高職院校水利類專業(yè)課程數(shù)字化教材建設(shè)探索與實(shí)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(shè)是分不開的，而當(dāng)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(qiáng)課程，其教材內(nèi)容枯燥單調(diào)，最終使教學(xué)效果與目標(biāo)相差甚遠(yuǎn)。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(jìn)信息技術(shù)與該教材相結(jié)合，建設(shè)數(shù)字化教材的可行性、實(shí)施過程及推廣程度，借助校園無線網(wǎng)絡(luò)及手機(jī)智能終端推進(jìn)高職院校數(shù)字化教材的建設(shè)，推動(dòng)先進(jìn)教學(xué)模式的改革，提高專業(yè)課程教育教學(xué)質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]信息技術(shù)? 數(shù)字化? 智能終端? 職業(yè)教育

基金項(xiàng)目：陜西省楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院人文社科類研究基金項(xiàng)目“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)模式及研討式組織形式情況下《水利工程圖識(shí)讀與繪制》實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)信息化教學(xué)方法研究”（項(xiàng)目編號(hào)：GJ19003）。

引? 言

高等職業(yè)教育是高等教育中具有較強(qiáng)職業(yè)性和應(yīng)用性的一種特殊教育，因此職業(yè)院校開設(shè)的教學(xué)課程大多有著較強(qiáng)的專業(yè)性和實(shí)操性，以培養(yǎng)出有較強(qiáng)實(shí)操能力的專業(yè)技能人才。但當(dāng)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(dāng)前高速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，亦沒有充分挖掘當(dāng)前高職院校學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣及特點(diǎn)，影響職業(yè)教育教學(xué)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(dāng)前發(fā)展日趨成熟的AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、APP軟件等信息技術(shù)，試圖將先進(jìn)手段與教材相結(jié)合，再借助校園無線網(wǎng)絡(luò)及深度普及的手機(jī)等智能終端，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，推進(jìn)高職院校高質(zhì)量先進(jìn)教材的建設(shè)，提高教育教學(xué)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(jì)算機(jī)及相關(guān)設(shè)備等多媒體技術(shù)進(jìn)行數(shù)字化處理而形成包含較多的聲音、圖像、動(dòng)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(xué)內(nèi)容、實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)、提高教學(xué)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(chǔ)上融合AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)、手機(jī)APP技術(shù)、智能動(dòng)畫等，直觀、形象、生動(dòng)地體現(xiàn)教材內(nèi)容中的重點(diǎn)、難點(diǎn)，形成包含紙質(zhì)教材、電子教材、教學(xué)課件、三維立體模型、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目、訓(xùn)練習(xí)題、動(dòng)畫案例等多種數(shù)字化教學(xué)資源，該教材可適用于各類電子終端，便于使用者互動(dòng)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(xué)生典型的中小型水工建筑物的種類、特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等基本知識(shí)，以及設(shè)計(jì)的基本原理與方法。通過學(xué)習(xí)希望學(xué)生能說明每類建筑物的概念、用途、內(nèi)外細(xì)部構(gòu)造及使用條件，并能設(shè)計(jì)水利工程建設(shè)中常用的永久、臨時(shí)單體建筑物，會(huì)繪制、識(shí)讀基礎(chǔ)的水工及水電站建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖、施工圖等，并為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)、最后一學(xué)期的頂崗實(shí)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的專業(yè)能力基礎(chǔ)。

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(fù)雜的外形尺寸、外部構(gòu)造以及更為復(fù)雜的內(nèi)部構(gòu)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(xué)生有較好的幾何理論基礎(chǔ)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(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)疲勞，學(xué)習(xí)興趣下降，學(xué)習(xí)效果低下。針對(duì)此情況，在現(xiàn)有教材的基礎(chǔ)上需要拓展和豐富內(nèi)容，并且適當(dāng)添加建筑物的三維模型、動(dòng)畫演示、視頻講解、例題分析等，利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)和智能終端隨時(shí)可進(jìn)行學(xué)習(xí)互動(dòng)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(shè)的實(shí)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(dāng)前傳統(tǒng)紙質(zhì)版教材的基礎(chǔ)上對(duì)各類建筑物進(jìn)行章節(jié)模塊劃分，搜集豐富直觀的建筑物圖片、制作學(xué)習(xí)PPT課件、教學(xué)視頻，針對(duì)各類型建筑物的概念學(xué)習(xí)、結(jié)構(gòu)認(rèn)知制作對(duì)應(yīng)AR三維立體仿真模型，針對(duì)典型建筑物的設(shè)計(jì)原理、破壞原理等制作直觀動(dòng)畫演示，再利用APP客戶端及手機(jī)智能終端，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中體驗(yàn)更形象、更直觀、更便利的專業(yè)課程，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高專業(yè)課程教學(xué)質(zhì)量，推動(dòng)教學(xué)模式、學(xué)習(xí)方式的改革。

