基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的高職數(shù)字化教材建設(shè)研究

張 園，王書旺

（南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子信息學(xué)院 江蘇 南京 210046）

1 基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的高職數(shù)字化教材開發(fā)的必要性

1.1 教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需要

黨的二十大報告指出，要推進(jìn)教育數(shù)字化，建設(shè)全民終身學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)型社會、學(xué)習(xí)型大國[1]。數(shù)字化教材的開發(fā)與使用是教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的撬動因素之一[2]。教育部發(fā)布的2022 年工作要點(diǎn)中，把“加快構(gòu)建中國特色高質(zhì)量教材體系”作為重中之重，闡述了著力抓好“數(shù)字教材建設(shè)”，是實(shí)施教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動的具體實(shí)踐。

針對職業(yè)教育教材改革，《“十四五”職業(yè)教育規(guī)劃教材建設(shè)實(shí)施方案》中第五條明確要求要加快建設(shè)新形態(tài)教材。要有效融入企業(yè)崗位技能要求等有關(guān)內(nèi)容，推動數(shù)字教材建設(shè)，形成編排方式科學(xué)、配套資源豐富、呈現(xiàn)形式靈活、信息技術(shù)應(yīng)用適當(dāng)，更多可聽、可視、可練、可互動的數(shù)字化教材。

數(shù)字化教材是與課程、混合式教學(xué)、教學(xué)資源平臺緊密聯(lián)系的全新共同體。課程數(shù)字化轉(zhuǎn)型，不僅需要建設(shè)課程教育資源，還應(yīng)該開發(fā)出具有職教特色的數(shù)字化教材，才能全面提升課程與專業(yè)建設(shè)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)職業(yè)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

1.2 高職教學(xué)現(xiàn)實(shí)的需要

1.2.1 傳統(tǒng)課堂的轉(zhuǎn)變

隨著職業(yè)院校不斷學(xué)習(xí)借鑒國內(nèi)外高等教育專業(yè)質(zhì)量保障機(jī)制和專業(yè)認(rèn)證理念，“以學(xué)生為中心”開展課程教學(xué)改革，已經(jīng)改變了傳統(tǒng)課堂中以教師為中心的教學(xué)模式，轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)揮教師主導(dǎo)，促進(jìn)實(shí)現(xiàn)以學(xué)生的學(xué)習(xí)為中心。教師在課堂上的作用已經(jīng)從怎么教轉(zhuǎn)向?yàn)橹笇?dǎo)學(xué)生怎么學(xué)，學(xué)生不再是課堂被動接受者，而轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)活動的主體，因此就需要教師在教學(xué)過程中不斷創(chuàng)新教學(xué)模式。而現(xiàn)有的紙質(zhì)教材主要通過文字作為內(nèi)容的載體，以教為主，缺乏針對學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，難以完全適應(yīng)師生教與學(xué)方式的轉(zhuǎn)變，亟須開發(fā)適用于教師和學(xué)生課堂教學(xué)互動的教材。

1.2.2 紙質(zhì)教材信息更新的滯后

在新一輪信息技術(shù)革命浪潮下，產(chǎn)業(yè)的新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備不斷涌現(xiàn)。尤其是發(fā)展迅速的電子產(chǎn)業(yè)，需要根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，緊密貼合崗位能力要求及時引進(jìn)智能系統(tǒng)的相關(guān)新技術(shù)、新工藝。但是傳統(tǒng)紙質(zhì)教材由于其載體、出版成本和出版周期的限制，其教材內(nèi)容往往滯后于產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展，教學(xué)要素跟進(jìn)技術(shù)及時性不足。雖然市面上已出現(xiàn)很多優(yōu)秀的活頁式、工作手冊式教材，但是如果要使教材內(nèi)容及時更新而不破壞教材整體結(jié)構(gòu)，那么教材整體的編寫和出版成本很高，無疑會加重學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。

