浅析高职模具专业数字化教学资源建设

黄海龙 周亮

摘要：建设和开发数字化教学资源是职业教育信息化建设工作的重要内容，也是现阶段教学改革、示范校建设与验收的重要指标。在分析高职模具专业知识体系框架和高职模具人才素质能力模型的基础上，提出了服务于高职模具人才培养的数字化教学资源建设框架，具体包括资源库建设、数字化教学资源建设、资源平台建设、数字化考试系统建设、精品课程建设等，旨在为高职模具专业信息化建设提出合理化建设策略。

关键词：高职教育；模具专业；信息化；数字化教学；资源建设

中图分类号：G712 文献标识码： A 文章编号：1672-5727（2016）05-0072-05

数字化教学资源是进行数字化教学和学习的前提，是整个数字化教育赖以存在和发展的基础。国务院审议并通过的《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020 年）》明确指出：“信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视，数字化教学资源作为教育信息化的重要组成部分，对提高教育质量、促进教育公平、服务终身教育有着重要意义。”《教育信息化十年发展规划（2011—2020年）》也明确提出：要加强信息技术对教育革命性影响方面的深入研究，推进信息技术与教育教学深度融合。显然，信息技术支撑下数字化教学资源的建设与应用对当前实现教育改革，实现高效、公平、质量教育具有重要意义，同时也是信息化背景下整个教育发展的新愿景。

笔者拟结合高职模具人才素质能力模型，对高职教育“三段式”工学结合人才培养模式中的专业理论与专业技能培养的知识体系框架进行详细的规划分析，通过教育技术与模具专业技能人才培养模式的整合，全方位分析和规划模具专业数字化教学资源的呈现形式和建设方式，并从资源建设的保障措施、实施方式、评价方法等三个方面对建设过程提出合理化的实施策略建议。

一、资源建设需求

（一）模具人才能力模型

随着制造技术、材料科学、计算机科学、信息技术等的快速发展，作为多学科交叉的产物，模具技术也得到极大的发展。为了适应新时代对模具人才的需求，模具专业人才除应具备高职教育要求的政治、人文、道德的基本素质外，还需要具备综合的专业技术能力，如技术应用能力、设计能力、企业管理能力等。模具人才应具备的素质能力模型如表1所示。

（二）高职模具专业知识体系框架

根据时代对模具人才综合技能的需求模型，高职院校相继采用“三段式”教学模式分别开设了公共基础课、专业理论课、专业技能课等三方面课程。参考模具专业技能模型对模具专业理论课和专业技能课进行的知识体系框架规划如图1所示。

在进行专业知识体系规划时，根据知识模块与知识点之间的承接关系，采用树形结构依次分解到保证知识点完整性的最小单元。

二、资源建设规划

（一）资源库建设

模具专业数字化资源库的建设可为整个专业甚至整个行业提供统一的资源存储、交流、共享的管理平台，实现大范围内的模具优质教学资源互联互通。同时，形成适应资源建设发展需要的各种标准、规范，建立、完善资源共建共享机制，以保证资源内容的不断更新、补充，实现资源建设的可持续发展。模具专业资源库的建设包括模具教学资源和资源管理机制两大部分，其中资源管理机制用于实现对资源的批量导入、上传、审核、发布、分发、评价、举报、统计、分析、检索等管理，并实现平台之间资源的共享与传输；模具教学资源是指用于支撑模具专业教学与实践的各种数字化教学资源，如图形、符号、表格、公式、图片、视频、二维动画、三维动画、三维交互动画、视频交互、仿真实训平台等。

（二）数字化教学资源建设

模具专业数字化教学资源的建设应紧扣高职模具专业课程知识体系，围绕“三段式”教学目标。根据模具专业的教学特点，模具专业数字化教学资源应分为三个层次、三种类型，三个层次：知识点类教学资源、优秀课例教学资源、技能训练类虚拟仿真实训平台；三种类型：支撑教学过程的教学资源、支撑自主学习的教学资源、支撑仿真实训的教学资源。

1.支撑教学过程的教学资源

（1）图片类资源。对于模具材料的相关知识点，需要用表格展示材料的性能参数，通过显微镜微观图片展示模具材料的分子结构组成，通过实物照片展示材料外观特征，通过静态图片资源展示此类教学知识点。具体方式为显微镜微观照片、实物照片、美工绘制图片等。

（2）二维动画资源。对于模具成型工艺类的各种成型工艺原理、模具材料热处理过程、模具设计中各种模具结构的动作原理、模具成型设备中设备各部分结构的工作原理等，此类知识点主要用于表现材料的流动成型与塑性变形过程以及机构动作顺序，表现形式适合于二维动画资源。其制作方式是教师提供实际教学需求，二维动画人员按教师需求用Flash软件制作二维动画。

