大学地球科学课程报告论坛论文集2018-PDF、封面、目录037

186 数学地球科学新形态教材建设的探索与思考 * 申维 （中国地质大学地球科学与资源学院，北京 100083） 摘 要：在当今信息技术与教育教学的融合不断深入，信息化教学作为一种全新的教学方式，在推动高 校教学改革的同时， 也对教学的重要载体教材的内容和功能提出了新的要求。 教材由之前传统的纸质模式 过渡到了如今的“互联网+”时代模式，而教材除了以纸质文字的方式传播知识外，更加需要依托互联教学模 式的数字传播，可以互动学习，并增加学生学习的兴趣。 关键词：新形态教材 信息化教学 数字资源 一、引言 近年来，随着高等教育大众化和“互联网+”时代背景下的教育教学活动已从课堂延伸到 课下、从校园延伸到社会。如何发挥在校学生学习的积极性和主动性，同时有效调动教师投入 教学的热情，一直是高校不断思考和实践的问题。信息技术的迅速发展为上述问题提供了新的 解决方案，即在线开放课程和相关教学资源如数字教材的建设。以精品视频公开课、精品资源 共享课、慕课等为代表的开放课程突破了讲台和教室的界限，有效地将教学内容、教学活动和 教学环境结合在一起，通过线上线下的混合式教学方式，在完成基础知识传授的同时，充分满 足了学生个性化学习的要求。这种新形态的课程平台也促进了课程教学改革和教材形态变化。 课程与教材越发一体化，教材逐渐脱离纸质形态，在借助纸质教材完成知识的有限呈现后，通 过网络和信息技术实现知识的无限拓展。具体而言，通过互联网技术，以嵌入二维码的纸质教 材为载体，利用视频、音频、作业、试卷、拓展资源、主题讨论等数字资源，将教材、课堂、 教学资源三者融合，使学生在学习纸质教材的同时，方便地通过计算机网络、手机、IPAD 等 电子终端设备，获取拓展阅读材料、重点难点解析、习题练习讲解等精心筛选和配套的数字化 资源，为个性化学习创设了空间，满足了新型人才培养模式的需求。 *资助项目：普通高等学校北京市高等学校教育教学（51900265007）教改项目、高等学校特色专业建设（TS10035） 、地质学基础课 教学团队（编号：519002650454）资助。 数学地球科学新形态教材建设的探索与思考 187 二、新形态课程与教材的主要特点 新形态课程与教材的一个重要特点是资源共享， 借助信息技术和互联网环境不仅实现了远 程学习，也极大地方便了教学资源的校际开放共享。校际共享提高了课程和教材的使用率，也 节约了在线课程和数字教材建设中需要投入的大量人力资源成本。相对传统纸质教材，新形态 教材具有以下功能和特点。 1. 以版权保护为原则，建立数字资源的访问方式 在新形态教材中，纸质教材的封底都提供了访问数字资源的平台网址和充值密码。学生在 数字平台注册账号、使用密码进行充值后，即可访问教材的数字资源。 数字资源作为新形态教材的一部分，应该受到版权保护。在数字平台中，版权价值较高的 资源一般都设置为只可浏览不可下载，同时，数字平台开发了配套的移动端 APP，兼顾了资源 访问的便捷性。新形态教材充分考虑教材的使用规律，密码设置为自首次充值后一年内有效， 这就减少了学生购买旧书或盗版、复印教材的动机，有助于提高教材发行量，对作者版权也是 一种保护。 2. 创新版式设计，实现纸质教材与数字资源的深度融合 在新形态教材中，教材的形态创新通过新颖的设计版式和内容编排来实现。通过对正文添 加边栏， 将数字资源的标题放置在相关知识点附近的边栏中， 实现了以知识点为基础的视、 音、 图、文等教学内容的数字化和智能化重构。同时，教材的边栏也可用于对内容的重新编排。 边栏除了添加数字资源标题外，还可以添加文字内容，这些文字可以是对正文内容的补充 说明、拓展讨论和归纳总结。这一设计一方面使正文的内容更加精炼，主线更加清晰，另一方 面也使正文与边栏的文字量更加均衡，而且，边栏文字更容易引起学生的注意，还可以起到辅 助学生学习的作用。 3. 丰富了教材的知识内容和呈现形式 在新形态教材中，纸质内容承载课堂教学的主要内容，相对独立。数字资源作为辅学类内 容，可以是与纸质内容相关的重难点剖析、学科背景与前沿介绍、应用案例等，使知识的广度 和深度得到了有效的拓展。 同时，数字资源由于有平台的支撑，可以支持视频、音频、动画、文本等多种媒体资源的 浏览，可以支持自测等互动式学习，极大地丰富了教材的呈现形式。 4. 拓展了教学时空，满足了学生的个性化学习 新形态教材的数字平台开发了移动端 APP，使教学的时空得到了进一步拓展。同时，新形 态教材提供的丰富数字资源和一体化设计方案，为学生的自主学习和个性化学习提供了空间。 