此外，因?yàn)槠南拗疲堎|(zhì)教材文字質(zhì)量表達(dá)不夠，無法從最基礎(chǔ)的知識講起，文字的濃縮和精簡導(dǎo)致沒有形象化的知識描述，沒有豐富的示例或案例描述，沒有詳細(xì)的概念描述。

紙質(zhì)教材同樣也在不斷加強(qiáng)其在教學(xué)中的互動性，但是目前主要的互動方式仍然局限為以文字圖片為主、輔助二維碼的學(xué)習(xí)方式。課堂師生互動功能依舊以做標(biāo)記、留批注等方式為主，無論是知識還是技能目標(biāo)達(dá)成的檢查，幾乎只能以課后方式提交項(xiàng)目實(shí)操活頁或者作業(yè)。教師采用傳統(tǒng)方式批改，學(xué)生不能共享，難以實(shí)現(xiàn)對學(xué)生學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)成效的適時跟蹤。

1.2.3 數(shù)字化教材的優(yōu)勢

技術(shù)的發(fā)展變革催生了教材形態(tài)的變化，數(shù)字化教材建設(shè)與應(yīng)用將推動數(shù)字化教學(xué)改革。數(shù)字化教材是符合出版社選題需求，通過三審三?？晒_發(fā)行的正規(guī)教材。其可以依據(jù)閱讀者情景化、動態(tài)化、形象化的閱讀需求，將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行富媒體編排設(shè)計(jì)和交互設(shè)計(jì)[3]。通過各種電子設(shè)備，為學(xué)習(xí)者提供豐富的、可擴(kuò)展的、可互動的、進(jìn)度可跟蹤的、精致化的全新閱讀和學(xué)習(xí)體驗(yàn)[4]。

數(shù)字化教材已經(jīng)從內(nèi)容供給轉(zhuǎn)為學(xué)習(xí)支架，通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，學(xué)生在閱讀數(shù)字化教材時就能夠分析問題、解決問題。與只有圖像、文本和靜態(tài)鏈接的PDF 電子書不同，數(shù)字化教材可以結(jié)合移動技術(shù)、上下文學(xué)習(xí)策略和有意義的學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)，創(chuàng)建一個舒適的在線學(xué)習(xí)環(huán)境，并且將學(xué)生使用的學(xué)習(xí)風(fēng)格和過程轉(zhuǎn)移到教材上。與在線課程平臺或資源庫也不同，數(shù)字化教材保留了資源庫具有視頻、動畫、音頻等生動學(xué)習(xí)資源的優(yōu)勢，同時通過教材的樣式，利用目錄、介紹、使用指南、課程計(jì)劃、材料主題討論等方式幫助學(xué)生獲取必須的學(xué)習(xí)資源，提高學(xué)生選擇內(nèi)容的效率，快速建立學(xué)習(xí)的知識鏈路。

2 基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的高職數(shù)字化教材建設(shè)思路

“智能系統(tǒng)與Arduino基礎(chǔ)開發(fā)”是高職電子信息工程技術(shù)專業(yè)一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，要求學(xué)生能完成簡單智能系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)、硬件搭建和程序調(diào)試等工作；能夠排查并解決開發(fā)中的軟硬件故障。由于技術(shù)發(fā)展更新較快，智能系統(tǒng)開發(fā)的硬件和軟件版本都在不斷更替，因此開發(fā)基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的數(shù)字化教材才能更好地適應(yīng)課程改革和發(fā)展，滿足教學(xué)需求（圖1）。

