入云入室入袋的車輛工程專業(yè)課混合式教學(xué)改革實踐

李萍 肖乾 羅世民

摘 要：信息化背景下，多種教學(xué)方式的相繼出現(xiàn)，時刻沖擊著傳統(tǒng)教學(xué)。本文提出了“入云入室入袋”的混合式教學(xué)法，并在車輛工程教學(xué)中實踐，取得了較好成效。以云平臺為基礎(chǔ)，結(jié)合虛擬+現(xiàn)實教室、通過手機就能訪問互動的混合式教學(xué)模式，充分體現(xiàn)OBE教學(xué)理念。本文從現(xiàn)狀研究、目標(biāo)制定及具體實踐等方面進(jìn)行了闡述。實踐表明，混合式教學(xué)兼顧線上自主與線下引導(dǎo)，能夠有效促進(jìn)學(xué)生知識的遷移，實現(xiàn)綜合能力的提高。

關(guān)鍵詞：混合式;車輛工程專業(yè);教學(xué)改革;線上;線下

中圖分類號：G64? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1673-9132（2020）16-0011-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2020.16.005

一、現(xiàn)狀研究

傳統(tǒng)的理論教學(xué)，基本遵循“教師教、學(xué)生聽”的單向灌輸模式，尤其適合大班教學(xué)，但是教師對課堂的管控度很低，缺乏互動，學(xué)生的參與度不高，課堂教學(xué)效果不佳。隨著“項目化”“教—學(xué)”一體化教學(xué)改革的推行，學(xué)生的參與度有所提高，但一些客觀條件的局限性仍然存在。

以車輛工程專業(yè)為例，鐵路機械笨重復(fù)雜，無法實體展示結(jié)構(gòu)突出原理;實驗設(shè)備昂貴單一、臺套數(shù)有限、擴展體驗難，都是限制教學(xué)發(fā)展、難以克服的客觀因素。隨著中國高校數(shù)字化建設(shè)的不斷完善，在大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術(shù)的影響下，混合式教學(xué)成了教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的新途徑。

二、目標(biāo)制定

混合式教學(xué)模式?jīng)]有統(tǒng)一的規(guī)定。考慮學(xué)習(xí)和教學(xué)的一般規(guī)律，要發(fā)揮線上和線下兩種教學(xué)的優(yōu)勢，我們從以下三個方面開展了工作。

（一）建設(shè)線上資源

線上資源是開展混合式教學(xué)的前提。線上資源的建設(shè)內(nèi)容是圍繞課程教學(xué)目標(biāo)來設(shè)計的。微課、慕課、超星學(xué)習(xí)通等平臺都是線上資源的良好載體。建設(shè)線上資源的初衷是希望把傳統(tǒng)的課堂講授通過微視頻的形式進(jìn)行前移，實際上是把傳統(tǒng)課堂教授內(nèi)容通過網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行了前置，學(xué)生可以自由地掌控學(xué)習(xí)時間，充分地發(fā)揮個人理解力，盡可能帶著較好的基礎(chǔ)知識和基礎(chǔ)問題走進(jìn)現(xiàn)實課堂。

對于非信息技術(shù)專業(yè)的教師，打造畫質(zhì)精良、動畫效果高的課件作品無疑是不現(xiàn)實的，這就需要學(xué)校層面的支持。實現(xiàn)的途徑通常有三種：一是學(xué)校出資，對外委托課件制作公司，配合教師來共同完成;二是鼓勵成立校內(nèi)的專業(yè)制作團隊，支持團隊進(jìn)行軟件的學(xué)習(xí)，打造自己的專業(yè)課件制作隊伍;三是鼓勵教師利用簡易的電腦錄屏軟件、編輯軟件制作一些沒有特殊要求的微課、MOOC作品，整個過程，也是提高教師信息素養(yǎng)的一個有效途徑。

課堂上，教師的講授功能弱化，轉(zhuǎn)而為針對重點、難點或者學(xué)生反饋回來的共性問題的討論、答疑上。

（二）組織線下活動

線下活動要能夠檢驗、鞏固、轉(zhuǎn)化線上知識的學(xué)習(xí)。線上資源再豐富，隔著冰冷的屏幕，構(gòu)建的始終是一個相對自閉的環(huán)境。即使加入了小組群聊、師生互動，仍舊無法替代現(xiàn)實世界。線下活動是建立在人與人之間的情感上的交流。

