基于虛擬仿真環(huán)境下的線上線下混合式課堂教學(xué)方法研究

崔嘉

【摘要】當(dāng)前，信息化教學(xué)能力已經(jīng)成為職業(yè)教育教師的基本素養(yǎng)。軌道交通作為一門新興專業(yè)，如何利用信息化手段使得課堂教學(xué)與企業(yè)需求精準(zhǔn)對接成為了軌道交通教學(xué)的重要課題。本文以《城市軌道交通行車組織》課程中的一個(gè)單元教學(xué)為例，從教學(xué)分析、教學(xué)設(shè)計(jì)思路、教學(xué)過程實(shí)施等幾個(gè)方面，闡述了信息化教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施的步驟，并歸納了信息化教學(xué)的優(yōu)勢和創(chuàng)新之處。

【關(guān)鍵詞】虛擬仿真;線上線下;教學(xué)設(shè)計(jì);教學(xué)方法

隨著全國開通城市軌道交通的城市不斷增加，各個(gè)企業(yè)對于軌道交通的調(diào)度人才的需求也在不斷加大。在城市軌道交通企業(yè)中，各個(gè)運(yùn)營崗位都需要掌握城市軌道交通行車組織技能。然而在高校傳統(tǒng)的授課模式中，由于缺乏工作場景的融入，導(dǎo)致教學(xué)需求無法被滿足，教學(xué)質(zhì)量也無法保證。因此，本文以《城市軌道交通行車組織》課程教學(xué)為例，探究虛擬仿真環(huán)境下的線上線下混合式課堂教學(xué)方法改革，以期為廣大教學(xué)工作者提供借鑒。

一、課程體系的改革

《城市軌道交通行車組織》課程是城市軌道交通運(yùn)營管理專業(yè)的核心課程。課程的內(nèi)容設(shè)置依托于城市軌道交通運(yùn)營管理規(guī)范要求，并使用大數(shù)據(jù)技術(shù)分析城市軌道交通企業(yè)崗位群對行車組織知識與技能的需求，經(jīng)過行業(yè)專家的多次論證，教學(xué)內(nèi)容設(shè)置目標(biāo)和企業(yè)目標(biāo)保持一致。

二、教學(xué)內(nèi)容的改革

對應(yīng)本專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，結(jié)合城市軌道交通運(yùn)營管理規(guī)范，將課程內(nèi)容重組為五個(gè)項(xiàng)目。整體授課過程充分以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)，倡導(dǎo)合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)，以實(shí)際行車中的某種故障作為實(shí)破點(diǎn)，通過發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、實(shí)際操作、探究學(xué)習(xí)活動(dòng)，獲得知識和技能。

軌道交通運(yùn)營企業(yè)相關(guān)崗位對于行車組織的操作技能和應(yīng)用分析能力要求較高，這也使得該課程內(nèi)容的技術(shù)性、操作性、實(shí)踐性都較強(qiáng)。在完成理論授課的同時(shí)還需要涉及地鐵行車值班員、調(diào)度員崗位在行車組織與設(shè)備監(jiān)控方面核心能力的培養(yǎng)。傳統(tǒng)的授課模式顯然無法滿足企業(yè)對于人才的需求。所以在教學(xué)活動(dòng)中將傳統(tǒng)的課堂講授模式變更為借助虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室的設(shè)備并采用線上線下混合式項(xiàng)目化教學(xué)的授課形式，使學(xué)生明確行車調(diào)度組織的具體要求，從而規(guī)范地完成行車組織工作。

根據(jù)企業(yè)崗位的需求和人才培養(yǎng)方案，課程的每一個(gè)教學(xué)單元的教學(xué)目標(biāo)都須重新修訂。本單元授課的內(nèi)容分為四個(gè)教學(xué)任務(wù)，按照理論知識的難易程度確定教學(xué)框架和授課順序，教學(xué)內(nèi)容難度較大、涉及崗位較多、操作較強(qiáng)，與電客車司機(jī)、調(diào)度員、值班員和站務(wù)員的核心崗位技能密切相關(guān)。

三、教學(xué)方法的改革

（一）多種教學(xué)方法并用

教學(xué)方法是教師“教”的方式和由教師指導(dǎo)的學(xué)生“學(xué)”的方式的綜合。為了合理有效地實(shí)施教學(xué)內(nèi)容，滿足企業(yè)崗位對于人才的需求，在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)要充分貫徹以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)理念。

1.啟發(fā)引導(dǎo)教學(xué)法。教師提出問題，啟發(fā)學(xué)生自主思考，再介紹解決問題的方法，如講解站間閉塞法時(shí)，先啟發(fā)學(xué)生思考軌旁ATP設(shè)備的種類及其故障對行車的影響，再歸納出站間閉塞法的概念，讓學(xué)生成為知識與能力的主動(dòng)構(gòu)建者，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式。

