融媒体一体化教材的建设与研究——以“大学物理实验”为例

姜贵君 曹学成 王永刚 陈洪叶

（山东农业大学信息科学与工程学院 山东·泰安 271018）

0 引言

物理实验是科学实验的先驱，它的实验思想、方法和技术是各学科科学实验的基础。在我校大学物理实验是理工、农林及生命科学类专业学生十分重要的公共基础实验课。[1]必修“大学物理实验”课程所涉及到的本科专业和学生人数较多。如何提高教学质量，除对教学方法进行改革外，纸质教材也必须面临不改不行的问题。一是纸质教材是以文本形式为主，版面不活跃；二是纸质教材内容受限，不利于学生扩展学习；三是纸质教材学习互动性、资源利用率受限。目前，清华大学、浙江大学、复旦大学、同济大学等高校的大学物理教学资源均已经形成一定规模和特色，但是具有农业院校特色的教学资源库建设与应用相对滞后。鉴于此，需要结合农业院校的特色，建设具有农业特色的融媒体一体化教材，刻不容缓。

1 资源平台建设

1.1 团队建设

我校联合湖南农大、华南农大、青岛农大、山西农大等多所高校申请立项农业部“十二五”规划系列融媒体教材，包括《普通物理学》（理工类）、《大学物理》（农学类）、《大学物理实验》等。组建的编写团队由20 多位一线骨干教师组成，召开教材编写小组会议，征询编写与制作方案。

1.2 资源建设

（1）编写纸质教材。近几年我校与湖南农大、青岛农大、山西农大等高校编写的大学物理系列纸质教材有《普通物理学》（理工类）、《大学物理》（农林、生科类）《大学物理学习指导》《大学物理实验》等十几部。（2）网络教学平台的建设。在我校的网络教学平台（卓越课程中心）建成并运行“理工农林类物理学精品课程平台”教学网站，包括大学物理学（理工）、大学物理学（农林）、大学物理实验精品课程网站。在“全国高等农业教育精品课程资源建设”项目中制作的视频、课件、动画、试题、拓展阅读等数字资源已纳入中国农业教育在线“大学物理”网络课程。（3）创建数字资源库。建立了大学物理学理论和实验的数字化配套学习资源。[2]为教师和学生搭建开放型、网络化、多元化的立体式教学平台，也为融媒体一体化教材编写奠定了基础。

1.3 数字化支撑技术

融媒体教材要把纸质教材与各种媒体形式有机结合在一起，具有很高的移动性、动态性、时效性和多态性等特点，不仅扩大了教材容量，而且拓展教与学的空间，弥补纸质教材不足。融媒体教材而不是简单的堆砌，需要数字化技术发挥支撑作用。

（1）将一些知识容量以计算机PDF加密文件的形式保存为电子版，实现数字化。（2）用FlashPaper 或iSpring 将电子课件转化为Flash 格式发布于网络教学平台。（3）采用Mathematica、Matlab 等软件制作图形曲线，采用Flash 等软件制作数字动画。（4）采用Camtasia 等录屏软件编辑制作实验指导视频和慕课教学视频。（5）采用专用软件制作交互式在线试题库等。（6）二维码生成制作与线上资源获取。

2 融媒体一体化教材的编写

2.1 融媒体一体化教材的云架构

传统教材主要以纸质形式出版。融媒体教材可以将在线课程或教学资源库中的多种媒体形式的讲解视频、拓展资料、试题库、案例库、动画、考查、互动答疑、实验、实训、实习等数字化资源集成在网络云端，建设成课程网络平台。[3]融媒体教材通过将多种媒体形式有机融合在一起，实现与数字资源、网络平台无缝衔接。融媒体一体化教材的云架构，见图1。

图1

2.2 纸质教材与数字化资源内容的融合

我们以《大学物理实验》（第2 版）融媒体一体化教材为例，2017 年初组建教材编写团队开始进行编写，于2018 年3 月出版。纸质教材与数字化资源融合的内容，见表1。

表1 《大学物理实验》教材融媒体一体化内容

3 融媒体一体化教材应用价值及教学效果

在“互联网+教育”时代，纸质教材与数字化资源一体化研发、设计的融媒体一体化教材已成为必然。经实践证明，融媒体一体化教材，具有较高的应用价值及良好的教学效果。

（1）出版融媒体一体化教材，是教材建设理念上的重大转变。通过纸质教材与数字资源的深度融合，对教材内容及知识点进行深度挖掘和加工，以科学直观的视、音、图、文等实现教材内容的数字化、交互功能的智能化，让传统教材换发生机和活力。使教学模式实现三个转变：①以教为主向以学为主转变；②以课堂教学为主向课内外结合转变；③以教材为主，向教材、课堂、教学资源三者融合转变。

（2）媒体融合，有效弥补纸质教材不能承载的内容。根据纸质教材的本身特点及表现形式所限，很多教学资源无法在纸质教材上呈现。通过纸质教材与数字资源的深度融合，组建一个开放的、融通的、统一的融媒体一体化的新形态教材，丰富的信息资源和最新的学科发展前沿，有效弥补纸质教材不能承载的内容，为教师和学生搭建了开放型、网络化的立体式教学互动平台。[4]

（3）“二维码”嵌入纸质教材，实现了随时随地学习。以“二维码”嵌入纸质教材为载体，学生通过智能手机APP 和PC 平台手扫描二维码，可以实现了随时随地学习，不受时空的限制，以教为主向以学为主转变。通过二维码技术，使纸质教材与网络数字资源深度融合，利用手机扫一扫教材中的链接，实现视、音、图、文等优质教学资源的数字化，教学内容和教学方法的信息化，让传统教材换发生机和活力。通过扫描《大学物理实验》融媒体一体化教材上的二维码，可进入山东农大课程中心“理工农林类物理学精品课程平台”或中国农业教育在线“大学物理”进行在线课程学习。通过扫描二维码可以获取与某一实验相关的前沿科学知识、设计性与研究性实验、科研论文等。

（4）教学内容可以及时更新，保证教学的时效性。传统教材传是以纸质材料为载体，并通过文字展示的一种信息媒体，其内容相对固定。如果纸质教材再版一般需要3～5 年，无法满足日益增长的信息化教学需求。对于融媒体一体化教材，一些拓展资料，如前沿科学知识、教学案例、多媒体课件等内容，是通过二维码嵌入纸质书中，则可及时更新，弥补了纸质教材的不足。[4,5]

（5）促进教学教改，有利于教学效果的提高。融媒体教材可有效地促进教学教改，对提高教学水平起到了很好的推动作用。为了应用型人才的培养，教师能更好地实行个性化的教学设计，教师可以将侧试题、练习题、作业、疑难解答等问题上传网站，不仅有利学生自主学习，而且减轻教师教学压力。[6]以《大学物理实验》纸质与数字一体化教材为例，在近两个学期面向4000 多名学生的物理实验教学中，充分发挥移动互联网的资源共享优势，满足学生的个性化学习需求，有效扩展教材的资源空间，提高了大学物理实验的教学质量。融媒体一体化教材，是教材发展的方向，受到广大师生好评，也为建设其它融媒体一体化教材提供借鉴。