通過線上自學(xué)，學(xué)生基本掌握了專業(yè)知識點;通過線下，教師幫助查缺補漏，難點突破后，剩下的就是通過設(shè)計一定的課堂教學(xué)活動來檢驗所學(xué)。傳統(tǒng)的方式是通過課堂作業(yè)或者一個目標(biāo)測試來實現(xiàn)，這個形式不是不好，而是不能一味貫穿始終，否則容易讓人生厭。課堂改革的目標(biāo)是以學(xué)生為主體，教師可以鼓勵學(xué)生參與進(jìn)來，由學(xué)生自己出題、自己解答;也可以給幾個經(jīng)典案例，組織學(xué)生進(jìn)行開放式討論，檢驗學(xué)習(xí)認(rèn)知的同時，擴展思維的廣度和深度，使其實現(xiàn)一些更加高層面的教學(xué)目標(biāo)。從而讓學(xué)生有更多的機會在認(rèn)知層面參與學(xué)習(xí)、發(fā)表觀點，而不是像以往一樣通過點名，關(guān)注學(xué)生是否來了教室。

（三）建立過程評估

線上評估，可以基于在線教學(xué)平臺根據(jù)學(xué)生的上線率、上線時間、在線闖關(guān)小游戲或闖關(guān)問答得分（時間）來綜合評價課前情況;線下除了到課率，關(guān)鍵還要關(guān)注學(xué)生對問題的參與度，有沒有團隊意識，有沒有參與討論，有沒有個人觀點，有沒有發(fā)表意見。這些，都是了解學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要依據(jù)。通過這些反饋，讓“教-學(xué)”的活動更加具有針對性，而且對學(xué)生形成一種激勵。

期末測試成績是一門課程學(xué)習(xí)的一個成果，目標(biāo)測試也可以作為學(xué)習(xí)過程中的一個階段性成果?？荚嚥粦?yīng)拘泥于一張試卷，可以主觀題與客觀題相結(jié)合，鼓勵開放式命題，拋棄標(biāo)準(zhǔn)答案，以體現(xiàn)學(xué)生對專業(yè)知識的掌控度、對問題的探究意識和探究水平為評分依據(jù)。無論是線上還是線下，過程和結(jié)果都需要開展評估，過程評估能給予學(xué)生及時的學(xué)習(xí)反饋，也能幫助教師及時調(diào)整教學(xué)方法，形成有效的反饋機制、持續(xù)改進(jìn)。

三、具體實踐

面向國家建設(shè)和經(jīng)濟發(fā)展需求，圍繞我?！敖煌ㄌ厣④壍篮诵摹钡霓k學(xué)定位，車輛工程專業(yè)旨在培養(yǎng)具備軌道車輛基本理論和專業(yè)技能，能在軌道車輛領(lǐng)域從事設(shè)計制造、運用維護與管理等方面工作的工程技術(shù)人才，積極推動教學(xué)改革。秉承“課堂教學(xué)改革是教育改革核心”的理念，以課堂教學(xué)效果為導(dǎo)向，采用不斷發(fā)展的3D技術(shù)以及信息技術(shù)持續(xù)推進(jìn)軌道車輛專業(yè)課堂教學(xué)改革，探索構(gòu)建一個小班教學(xué)、以學(xué)生為中心的課堂行動模式并不斷實踐優(yōu)化。

（一）入室

車輛專業(yè)教學(xué)如大多數(shù)工科教學(xué)一樣，軌道車輛實物龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，原理抽象，教師教起來吃力，學(xué)生學(xué)起來費勁。為解決這個局面，專業(yè)首先成立了三維建模團隊，使用三維CAD造型軟件Pro/E等完成了車輛轉(zhuǎn)向架、車端連接裝置、車體等主要零部件的數(shù)字化建模，把火車變成3D數(shù)字化模型（如附圖1所示）。教師可在課堂上對模型進(jìn)行縮放、旋轉(zhuǎn)、拆裝、剖視等操作展示其結(jié)構(gòu)，同時還可以結(jié)合動畫技術(shù)展示其工作原理，把“火車開進(jìn)了教室”。