（3）三维动画资源。模具设计中的模具结构展示类知识点、模具拆装操作类知识点、模具设备工作过程及原理、模具制造中各种模具零件的加工工艺过程等知识点，对真实性和三维立体感要求较高，此类知识点主要强调空间立体结构，适合于三维动画资源。其制作方式是教师提供实际教学需求，三维动画人员按教师需求用3Dmax、Maya等软件制作三维动画。

（4）视频资源。对于模具拆装操作过程、模具成型设备操作过程、模具制造中各种模具零件的加工过程以及各种操作中的安全注意事项等，这类对场景和知识载体的操作性和真实性要求极强的知识点，适合于视频资源。其制作方式是对知识点进行合理设计，采用摄像机直接录制专业人员规范的操作过程，经过后期的视频剪辑合成、配音、配字幕等处理后形成视频教学资源。

（5）视频交互资源。对于模具拆装操作过程、模具成型设备操作过程、模具的安装与调试、模具制造中各种模具零件的加工方法以及各种操作中的安全注意事项等，在对这些知识点内容进行展示的同时，需要融入对操作方法和知识掌握程度的基于过程的学习检验及融入学生的主观判断时，可以采用视频交互资源的表现形式。其制作方式是拍摄操作过程视频，并按照知识点内容对视频进行切割，用虚拟现实工具VRP、unity 3d等对视频进行交互控制，实现基于操作过程的主观判断与检验。

（6）三维交互动画资源。模具拆装操作、模具设计中的结构及工作过程、模具的安装与调试、模具成型设备操作等知识点，对内容的立体结构和真实性要求较高，同时对操作过程、操作方法、操作顺序的动态过程要求也较高，在此情况下，可以采用三维交互动画资源的表现形式，既可以实现对设备和模具的交互操作式结构分析，又可以实现动态原理展示。其制作方式是采用机械行业CAD软件建立三维模型，通过Pdf u3d、3Dvia composer、eDrawings等软件生成相应的三维交互动画资源。

2.支撑自主学习的教学资源

（1）优秀课例资源。优秀课例资源是职业教育项目教学法与教育技术有机结合的产物，是对项目教学的教学设计与数字化教学资源的深度融合，同时也是教学资源的具体应用。对于模具专业的所有课程，可按照原有的项目教学法和教学流程，结合支撑教学过程的各种教学资源，制作典型、优秀的课程案例。其制作方式是通过Flash、articulate、office工具、storyline、prezi、虚拟现实工具等制作并生成完整课程的教学课例。

（2）微课资源。微课是指按照微教学设计，以视频为主要载体，记录教师围绕某个小知识点（重点、难点、疑点）或教学环节而开展的精彩的教与学活动全过程。高职模具专业微课资源应围绕知识体系图中所有终端叶子节点的小知识点进行微教学设计，结合支撑教学过程的各种教学资源，利用微课制作工具和制作方法，采用录制屏幕或者视频录像的方法进行模具微课资源的制作。

（3）电子书资源。电子书资源是教学设计、教学资源、优秀课例在移动终端学习中的表现形式，是支撑移动学习的重要内容。可根据主流移动终端平台的类型，针对高职模具专业各门课程，通过Adobe Acroba嵌入图片、动画、视频、U3d、考核试题等教学资源实现安卓平台模具电子书的制作；通过ibook author嵌入图片、动画、视频、U3d、考核试题等资源实现ios平台模具电子书的制作。

3.支撑仿真实训的教学资源

对于模具拆装类的模具拆装技能训练、模具成型设备操作技能训练、模具安装调试技能训练、模具加工制造技能（车削、铣削、模具钳工、数控加工、电火花加工等）训练等专业技能型能力的提升，可通过开发相应的虚拟仿真实训平台，使学习者模拟编制加工工艺、模拟实施工艺过程、模拟机床设备的仿真操作等，通过虚拟仿真平台的仿真实训，提高学生的知识运用能力和动手能力，使技能训练突破时间和空间的限制，弥补实训场地和设备的不足。其制作方式是教师按照正确的工艺规则提出仿真实训平台建设需求，软件开发人员利用VRP、Unity 3d等工具开发虚拟仿真实训及考核平台。

在数字化教学资源开发的过程中，应根据知识点的类型和学校的信息技术开发能力选择合适的资源表现形式，采用校企结合的方式，充分发挥各自的优势进行模具资源建设。

（三）资源平台建设

在教学资源建设完毕之后，应重点着眼于资源建设的可持续性和资源应用，即资源平台的建设，具体包括数字化资源开发平台、资源管理平台和资源应用平台等。

1.资源开发平台

资源开发平台就是能够便捷地支撑教师快速制作出简单、易用的数字化资源的工具和软件，如storyline、3Dvia composer、Flash、VRP、精品课发布平台、视频点播系统、Articulate、Prezi、Office工具等。

2.资源管理平台

资源管理平台用于连接资源库，其接口对接资源开发平台、数字化考试系统、资源应用平台，针对外购资源和自主研发的资源，实现对资源的增删、统计，按照课程、知识点及资源类型进行分类查找，方便教师引用，并解决信息孤岛现象，实现优质资源共享。同时与数字化考试系统建立共享传输，方便数字化试题的创建及基于过程考核的顺利实施，并与多种资源应用平台建立连接，提高资源应用的便利性。

