；信息化

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

一、課程信息化教學資源的開發(fā)技術路線

“信息化教學資源”是經(jīng)過信息化加工、適應課程教學需要并能以數(shù)字信號形式在互聯(lián)網(wǎng)上傳輸?shù)馁Y源。根據(jù)現(xiàn)代教育學中有關“建構主義”[1]、“人本主義”[2]等教學設計理論，《環(huán)境保護概論》信息化課程資源開發(fā)建設中體現(xiàn)“情景創(chuàng)設”、“學生主體”、“教師主導”、“知識建構”等教學過程的呈現(xiàn)。在教學過程設計上，通過建設和應用課程信息化教學資源，激發(fā)學生主動學習的興趣；通過打造多種媒體教學平臺，促進學生自主學習、交互學習和師生教學互動、教學相長。

《環(huán)境保護概論》課程采用現(xiàn)代信息技術手段，整合專業(yè)教學資源，通過自主研發(fā)和校企合作，遵循專業(yè)性、實踐性、共享性、標準性等原則，進行本課程信息化教學資源的開發(fā)與建設。本課題研究在不同階段分別應用專家判斷法、頭腦風暴法、文獻資料法、調(diào)查訪談法、比較研究法、分析演繹法、總結歸納法、自主研發(fā)法等研究方法[3]，圍繞本課程信息化教學重點，根據(jù)持續(xù)改進的研究技術路線對本課程信息化教學資源進行開發(fā)與建設（見圖1）。

圖1 課程信息化教學資源開發(fā)技術路線

本課程信息化教學資源具體開發(fā)過程如下：

（1）根據(jù)課程大綱，確定信息化教學資源開發(fā)內(nèi)容。課題組通過專家判斷法、頭腦風暴法確定課程主要教學內(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”、“噪聲污染及防治”等主要教學內(nèi)容。

（2）課程信息化教學總體設計。課題組利用圖書館文獻、互聯(lián)網(wǎng)等途徑廣泛調(diào)研國內(nèi)信息化教學資源建設現(xiàn)狀，選取國內(nèi)信息化教學先進案例作比較研究。通過以上文獻資料法、比較研究法，制定本課程信息化教學總體設計方案，設置“教學文件”、“課程教學”、“數(shù)字教材”、“虛擬仿真”、“微課視頻”、“在線測試”、“學習指導”、“交流互動”等模塊。

（3）教學素材收集與整理。課題組整理本課程以往教學中教案、教學PPT、試題庫，查閱環(huán)保文獻、環(huán)保相關網(wǎng)站等方法搜集有關文字、圖片、動畫、視頻等資料，通過總結歸納法、文獻資料法為課程信息化教學資源建設提供豐富素材。

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

（5）信息化教學資源模塊集成與測試。課題組分別對各個信息化教學資源模塊進行測試，自主研發(fā)搭建數(shù)字平臺，對已實現(xiàn)的各功能模塊予以有效合理的集成。

（6）信息化教學應用與評價反饋。課題組將信息化教學資源開發(fā)建設成果應用于課程教學中，通過調(diào)查訪談法收集教學中師生的評價反饋意見。

（7）課題研究成果及持續(xù)改進。課題組根據(jù)課程信息化教學應用中的評價反饋意見，分析與修改不足之處，形成課題研究報告及最終成果，并持續(xù)改進。

二、信息化教學資源的建設內(nèi)容

《環(huán)境保護概論》課程信息化教學資源建設內(nèi)容主要包括 “教學文件”、“課程教學”、“數(shù)字教材”、“虛擬仿真”、“微課視頻”、“在線測試”、“學習指導”、“交流互動”等模塊。根據(jù)《環(huán)境保護概論》課程信息化教學的需要，課題組還建設了課程網(wǎng)絡教學平臺和手機微信課程訂閱號，將課程所涉及的多元媒體融合為一個有機整體。

1.課程信息化教學資源建設主要模塊

（1）教學文件：主要介紹本課程的教學目標與性質(zhì)、課程教學大綱以及相關專業(yè)實施性教學計劃，讓教師與學生明確本專業(yè)課程學習的內(nèi)容和意義。

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

（3）數(shù)字教材：采用流行的FlashPaper電子文檔類工具軟件對教材進行數(shù)字化，將本課程Word文檔轉換為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和語言版本，都可自由觀看所制作的電子文檔動畫，有利于文檔的網(wǎng)絡傳播與學習。

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

（5）微課視頻：根據(jù)本課程各章重點內(nèi)容，利用屏幕錄制專家等錄屏軟件制作教學視頻，然后利用繪聲繪影等視頻編輯軟件，各章選取1-2個專業(yè)知識點制作微課視頻，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)絡觀看視頻文件開展教學。

（6）在線測試：根據(jù)教學需要，課題組開發(fā)了《環(huán)保概論》課程的測試題庫，并利用Jquery腳步技術制作信息化教學平臺“在線測試”專欄。通過“在線測試”可以隨機抽選試題庫的題目，學生完成全書測試并提交，系統(tǒng)可馬上對學習者的答案進行判定，具有反饋指導閱讀學習的功能。

2.課程信息化教學應用平臺建設

（1）計算機網(wǎng)絡教學平臺：本課程建設的網(wǎng)絡教學平臺網(wǎng)址為http://www.gdhbxx.cn/HBGLWebSiteV2/home. htm，涵括課程各章的全部數(shù)字化教學資源，課程功能模塊包括 “課程教學”、“數(shù)字教材”、“虛擬仿真”、“微課視頻”、“在線測試”、“學習指導”、“交流互動”等，有力保障學生在課程信息平臺上全面學習的性能要求。教學平臺首頁見圖2。