2.情景模擬教學(xué)法。在進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)過程中，模擬一些有關(guān)軌道交通運(yùn)營活動(dòng)的場景，組織學(xué)生積極參與，如在講解電話閉塞法時(shí)，通過模擬某站聯(lián)鎖設(shè)備故障，讓學(xué)生沉浸式學(xué)習(xí)。

3.角色扮演教學(xué)法。教師創(chuàng)設(shè)特定地鐵運(yùn)營環(huán)境，學(xué)生扮演站務(wù)員、電客車司機(jī)、值班員、調(diào)度員等，通過體驗(yàn)式學(xué)習(xí)演練，掌握技能。

4.案例分析教學(xué)法。分析和研究現(xiàn)有地鐵運(yùn)營故障案例，解釋所要講授的行車組織方法，提升學(xué)生解決崗位工作實(shí)際問題的能力。

5.仿真模擬教學(xué)法。通過城市軌道交通綜合實(shí)訓(xùn)室仿真系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)操訓(xùn)練，如模擬駕駛、手搖道岔等，實(shí)現(xiàn)單人和聯(lián)動(dòng)的多方位技能訓(xùn)練。

（二）充分利用仿真環(huán)境，構(gòu)建“授課—研討—訓(xùn)練”的工學(xué)教學(xué)交替模式

以真實(shí)設(shè)備為基礎(chǔ)，虛擬仿真為核心，為學(xué)生提供“授課—研討—訓(xùn)練”一體綜合技能訓(xùn)練。通過實(shí)訓(xùn)室內(nèi)的虛擬項(xiàng)目和引入的真實(shí)企業(yè)項(xiàng)目，學(xué)生可以在“做”中提升相應(yīng)素質(zhì)和技能。同時(shí)也將素質(zhì)教育的具體目標(biāo)、內(nèi)容及組織形式引入項(xiàng)目教學(xué)中。

在教學(xué)過程中，借助城市軌道交通綜合實(shí)訓(xùn)室，做到以真實(shí)設(shè)備為基礎(chǔ)，虛擬仿真為核心，幫助學(xué)生完成進(jìn)路排列、道岔轉(zhuǎn)換、列車調(diào)度等操作。練習(xí)課前，利用教學(xué)云平臺(tái)，建立課程資源庫，要求學(xué)生看新聞、學(xué)資源、訪實(shí)地。課中，基于綜合實(shí)訓(xùn)室的課堂環(huán)境，進(jìn)行企業(yè)專家在線示范、動(dòng)畫演示和虛擬仿真實(shí)操。課后，利用教學(xué)云平臺(tái)進(jìn)行在線測試、拓展演練和在線交流。在教學(xué)過程中，充分運(yùn)用豐富的信息技術(shù)與虛擬仿真軟件。

四、教學(xué)評價(jià)的改革

相對于傳統(tǒng)的課堂評價(jià)和課后測試評價(jià)，改革后的課程采用了多元化多層次全過程評價(jià)體系。體系中包含了教師、企業(yè)專家和學(xué)生多個(gè)評價(jià)主體，評價(jià)方法通過課前、課中、課后全過程評價(jià)，分任務(wù)對學(xué)生個(gè)人與學(xué)習(xí)小組進(jìn)行多層次考核。

由于《城市軌道交通行車組織》課程中包含大量的實(shí)踐性內(nèi)容，傳統(tǒng)的結(jié)果考核制度缺乏對于學(xué)生操作過程中細(xì)節(jié)的評價(jià)。線上虛擬仿真軟件評價(jià)的引用使得教師可以實(shí)時(shí)關(guān)注學(xué)生操作的步驟、動(dòng)作和效率，及時(shí)優(yōu)化自己的教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)方法。

五、結(jié)語

傳統(tǒng)教學(xué)存在的“進(jìn)不去、動(dòng)不了、難實(shí)現(xiàn)”等實(shí)踐性問題，通過本次教學(xué)改革，做到了線上線下的結(jié)合、虛擬現(xiàn)實(shí)的對接，達(dá)到了講練一體、工學(xué)結(jié)合。首先，借助在線教學(xué)平臺(tái)和虛擬仿真環(huán)境，為學(xué)生提供了豐富的學(xué)習(xí)資源與實(shí)際操作的機(jī)會(huì)，教學(xué)方法由理論傳授轉(zhuǎn)為虛擬仿真操作。整個(gè)教學(xué)過程充分運(yùn)用虛擬仿真軟件強(qiáng)化學(xué)生操作演練，提高了學(xué)生的專業(yè)核心技能，做到了與實(shí)際崗位的無縫對接。其次，教學(xué)空間由封閉課堂走向開放課堂。幫助學(xué)生樹立了安全的職業(yè)道德觀;充分利用碎片化時(shí)間，提高了課堂效率。最后，教學(xué)過程圍繞行車安全，向?qū)W生灌輸工作崗位中的“行車無小事”意識，體現(xiàn)了地鐵運(yùn)營崗位立足本職、嚴(yán)守規(guī)章、精準(zhǔn)操作、堅(jiān)守責(zé)任的工匠精神。

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（作者單位：南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院）