3.资源应用平台

资源应用平台是教师开展信息化教学与学生自主学习的有效载体，是方便教师利用数字化素材实现自己的教学设计，方便学习者使用教学资源获得想要的知识内容的应用平台。

（四）数字化考试系统建设

数字化考试系统的建设是在传统在线考试及题库系统的基础上，引入数字化教学资源和数字化试题，除了具备传统考试系统必备的题库管理、试题管理、试卷生成、身份认证、考生答案存储、自动阅卷等功能外，还应具备多媒体教学资源试题的出题与题目诊断分析，如仿真交互试题，在学生仿真交互操作过程中对整个操作过程进行跟踪、判断、分析，并根据知识点分值权重生成考试成绩。此外，试题的题干不只是单一的文字，也可以是基于场景和工作过程的动画、视频、图片等，以增加试题的真实度和实用性，真正实现数字化支撑下的基于场景和基于过程的考核方式。

（五）精品课程建设

精品课程是具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程，精品课程建设是深化教学改革、提高教学质量、加大专业内涵建设、构建具有课程特色的办学模式的重要举措。模具专业精品课程的建设是指将课程定位、课程目标、课程教学资源、教学大纲、教案、习题、实验指导等集成到精品课程网站之中，包含相应的课程建设信息，并且免费开放，实现优质教学资源共享，促进师生互动学习。在精品课程建设过程中，按照国家级精品课程建设栏目要求，可以采取校企结合的方式，共同实现精品课程建设，也可以通过精品课发布平台快速生成并发布精品课程。

三、实施策略

（一）保障措施

为保证模具专业数字化教学资源建设的顺利实施，首先，学校应从政策层面对参与资源建设的人员进行支持与鼓励，调动资源建设人员的积极性，真正设计出符合自身教学需要的实用性强的特色教学资源。其次，要统一数字化资源标准，在建设过程中，为资源的开发平台、管理平台及应用平台提供统一的接口，充分保障资源基本属性的一致性，实现资源的共建共享。再次，要加强教师数字化资源建设的理论与技能培训，使教师真正融入资源建设过程中，并充分发挥其在特色、优质资源建设过程中的引导作用。

（二）实施方式

1.需求设计

在数字化教学资源建设过程中，教师是资源建设和资源应用的主体，资源建设的实际需求来源于一线教师，建设成果又回到教师的教学中，应积极引导教师有效参与教学资源开发，根据自身的教学经验和教育信息化应用能力，设计特色的教学资源，提出资源设计的详细需求。

2.资源开发

在资源开发过程中，要根据学校的自身特点采用不同的开发方式。一是校内自行组织开发，通过本校的专业教师与信息技术中心的教师组建资源开发团队，对校内技术优势进行有机整合，使计算机专业的教师按照其他专业教师的建设需求开发校内数字化教学资源，其优点是资源建设的可持续性强，有利于校内教育信息化建设能力的整体提升，但需要学校合理有效的组织与引导。二是校企结合组建开发团队，充分利用企业的技术优势，快速高效地实现资源建设过程，通过校企间建设经验的相互借鉴，可以使教师的信息化建设能力得到快速提升，但是校企结合需要强大的资金支持。在资源开发的过程中，学校应根据自身的特点选择适合的方式，通过数字化资源建设促进教学改革目标的实现。

（三）评价方法

对资源建设的成果需要采取合理、有效的评价方法，通过建立合理的评价方法和评价指标，有效地引导和促进资源建设取得新的进展。笔者建议，对资源建设成果的评价应从以下几个方面进行：

首先，对信息化教学资源支撑的教学活动建立师生互评机制，教师评价学生的学习积极性和学习效果，学生评价教师的课堂组织形式、知识传授方式及知识传授效果，通过双方的互评汇总对教学资源进行初步评价。

其次，在校内定期举办信息技术课件大赛，教师相互之间进行评价与总结。

再次，通过精品课程对课程信息和教学资源进行整合，通过互联网免费开放，并开设网上测评模块，实现网上测评。

最后，定期参加省级或国家级信息化教学大赛，通过大赛组委会、信息技术专家、参赛同人共同评价，共享建设成果。

笔者在对高职模具专业知识体系框架和模具人才能力模型分析的基础上，提出从资源库建设、数字化教学资源建设、资源平台建设、数字化考试系统建设、精品课程建设等五个方面建设高职模具数字化教学资源的看法，并重点对模具专业各知识模块数字化教学资源的表现形式和制作方式进行了详细的阐述，最后给出资源建设过程中合理化的保障措施、实施方式和评价方法。然而，信息技术日新月异，模具专业数字化教学资源的建设也应顺应时代发展要求，紧密贴合一线模具专业教师的教学需求，并结合学校自身的特点，开发出具有特色的教学资源。

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（责任编辑：王恒）