高职院校专业教学软件的研究

张春东

张春东（黑龙江工商职业技术学院，哈尔滨150080）

摘要：本文介绍了专业教学软件的发展，研究了基于高等职业院校课程改革的专业教学软件的框架，详细阐述了专业教学软件应具有的功能、软件开发的阶段及资源、人员的配备和软件所辐射的领域，其中，以机械设计基础课程为例，展示了其专业教学软件的整体框架，最后本文比较了所研究的专业教学软件与普通仿真辅助教学软件的区别，明确了软件的发展对深入进行高职课改与教学方式的转变的重要意义。

关键词：高职；课程改革；教学软件

中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1006-4311（2010）03-0121-02

1专业教学软件的现状

20世纪90年代至本世纪初，随着多媒体技术的迅速发展与普及，多媒体课件教学在专业教学中的地位也逐步升高。近年来，随着软件集成化的高速发展，应用软件开始在各行各业开花结果，教育行业也不例外，并且出现了其与专业学科相结合的专业教学软件，这些软件不仅具有早期多媒体教学软件的生动、形象等特点，而且具有学科针对性[1]、互动性[2]、虚拟现实[3]等新的特点。专业学科的教学从原理、技术的动画仿真，发展成为虚拟环境仿真[4]。

在国外，现代化的专业教学软件在20世纪90年代初就已起步，至今，专业教学软硬件开发商与各类院校已经有了密切的合作经历与成果。

德国的Festo（费斯托）公司[5]不仅拥有先进的电气、机电产品，而且拥有完善的与硬件相结合的教学仿真软件以及全面的培训系统，旗下的Fluidsim软件更是为我国从事液压与气压教学及设计人员所赞誉。

除此之外，还有朗文词典（电子版）等集工具、教学、专业人员应用于一体的应用软件。但是，国内尚未有由软件联系教学全过程，从理论到实践的适合高职教育的软件。

2专业教学软件的框架

专业教学软件在不断完善中应逐步具有教学、仿真、项目模拟和学生考核等功能。其中教学应包括与理论教学相应的所有资源，并且可根据教学进度及方法安排教学方式，如按课时教学、按章节教学或按项目教学；仿真功能由各学科特点决定，主要起到虚拟实验室的作用；项目模拟功能是项目理论教学与实训之间的纽带，学生可根据项目模拟预测实训的过程及结果，为其高效的完成实训奠定基础；学生考核功能可与学校学生考核系统进行网络化统一管理。

综上所述，专业教学软件应紧密结合课程改革，综合应用各种教学资源，采用信息集成的方法，覆盖专业学科教学中的大部分过程。软件不仅具有教学功能，而且具有学生自学功能和网络化管理功能，方便学生业余时间继续学习和课程考核。

3专业教学软件的开发

专业教学软件的整体开发过程是个循序渐进的过程，通过教学实践的不断反馈逐步完善软件功能。

专业教学软件的开发分为三个阶段：一是教学基本版本（图1实线箭头所示），此版本软件应具有教学的大部分功能，能使教师应用软件进行普通理论教学；二是标准版本（图1虚线所示）：此版本软件应具有仿真与项目模拟的功能，基本完善理论教学与实践模拟有关的所有内容；三是理想版本（图1点线所示），此版本软件与学生考核系统建立联系，更加便于学校对教学的信息化管理。

软件基本版本的开发可与精品课建设并起，或是直接来源于精品课；标准版本的开发可引入各学科仿真软件的应用程序；理想版本的开发是与学生考核系统整合调试的过程。最终软件还应具有简单的二次开发或面向对象的使用特点，可以在教师讲授方法或授课对象发生变化时，方便的添加或重新组合教学资源以安排教学进度。

点划线矩形框中的课时，教师可根据不同的授课对象所需的不同知识点进行教学资源重新组合，安排适合授课对象学习的内容，同时授课对象也可据此方法来安排自学内容。

专业教学软件的开发团队应由学科任课教师和软件开发人员组成。教师负责整理分类完备的教学资源，并向软件开发人员提供教学内容的相关支持、提出软件使用界面和交互性有关的合理建议。软件开发人员将教学资源整合，并通过教学实践的反馈逐步实现软件的全部功能。

4专业教学软件辐射的范围

专业教学软件有益于学生的学习，学生不仅在课堂上能够接受生动易懂的理论知识，而且可以在业余时间有选择地进行自习；专业教学软件有助于教学方式的转变，教师不仅可以通过软件进行灵活的理论教学，而且可以通过仿真和模拟进行实践模拟教学，使学生更直观的掌握知识；专业教学软件有利于课程改革的深入，软件的课程资源共享不仅方便教师的授课，而且方便教师对于课程改革的思想集中，加速课改的进度。

从专业教学软件的特点不难看出，软件从知识上辐射了理论和实践，从对象上辐射了教师和学生，从发展上辐射了教学方式的转变和课程改革。除此之外，软件还与学校的网络化、信息化建设融为一体，并间接辐射了出版行业和促进了绿色环保式教育，辐射范围之广可想而知。

5机械设计基础专业教学软件

下面以高职机械设计基础课程为例，具体说明专业教学软件所应具有的功能。

机械设计基础课程的理论教学内容按照机构、零件的不同进行资源分类。以平面连杆机构为例，其资源应包括预备知识（平面机构自由度），平面四杆机构的分类、受力、设计，相关的仿真动画、实例视频、讲义、练习等。理论教学内容结束后，学生可通过参数化运动仿真的形式更直观、量化的理解机构运动。学生在实训之前，可通过由相应训练内容建立的项目模拟进行模拟实训过程和预测实训结果，这样做不仅可以实现实训的高效，而且可以尽量避免实训时材料的浪费。

如前所述，该软件具有教学方式的选择，同时也适合学生的自学，不仅仅是辅助教学的软件，而且是一个将教学、实训、教师、学生充分联系在一起的软件。

6结束语

综上所述，本文所研究的专业教学软件并不是普通的学科仿真辅助教学软件，也不只是一个加入了项目教学及仿真的独立学科教学软件，而是一个基于高职课改、为改变高职教学方式所探讨的一个软件解决方案，是一个系统工程，通过专业教学软件的开发及专业教学软件群的建设，能够解决高职中理论教育与实训的衔接度，并加速教育的网络化、信息化、集约化建设，为高等职业教育的发展提供了重要的参考。

参考文献：

[1]杨淑莹，张桦.“数字图像处理”软件的开发设计[J].天津师范大学学报2009，29（4）：76-80.

[2]刘建伟，罗雄麟.“可编程序控制器原理及其应用”课程试验教学软件的研制[J].技术应用，2009（3）：206-210.

[3]赵东，张建中，唐乃富，等.基于虚拟现实建模技术的园林机械教学软件的开发[J].中国林业教育2004（3）：36-37.

[4]梁涛，王岩青，张凌云，等.眼科仿真见习教学软件的研制与应用[J].青岛大学医院院学报，2009，45（6）：581-583.

[5]http://www.festo.com/.