圖1 “智能系統(tǒng)與Arduino 基礎(chǔ)開發(fā)”數(shù)字化教材

2.1 重組課程內(nèi)容

首先基于OBE 理念，根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，確定了課程的知識、技能和素質(zhì)三維教學(xué)目標(biāo)。根據(jù)職業(yè)院校教學(xué)特色，轉(zhuǎn)化校企合作實(shí)踐項(xiàng)目為教學(xué)內(nèi)容，以項(xiàng)目化實(shí)踐方式開展教學(xué)，課程選擇智能感應(yīng)燈項(xiàng)目、智能泊車輔助系統(tǒng)、智能家居開發(fā)系統(tǒng)、經(jīng)典游戲開發(fā)、機(jī)械臂控制和智能避障小車5 個實(shí)踐項(xiàng)目，構(gòu)建“入門―基礎(chǔ)―進(jìn)階―綜合―拓展”5 大模塊?？紤]到校企合作、工學(xué)結(jié)合的職教特色，通過“開發(fā)知識認(rèn)知—應(yīng)用情境技能訓(xùn)練—企業(yè)項(xiàng)目開發(fā)實(shí)戰(zhàn)”的層層遞進(jìn)關(guān)系，為符合循序漸進(jìn)的學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律在每個情境中進(jìn)行不斷由淺入深“基礎(chǔ)單項(xiàng)技能―進(jìn)階復(fù)合技能”的反復(fù)訓(xùn)練。

2.2 融入思政要素

根據(jù)“智能系統(tǒng)與Arduino 基礎(chǔ)開發(fā)”課程的特點(diǎn)，深挖思政元素，從情（厚植科技報國情懷，踐行社會責(zé)任）、匠（工作中精益求精、務(wù)實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓そ尘瘢?、新（增?qiáng)創(chuàng)新意識，提高創(chuàng)新能力，融入企業(yè)新應(yīng)用新需求）、合（具備團(tuán)隊(duì)合作意識，團(tuán)隊(duì)合作能力）四維度開展課程思政與專業(yè)課程的協(xié)同育人。在數(shù)字化教材中，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)施背景，設(shè)計(jì)了如光控?zé)襞c低碳生活、游戲中的工匠精神等科學(xué)合理的思政教學(xué)案例，在項(xiàng)目導(dǎo)語處通過視頻、動畫、閱讀材料等方式予以呈現(xiàn)，借助數(shù)字化教材的多媒體技術(shù)進(jìn)一步觸動學(xué)生，加強(qiáng)價值引領(lǐng)，使學(xué)生真正將社會主義核心價值觀、職業(yè)素養(yǎng)與專業(yè)特長相融合。

2.3 設(shè)計(jì)交互方式

數(shù)字化教材是以深度交互、學(xué)習(xí)畫像和自適應(yīng)為主要特征，為學(xué)生提供個性化學(xué)習(xí)、評價和規(guī)劃等服務(wù)的智能化教材[5]。所以結(jié)合高職學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，利用現(xiàn)有的技術(shù)手段對教材內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新呈現(xiàn)是數(shù)字化教材建設(shè)中的關(guān)鍵步驟。

2.3.1 陪伴式評價

基于OBE 以學(xué)生為中心，質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)的理念，在教學(xué)過程中需要不斷通過各種評價手段幫助學(xué)生及時發(fā)現(xiàn)問題，反饋學(xué)習(xí)情況，從而促使學(xué)生進(jìn)行自我調(diào)整，最終達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。而數(shù)字化教材能夠基于平臺技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)陪伴式的評價。建設(shè)時需要精心設(shè)計(jì)評價方式，在“智能系統(tǒng)與Arduino基礎(chǔ)開發(fā)”課程數(shù)字化教材建設(shè)過程中，設(shè)計(jì)通過交互組件實(shí)現(xiàn)交互式的連線題、選擇題、圖文拖拽題和卡片翻牌等，隨時檢測知識點(diǎn)學(xué)習(xí)情況。在項(xiàng)目學(xué)習(xí)結(jié)束后，利用教材平臺完成在線任務(wù)驗(yàn)收單填寫并自動生成郵件發(fā)送給授課教師，以得到及時的點(diǎn)評和個性化的改進(jìn)指導(dǎo)。利用數(shù)字化教材的標(biāo)注功能可以讓學(xué)生隨時記錄學(xué)習(xí)心得，并且能夠適時查閱到授課教師標(biāo)注的學(xué)習(xí)重難點(diǎn)、學(xué)習(xí)指導(dǎo)以及隨時根據(jù)專業(yè)或行業(yè)發(fā)展補(bǔ)充完善的學(xué)習(xí)拓展資料，使得學(xué)習(xí)更具有針對性和個性化，感受陪伴學(xué)習(xí)的過程，不斷彌補(bǔ)學(xué)習(xí)的不足。

