文/東莞理工學(xué)校 鄭新強(qiáng)

隨著信息化技術(shù)在職業(yè)教育中的縱深發(fā)展，涌現(xiàn)了大量的信息化教學(xué)應(yīng)用工具，極大地豐富了教學(xué)資源，隨之也出現(xiàn)了各種新的教學(xué)手段。作為普通一線教師，也很容易被這個(gè)信息化的浪潮所淹沒，只能被動(dòng)地接受這些新事物。如何能快速地適應(yīng)現(xiàn)在的變革并在新技術(shù)的大潮中找到正確的方向，只有在不斷地學(xué)習(xí)、實(shí)踐和探索中，掌握綜合運(yùn)用信息化教學(xué)技術(shù)的能力。

一、汽車電氣課程教學(xué)特點(diǎn)和現(xiàn)狀

1.汽車電氣課程是汽車維修專業(yè)的主要課程之一，相對(duì)于其他專業(yè)課，其理論知識(shí)概念更為抽象；電氣部件分布在汽車的各個(gè)角落，實(shí)操離散性大、過程具有隱蔽性，不太便于演示；電氣系統(tǒng)故障診斷需要培養(yǎng)學(xué)生的邏輯判斷能力，而不是簡(jiǎn)單的拆裝；某些操作帶有危險(xiǎn)性，直接實(shí)操可能造成事故。

2.在汽車維修專業(yè)課程中，已經(jīng)有許多教學(xué)改革的研究，如工作過程系統(tǒng)化、翻轉(zhuǎn)課堂、探究式學(xué)習(xí)、項(xiàng)目化學(xué)習(xí)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)等等，在提高學(xué)生的主動(dòng)性方面產(chǎn)生了積極的作用；各種慕課平臺(tái)、移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)、VR技術(shù)等運(yùn)用也不少。但是針對(duì)汽車電氣課程的改革還需繼續(xù)深入，如研究如何利用信息化技術(shù)實(shí)現(xiàn)高效率的分組實(shí)操、如何及時(shí)評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)效果等問題。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)與傳統(tǒng)實(shí)操課程有機(jī)結(jié)合的研究

1.近年來，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)得到了快速發(fā)展，以“沉浸式VR技術(shù)”為主的虛擬現(xiàn)實(shí)科技讓人仿佛置身于工作環(huán)境中，再現(xiàn)完整的工作過程。在教學(xué)中采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有許多的優(yōu)點(diǎn)：創(chuàng)造出的虛擬教學(xué)場(chǎng)景豐富、靈活多變，有利于提高學(xué)生的興趣；可以體驗(yàn)不同車型的操作，還便于設(shè)置故障；便于增加實(shí)操輪次，低耗環(huán)保；演示效果好，方便分組，解決小班大班的問題；對(duì)于有危險(xiǎn)的實(shí)操也可以勝任。但虛擬現(xiàn)實(shí)也有自身的缺點(diǎn)：無法替代傳統(tǒng)實(shí)操，無法模擬實(shí)操真實(shí)手感；實(shí)操驗(yàn)證臨場(chǎng)感和成就感不強(qiáng)；軟件質(zhì)量參差不齊，需要仔細(xì)甄選；軟件和設(shè)備調(diào)試復(fù)雜，操作繁瑣；購(gòu)入成本昂貴、更新?lián)Q代快。

2.將虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合，就是要發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，合理安排實(shí)操課程，虛擬實(shí)操和傳統(tǒng)實(shí)操同時(shí)進(jìn)行。比如在汽車電氣檢修中，主要的故障類型分為：系統(tǒng)故障、元件故障和線路故障三大類，其中系統(tǒng)故障涉及的范圍較廣，學(xué)生需要較長(zhǎng)的時(shí)間來檢查和判斷、同時(shí)需要較強(qiáng)的邏輯分析能力，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以避免過于繁瑣的常規(guī)操作，直入主題；元件故障則針對(duì)性較強(qiáng)，考驗(yàn)學(xué)生對(duì)元件的工作原理的掌握程度，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以方便地模擬出各種損壞元件的特性；線路故障的檢查，考驗(yàn)的是學(xué)生的測(cè)量和拆裝基本功，即使用工量具的標(biāo)準(zhǔn)性和操作規(guī)范性，這時(shí)用實(shí)物進(jìn)行實(shí)操是最好的，體現(xiàn)傳統(tǒng)實(shí)操的不可替代性。

3.混合式教學(xué)的特點(diǎn)以及在虛實(shí)結(jié)合的教學(xué)中起到的作用。混合式教學(xué)(Blending teaching)就是要把傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式的優(yōu)勢(shì)和數(shù)字化或網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來，也就是說既發(fā)揮教師主導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過程的主導(dǎo)作用，又要充分體現(xiàn)學(xué)生作為學(xué)習(xí)過程主體的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性。信息化技術(shù)成為推動(dòng)教學(xué)形式改革的原動(dòng)力，極大地改變了學(xué)習(xí)方式、提高了學(xué)習(xí)效率。在資源獲取、課前任務(wù)、演示展示、專家連線、評(píng)價(jià)生成、課后拓展等方面運(yùn)用線上教學(xué)工具，能實(shí)現(xiàn)以往任何時(shí)候都不可能達(dá)到的高效率。

