摘 要：針對“機械制圖”教學(xué)資源庫建設(shè)中存在的與實際教學(xué)需要之間契合度不高、教學(xué)資源庫維護更新不及時、持續(xù)性建設(shè)不足等問題，提出了建設(shè)與教學(xué)資源庫相配套的融合信息技術(shù)的新形態(tài)立體化教材。融合了信息技術(shù)的《機械制圖》新形態(tài)立體化教材，通過系統(tǒng)化設(shè)計教材結(jié)構(gòu)、教學(xué)素材多維化呈現(xiàn)、多媒體課件實時作圖示范、課后習(xí)題有效輔導(dǎo)、借助教學(xué)資源庫拓展資源以及使用移動教學(xué)助手APP開展信息化教學(xué)等一系列舉措，使得信息技術(shù)的應(yīng)用與實際教學(xué)需要相契合，成為了連接教學(xué)資源庫與實際教學(xué)應(yīng)用的重要紐帶，同時，這也是教學(xué)資源庫持續(xù)性建設(shè)的一個重要內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：高職；機械制圖；教學(xué)資源庫；新形態(tài)立體化教材；信息技術(shù)

基金項目：蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院科技教研項目“高職機械制圖教學(xué)資源庫立體化教材建設(shè)的研究與實踐”（項目編號：JY2017-11）

作者簡介：張偉華，女，副教授，工學(xué)碩士，主要研究方向為工程圖學(xué)、計算機繪圖。

中圖分類號：G714 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-7747（2018）06-0035-04

一、職業(yè)教育專業(yè)教學(xué)資源建設(shè)概述

近年來，為推動職業(yè)教育專業(yè)教學(xué)改革，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量和社會服務(wù)功能，我國大力推進職業(yè)教育專業(yè)教學(xué)資源庫建設(shè)。以國家級資源庫為引領(lǐng)，帶動省級和校級教學(xué)資源庫建設(shè)。到2025年，將建成國家、省、校三級互為補充、使用廣泛的資源庫體系，逐步實現(xiàn)“所有專業(yè)的優(yōu)質(zhì)數(shù)字教育資源全覆蓋”目標(biāo)。由此可見，教學(xué)資源庫建設(shè)項目已成為高職領(lǐng)域內(nèi)涵建設(shè)的長期抓手。

在信息技術(shù)引導(dǎo)教育教學(xué)的深層變革下，教學(xué)資源庫在高職學(xué)生自主學(xué)習(xí)中的地位日益突顯。好的教學(xué)資源庫一般表現(xiàn)為內(nèi)容豐富、質(zhì)量頂尖，能為同行院校提供共享服務(wù)和理念輻射，如“機械制圖”就是蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院機械工程系自建的一門校級教學(xué)資源庫。然而，正如很多專家學(xué)者所言，當(dāng)前我國的職業(yè)教育專業(yè)教學(xué)資源建設(shè)面臨諸多挑戰(zhàn)，資源庫中交互式資源較少，資源的職業(yè)教育特色不鮮明，實踐教學(xué)資源薄弱，高質(zhì)量的視頻類教學(xué)資源由于制作成本高而數(shù)量相對匱乏，所開發(fā)的教學(xué)資源庫本身的質(zhì)量與教學(xué)需要之間的契合度不高，教師不愿意用等。[1]教學(xué)資源庫沒有真正轉(zhuǎn)化到教學(xué)中，僅僅成了教學(xué)素材的堆砌，未能體現(xiàn)出教學(xué)資源庫的真正價值。而且，教學(xué)資源庫的建設(shè)大多重建設(shè)，輕更新、維護和運營，最終造成了大量建成的教學(xué)資源庫用不了幾年就被淘汰。[2]而教學(xué)資源庫的持續(xù)性建設(shè)又是另一個亟待解決的問題。

教學(xué)資源庫要想真正應(yīng)用到教學(xué)中，切合實際教學(xué)需求，開發(fā)融合多媒體技術(shù)和信息技術(shù)的教材，就成了連接教學(xué)資源庫與實際教學(xué)應(yīng)用的重要紐帶。而融合了多媒體技術(shù)和信息技術(shù)的新形態(tài)立體化教材的建設(shè)，也是教學(xué)資源庫持續(xù)性建設(shè)的一個重要組成部分。

