論教材開發(fā)的信息化手段與教學(xué)效果

蘭 琳

（長(zhǎng)沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410124）

近年來，中央全面深化改革委員會(huì)審議通過的《關(guān)于推動(dòng)傳統(tǒng)媒體和新興媒體融合發(fā)展的指導(dǎo)意見》與教育部研究制定的《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》兩個(gè)綱領(lǐng)性文件，都強(qiáng)調(diào)要強(qiáng)化互聯(lián)網(wǎng)思維，堅(jiān)持先進(jìn)技術(shù)為支撐、內(nèi)容建設(shè)為根本，積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+教育”發(fā)展，加快教育現(xiàn)代化和教育強(qiáng)國(guó)建設(shè)[1]。2019年，教育部認(rèn)定了首批國(guó)家教材建設(shè)重點(diǎn)研究基地，對(duì)教材建設(shè)的發(fā)展方向和重點(diǎn)提出了明確要求，提出要不斷提升教材建設(shè)科學(xué)化、專業(yè)化水平。職業(yè)教育要實(shí)施“三教改革”，而教材改革就是“三教改革”的重要一員。教材作為課程的載體，為了讓知識(shí)傳授最大化，必須通過信息化手段體現(xiàn)展示教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，提升學(xué)生獲取知識(shí)和培養(yǎng)能力的成效[2]。

1 信息化教材開發(fā)的理論支持

信息化教材開發(fā)手段日新月異，如AR、VR等技術(shù)手段的更新，又比如各種移動(dòng)客戶端、手機(jī)學(xué)習(xí)APP等在知識(shí)傳導(dǎo)模式上的創(chuàng)新。借助各類網(wǎng)上學(xué)習(xí)平臺(tái)來擴(kuò)大信息化教材的受眾面和影響度，現(xiàn)已成為面向未來的教材開發(fā)的必然選擇。但在教材開發(fā)中的信息化手段選用上，國(guó)內(nèi)學(xué)者卻缺乏一致認(rèn)識(shí)，加利福尼亞大學(xué)的梅耶（Mayer）教授于2017年提出了多媒體學(xué)習(xí)認(rèn)知理論，為信息化工具的選用提供了分析依據(jù)[3]。

梅耶（Mayer）認(rèn)為，認(rèn)知加工過程是有規(guī)律的，人的聽覺和視覺是信息處理系統(tǒng)中最敏感的接收端，視、聽覺上的直接刺激能形成較清晰地映像，但孤立的視、聽覺信息往往稍縱即逝，如人們不能20 s的時(shí)間內(nèi)將其組織成符合邏輯的語言規(guī)律模型，或形成較連貫的圖像表征，刺激就只是短期記憶。然而，如果學(xué)習(xí)者有相關(guān)的工作情境體驗(yàn)，將極大地提高其形成語言規(guī)律模型的能力，形成的記憶也往往是長(zhǎng)期的，并且能較容易地在工作記憶中得到交互強(qiáng)化。當(dāng)然這個(gè)過程不是完全線性的，取決于學(xué)習(xí)者自身認(rèn)知的主動(dòng)性與工作記憶的交互程度。

從梅耶的理論中可以得到認(rèn)識(shí)：第一，視聽覺信息相對(duì)于二維文字信息是有助于形成記憶的；第二，如何形成語言規(guī)律模型或連貫圖像表征對(duì)于學(xué)習(xí)者形成長(zhǎng)期記憶尤為重要；第三，情境在記憶中有著獨(dú)特的重要意義，這對(duì)信息化教材開發(fā)提供了借鑒。

2 信息化教材開發(fā)的必要性

隨著信息技術(shù)手段在教材開發(fā)中的廣泛運(yùn)用，關(guān)于教材開發(fā)技術(shù)手段的探討也越來越多，教材呈現(xiàn)形式也越來越豐富。但究其根本，方法、手段只是“術(shù)”的層面，為什么要廣泛采用信息化手段，選擇某一種信息化手段的依據(jù)又是什么，這才是根本的“略”。所以，信息化手段在教材開發(fā)中的廣泛采用是系統(tǒng)學(xué)習(xí)、情境學(xué)習(xí)和建構(gòu)學(xué)習(xí)理論研究的必然結(jié)果。

2.1 系統(tǒng)學(xué)習(xí)理論的啟發(fā)

