多元立体化网络教学资源的设计与建设

摘 要：在信息化的时代，移动学习成为重要的学习方式，“植物保护通论”教学改革需要充分应用网络多媒体技术，文章提出了“以网络课程网站为核心载体，移动学习网站为补充，专业数据库网站为拓展”的三位一体立体化网络学习资源的框架，并对其中的三大要素即网络课程、移动学习网站、专业数据库网站的内涵及学习内容设计，以及三者之间的关系进行阐述。最后对如何在教学中应用多元立体化网络教学资源进行讨论。

关键词：移动学习；网络教学资源；探究学习

中图分类号：G250.73 文献标志码：B 文章编号：1673-8454（2014）15-0053-03

“植物保护通论”是园艺、农学等专业的必修专业课之一，也是一门农业应用课程。在学习上既要重视有关理论的学习和掌握，更要强调实践经验的积累和工作能力的培养。随着我校应用型高校建设的逐步推进，要求课堂讲授内容更加贴近生产实际，培养的学生更加适应社会发展和就业的要求。因此，针对园艺、农学类专业和本课程的特点，为了适应应用型人才培养的需要，提高教学质量，传统教学模式必须要进行全面的改革。

结合多年教学改革的实践经验，我们提出了本课程教学改革的基本思路：充分应用网络多媒体技术，构建多元化网络教学平台，以解决现行教学中班级人数众多、教学学时有限、实验教学环节动手操作不够等问题。为此，我们构建了“植物保护通论”课程多元立体化网络教学资源。

一、多元立体化网络学习资源架构设计

立体化教学资源建设主要分为纸介质资源、多媒体资源以及网络课程资源建设。较多学者认为：以主教材为基础，以多媒体、多形态、多功能、多层次的教学资源和多种教学服务为内容的立体化教学包（主教材+教学辅导教材+实验教材+CAI 课件+网络课程+试题库）提供了整体教学解决方案，形成了一个能够让师生更加方便、更加自主教学环境。[1]但这种提法在移动互联网高速发展，移动学习日益流行的今天，已不能满足新技术、新环境、新的教学模式及信息社会发展的需求。

近年来随着智能手机、智能PDA等移动终端的大规模普及，“手机网民规模在2012年增长迅速，并于年中超越使用台式电脑接入互联网的网民。截至2012年12月底，我国手机网民规模为4.2亿”，而在大学生群体中，通过智能手机接入移动互联网的方式进行学习已经是一个很明显的趋势。[2]因此，立体化教学资源中应包含支持移动学习的教学资源。

同时，高校教学应贴近生产实际，使学生更加适应社会发展和就业的要求，因此教学内容除了课本教材外，还应引入生产实践一线有关的真实案例、真实工作方法等。高校教师兼具教学、科研两重任务，如果能将科研成果及时引入到课堂中，将可以大大缩小课堂和社会生产实践的距离。具体到本课程而言，是指林业、农业、经济作物领域的农民、企业或者事业单位在植物病虫害防治的实际举措，我们将科研过程中开发的三个专业数据库作为网络课程的拓展资源。

根据这种思想，“植物保护通论”课程教学团队初步构建了“网络课程网站为核心载体，移动学习网站为补充，专业数据库网站为拓展”的三位一体立体化网络学习资源，贯彻了笔者所提出的多元立体化网络学习资源的构想，如图1所示。

在图1中，可以看到多元立体化教材的三大组成要素，最核心的是网络课程，由专题式探究学习平台以及学习资源如教学大纲、学习课件、实验指导等构成，移动学习网站是网络课程的补充，以友好的HTML5界面呈现给移动端用户，两者共享一个数据库，这样可以保证内容的一致性以及维护的方便性；而作为专题式探究学习平台的拓展资源，3个专业数据库拥有独立的数据库，数据库存储了大量的植物病虫害基本信息、防治信息、花卉及稻米种植技术等田间生产的真实数据，可作为学生开展探究学习使用。PC端用户可通过计算机访问网络课程，而移动设备端用户则访问专门的移动学习网站。