二、高職《機械制圖》教材使用中的問題

以蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例，教學(xué)中所采用的《機械制圖》教材還是傳統(tǒng)的紙媒教材，內(nèi)容包含章節(jié)文字講解、圖片和圖表。對應(yīng)《機械制圖》教材，配備一本《機械制圖習(xí)題集》以供學(xué)生課后進行繪圖訓(xùn)練。

該教材在使用過程中主要存在以下三方面的問題。

（一）《機械制圖》教材未能體現(xiàn)“以學(xué)習(xí)者為中心”的功能定位

《機械制圖》作為教學(xué)內(nèi)容的主要指導(dǎo)和依據(jù)，學(xué)生很少主動翻閱教材進行學(xué)習(xí)，其原因可歸結(jié)為：教材中模型圖片較多，作圖步驟復(fù)雜，零件表達(dá)時對學(xué)生的空間思維和空間想像能力要求較高，紙質(zhì)教材的文字講述和圖片展示不能直觀地為學(xué)生展示模型立體及作圖過程，學(xué)生閱讀以后仍然不能看懂或?qū)W會相關(guān)知識。

（二）《機械制圖》教材形式單一

《機械制圖》教材的電子版及多媒體課件作為教學(xué)資源庫建設(shè)的主要項目之一，只是簡單進行了知識點劃分，將資源碎片化處理后上傳到教學(xué)資源庫中，沒有借助信息技術(shù)開發(fā)出直觀、趣味、生動的多維教材形式，未能以生動科學(xué)的方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

（三）《機械制圖》教材與教學(xué)資源庫的互動性不足

教學(xué)資源庫中的視頻、動畫、虛擬現(xiàn)實操作、知識拓展和測試與訓(xùn)練等，沒有鏈接到教材的內(nèi)容中，無法實現(xiàn)教材的信息化和立體化。

三、高職《機械制圖》新形態(tài)立體化教材設(shè)計

新形態(tài)立體化教材是“互聯(lián)網(wǎng) +”時代教材功能升級和形式創(chuàng)新的成果，是指以紙質(zhì)教材為核心、以信息技術(shù)為手段，通過移動互聯(lián)網(wǎng)，將數(shù)字資源與紙質(zhì)教材充分融合，并通過多種終端形式應(yīng)用的新形態(tài)教材。即在紙質(zhì)文本之外，獲得在線的數(shù)字課程資源支持，實現(xiàn)“線上線下互動學(xué)習(xí)，新舊媒體資源結(jié)合”，[3]使得教材內(nèi)容更豐富、更生動直觀、更符合現(xiàn)代學(xué)生的學(xué)習(xí)心理和認(rèn)知規(guī)律。

高職《機械制圖》新形態(tài)立體化教材設(shè)計主要包括以下六個方面。

（一）系統(tǒng)設(shè)計教材內(nèi)容

1.教材內(nèi)容設(shè)計遵循專業(yè)理論知識課程“必須、夠用”的原則，將職業(yè)崗位能力需求分解為課程的能力目標(biāo)、知識目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo)，面向?qū)I(yè)崗位的典型工作任務(wù)，合理安排序化教材結(jié)構(gòu)和內(nèi)容，重點融合職業(yè)技能的知識點和技能點，著重培養(yǎng)學(xué)生崗位能力需求的繪圖、識圖能力。

2.圍繞教學(xué)過程實施的需要，系統(tǒng)地設(shè)計教材的素材形式和內(nèi)容。使得教材的每一部分在教學(xué)中都具有真正的使用價值，并具有普適性。

3.基于教學(xué)邏輯，設(shè)計呈現(xiàn)教材的結(jié)構(gòu)。使教材結(jié)構(gòu)與教學(xué)實施過程相吻合，能夠較好地引導(dǎo)教學(xué)過程的開展。

（二）教材資源形式呈現(xiàn)多維化

借助信息技術(shù)，將紙質(zhì)教材中圖文進行二維碼關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)教材資源的多維化呈現(xiàn)。[4]