三、虛實(shí)結(jié)合的混合式教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施

1.虛實(shí)結(jié)合的混合式教學(xué)總體設(shè)計(jì)

教師對(duì)于教學(xué)新技術(shù)的應(yīng)用要想處于主動(dòng)地位，必須堅(jiān)持以下三個(gè)原則：(1)以正確的教學(xué)思想、教學(xué)理論為指導(dǎo)，做好教學(xué)總體設(shè)計(jì)。(2)有機(jī)地結(jié)合信息化手段和傳統(tǒng)的教學(xué)手段，發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)。(3)在實(shí)踐過程中要不斷地總結(jié)反饋，根據(jù)實(shí)踐效果來不斷修正教學(xué)設(shè)計(jì)、改進(jìn)教學(xué)方法。

在《汽車電氣》課程的教學(xué)設(shè)計(jì)中，圍繞“素養(yǎng)與技能高度融合”這一核心理念，在培養(yǎng)技能的同時(shí)更注重學(xué)生個(gè)人素質(zhì)的提高。首先要深入企業(yè)調(diào)研，邀請(qǐng)校企合作專家對(duì)課程規(guī)劃進(jìn)行指導(dǎo)，加強(qiáng)校企精準(zhǔn)對(duì)接、精準(zhǔn)育人的“雙精準(zhǔn)”培養(yǎng)策略；根據(jù)企業(yè)對(duì)學(xué)生崗位職業(yè)能力的要求，按照典型工作任務(wù)表，整理相關(guān)教學(xué)視頻、虛擬仿真動(dòng)畫、微課、教學(xué)PPT等數(shù)字資源，放到學(xué)習(xí)平臺(tái)，方便學(xué)生利用“碎片時(shí)間”進(jìn)行自主學(xué)習(xí)；課堂教學(xué)采用任務(wù)引領(lǐng)、行動(dòng)導(dǎo)向的教學(xué)方法進(jìn)行，現(xiàn)場(chǎng)發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，指導(dǎo)學(xué)生通過自主探究、小組合作的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)，體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念；具體教學(xué)過程采用“虛實(shí)結(jié)合”的實(shí)操手段，充分利用VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的便利性和實(shí)車檢修的真實(shí)性優(yōu)勢(shì)，做到虛實(shí)互補(bǔ)；利用學(xué)習(xí)平臺(tái)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，對(duì)教學(xué)各環(huán)節(jié)產(chǎn)生的過程數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析，生成過程性評(píng)價(jià)，讓教師及時(shí)掌握教學(xué)效果，以調(diào)整教學(xué)策略。

2.在汽車電氣課程中的具體實(shí)施

中職《汽車電氣》課程學(xué)習(xí)的是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和車身各大電氣系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)，除了要求學(xué)生掌握基本的電工電子基礎(chǔ)、電路知識(shí)、電氣部件結(jié)構(gòu)原理知識(shí)之外，還要求對(duì)典型故障有診斷能力。下面以“點(diǎn)火系統(tǒng)故障檢修”這一典型工作任務(wù)為例，講述“虛實(shí)結(jié)合”的混合式教學(xué)的具體實(shí)施。

圖1 “虛實(shí)結(jié)合”的混合教學(xué)流程圖

“點(diǎn)火系統(tǒng)故障檢修”任務(wù)是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、工作原理、部件檢查和系統(tǒng)電路等知識(shí)的綜合運(yùn)用。教學(xué)對(duì)象是汽車維修專業(yè)3年級(jí)的學(xué)生，他們已經(jīng)學(xué)習(xí)了點(diǎn)火系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)，掌握了基本工具量具的使用，能看懂簡(jiǎn)單的汽車電路圖，大部分學(xué)生的邏輯思維能力較弱，但對(duì)動(dòng)手實(shí)操還是有較為濃厚的興趣，對(duì)于手機(jī)端的教學(xué)平臺(tái)使用也很熟悉。本次任務(wù)的學(xué)習(xí)重點(diǎn)是點(diǎn)火系統(tǒng)故障檢修流程，學(xué)習(xí)難點(diǎn)是點(diǎn)火系統(tǒng)故障檢修方案的制訂。根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容及學(xué)情分析，采用“虛實(shí)結(jié)合，分組教學(xué)”的線上線下混合教學(xué)方法，將全班學(xué)生分成6個(gè)學(xué)習(xí)小組，通過設(shè)置課前任務(wù)、課中展示、分組實(shí)操等環(huán)節(jié)來引導(dǎo)學(xué)生采用自主探究，小組合作、實(shí)操驗(yàn)證的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)。

