立体化教材开发

一、什么是立体化教材

    所谓立体化教材，是指以形成教学能力为目标，以传统纸质教材为基础，以课程为中心，以多媒介，多形态、多用途、多层次的教学资源和多种教学服务为内容的结构性配套教学出版物的集合。广义上来讲，立体化教材其实就是针对教与学的一套整体解决方案，它区别于传统三维动画定向单一的表现形式，具有可互动、虚实结合多样化的表现形式，如印刷教材、音像制品、电子出版物、网络出版物、移动电子设备等，通过新兴的科技手段，最大限度地满足教育市场需求。

图1  立体教材的表现形式

    从字面意义上理解，即能够把知识点或教学场景通过AR（增强现实）仿真系统和VR虚拟现实等技术进行立体化呈现的教材。通过AR、VR等技术，能够解决职业教育对于场景化教学的需求，而这些新兴的技术，正是立体化教材未来的重要发展方向。开发此类教材的职业院校越来越多，市场需求也是逐步增加。

    书本上的很多内容都需要我们自己展开立体化的想象，但由于教学内容在书本上只能以平面的方式呈现。AR技术填补了教科书在这方面的缺陷，让书本中内容得以立体化呈现。

二、立体化教材在职业教育中的应用

    职业教育的大量专业课程均采用项目任务式教学，项目任务式教学注重学生的实践能力和自主学生能力的培养，自主学习需要大量综合的课程资源作支持，传统教材无法提供如此多的资源，尤其是一些动画、声音、视频资源。针对传统教材的不足，立体化教材恰好能够有效地解决这些问题，近几年立体化教材的建设开始逐步应用于职业教育领域。

（一） 立体化教材的教学形式符合职校生的学习特点

    职业院校的学生普遍文化基础薄弱，照本宣科的教学方式，很难激起他们的学习兴趣。然而，职校学生也有他们的优势，他们有很强的好奇心，善于动手操作，想象力丰富，如果能适当运用立体化教材中的AR仿真等技术，进行动态化、立体化的教学，结合移动终端的自主学习，可以收到事半功倍的效果。

（二） 立体化教材是推进职业院校教学改革的载体

    学生课堂教学的学时是有限的，教师课堂教学在许多情况下仅仅是引导学生入门，当学生需要深入的去掌握知识的时候，立体化教材资源提供给学生丰富的学习资料，突破学习时间和场地的制约，利用丰富的图片、动画和视频资源，延伸了课堂教学，拓展了学习空间，有助于培养学生自主学习、协作学习、探究学习的能力，使学生花更少的时间、更轻松的掌握知识点，取得更好的教学效果。

（三） 满足职业教育对人才培养的特殊要求

    处于《中国制造2025》的战略发展期，职业教育需要培养具有相关技能的高素质人才，操作能力和动手能力非常重要。教育行政部门和学校都意识到这个问题，加大了对实训车间、实训器械的投入。然而，一方面，实训器械的费用较高，另一方面，很多行业的技术迭代非常迅速，学校的实训设备很难跟上市场的步伐。采用立体化教材学习，可以通过AR技术进行仿真体验，加深学生对知识点的理解，而且其中的资源套件也可以根据市场行情进行更新开发，保证学生可以及时学到最前沿的理论和技术。

（四） 立体化教材在职业院校各专业的应用

三、立体化教材的组成

    立体化教材作为一个整体的教学、学习解决方案，需要针对教师需求、学生自学需求进行详细的设计与分析，立体化教材可根据以下思路进行建设。

    立体化教材所包含的内容：教材知识点、动画、视频、试题库及答案、学习软件、自测（考试）软件、案例及案例分析及其他内容。

    就外在形式而言，可分为有主教材、辅教材、配套电子资料（电子资料库）、教学网站、音像制品、电子资料、网络出版物等。

四、立体化教材的使用方法

    立体化教材的基本原理为“图形+摄像头”，其操作方法为使用移动终端（具有摄像头）去观看教学任务点（已设置好的），进行人机交互学习。

    立体化教材的使用步骤为：

    1  准备带有摄像头的移动终端。

    2  在移动终端安装对应的教学APP。

    3  使用APP程序扫描指定图形或介质。

    4  在已激活内容的移动终端进行人机交互，学习课程和知识要点。

五、样例展示