1.紙質(zhì)教材中各章節(jié)的重點、難點與授課微視頻二維碼關(guān)聯(lián)，通過手機微信掃一掃，可以直接觀看授課視頻。

2.紙質(zhì)教材中的模型圖片與三維模型二維碼關(guān)聯(lián)，通過手機微信掃一掃，可以打開圖片對應(yīng)三維模型的e-drawing文件。在文件中可以旋轉(zhuǎn)、縮放模型，也可以觀測模型各個方向的視圖投影，以及觀看模型的線條、實體形式，還可以進行剖切等操作。

3.教材中的作圖步驟與微視頻二維碼關(guān)聯(lián)，通過手機微信掃一掃，可以打開微視頻觀看作圖操作視頻講解。

4.教材中裝配體模型與動畫二維碼關(guān)聯(lián)，通過手機微信掃一掃，可以打開動畫觀看裝配體的拆、裝動畫以及工作原理展示等。

（三）教材多媒體課件融入實時操作

多媒體課件的制作與紙質(zhì)教材內(nèi)容一一對應(yīng)，并按照教師的講課思路編制。除了在多媒體課件中根據(jù)需要插入動畫、視頻等內(nèi)容外，針對“機械制圖”教學(xué)中存在大量的作圖講解內(nèi)容，可將作圖題目鏈接到相應(yīng)的二維、三維作圖軟件，在課堂上為學(xué)生現(xiàn)場繪圖講解。比如：在組合體這一章中，組合體三視圖的畫圖步驟就可直接鏈接到AutoCAD二維繪圖軟件中，實時示范組合體畫圖步驟的過程；對于補畫切割型組合體第三視圖的題目，可以先鏈接到Solidworks三維建模軟件中，示范切割型組合體的切割形成過程，再鏈接到AutoCAD二維繪圖軟件中為學(xué)生示范補畫第三視圖。[5]

（四）教材習(xí)題解答直觀有效

“機械制圖”課程的學(xué)習(xí)需要學(xué)生進行大量的習(xí)題練習(xí)，但是，由于課時有限，教師不可能對所有的習(xí)題進行一一講解，在很多情況下，教師只能在課后預(yù)計學(xué)生做完習(xí)題后，下發(fā)習(xí)題答案。學(xué)生拿到答案后，只知道習(xí)題結(jié)果，并不知繪圖過程。如果有任何疑問學(xué)生也無從問起，致使習(xí)題訓(xùn)練效果不佳。

針對這一問題，仍然是利用智能手機終端微信掃碼功能，在每一個習(xí)題的右下角配置二維碼，通過掃碼，可以鏈接到習(xí)題的做題步驟視頻講解、答案，或者是輔助的動態(tài)三維模型，從而幫助學(xué)生做題，實現(xiàn)習(xí)題的課后及時輔導(dǎo)。

（五）借助教學(xué)資源庫提供高質(zhì)量的拓展資源

高質(zhì)量的教材需要各類豐富的教學(xué)資源作為支持。傳統(tǒng)的紙媒教材所提供的素材畢竟有限，即使配套開發(fā)相關(guān)的多媒體課件、三維模型、動畫及視頻等數(shù)字資源，在教學(xué)中對于不同學(xué)習(xí)人群（學(xué)歷教學(xué)、社會培訓(xùn)、技能拓展等）仍然存在使用受限的問題。借助教學(xué)資源庫，這一難題可迎刃而解。

教學(xué)資源庫的素材中除了包含傳統(tǒng)的文本、圖片、動畫、視頻和PPT等素材資源，還可以加入虛擬現(xiàn)實技術(shù)及混合現(xiàn)實技術(shù)等新興教育技術(shù)，通過模擬真實工作環(huán)境開展實際操作，讓學(xué)生將所學(xué)知識從課堂遷移到真實工作環(huán)境，節(jié)約了學(xué)習(xí)成本，縮短了學(xué)生專業(yè)能力獲得的時間，提高了學(xué)習(xí)效率。[1]比如，機械制圖中的零部件測繪內(nèi)容，對于部件的拆裝訓(xùn)練、尺寸及技術(shù)要求測量等，即可通過使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行訓(xùn)練。