教學(xué)流程如圖1所示，知識(shí)儲(chǔ)備和計(jì)劃制定的目的是培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力和分析能力，注重實(shí)操環(huán)節(jié)的同時(shí)，又保證充足的理論學(xué)習(xí)；計(jì)劃實(shí)施為用時(shí)最多的環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在多輪練習(xí)之后掌握知識(shí)和技能；檢查控制和評(píng)價(jià)反饋則是修正策略，使教學(xué)實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)。

課前由教師通過學(xué)習(xí)平臺(tái)上傳微課預(yù)習(xí)視頻、發(fā)布調(diào)研任務(wù)，學(xué)生通過線上預(yù)習(xí)了解本次課的重點(diǎn)內(nèi)容，調(diào)研造成點(diǎn)火系統(tǒng)無火故障的原因，完成課前任務(wù)。通過學(xué)習(xí)平臺(tái)，教師可以及時(shí)掌握學(xué)生的課前任務(wù)完成情況，了解預(yù)習(xí)效果，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境。

課中，學(xué)生在完成知識(shí)儲(chǔ)備的前提下，進(jìn)行小組討論、查閱資料，制訂點(diǎn)火系統(tǒng)故障檢修的方案。教師引導(dǎo)學(xué)生分組展示方案，通過對(duì)比討論，得出最后的檢修流程方案，然后由教師匯總各小組的方案，進(jìn)行點(diǎn)評(píng)及優(yōu)化調(diào)整。

在計(jì)劃實(shí)施這一重點(diǎn)環(huán)節(jié)，則體現(xiàn)了“虛實(shí)結(jié)合”的實(shí)操教學(xué)運(yùn)用，即3組學(xué)生使用VR虛擬設(shè)備，另外3組學(xué)生使用實(shí)車同時(shí)進(jìn)行實(shí)操，既解決了VR操作與實(shí)車操作進(jìn)度不同的問題，又解決了系統(tǒng)故障和元件故障在實(shí)車上難以設(shè)置以及所帶來的高消耗問題。在VR設(shè)備上每輪操作時(shí)間為15分鐘，而在實(shí)車上每輪操作時(shí)間為30分鐘，這樣在VR設(shè)備上檢修“系統(tǒng)故障”和“元件故障”所用的時(shí)間剛好與實(shí)車上檢修“線路故障”所用的時(shí)間相當(dāng)，VR組和實(shí)車組進(jìn)度一致，完成之后便可輪換。由于VR虛擬軟件都帶有提示和監(jiān)控功能，學(xué)生都可自行操作，所以在這一環(huán)節(jié)教師的主要注意力可以放在實(shí)車組的學(xué)生身上。實(shí)操結(jié)束后，各小組還可以回看實(shí)操過程，及時(shí)查漏補(bǔ)缺。

四、學(xué)習(xí)效果分析

通過在部分班級(jí)使用“虛實(shí)結(jié)合”的混合式教學(xué)實(shí)際效果來看，學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)有明顯提高，在學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)出來的“八個(gè)維度”的能力也有顯著提升。一方面是運(yùn)用了信息化的學(xué)習(xí)平臺(tái)和VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等新的教學(xué)手段，吸引了學(xué)生的興趣、調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性；另一方面是通過“虛實(shí)結(jié)合”的方式，解決了實(shí)操中的一些難題，突破了教學(xué)的難點(diǎn)，同時(shí)通過線上線下混合式學(xué)習(xí)，提高了學(xué)習(xí)效率。

但就目前來說，“虛實(shí)結(jié)合”的混合式教學(xué)還是有一定的限制，硬件上存在設(shè)備投入大，占用場(chǎng)地大，系統(tǒng)維護(hù)較為復(fù)雜等問題；軟件上存在對(duì)教師的信息化運(yùn)用能力要求高，課前準(zhǔn)備工作繁重等問題。需要針對(duì)這些問題進(jìn)行改進(jìn)，比如采用傳統(tǒng)的電腦模擬仿真實(shí)操軟件也能達(dá)到虛擬實(shí)操的目的，但在使用體驗(yàn)感受上則會(huì)打些折扣；更加合理地優(yōu)化分組方式，相應(yīng)減少設(shè)備臺(tái)套數(shù)量；建立完善的教學(xué)資源庫(kù)，為教學(xué)準(zhǔn)備提供足夠豐富的素材。

相信在未來，隨著技術(shù)的進(jìn)步和信息化設(shè)備的普及，在教學(xué)中運(yùn)用“虛實(shí)結(jié)合”的教學(xué)方法，能收到更理想的效果。在信息化教學(xué)改革的探索過程中，將會(huì)產(chǎn)生更多新思路、新方法，運(yùn)用新技術(shù)帶來的優(yōu)勢(shì)，讓學(xué)生更加“有趣”地學(xué)習(xí)，也更加“有效”地學(xué)習(xí)。