2.3.2 智能化導(dǎo)學(xué)

為加強(qiáng)個性化學(xué)習(xí)指導(dǎo)，“智能系統(tǒng)與Arduino 基礎(chǔ)開發(fā)”課程數(shù)字化教材采用問題導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì)。通過任務(wù)分析、任務(wù)實(shí)施和任務(wù)驗(yàn)收3 個教學(xué)活動完成每個項(xiàng)目的任務(wù)學(xué)習(xí)。在每個任務(wù)功能的實(shí)施過程中，通過連續(xù)遞進(jìn)的引導(dǎo)問題創(chuàng)設(shè)積極的導(dǎo)學(xué)情境與學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，維持學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)。在技能點(diǎn)處通過操作引導(dǎo)問題鏈并結(jié)合實(shí)驗(yàn)操作視頻或仿真視頻為學(xué)生提供導(dǎo)學(xué)支持。將非重點(diǎn)內(nèi)容制作成拓展閱讀按鈕、氣泡以及可以跳轉(zhuǎn)進(jìn)行在線搜索的鏈接，供學(xué)生按需選擇打開閱讀，避免因同時顯現(xiàn)太多學(xué)習(xí)資源，信息過載引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)加重的問題。

2.3.3 深入式互動

在現(xiàn)代教育發(fā)展過程中，交互性一直是制約現(xiàn)代教育技術(shù)、現(xiàn)代教育資源融入育人實(shí)踐的主要問題[6]。數(shù)字化教材建設(shè)中應(yīng)避免電子文檔轉(zhuǎn)換、多媒體資源堆積，為學(xué)生提供結(jié)構(gòu)化、互動性和生成性的學(xué)習(xí)內(nèi)容，推動數(shù)字教材向智能教材發(fā)展[7]?！爸悄芟到y(tǒng)與Arduino 基礎(chǔ)開發(fā)”課程數(shù)字化教材借助云教材平臺和云班課授課平臺，將課堂實(shí)操、教材同步學(xué)習(xí)與微課視頻、互動式測驗(yàn)和學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)相結(jié)合來增強(qiáng)學(xué)習(xí)互動過程。通過師生互動、資源共享引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。教師以學(xué)生為中心構(gòu)建每次授課的混合式教學(xué)小循環(huán)。在課前計(jì)劃階段，線上發(fā)布導(dǎo)學(xué)公告，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行教材中任務(wù)分析、基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)，學(xué)生通過課前測試和教材批注的方式，完成自主學(xué)習(xí)和新舊連接。線下完成課中實(shí)施和評價2 階段，實(shí)現(xiàn)能力遷移。依據(jù)真實(shí)崗位工作流程，采用任務(wù)驅(qū)動，按照“設(shè)計(jì)系統(tǒng)—編寫程序—調(diào)試功能—測試系統(tǒng)”四個步驟組織課堂教學(xué)。學(xué)生利用教材討論功能隨時記錄并分享學(xué)習(xí)中收獲的學(xué)習(xí)價值，教師通過問卷調(diào)查等大數(shù)據(jù)進(jìn)行過程監(jiān)控，分層次指導(dǎo)學(xué)生。最后依托平臺智能交互技術(shù)記錄學(xué)生的協(xié)作過程，分析學(xué)生的協(xié)作表現(xiàn)，查閱每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，每一章的學(xué)習(xí)時長和筆記數(shù)量，完成課后改進(jìn)和反思總結(jié)。