此外，教學(xué)資源庫還可以設(shè)立資源拓展區(qū)，將大量的在線網(wǎng)站教學(xué)資源存儲在此區(qū)域，學(xué)習(xí)者通過此區(qū)域中的網(wǎng)頁，可快速鏈接到相關(guān)的網(wǎng)站進行學(xué)習(xí)，從而滿足不同類型的訪問者訪問使用。[6]公共教學(xué)資源的使用，拓展了課程的內(nèi)容，滿足了不同人群的學(xué)習(xí)需求，大量節(jié)省了后期教學(xué)資源維護和運行的成本。

（六）依托移動教學(xué)助手APP開展教學(xué)，實現(xiàn)紙質(zhì)教材與教學(xué)資源的有效互動

目前，學(xué)校采用的移動教學(xué)助手APP是藍(lán)墨云班課，它是一種利用移動智能設(shè)備開展課堂內(nèi)外即時反饋互動教學(xué)的云服務(wù)平臺。平臺以教師在云端創(chuàng)建的班群和班級空間為基礎(chǔ)，為學(xué)生提供移動設(shè)備上的課程訂閱、消息推送、作業(yè)、課件、視頻和資料服務(wù)。通過使用云班課，教師可以在課前發(fā)送預(yù)習(xí)通知和預(yù)習(xí)資源，學(xué)生可提前抽時間進行學(xué)習(xí)準(zhǔn)備；課堂上，教師可以進行班級管理，如點名、頭腦風(fēng)暴、計時答題等互動教學(xué)活動；課后，教師可進行資源分享、布置作業(yè)及作業(yè)批改、答疑討論、作品分享等。學(xué)生將移動設(shè)備變成學(xué)習(xí)工具，在移動端進行自主學(xué)習(xí)，也激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。[7]學(xué)生可隨時查看教師發(fā)布的授課信息、學(xué)習(xí)要求、課件和微視頻等學(xué)習(xí)資源，對重點難點可反復(fù)學(xué)習(xí)觀看，還可及時與教師進行咨詢討論。同時，使用移動教學(xué)助手，還可以實現(xiàn)對每位學(xué)生進行學(xué)習(xí)進度跟蹤和學(xué)習(xí)成效評價，學(xué)期末，教師可以得到每位學(xué)生的數(shù)字教材學(xué)習(xí)評估報告。通過移動教學(xué)助手APP的使用，實現(xiàn)了紙質(zhì)教材與教學(xué)資源的交互式使用。

融合了多媒體技術(shù)和信息技術(shù)的《機械制圖》新形態(tài)立體化教材，通過系統(tǒng)化設(shè)計教材結(jié)構(gòu)、教學(xué)素材多維化呈現(xiàn)、多媒體課件實時作圖示范、課后習(xí)題有效輔導(dǎo)、借助教學(xué)資源庫拓展資源以及使用移動教學(xué)助手APP開展信息化教學(xué)等一系列舉措，使得信息技術(shù)的應(yīng)用與實際教學(xué)需要相切合，體現(xiàn)了“以學(xué)習(xí)者為中心”的教學(xué)改革，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升了教學(xué)效率。同時，也最大限度地延展了課堂教學(xué)，為教師、學(xué)生和社會學(xué)習(xí)者線上或線下的教與學(xué)提供了整體解決方案。

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Multi-dimensional Teaching Material Design of New form of Mechanical Drawing in Higher Vocational Education Based on Information Technology

ZHANG Wei-hua

（Department of mechanical engineering， Lanzhou Petrochemical Polytechnic， Lanzhou 730060，China）

Abstract： Against the problem that the compatibility between the mechanical drawing teaching resource database and the actual teaching needs is not high， the maintenance and updating of the teaching resource database is not timely， and the sustainable construction is insufficient， puts forward a new Multi-dimensional teaching material which integrates information technology with the construction of teaching resources database. The new Multi-dimensional teaching material of mechanical drawing which integrates information technology is designed systematically through the structure of teaching material. Multi-dimensional presentation of teaching materials， multimedia courseware real-time drawing demonstration， effective after-class exercises guidance， with the help of teaching resources database to expand resources and use mobile teaching assistant APP to carry out information teaching and a series of measures. It makes the application of information technology coincide with the actual teaching needs and becomes an important link between the teaching resource database and the actual teaching application. It is also an important part of the sustainable construction of the teaching resource database.

Key words： mechanical drawing； teaching resource database；information technology； new form of Multi-dimensional teaching material

[責(zé)任編輯 盛 艷]