立體化教材開(kāi)發(fā)

一、什么是立體化教材

    所謂立體化教材，是指以形成教學(xué)能力為目標(biāo)，以傳統(tǒng)紙質(zhì)教材為基礎(chǔ)，以課程為中心，以多媒介，多形態(tài)、多用途、多層次的教學(xué)資源和多種教學(xué)服務(wù)為內(nèi)容的結(jié)構(gòu)性配套教學(xué)出版物的集合。廣義上來(lái)講，立體化教材其實(shí)就是針對(duì)教與學(xué)的一套整體解決方案，它區(qū)別于傳統(tǒng)三維動(dòng)畫(huà)定向單一的表現(xiàn)形式，具有可互動(dòng)、虛實(shí)結(jié)合多樣化的表現(xiàn)形式，如印刷教材、音像制品、電子出版物、網(wǎng)絡(luò)出版物、移動(dòng)電子設(shè)備等，通過(guò)新興的科技手段，最大限度地滿(mǎn)足教育市場(chǎng)需求。

圖1  立體教材的表現(xiàn)形式

    從字面意義上理解，即能夠把知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)場(chǎng)景通過(guò)AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）仿真系統(tǒng)和VR虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)進(jìn)行立體化呈現(xiàn)的教材。通過(guò)AR、VR等技術(shù)，能夠解決職業(yè)教育對(duì)于場(chǎng)景化教學(xué)的需求，而這些新興的技術(shù)，正是立體化教材未來(lái)的重要發(fā)展方向。開(kāi)發(fā)此類(lèi)教材的職業(yè)院校越來(lái)越多，市場(chǎng)需求也是逐步增加。

    書(shū)本上的很多內(nèi)容都需要我們自己展開(kāi)立體化的想象，但由于教學(xué)內(nèi)容在書(shū)本上只能以平面的方式呈現(xiàn)。AR技術(shù)填補(bǔ)了教科書(shū)在這方面的缺陷，讓書(shū)本中內(nèi)容得以立體化呈現(xiàn)。

二、立體化教材在職業(yè)教育中的應(yīng)用

    職業(yè)教育的大量專(zhuān)業(yè)課程均采用項(xiàng)目任務(wù)式教學(xué)，項(xiàng)目任務(wù)式教學(xué)注重學(xué)生的實(shí)踐能力和自主學(xué)生能力的培養(yǎng)，自主學(xué)習(xí)需要大量綜合的課程資源作支持，傳統(tǒng)教材無(wú)法提供如此多的資源，尤其是一些動(dòng)畫(huà)、聲音、視頻資源。針對(duì)傳統(tǒng)教材的不足，立體化教材恰好能夠有效地解決這些問(wèn)題，近幾年立體化教材的建設(shè)開(kāi)始逐步應(yīng)用于職業(yè)教育領(lǐng)域。

（一） 立體化教材的教學(xué)形式符合職校生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)

    職業(yè)院校的學(xué)生普遍文化基礎(chǔ)薄弱，照本宣科的教學(xué)方式，很難激起他們的學(xué)習(xí)興趣。然而，職校學(xué)生也有他們的優(yōu)勢(shì)，他們有很強(qiáng)的好奇心，善于動(dòng)手操作，想象力豐富，如果能適當(dāng)運(yùn)用立體化教材中的AR仿真等技術(shù)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)化、立體化的教學(xué)，結(jié)合移動(dòng)終端的自主學(xué)習(xí)，可以收到事半功倍的效果。

（二） 立體化教材是推進(jìn)職業(yè)院校教學(xué)改革的載體

    學(xué)生課堂教學(xué)的學(xué)時(shí)是有限的，教師課堂教學(xué)在許多情況下僅僅是引導(dǎo)學(xué)生入門(mén)，當(dāng)學(xué)生需要深入的去掌握知識(shí)的時(shí)候，立體化教材資源提供給學(xué)生豐富的學(xué)習(xí)資料，突破學(xué)習(xí)時(shí)間和場(chǎng)地的制約，利用豐富的圖片、動(dòng)畫(huà)和視頻資源，延伸了課堂教學(xué)，拓展了學(xué)習(xí)空間，有助于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)的能力，使學(xué)生花更少的時(shí)間、更輕松的掌握知識(shí)點(diǎn)，取得更好的教學(xué)效果。

（三） 滿(mǎn)足職業(yè)教育對(duì)人才培養(yǎng)的特殊要求

    處于《中國(guó)制造2025》的戰(zhàn)略發(fā)展期，職業(yè)教育需要培養(yǎng)具有相關(guān)技能的高素質(zhì)人才，操作能力和動(dòng)手能力非常重要。教育行政部門(mén)和學(xué)校都意識(shí)到這個(gè)問(wèn)題，加大了對(duì)實(shí)訓(xùn)車(chē)間、實(shí)訓(xùn)器械的投入。然而，一方面，實(shí)訓(xùn)器械的費(fèi)用較高，另一方面，很多行業(yè)的技術(shù)迭代非常迅速，學(xué)校的實(shí)訓(xùn)設(shè)備很難跟上市場(chǎng)的步伐。采用立體化教材學(xué)習(xí)，可以通過(guò)AR技術(shù)進(jìn)行仿真體驗(yàn)，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，而且其中的資源套件也可以根據(jù)市場(chǎng)行情進(jìn)行更新開(kāi)發(fā)，保證學(xué)生可以及時(shí)學(xué)到最前沿的理論和技術(shù)。

（四） 立體化教材在職業(yè)院校各專(zhuān)業(yè)的應(yīng)用

三、立體化教材的組成

    立體化教材作為一個(gè)整體的教學(xué)、學(xué)習(xí)解決方案，需要針對(duì)教師需求、學(xué)生自學(xué)需求進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)與分析，立體化教材可根據(jù)以下思路進(jìn)行建設(shè)。

    立體化教材所包含的內(nèi)容：教材知識(shí)點(diǎn)、動(dòng)畫(huà)、視頻、試題庫(kù)及答案、學(xué)習(xí)軟件、自測(cè)（考試）軟件、案例及案例分析及其他內(nèi)容。

    就外在形式而言，可分為有主教材、輔教材、配套電子資料（電子資料庫(kù)）、教學(xué)網(wǎng)站、音像制品、電子資料、網(wǎng)絡(luò)出版物等。

四、立體化教材的使用方法

    立體化教材的基本原理為“圖形+攝像頭”，其操作方法為使用移動(dòng)終端（具有攝像頭）去觀(guān)看教學(xué)任務(wù)點(diǎn)（已設(shè)置好的），進(jìn)行人機(jī)交互學(xué)習(xí)。

    立體化教材的使用步驟為：

    1  準(zhǔn)備帶有攝像頭的移動(dòng)終端。

    2  在移動(dòng)終端安裝對(duì)應(yīng)的教學(xué)APP。

    3  使用APP程序掃描指定圖形或介質(zhì)。

    4  在已激活內(nèi)容的移動(dòng)終端進(jìn)行人機(jī)交互，學(xué)習(xí)課程和知識(shí)要點(diǎn)。

五、樣例展示