3 基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的高職數(shù)字化教材實(shí)施效果

為檢驗(yàn)數(shù)字化教材的校本使用結(jié)果，在本校電子信息工程技術(shù)專業(yè)中選取兩個平行班級進(jìn)行《智能系統(tǒng)與Arduino 基礎(chǔ)開發(fā)》教材學(xué)習(xí)使用的對照實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)組班級41 人，對照組班級42 人。實(shí)驗(yàn)組利用數(shù)字化教材開展一學(xué)期課程學(xué)習(xí)，對照組采用傳統(tǒng)紙質(zhì)教材。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)來看，實(shí)驗(yàn)組和對照組在前試中的學(xué)生平均得分分別為78.38 分和78.58 分。根據(jù)獨(dú)立樣本t 檢驗(yàn)的結(jié)果，顯著性值大于0.05（sig=0.937），說明實(shí)驗(yàn)組和對照組的初始條件是相同的，實(shí)驗(yàn)前得分無顯著性差異。實(shí)驗(yàn)組和對照組在對照實(shí)驗(yàn)后的學(xué)生平均成績分別為93.37 分和85.58 分。獨(dú)立樣本t 檢驗(yàn)顯示學(xué)生的后測得分差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（sig=0.002），說明基于項(xiàng)目式的數(shù)字化教材顯著影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果。

問卷調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，實(shí)驗(yàn)組所有學(xué)生（100%）對于在課程學(xué)習(xí)中使用數(shù)字化教材感到滿意。82%的學(xué)生對教材中提供的趣味化、游戲化、情景化的交互評測和練習(xí)有較高的評價。85%的學(xué)生認(rèn)可基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的數(shù)字化教材的有用性、易用性。88%的學(xué)生在教材使用中，認(rèn)為數(shù)字化教材的交互性功能，如學(xué)習(xí)視頻、逐步指導(dǎo)、頁面標(biāo)記等，在學(xué)習(xí)過程中非常有益。95%的學(xué)生相比較傳統(tǒng)紙質(zhì)教材非常喜歡數(shù)字化教材的可移植性、可訪問性和便利性。78%的學(xué)生認(rèn)為通過分享筆記，有效強(qiáng)化了自己的學(xué)習(xí)效果。學(xué)生普遍認(rèn)為數(shù)字化教材提供的圖片、畫廊、視頻、音頻、動畫等對于描述項(xiàng)目實(shí)施的步驟非常有幫助。他們認(rèn)為與其他形式的教材相比，數(shù)字化教材最優(yōu)越的地方在于可以根據(jù)需要完成的項(xiàng)目主題，適時標(biāo)記頁面，查閱其他人學(xué)習(xí)時的注釋記錄，觀看學(xué)習(xí)視頻和進(jìn)行有即時反饋的測驗(yàn)，能夠極大地滿足以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)和增加大量個性化學(xué)習(xí)體驗(yàn)的機(jī)會。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，數(shù)字化教材具有較好的實(shí)施效果，學(xué)生可以通過使用負(fù)擔(dān)得起、用戶友好、吸引人和交互式的數(shù)字化教材獲得更好的學(xué)習(xí)成果。

4 總結(jié)

綜上所述，高職教材的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，對于推進(jìn)高等教育智慧化進(jìn)程、突破教材出版行業(yè)困局、展現(xiàn)數(shù)字化信息優(yōu)勢具有重要意義[8]。通過實(shí)踐證明，數(shù)字化教材可以提高學(xué)生的積極性，提高學(xué)生的理解能力，保持學(xué)生的注意力，促進(jìn)社會互動和團(tuán)隊(duì)合作，可以增加學(xué)生對知識建設(shè)的投入，并提高學(xué)生解決問題的技能、決策，以及與他人合作和時間管理意識。可以使課堂教學(xué)更加靈活機(jī)動，學(xué)生專業(yè)知識來源更加多樣化，教學(xué)模式更加多樣化、個性化，教為主轉(zhuǎn)向?qū)W為主得到強(qiáng)化，基于數(shù)據(jù)的教學(xué)管理更加智能化。