二、网络课程建设

网络课程就是通过网络表现的某门学科的教学内容及实施的教学活动的总和。它包括两个组成部分：按照一定的教学目标、教学策略组织起来的教学内容和网络教学支撑环境，其中网络教学支撑环境特指支持网络教学的软件工具、教学资源以及在网络教学平台上实施的教学活动。[3]笔者们采用ASP语言和SQL Server数据库技术，建立了“植物保护通论”网络课程。在教学资源上包括教学大纲、教学计划、学习课件、实验指导、课程术语、FAQ（常见问题解答）、教学视频、图片资源、试题库等内容。在教学活动上，对部分具有开放性的教学内容整合成探究专题进行学习，根据探究学习一般的操作程序，把每个专题活动分成4个基本步骤即制定计划、搜集证据、小组交流、成果展示来设计探究主题。其中最为核心的是“搜集证据”模块，要求学生利用网络课程及3个专业网络数据库系统（林业外来有害生物测报专家系统、花卉病虫害诊断与监测系统、有机稻米质量监控管理系统）的网络资源开展探究性学习，某些探究活动还需要学生在实际场景中进行观察、实验等活动来获取证据完成探究学习任务。

三、移动学习平台建设

移动学习（M-Learning）是指学习者在非固定和非预先设定的位置下发生的任何类型的学习，或者是学习者利用移动技术提供的优势所进行的学习，其特点是实现“Anyone、Anytime、Anywhere、Anystyle（4A）”下进行的更自由的学习。[4]由于手机的屏幕尺寸有限，以往为PC机所设计的网站往往不方便学习者浏览使用，专门为手机进行优化的网站将更方便用户浏览。针对这种情况，建立移动学习网站，可以完善课程的学习资源体系，满足学生多样化的学习需求。

1.技术路线选择

目前移动学习网站在开发技术上一般有两种方案，方案一是应用WML（Wireless Markup Language， 无线标记语言 ）进行开发，可通过WAP浏览器进行访问，因而可以向下兼容部分非智能手机，但页面较简单；方案二是应用HTML+CSS+JavaScrip模式（亦称为HTML5模式），页面内容表现形式丰富，但需要智能手机安装特定的浏览器。考虑到目前智能手机在大学生群体中普及相当高，且采用HTML+CSS+JavaScrip模式已是业界的主流开发模式，我们采用基于jQuery Mobile框架进行开发， jQuery Mobile是一款开源的JavaScript 类库框架，利用它开发者能以较低成本开发出跨各种主流的移动操作平台，兼容大多数移动浏览器的移动学习网站。

2.学习内容设计

本课程的主要学习形式是课堂教学，网络教学作为课堂教学的补充，移动学习作为一种新兴的学习方式仅仅是作为网络学习的拓展。因此，移动学习网站的学习内容不是课堂内容的简单转移，更多的考虑学习资源的实用性和便捷性，选取学生最关心的内容如完成作业、实验过程的操作、考试和考核的完成等作为移动学习网站的重点。移动学习的发生具有随机性，且移动学习环境的不固定，容易受到外界的影响，学生无法长时间保持注意力的集中。这种学习属于“微型学习”，要求学习内容短小精悍，知识单元既要足够短小以便于学习的随时随意发生， 也要保证知识单元相对完整的知识组块。[5]根据以上原则，移动学习网站设计了课程信息、课程学习、实验视频、测试练习四个模块。

（1）课程信息：最新的课程通知，方便学生随时查询课程安排，如何时交作业、何时进行实验、从而调整自己的学习计划。

（2）课程学习：包含名词术语、常见问题解答、实验手册三部分内容。主要目标是学生利用碎片化的学习时间，可以在备考、备实验、做作业过程中方便地查阅到相关的学习内容。

（3）实验视频：实验操作的过程是技能的训练，通过视频的方式讲解关键步骤最有利于学生掌握。由于视频格式的学习资源占用的存储容量大，花费的网络流量大，因此我们将实验视频制作为5到10分钟的微教学视频。