（二）入云

2016年是虛擬現(xiàn)實（VR）技術(shù)發(fā)展元年，由于其逼真的3D效果、豐富的交互方式以及沉浸感等優(yōu)點，VR在教育領(lǐng)域得到廣泛運用。在原有3D技術(shù)和軌道車輛3D數(shù)字化模型基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮VR/AR技術(shù)軟硬件特點，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及云技術(shù)的發(fā)展，搭建軌道車輛課堂VR資源庫。

資源庫是一個SaaS層基于Web的VR資源教學(xué)軟件平臺，可供云用戶直接使用。VR云平臺能實現(xiàn)將軌道車輛VR資源放入云平臺存儲并支持教學(xué)編輯，更支持多種平臺訪問，包括云終端、PC機、云電視機、手機平臺等（如附圖2所示）。

資源層面將所有的軌道車輛的二維及三維教學(xué)資源進(jìn)行整合，存儲在“云端”。這減輕了教師“負(fù)擔(dān)”，可用于服務(wù)微課、翻轉(zhuǎn)課堂;硬件層面主要采用虛擬化技術(shù)來強化服務(wù)器的硬件性能、弱化PC客戶端性能，用戶使用/訪問要求低（只要能接入網(wǎng)絡(luò)就能訪問），便于推廣;平臺層面支持師生互動，也支持多用戶在線交互學(xué)習(xí)，利于培養(yǎng)協(xié)作機制，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

（三）入袋

碎片化課堂是一場學(xué)習(xí)模式的革命，它將原本系統(tǒng)堆砌的專業(yè)內(nèi)容打散、形成碎片化知識點，再將知識點進(jìn)行編輯、封裝成“知識盒子”，對應(yīng)形成二維碼。學(xué)生可以通過微信、QQ掃碼等形式，隨時訪問“知識盒子”。

與傳統(tǒng)的課堂學(xué)習(xí)相比，具有便捷性、高效性、針對性強、學(xué)習(xí)資源充足等特點。為了讓軌道交通專業(yè)學(xué)生創(chuàng)建個性化的學(xué)習(xí)模式，為學(xué)生自主選擇學(xué)習(xí)時間、學(xué)習(xí)地點提供了可能。學(xué)生也可以用手機、平板電腦等介質(zhì)隨時隨地登錄VR APP進(jìn)行學(xué)習(xí)，把原來只能到存放在實驗室的、體積龐大的車輛零部件從云端讀取到手機中，實現(xiàn)隨時隨地學(xué)習(xí)。

四、結(jié)語

經(jīng)過幾年實踐，混合式教學(xué)由于其互動性強，能較好地引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)而廣受學(xué)生青睞。學(xué)生從學(xué)會耐心傾聽到學(xué)會靜心思考，從學(xué)會有序發(fā)言到學(xué)會分工合作，從學(xué)會責(zé)任分擔(dān)到學(xué)會成果分享，每一步都印證著專業(yè)改革之路的成長。

在“互聯(lián)網(wǎng)+”的背景下，賦予了混合式教學(xué)新的內(nèi)涵，它沒有統(tǒng)一的模式和規(guī)律，不限于任何教學(xué)理論、教學(xué)策略和方法、教學(xué)組織形式，就是要充分發(fā)揮“線上”和“線下”兩種教學(xué)的優(yōu)勢改良傳統(tǒng)教學(xué)。使用在線平臺，建設(shè)數(shù)字化的教學(xué)資源和虛擬仿真實驗（訓(xùn)）資源，不是開展混合式教學(xué)的最終目的，而是通過形式多樣的教學(xué)活動，有效提升多數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)深度。在車輛工程專業(yè)課程實施混合式教學(xué)，促使教師由知識的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)的設(shè)計者和引導(dǎo)者，教學(xué)由“教師為中心”向“學(xué)生為中心”轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)“教為學(xué)服務(wù)”的轉(zhuǎn)變。

參考文獻(xiàn)：

[1]高路恒，王斯海，王海鑫.基于線上線下多平臺的混合式教學(xué)方法研究與實踐[J].科技風(fēng)，2019（25）.

[2]賈相武.基于“虛擬+現(xiàn)實+云課堂”的混合式教學(xué)研究與實踐——以城市軌道交通車輛檢修課程為例[J].管理觀察，2019（1）.