系統(tǒng)學(xué)習(xí)的角度看學(xué)習(xí)總是多元而相互聯(lián)系的。原理、結(jié)構(gòu)等要素總會(huì)通過一定的學(xué)習(xí)范式成為強(qiáng)化學(xué)習(xí)、形成認(rèn)知和習(xí)慣的一般規(guī)律。系統(tǒng)學(xué)習(xí)注重對(duì)學(xué)習(xí)功能描述的邏輯性，注重系統(tǒng)子要素的相互關(guān)聯(lián)和映射強(qiáng)化。這種邏輯結(jié)構(gòu)和內(nèi)在相關(guān)性是學(xué)生有效學(xué)習(xí)和思考的基石。一般來說，思考的完整性包括系統(tǒng)、要素、結(jié)構(gòu)和功能四個(gè)思維構(gòu)件，缺一不可，互為支撐。

從邏輯上說，系統(tǒng)是“綱”，要素是“目”，這些都可以借助傳統(tǒng)教材，通過老師恰當(dāng)?shù)乃季S引導(dǎo)實(shí)現(xiàn)，但結(jié)構(gòu)和功能的學(xué)習(xí)不僅如此。在表述某個(gè)知識(shí)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)和功能時(shí)，不能只是孤立的、簡(jiǎn)單的疊加，而要將其當(dāng)作一個(gè)相互聯(lián)系、相互影響的有機(jī)整體。而傳統(tǒng)紙質(zhì)教材在開發(fā)與建設(shè)過程中，對(duì)于這種部分與整體的關(guān)系認(rèn)識(shí)往往是片段和不深刻的。

借助信息化手段，往往能更科學(xué)地表達(dá)知識(shí)點(diǎn)、技能點(diǎn)間的區(qū)別與聯(lián)系，能更加顯著地反映其內(nèi)在知識(shí)、技能和素養(yǎng)關(guān)聯(lián)。如闡述民航客艙內(nèi)的服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，學(xué)生往往對(duì)客艙服務(wù)的安全性理解不深，教材增加VR虛擬演練環(huán)節(jié)，讓學(xué)生親身體會(huì)乘務(wù)員服務(wù)和旅客乘機(jī)的互動(dòng)虛擬全過程，就能使學(xué)生從客艙服務(wù)的整個(gè)流程入手，從整體上貫穿旅客乘機(jī)始終理解“安全性”。

2.2 建構(gòu)學(xué)習(xí)理論的依據(jù)

建構(gòu)學(xué)習(xí)理論是認(rèn)知學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上的發(fā)展，是行為學(xué)習(xí)理論研究的進(jìn)一步發(fā)展。建構(gòu)學(xué)習(xí)理論的關(guān)注點(diǎn)是始終以學(xué)習(xí)者為研究對(duì)象，強(qiáng)調(diào)以學(xué)習(xí)者為中心，學(xué)習(xí)者自身是認(rèn)知的主體因素，知識(shí)建構(gòu)的主動(dòng)性主要靠的是學(xué)習(xí)者，包括老師、家長(zhǎng)、同學(xué)等只能被定義為相關(guān)因素。改變對(duì)認(rèn)知主體的認(rèn)識(shí)，也隨之改變對(duì)教材功能優(yōu)劣判斷依據(jù)，當(dāng)對(duì)學(xué)習(xí)者直接灌輸知識(shí)或傳授技能不再是老師的主要責(zé)任或考核任務(wù)時(shí)，教材的主要功能也就變成了知識(shí)形成和學(xué)習(xí)習(xí)慣養(yǎng)成的催化劑[4]。

建構(gòu)學(xué)習(xí)理論主張學(xué)習(xí)者應(yīng)能通過各種學(xué)習(xí)指導(dǎo)資料（不局限于教材）有效獲取知識(shí)，能夠擺脫傳統(tǒng)課堂一對(duì)多模式灌輸，其中，學(xué)習(xí)環(huán)境的營(yíng)造尤為重要。建構(gòu)學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，會(huì)話、情境、意義建構(gòu)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作四要素是學(xué)習(xí)環(huán)境營(yíng)造的關(guān)鍵因素。建構(gòu)學(xué)習(xí)理論認(rèn)為“意義建構(gòu)”都是基于一定的“情境”的，完全擬真的學(xué)習(xí)環(huán)境能讓學(xué)習(xí)者感知學(xué)習(xí)對(duì)象之間的內(nèi)在聯(lián)系，更容易建構(gòu)出相關(guān)的知識(shí)體系并得以應(yīng)用。從這種意義上分析，優(yōu)質(zhì)教材應(yīng)具有“情境創(chuàng)設(shè)”功能，而以往的紙質(zhì)教材有其固有的不足。