（4）测试练习：具有交互与反馈功能的练习题目。将各章节的知识点按照考试的题型要求，组合成模拟考试测试题，供学生在考前复习热身使用。

四、基于物联网的专业数据库网站建设

本课程教学团队近年来专注于信息技术与植物保护的结合，相继开展了基于网络技术、物联网技术、移动互联网技术在植物保护领域的应用研究，承担了“林业外来有害生物测报专家系统的开发与应用”、“基于物联网技术的花卉病虫害诊断和检测系统研发与应用”等省级课题的研究，在研究过程中开发了三个信息系统（花卉病虫害诊断与监测系统、有机稻米质量监控管理系统、林业外来有害生物测报专家系统）。这三个系统都密切贴近农林生产实践一线，已经投入实际应用。例如“有机稻米质量监控管理系统”在某企业的有机米生产管理中得以应用，“林业外来有害生物测报专家系统”在省内多个森林病虫害检疫站应用。在应用过程中这三个系统收录了大量的植物病虫害基本信息、防治信息、花卉及稻米种植技术等田间生产的真实数据。

1.花卉病虫害诊断与监测系统

借助Web技术与网络数据库技术、物联网技术，建立起花卉病虫害知识库、病虫害常用化学农药使用知识库，通过智能化人机查询借口，为花卉生产者提供花卉病虫害的诊断及防治服务，提高花卉病虫害防治效果，推动花卉的种植与生产，普及南方经济价值高的花卉品种生产知识。为广大花农提供花卉病虫害诊断，并对该种病虫害进行分析，找出防治方法。提前对病虫害进行预测，为花农提供治理方案，提前防治，减少花农滥用农药，降低农药的使用量，减少环境污染。本系统在提供病虫害诊断的同时，可以进行病虫害图片采集、视频录像、与专家在线视频通讯、实时诊断。

2.有机稻米质量监控管理系统

借助Web技术与网络数据库技术，根据有机米生产常涉及到的有机米生产过程监测业务，开发一个可以对有机米生产的种植、加工、销售进行全程监测的信息管理系统，可以实现对有机米生产的种植、加工、销售全过程的400多个指标项的监测数据进行详细管理，实现数据企业内共享。

3.林业外来有害生物测报专家系统

系统核心功能是对常见林业有害生物进行诊断及防治。实现了对42种常见林业虫害、 5种杂草害、5种病害的智能化在线诊断及防治功能，用户可根据观察到的虫害（草害、病害）的外部表征提请诊断，专家系统根据知识库存储的有害生物知识元、规则进行推理诊断，给出诊断结果并将推荐的防治措施提供以友好的网页形式反馈给用户。此外，作为智能化诊断的补充，系统还具有专家在线诊断功能，用户可通过系统向行业专家提请诊断请求。

五、多元立体化网络学习资源教学应用展望

多元立体化网络学习资源建成之后，将大大丰富课程的学习资源，有利于学生在课堂之余开展学习。在系统学习阶段，学生可以利用自己的计算机回顾整个章节的内容，开展实验准备、进行测试练习。在一些零碎的时间片段（如等公交车、晚上临睡前等）利用移动设备访问移动学习网站，记忆一些名词术语、常见问题解答等内容。在实践教学环节，将以上三个专业网络数据库融入到相应的章节中。例如，在“第二章 昆虫学部分”设计相应的实践主题，利用“外来生物专家系统”的昆虫数据，让学生开展教学活动。该实践主题就是要学生搜集一种昆虫的信息，按系统的格式进行提交，可以丰富系统收录信息的详实。这样让教学内容得以脱离书本贴近社会生产，实现“以科研促教学，教学科研相长”。

参考文献：

[1]余朝文，张际平.基于网络学习型社会的立体化教学资源建设研究[J].中国电化教育，2011（6）：70-75.

[2]中国互联网络信息中心（CNNIC）.中国移动互联网发展状况调查报告（2012年03月）[OL/DB]：http：//.cn/hlwfzyj/hlwxzbg/201203/P020120709345263447718.pdf.

[3]谢幼如，柯清超.网络课程的开发与应用[M].北京：电子工业出版社，2005，8.

[4]黄荣怀等.移动学习――理论・现状・趋势[M].北京：科学出版社，2008.

[5]顾小清，顾风佳.微型学习策略：设计移动学习[J].中国电化教育，2008（3）：17-21.