圖2 課程信息化教學平臺首頁

本課程信息化教學平臺利用當前先進成熟的網(wǎng)絡軟件技術即Apache+PHP+MYSQL，組建了流行的B/S三層軟件體系結構：

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

業(yè)務邏輯層——主要完成客戶端的業(yè)務邏輯和服務器端的業(yè)務邏輯管理功能。在服務器端響應用戶界面層的用戶請求，執(zhí)行任務并從數(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服務器軟件，采用開源且流行的PHP程序語言來進行業(yè)務處理，能夠滿足至少200學生同時在線學習的響應要求。

數(shù)據(jù)層——主要負責數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)維護功能，它響應業(yè)務邏輯層的請求，訪問數(shù)據(jù)。該層存儲了本課程教學所涉及的各種數(shù)字資源。部署最流行的關系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)MySQL來管理系統(tǒng)的課程相關數(shù)據(jù)。

（2）創(chuàng)設手機微信訂閱號教學平臺

為方便學生學習，本課題組還開發(fā)了《環(huán)保概論》課程手機版微信訂閱號，其主要功能包括：“各章節(jié)概覽”、“群發(fā)預告”、“投票”、“在線測試”、“交流互動”、“環(huán)保術語自動回復”等，涵括本課程各章主要數(shù)字化教學資源，滿足學生利用手機終端進行便捷學習的需要。

三、信息化教學資源的應用與持續(xù)改進

課題組教師開發(fā)《環(huán)境保護概論》課程的信息化教學資源，并應用于課前預習、課堂學習、課后復習與測試等各個教學環(huán)節(jié)，將大大提高學生的學習興趣，有利于開展“以學生為中心”[4]的分層教學，提升本課程的教學效率。

1.課程信息化教學資源的應用

（1）課前預習：教師發(fā)布本課程信息化教學資源的教學平臺網(wǎng)址、手機訂閱號二維碼，學生可通過登陸本課程教學平臺網(wǎng)址、讀取手機二維碼進入訂閱服務號，獲取各章節(jié)相關教學資源進行預習。根據(jù)各章節(jié)教師布置的課前任務，學生可點擊“課程教學”欄目了解各章節(jié)主要教學內(nèi)容，還可點擊“微課視頻”等欄目學習重難點知識。由此，可激發(fā)學生的學習興趣，并為課堂學習打好基礎。

（2）課堂學習：教師導入新課并講授課程知識，重點利用本課程“虛擬仿真”信息化教學資源，對教學難點問題進一步詳細講解；或者利用本課程制作的現(xiàn)場實訓視頻，加強學生的感性理解；或者利用本課程制作的小游戲，開展課堂教學互動。由于開展了有效的課前預習，部分班級還可嘗試開展“翻轉課堂”[5]的教學嘗試，取得更好的教學效果。

（3）課后復習與測試：學生可在課后再次進入本課程教學平臺，鞏固課程學習內(nèi)容，在線測試并提交答卷；學有余力的學生還可點擊友情鏈接的常用環(huán)保網(wǎng)址，了解學習更多環(huán)保資訊，提升學生的環(huán)保素養(yǎng)；對于疑難問題，學生可以隨時通過網(wǎng)絡留言，老師將盡快答疑。

實踐教學證明，通過本課程信息化教學資源的應用，以生為本，實現(xiàn)分層教學，學生的自主學習度提升約35%，課堂活躍度提升約30%，章節(jié)測試學習成績提升約12%（表1）。

表1 信息化教學與傳統(tǒng)教學效果對照表

2.教學反饋及持續(xù)改進

為實現(xiàn)本課程信息化教學資源的持續(xù)改進與建設，課題組設計開放式調(diào)查問卷，在教學實踐過程收集師生的評價反饋意見，教學反饋調(diào)查問卷反映課程信息化建設的核心問題。調(diào)查問卷主要包括以下要點：①課程資源的信息化程度交互性（網(wǎng)絡版、手機版）；②課程信息化教學資源的內(nèi)容代表性；③課程仿真教學資源是否易懂易學；④課程信息化資源用戶界面優(yōu)化性能；⑤課程信息化建設持續(xù)改進建議。

在每輪開展課程教學結束后，課題組都將對相關教學的師生開展問卷調(diào)查。在分析反饋意見的基礎上，課題組將系統(tǒng)總結存在問題，不斷完善本課程資源的信息化建設，使其更適應實際教學的需要，以實現(xiàn)課程信息化教學資源的持續(xù)改進。

四、結語

通過開展《環(huán)境保護概論》課程教學資源信息化建設，突出本校環(huán)保專業(yè)及“雙師型”師資優(yōu)勢，通過自主研發(fā)和校企合作的方式，開發(fā)獨具特色的專業(yè)教學資源仿真軟件和課件，充分發(fā)揮教學信息資源化的優(yōu)勢，實現(xiàn)學生自主學習、教學互動、教學相長，大大提升了專業(yè)教學效率。

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

[2]毛麗娟.人本主義——構建網(wǎng)絡教育的哲學基礎[J].電化教育研究,2004(1).

[3]張其志.教育科學研究法[M].北京:北京師范大學出版社,2015.

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

[5]陳怡,趙呈領.基于翻轉課堂模式的教學設計及應用研究[J].現(xiàn)代教育技術,2014(2).

（編輯：王曉明）

G434

：B

：1673-8454（2017）07-0053-03

廣東省第三批中等職業(yè)教育教學資源信息化建設項目——《環(huán)境保護概論》教學資源信息化建設項目。