学生可以根据自己的学习情况选择针对性的数字资源进行学习， 丰富的资源呈现形式也提高了 学生的学习兴趣，自测题还可以提示学生了解自己对知识的掌握情况，这些都有助于提高学生 学习的效率和能力，丰富了教材的知识内容和呈现形式。 5. 便于对教材内容及时更新 传统纸质教材内容的更新要在教材重印时才能实现，如果改动幅度较大，还需要做修订改 版的工作， 教材更新的周期长， 更新难度也较大。 新形态教材的数字资源在教材中仅出现标题， 大学地球科学课程报告论坛论文集（2018） 188 适当增加资源的改动幅度对纸质教材的排版影响也极小，同时资源在平台上可以随时替换，这 就为教材内容的更新提供了方便快捷的途径。 6. 降低了图书的成本，提高了利润 在新形态教材中，纸质内容可以适当删减，精简的内容可以作为数字资源放在平台上，一 方面使纸质教材主线更加清晰、内容更加精炼，另一方面也减少了教材的篇幅，降低了成本。 同时，因为图书的附加值得到了提高，教材的定价并不会降低。 三、数学地球科学新形态教材建设的思考 随着信息技术和多媒体等现代教育技术的发展， 教材内容的呈现形式已打破单纯的纸质印 刷媒介的局限，发展成配套电子课件、典型例题、习题解题指导、试题库、作业系统、测试系 统等多种数字教学资源的立体化教材。立体化的教材因其多形态、多层次的丰富教学资源，可 在很大程度上满足学习者自主性、个性化的学习需求，但仍存在以下问题和不足。a. 立体化教 材的建设模式一般是“先有纸质教材，后配套数字教学资源” ，注重资源的完整性，但对纸质 教材和数字教学资源缺乏整体设计， 纸质教材与数字教学资源的一体化显得脱节。 b. 立体化教 材建设和其所处的技术环境密切相关，只有将数字技术与内容很好地结合，才能为教师和学生 提供比纸质教材更有价值的服务。在当前的“互联网+”和 4G 时代背景下，数字教学资源辅 助教学的作用和优势尚未得到充分发挥。 c. 与立体化教材配套的数字教学资源或以单机版光盘 的形式附于书后，或有各自独立的配套资源网站，学习者必须借助 PC 读取光盘或登录资源网 站进行学习，无法满足随时随地的学习需求；而且资源网站主要由编者个人建设和维护，很难 保证稳定性和持久性。因此，为适应现代数字教学环境的发展与需求，现有的数学地球科学教 材亟待转型升级，创新出版模式，将经典内容与现代信息技术融合，打造全新的数学地球科学 新形态教材。 1. 数学地球科学新形态教材及其研发思路 数学地球科学新形态教材是纸质教材与数字教学资源有机融合的新型教材产品。 新形态教 材具有以下特点： a. 纸质教材内容与数字教学资源同步规划和创作， 并通过精心设计的版式和 网络支持，实现纸质教材与数字教学资源的一体化；b. 纸质教材内容更加精练，比现有的教材 要薄，价格相对低廉；c. 具有丰富的数字教学资源，其与纸质教材内容紧密配合，既是对纸质 教材的补充和拓展，又提供了更为方便、快捷的内容更新途径；d. 丰富的教学资源为自主学习 和个性化学习创设了空间，能够满足不同学校和学习者个性化的学习要求，可进一步提升教材 的适用性和服务课程教学的能力。数学地球科学新形态教材的研发，是开发出内容和形式上的 创新，不但在内容的表现形式上力求更好地促进网络信息技术与现代教育教学的深度融合，而 且在视觉上也给学习者带来一种全新的阅读体验，最大限度地激发学习者的学习兴趣和热情， 满足“互联网+”和 4G 时代背景下学习者的学习需求。 2. 纸质教材与数字教学资源一体化设计 数学地球科学新形态教材建设是以教学内容为核心，充分发挥纸质教材体系完整、数字教 学资源呈现多样化和服务个性化等特点，将纸质教材和配套的数字教学资源综合考虑，进行系 数学地球科学新形态教材建设的探索与思考 189 统、整体的设计。纸质教材是教学信息的主要载体，在保证其系统性和完整性的前提下，应保 持以图片和文字为主的传统内容呈现形式，便于学生深度阅读和学习。数字教学资源应针对教 师和学生的需求进行个性化的分析与设计，从而成为纸质教材的必要补充，同时可拓宽内容空 间，通过其丰富的表现形态，帮助学习者深入理解所学内容。数学地球科学新形态教材的数字 教学资源无论在内容还是表现形式上都要与纸质教材进行整体设计， 二者互为补充， 相得益彰。 通过纸质教材和数字教学资源的一体化设计， 使纸质教材与数字教学资源紧密结合、 相互支撑， 形成线上线下深度融合的新形态教材体系。 3. 融合多媒体与功能最大化 目前数学地球科学新形态教材主要是将纸质教材、 数字课程、 二维码互为补充、 有机融合， 通过一体化设计采用不同方式将教材内容呈现给师生。纸质教材是新