信息化手段為教材開發(fā)打開了一扇新的窗口，AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）、VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）等信息技術(shù)能極大地從“情境創(chuàng)設(shè)”方面增強(qiáng)教材的適用性，深層次互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和二維碼技術(shù)的廣泛應(yīng)用使線上線下的全通道學(xué)習(xí)和面向職業(yè)生涯的終身學(xué)習(xí)成為可能。專業(yè)知識(shí)的獲取越來越強(qiáng)調(diào)潛移默化和養(yǎng)成教育。新的信息化教材應(yīng)逐步成為學(xué)習(xí)者線上、線下的接口文件以及學(xué)習(xí)者“情境創(chuàng)設(shè)”的窗口。融入了各類型信息化資源的教材，能讓學(xué)習(xí)者獲得真正意義上的學(xué)習(xí)自由和主動(dòng)性。

2.3 情境學(xué)習(xí)理論的支持

情境學(xué)習(xí)理論是建構(gòu)學(xué)習(xí)理論的進(jìn)一步拓展。情境學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)不單是學(xué)習(xí)者建構(gòu)知識(shí)體系的過程，更重要的是職業(yè)相關(guān)知識(shí)被感知并固化的過程。在這個(gè)過程中，學(xué)習(xí)者應(yīng)能運(yùn)用各種社會(huì)化、個(gè)體差異化、實(shí)踐性的知識(shí)技能豐富自身，學(xué)習(xí)的過程也是攻克自身各種非職業(yè)性和非社會(huì)化頑疾的過程。情境學(xué)習(xí)要求要學(xué)習(xí)對(duì)象擬合職業(yè)真實(shí)情境，只有在學(xué)習(xí)階段充分體會(huì)工作崗位的實(shí)際業(yè)務(wù)情境，學(xué)習(xí)者才能更有效率地獲得和職業(yè)相關(guān)的知識(shí)和技能，這樣的學(xué)習(xí)才是知識(shí)與技能的無縫對(duì)接。

簡(jiǎn)單來說，情境學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)兩個(gè)基本原理：一是找到貼合崗位的真實(shí)情境展開學(xué)習(xí)，從根本上轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)者的心態(tài)，讓學(xué)習(xí)者像職業(yè)人乃至“崗位技術(shù)能手”一樣思考，轉(zhuǎn)變角色意識(shí)；二是通過團(tuán)隊(duì)的互動(dòng)互促，真正意義上實(shí)現(xiàn)“1+1大于2”的 學(xué)習(xí)效果，實(shí)現(xiàn)對(duì)真實(shí)社會(huì)化工作情境的模擬。

隨著VR、AR等信息化技術(shù)在教材開發(fā)中的廣泛應(yīng)用，信息化教材開發(fā)已成為社會(huì)化情景模擬學(xué)習(xí)最重要的工具。同樣以客艙服務(wù)為例，信息化教材大量運(yùn)用VR技術(shù)手段，能通過完全模擬乘務(wù)組的教學(xué)團(tuán)隊(duì)號(hào)位演練，使學(xué)習(xí)者能充分體會(huì)乘務(wù)員之間的團(tuán)隊(duì)合作，通過遞進(jìn)式難度的情景演練，使學(xué)習(xí)者充分體會(huì)闖關(guān)學(xué)習(xí)帶來的成就感和團(tuán)隊(duì)歸屬感。類似的教材開發(fā)已廣泛運(yùn)用于各種以項(xiàng)目教學(xué)、情景模擬為代表的教改項(xiàng)目中，成為推動(dòng)“三教改革”新的抓手。

3 信息化教材的開發(fā)策略選擇

3.1 深度開展校企合作聯(lián)合開發(fā)教材

《國(guó)家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》提出建設(shè)新型活頁式、工作手冊(cè)式教材，而活頁式、工作手冊(cè)式教材都要求教材內(nèi)容深入對(duì)接崗位任務(wù)、學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接工作標(biāo)準(zhǔn)。開發(fā)優(yōu)質(zhì)信息化教材，需要集結(jié)企業(yè)和學(xué)校雙方的力量，做到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，將崗位任務(wù)的工作流程細(xì)分為小模塊；在內(nèi)容設(shè)置上，需要注重實(shí)際工作需求，為學(xué)生提供簡(jiǎn)明易懂的“應(yīng)知”“應(yīng)會(huì)”等指導(dǎo)信息，按照技術(shù)技能人才成長(zhǎng)特點(diǎn)和教學(xué)規(guī)律注重模塊化后的知識(shí)和技能點(diǎn)之間的前后銜接，將工作過程與學(xué)習(xí)過程緊密對(duì)接，對(duì)學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行有序排列，不僅要突出職業(yè)教育教材的類型特征，而且從形式上和內(nèi)容上要能更加貼合學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)規(guī)律；同時(shí)，要注重將崗位知識(shí)和技能考核標(biāo)準(zhǔn)融入教材建設(shè)的知識(shí)、能力、素養(yǎng)目標(biāo)中，考核要求對(duì)標(biāo)需分階段、分節(jié)點(diǎn)，考核分值設(shè)置需要做到有分有總，注重突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)，便于學(xué)生達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果[5]。