2.實(shí)施步驟

3.主要工作內(nèi)容

首先，在傳統(tǒng)教材內(nèi)容基礎(chǔ)上將所要講授的建筑物按類型進(jìn)行劃分，再對(duì)各類水工與水電站建筑物的教學(xué)內(nèi)容按照基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、知識(shí)拓展等三部分歸類。

其次，按照第一步教材內(nèi)容劃分，對(duì)每一類建筑物的基礎(chǔ)知識(shí)利用AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)開發(fā)三維立體仿真模型，以促進(jìn)學(xué)生從三維空間上把握建筑物的形體、方位、內(nèi)外構(gòu)造及與其他建筑物空間位置關(guān)系等信息。對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)開發(fā)必要的計(jì)算演示動(dòng)畫、項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)等資源，讓學(xué)生對(duì)抽象概念、抽象變化過程等直觀學(xué)習(xí)，并可通過實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目鞏固設(shè)計(jì)原理。對(duì)建筑物的知識(shí)拓展需要收集文字、圖片、教學(xué)視頻等，讓學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)面有所拓寬，并能了解相關(guān)最新的技術(shù)信息。將以上三類數(shù)字化資源分別設(shè)計(jì)適合的信息標(biāo)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(jī)等設(shè)備，不論在有網(wǎng)或無網(wǎng)的情況下，均可通過APP軟件識(shí)別信息標(biāo)簽得到對(duì)應(yīng)的數(shù)字化教學(xué)資源，讓學(xué)生隨時(shí)隨地進(jìn)行互動(dòng)學(xué)習(xí)，實(shí)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(yīng)用期望

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

學(xué)生在課堂內(nèi)外甚至畢業(yè)后踏上工作崗位，均可隨時(shí)隨地通過手機(jī)等設(shè)備與APP終端識(shí)別信息標(biāo)簽獲得數(shù)字化教學(xué)資源，從而進(jìn)行課程內(nèi)容的自主學(xué)習(xí)和補(bǔ)充學(xué)習(xí)。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與積極性，強(qiáng)化基礎(chǔ)理論知識(shí)、提升設(shè)計(jì)計(jì)算水平、了解最先進(jìn)的行業(yè)技術(shù)，增強(qiáng)學(xué)生在行業(yè)內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)力。

另外，相關(guān)專業(yè)課程間的教學(xué)內(nèi)容都存在相互關(guān)聯(lián)，數(shù)字化建材的應(yīng)用可進(jìn)一步推廣至其他相關(guān)課程的教材建設(shè)，隨著時(shí)代發(fā)展及時(shí)補(bǔ)充與更新資源，保證數(shù)字化教材先進(jìn)、高效利用。

結(jié)? 語

本文探討將當(dāng)前發(fā)展成熟的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)、APP客戶終端技術(shù)及智能終端設(shè)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(jié)合，從而開發(fā)更先進(jìn)有效的數(shù)字化教材?？赏茝V應(yīng)用至關(guān)系密切的關(guān)聯(lián)課程，有效推進(jìn)高職院校的數(shù)字化教材建設(shè)。挖掘利用當(dāng)前學(xué)生喜歡形象直觀、動(dòng)手操作進(jìn)行學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，充分利用數(shù)字化教學(xué)資源，推動(dòng)先進(jìn)教學(xué)模式、課堂組織形式的改革，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高專業(yè)課程教育教學(xué)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(shù)學(xué)院? 陜西楊凌