刘际洲，史永纯

(黑龙江生态工程职业学院 环境保护系，哈尔滨 150025)

数字化教学改革平台的应用
——以高职环境监测技术课程改革为例

刘际洲，史永纯

(黑龙江生态工程职业学院 环境保护系，哈尔滨 150025)

以环境监测技术课程为例，介绍环保专业数字化教学改革平台的建设，采用.net开发环境，对课程教学改革的数字化平台服务系统、数字化课程开发系统、数字化教学系统、数字化学习系统、移动学习系统、能力测试系统、数字化实习实训系统等方面的建设进行分析，探讨数字化改革平台的建设之路。

数字化平台；教学改革；环境监测技术

《国家中长期教育改革和发展规划纲要 (2010—2020 年)》和“十三五”规划中都把教育信息化发展放在至关重要的位置。随着信息技术的飞速发展和高职教育教学改革的不断深入，信息化教学已成为现代职业教学的重要手段，而数字化教学改革是推动教育教学改革、构建新教学模式的基本前提。

一、数字化教学改革平台建设情况

数字化教学改革平台的建设是我院数字化校园建设工程的重要组成部分，建设数字化教学改革平台是一种新的教学资源管理和组织模式，是对教学方式的整体设计，是软硬件、资源与教学过程的重新整合，包括数字化课程开发系统、数字化教学系统、数字化学习系统、移动学习系统、能力测试系统和数字化实习实训系统。

(一)服务系统

服务系统是数字化教学改革平台的基础部分，也是整个平台的核心部分，平台运行涉及到的学校、院系、教师、学生、课程、资源、信息、报表等要素都在服务系统中才能建立、编辑或删除。其他应用系统的信息和业务处理，都要通过“服务系统”进行数据交换、存储和统计查询。

(二)课程开发系统和教学系统

用数字化手段承载教师制定教学计划、教材准备、备课与授课等日常工作的应用部分，是改变教学模式的有益探索，也是引导教师“易教乐教”的现代化工具，是落实教改任务中“教”方面工作的重要系统模块。

(三)学习系统和移动学习系统

新颖的数字化手段来帮助学生提升学习兴趣，提高学习质量，转变学习习惯的应用部分，是引导学生“易学乐学”“终生学习”的现代化工具，是落实教改任务中“学”方面工作的重要系统模块。

(四)能力测试系统

检验“教”与“学”效果的重要载体，通过在多终端上使用随堂快测、网络练习、网络考试等功能，有效检验授课与学习的效果，提升教师的授课能力，提高人才培养质量。

(五)实习实训跟踪管理系统

该系统用于管理学生实习环节的相关内容，教师可以全面掌握学生的实习过程，了解学生的动态，掌握学生实习作业和实习日志等情况；学生可以随时汇报实习情况，及时完成实习作业，按要求填写实习日志，便于学校对实习在外学生的综合管理。

(六)数字化教学改革平台的实施反馈

通过教学平台的实施反馈，建立与数字化教学改革平台相适应的教学模式、教学评价、教学管理等相关体系，并通过教学过程反馈，不断总结、改进和完善。

二、数字化教学改革平台的应用实例

以环境监测技术课程为例，探讨环保类专业核心课程构建数字化教学改革平台，对数字化教学改革平台建设的总体情况进行分析。

(一)遵循原则

基于环境监测技术课程的知识点来开发课程，教学中可根据课时安排组合知识点形成个性化教案，利用精品资源库资源开发数字化教材。开发与建设应遵循以下原则：教学性原则，资源应能满足教与学的需求；科学性原则，资源应能正确反映科学知识原理和现代科学技术；开放性原则，在任何时候、任何地方、任何师生都可以将自己的电子作品纳入资源库中；通用性原则，在相应的技术标准规范下，教学资源应能适用于不同的教学情境和多种形式的学习；层次性原则，数字化教学资源应实行模块化管理，使学习者通过对不同层次资源的使用和重组，最大限度地发挥资源的个性化潜能；经济性原则，以最少的投入开发出高质量、高性能的教学资源。

(二)资源模块

开发和建设环境监测技术课程，其数字化教学资源可分为两大模块。

1.教学资源本身

依据行业标准及社会用人需求制定环境监测课程标准、课程设计、课程实施方案等内容，运用项目教学法对环境监测课程内容进行重组，将课程内容分为7个项目，各项目中根据工作需要分解为22个任务模块，如表1所示。

此外，“仿真实验室”模块在计算机中提供了一个全新的虚拟实验室。所有实验一律不采用下一步、下一页的模式操作，避免穿插计算机的操作模式，完全使学生自由地搭建环境，做到参数可调，让学生积极参与、自主操作，去探索、发现、建构知识，有效组织学生自主学习, 培养其科学探究能力,为学生提供了一个探究式的实验操作平台。集仿真实验室、实验考点总结以及考题同步训练等于一体，其中的仿真实验室能弥补学校因实验器材不足、实验危险和不可逆等原因造成的无法开展实验的难题，提升了教学效果。

2.教学资源的描述信息

教学资源模块包括教学素材、教学单元和动态资源三类，在设计数字化教学资源时对其进行相关描述，这些描述性信息构成了资源的描述信息模块。利用环境监测仿真软件、平板电脑、网络资源等形式实现授课形式的多元化，在教学中合理采用项目学和案例教学营造工作环境，通过数字化设备实现环境监测教学形式的转变。