3.2 開發(fā)支持二維碼的信息平臺(tái)，并實(shí)時(shí)更新線上資源

編寫一本獲得行業(yè)專家和同仁認(rèn)可的教材絕非易事，耗費(fèi)的時(shí)間和精力甚大，往往要求編寫的教材獲得較大的社會(huì)和學(xué)校支持。二維碼技術(shù)和紙質(zhì)教材銜接模式已較成熟，中國(guó)大學(xué)MOOCs、微知庫等信息化教學(xué)平臺(tái)已取得學(xué)校廣泛認(rèn)可，為信息化教材開發(fā)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)?；诮虒W(xué)平臺(tái)開發(fā)的教材往往能取得很好的社會(huì)推廣效果，這也成為推動(dòng)信息化教材建設(shè)的內(nèi)在動(dòng)力。二維碼技術(shù)開發(fā)對(duì)應(yīng)的是確定的教學(xué)平臺(tái)，要想在信息化教材品質(zhì)和教學(xué)資源互通共享上取得突破進(jìn)展，除了加大對(duì)開展信息化教材建設(shè)的老師的鼓勵(lì)力度外，形成較集中的、行業(yè)公認(rèn)的教學(xué)資源共享平臺(tái)也尤為重要。同時(shí)，充分利用線上資源更新的便利性，根據(jù)行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)對(duì)崗位任務(wù)的動(dòng)態(tài)需求，實(shí)時(shí)更新線上資源也是非常重要的一環(huán)。這也要求教材編寫組必須經(jīng)常性分析崗位需求，從實(shí)際出發(fā)，注重學(xué)習(xí)者的終身職業(yè)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型需要，以貼合產(chǎn)業(yè)革命背景下個(gè)性化、精益化生產(chǎn)的需要。

3.3 將AR等技術(shù)廣泛應(yīng)用到教材編寫中

AR技術(shù)之所以在教材開發(fā)中得以應(yīng)用是由于其不僅試圖展現(xiàn)真實(shí)世界信息,而且可以實(shí)現(xiàn)將虛擬教學(xué)信息同時(shí)顯示出來，實(shí)現(xiàn)各種信息相互疊加，以期實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化學(xué)習(xí)者的視覺刺激的效果。總的來說，常規(guī)的AR技術(shù)對(duì)設(shè)備的依賴度少，編寫的教學(xué)內(nèi)容完全可以借助普通的移動(dòng)數(shù)據(jù)端加以展現(xiàn)，在給學(xué)習(xí)者視、聽覺較真實(shí)刺激的同時(shí)，包含教材知識(shí)點(diǎn)的旁白或字幕等多種形式展現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)較豐富的感知及記憶效果。但在選擇AR等技術(shù)嵌入教材時(shí)要注意Redundancy Principle，也就是梅耶強(qiáng)調(diào)的冗余原則。梅耶認(rèn)為，學(xué)習(xí)者從動(dòng)畫加一定的解說中學(xué)到的，往往比動(dòng)畫加解說再加屏幕文本等效果好。這里的字幕文字往往起到的只是冗余效果。顧名思義，AR技術(shù)應(yīng)用的效果往往在于其對(duì)現(xiàn)實(shí)的增強(qiáng)，過量的解說加屏幕文本都是對(duì)學(xué)習(xí)者的干擾。

3.4 支持VR等交互仿真技術(shù)將成為未來教學(xué)資源開發(fā)的主流

由于生活中的智能化程度越來越高，傳統(tǒng)的文字、圖畫與語音等知識(shí)媒介已經(jīng)難以滿足學(xué)習(xí)者的實(shí)際需要。從效果上說，VR技術(shù)就相當(dāng)于AR技術(shù)的增強(qiáng)版，將VR技術(shù)運(yùn)用到教材編寫過程中，能360°向?qū)W習(xí)者呈現(xiàn)真實(shí)的工作場(chǎng)景，能夠彌補(bǔ)很多學(xué)校實(shí)訓(xùn)條件不足、設(shè)施陳舊對(duì)教學(xué)效果的制約。學(xué)習(xí)者通過教材更能夠身臨其境，提升崗位認(rèn)同，也更利于職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)。VR技術(shù)相對(duì)其他信息化開發(fā)方法，在展現(xiàn)形式、仿真度上有著固有的優(yōu)勢(shì)，學(xué)習(xí)者能取得較顯著的感知記憶效果。同時(shí)，VR技術(shù)能對(duì)學(xué)習(xí)者的肌肉感知記憶展開鍛煉，這也是其相對(duì)其他信息化手段的獨(dú)有優(yōu)勢(shì)。而就技術(shù)層面而言，制約VR技術(shù)在教材開發(fā)中應(yīng)用的不是其展現(xiàn)效果，而是其對(duì)教輔硬軟件條件有相對(duì)苛刻的要求。成本和場(chǎng)地制約VR技術(shù)在教材開發(fā)中的應(yīng)用，現(xiàn)階段往往只能用于核心技能培養(yǎng)相關(guān)的實(shí)操教材的再開發(fā)。同時(shí)冗余原則依然重要，比如在模擬操作中控制講解旁白數(shù)量，對(duì)于學(xué)習(xí)者操作完成后的清晰對(duì)應(yīng)的智能診斷來說也十分必要。

4 結(jié)語和展望

《國(guó)家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》對(duì)于職業(yè)教育教學(xué)改革提出明確要求，職業(yè)院校應(yīng)堅(jiān)持知行合一、工學(xué)結(jié)合，明確提出：建設(shè)一大批校企“雙元”合作開發(fā)的國(guó)家規(guī)劃教材，倡導(dǎo)使用新型活頁式、工作手冊(cè)式教材并配套開發(fā)信息化資源。教育部《關(guān)于印發(fā)＜中小學(xué)教材管理辦法＞＜職業(yè)院校教材管理辦法＞和＜普通高等學(xué)校教材管理辦法＞的通知》明確指出，教材要著眼于學(xué)生全面發(fā)展，圍繞核心素養(yǎng)，遵循學(xué)生成長(zhǎng)規(guī)律，適應(yīng)不同年齡階段學(xué)生的認(rèn)知特征，緊密聯(lián)系學(xué)生思想、學(xué)習(xí)、生活實(shí)際，將知識(shí)、能力、情感、價(jià)值觀的培養(yǎng)有機(jī)結(jié)合，充分體現(xiàn)教育教學(xué)改革的先進(jìn)理念。

信息化教材是教材開發(fā)的必然趨勢(shì)和切實(shí)要求。特別對(duì)于高職高專的學(xué)生來講，職業(yè)精神的培養(yǎng)和職業(yè)技能的提升是大學(xué)期間學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。在專業(yè)課程教材開發(fā)的過程中，為達(dá)到相應(yīng)的知識(shí)、能力和素養(yǎng)目標(biāo)，必須從學(xué)情出發(fā)，想其所需、投其所好地設(shè)計(jì)教材的內(nèi)容和形式，以更符合現(xiàn)代學(xué)生的口味，調(diào)整教材編制的“口吻”，以雙向?qū)υ捠降亩皇菃蜗騻鹘淌降姆绞綄?shí)現(xiàn)教材與學(xué)習(xí)者的有效聯(lián)結(jié)。人有五感。教材要更有吸引力，必須植入信息化元素，方能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、科學(xué)興趣和創(chuàng)新意識(shí)；要踐行、知行合一，將實(shí)踐教學(xué)作為深化教學(xué)改革的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，豐富實(shí)踐育人的有效載體，方能強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力；要更加貼近學(xué)生的學(xué)習(xí)需要和思維習(xí)慣，用更加恰當(dāng)?shù)姆绞匠尸F(xiàn)重點(diǎn)內(nèi)容，輔以趣味性強(qiáng)的考核評(píng)價(jià)，將更好用、更易學(xué)、更樂看作為教材開發(fā)的出發(fā)點(diǎn)，方能讓學(xué)習(xí)者增強(qiáng)學(xué)習(xí)信心、提高學(xué)習(xí)興趣、提升學(xué)習(xí)效果。信息化教材開發(fā)的演進(jìn)過程，就是不斷探索借助科技手段來豐富對(duì)人體感官的刺激，強(qiáng)化學(xué)習(xí)者感知及記憶效果的過程，同時(shí)逐漸擺脫傳統(tǒng)教學(xué)時(shí)間和空間束縛，逐步實(shí)現(xiàn)終生學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)的“大自由”。當(dāng)然，VR等先進(jìn)信息技術(shù)在教材開發(fā)中得到更為廣泛應(yīng)用需要時(shí)間的沉淀，需要進(jìn)一步地實(shí)踐探索。