表1 教学资源模块

(三)资源来源

环境监测技术课程数字化教学资源的来源主要有三个途径：将现有的教学资源进行数字化改造；师生创作的电子作品，包括技能大赛过程及成品素材；由专业人员开发建设的资源。其中，师生创作的电子作品有三种基本类型，即展示型作品、师生交流作品集、教师对学生进行评价的作品集。由专业人员开发建设的资源是数字化教学资源的主要来源，其开发和建设步骤如下：搜集各种形式的媒体素材，对素材进行分类与描述；各种零散的素材集成为完整的教学资源单元；对资源内容标引；质量检查；资源制作完成后，需将全部数字化文件归档，存入资源库。

(四)数字化教学改革平台的实施

针对环境监测技术课程的独立界面设计，包括全部页面，功能菜单可调整，内页内容可编排，提供模板来调整。

1.数字化教学改革平台-学生端

(1)学习系统的学生信息自动与服务系统同步，课程信息在学生点击查看后由学生选择下载同步，公告信息、资源信息、互动信息在系统提示下由学生选择是否同步。

(2)学习系统能够在教学终端上学习课程内容，该课程以电子书的形式体现，翻书时有阴影效果；

(3)学习系统阅读资料时提供鼠标操控和屏幕划屏；

(4)学生查看公告，查看资源，下载资源；

(5)学习系统可以离线使用，也可以在线使用，学生端可以进行划线，并可以根据用户进行本地化保留，学习系统和服务系统的学生端划线内容保持智能双向同步；

(6)学习系统可实现填写笔记，并支持笔记管理功能，可以实现笔记学习系统和服务系统同一用户名的智能双向同步；

(7)学习系统分为资源、课程、信息等，支持资源的整合，如教务系统、能力测试系统、实训系统、成绩查询系统等无缝链接进入学习系统，实现教、学、做的一体化；

(8)学习系统可以按照章节内容来动态调取服务系统的相关资源，并支持在线查看；

(9)可以随时和教师在课堂上进行交流互动。支持弹出教师发出的各种互动反馈活动。

(10)可以随时向教学系统或者服务系统请求更新课程内容。

2.数字化教学改革平台-教师端

教师端除包含了学习系统的所有功能以外，还包括以下内容。

(1)教师授课计划的编写。教师在这里编写授课计划，并根据要讲授的课程内容和学时制定详细的教学计划。

(2)教师备课功能。根据授课计划来编写课程设计，其中很多内容是在授课计划里面自动填入。加入互动的内容，教师可以在这里设置各种互动活动，包括反馈式互动、问答式互动、投票式互动、论坛式互动、头脑风暴式互动等形式。

(3)教师授课功能(互动系统)。教师在讲课时能随时调出备课或者课程设计时设计的互动形式，及时搜集学生的反馈信息，以分析饼状图形式来展现，使教师更清晰直观地把握课堂，更好地调动学生参与教学的积极性。

(4)教师统计分析功能。教师可随时统计分析本门课程或者班级所有学生的自我学习和课堂学习的具体细节和整体图表，查询每一个学生的学习进度和细节，为教师的决策教学提供相关依据。

(五)实施效果

环境监测技术课程数字化教学改革实施后，学生“易学乐学”，教师“易教乐教”，具体表现在以下几方面。

一是课程移动学习。立体化课程可以应用到平板电脑和智能手机等移动终端上，学生可以把课程下载到自己的移动终端上，随时进行预习、复习、做任务和教师互动等。

二是大课堂互动。教学系统还可以实现对学生终端设备的自动监管，引导学生将手机等终端设备由通讯娱乐工具转变为学习工具。采用反馈互动，确认反馈互动、头脑风暴式互动教学方式，提高学生的课堂参与度，避免学生睡觉、玩手机、聊微信等行为，提高教学效率。

三是覆盖教学、实训和实习教学的全过程。系统提供的功能包含课堂教学、实训教学、作业实训、论文提交等教学工作的全部内容。

四是学生学习轨迹的记录。学生利用平台或学习系统进行所有的学习过程，都会记录到所使用的设备上，形成对该学生学习轨迹的记录大数据，便于教师及时了解学生的学生情况和动态。

同时，在环境监测技术课程资源建设过程中应注意的问题有：知识产权的保护；要使用一些通用的标准对教学资源进行规范管理；为防止资源的流失和损坏，应做好管理和维护工作。

三、数字化教学改革平台的示范与推广

在完成环保类专业1—2门核心课程的构建、实施与总结后，基于数字化教学改革平台，进一步深化环保专业其他课程的改革与实践，推进其他课程数字化平台教学改革的建设，逐步在环境保护系的其他专业以及全院开展。推动学院信息化建设水平，提高人才培养质量，保证中央财政支持建设专业、省级骨干高职院校重点专业等建设项目的实施质量，强化省级骨干校的辐射带动作用。

〔责任编辑：钱晓玲〕

10.3969/j.issn.1008-6714.2017.06.005

2017-04-27

刘际洲(1980—)，男，黑龙江齐齐哈尔人，副教授，硕士研究生，从事环境科学教学研究。

G712.3

A

1008-6714(2017)06-0010-03

基金基金：黑龙江省教育厅规划课题“数字化教学改革平台的应用——以高职环保专业课程改革为例”(ZJC1215032)