“新能源汽車維護與故障診斷”課程“虛擬直播+遠程實訓(xùn)”教學(xué)模式探索與實踐*

任 璐

（長江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430212）

0 引言

在線教學(xué)是遠程教育在互聯(lián)網(wǎng)時代的一種新形式[1]，以5G 為代表的移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)飛速發(fā)展，使得線上教育資源迅速普及，人們只需要一部手機，就可以學(xué)習(xí)到各種知識技能?！耙苿踊ヂ?lián)網(wǎng)+新能源汽車革命”為高職新能源汽車專業(yè)教學(xué)模式的發(fā)展提供了新土壤。“虛擬直播+遠程實訓(xùn)”教學(xué)模式的出發(fā)點是以學(xué)生為中心，核心思想是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，方便學(xué)生隨時隨地想學(xué)就學(xué)，能學(xué)能練，以實現(xiàn)學(xué)生職業(yè)技能學(xué)好會用的目標(biāo)。

這種新型模式為高等教育帶來了諸多便捷，它通過跨媒體聚焦使用云計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)，利用豐富的網(wǎng)絡(luò)信息資源管理平臺和共享優(yōu)質(zhì)課程資源，可以有效提高高校教育信息化水平并極大地提升教學(xué)效果[2]。它的優(yōu)勢和創(chuàng)新之處在于隨時隨地想學(xué)就學(xué)，能學(xué)能練，從而提高技能學(xué)習(xí)的可獲得性以及教學(xué)質(zhì)量。目前，高職院校的教學(xué)模式改革主要面臨兩個問題：一是如何利用優(yōu)質(zhì)的課程資源，滿足學(xué)生技能學(xué)習(xí)階段差異化的需求；二是如何提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。“虛擬直播+遠程實訓(xùn)”教學(xué)模式可隨時開展技能教學(xué)活動，虛擬直播引導(dǎo)學(xué)生實時學(xué)習(xí)，遠程實訓(xùn)強化學(xué)生手腦并用，最終提升學(xué)生學(xué)習(xí)效率，增強學(xué)生學(xué)習(xí)動力。

1 “新能源汽車維護與故障診斷”課程虛擬直播混合教學(xué)模式的構(gòu)建

職業(yè)教育的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力，包括知識、技能與態(tài)度三個方面，其中技能是職業(yè)教育的主要目標(biāo)[3]。高職新能源汽車專業(yè)立足職業(yè)教育，服務(wù)新能源汽車產(chǎn)業(yè)，培養(yǎng)理想信念堅定，德、智、體、美、勞全面發(fā)展，系統(tǒng)掌握新能源汽車技術(shù)必備的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，面向新能源整車制造、汽車修理與維護等領(lǐng)域，具有新能源汽車生產(chǎn)制造、營銷管理、機電維修、性能檢測、充電站維護等崗位能力，具備敬業(yè)、精益、專注、創(chuàng)新等新時代工匠精神的高素質(zhì)技術(shù)技能人才。為此，本團隊構(gòu)建了“虛擬直播+遠程實訓(xùn)”混合教學(xué)模式，該模式立足于實踐，全方位培養(yǎng)學(xué)生思維方式與學(xué)習(xí)能力，實現(xiàn)職業(yè)教育教學(xué)模式的優(yōu)化。

1.1 課前準(zhǔn)備階段

在遠程教育研究領(lǐng)域，如何在師生時空分離的在線教學(xué)模式下進行技能訓(xùn)練，還在探索階段[3]。長江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院通過前期硬件建設(shè)，構(gòu)建智慧教室和產(chǎn)教融合實訓(xùn)中心，實現(xiàn)虛擬直播校園教學(xué)環(huán)境的搭建，方便學(xué)生更好地融入虛擬直播環(huán)境。通過與景格科技合作，完成“汽車故障診斷”“發(fā)動機拆裝”“新能源汽車故障診斷”三套虛擬仿真教學(xué)軟件安裝。通過與超星學(xué)習(xí)通、學(xué)銀在線等在線學(xué)習(xí)平臺合作[4]，將PPT、AR 視頻、動畫等教學(xué)資源上傳至平臺，實現(xiàn)數(shù)字化教學(xué)資源平臺搭建，方便學(xué)生隨時隨地進行虛擬直播學(xué)習(xí)。課前通過提供活頁式任務(wù)工單、汽車維修手冊以及作業(yè)評價表等文本資料，幫助學(xué)生提前了解虛擬直播教學(xué)內(nèi)容。最后，利用騰訊會議、QQ、微信、小愛同學(xué)等在線通信軟件，完成職業(yè)教育虛擬直播混合式教學(xué)模式課前準(zhǔn)備階段。

1.2 課前學(xué)習(xí)階段

虛擬直播教學(xué)模式在課前學(xué)習(xí)階段，通過高質(zhì)量的教學(xué)整體設(shè)計，解決高職學(xué)生自主學(xué)習(xí)意愿不強、學(xué)習(xí)效率不高、學(xué)習(xí)效果不好的問題，改進提高職教教學(xué)模式。第一步，虛擬直播教學(xué)模式要在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上，對學(xué)生進行多維分析，把握學(xué)情特點；第二步，虛擬直播教學(xué)模式要以工作崗位為引領(lǐng)，以課證融通為抓手，重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容；第三步，虛擬直播教學(xué)模式以學(xué)習(xí)實用技能為目標(biāo)，以德技并修為前提，來確定教學(xué)目標(biāo)；第四步，虛擬直播教學(xué)模式要以行動為導(dǎo)向，分別在課前、課中、課后三階段，通過明確任務(wù)、制定計劃、分析決策、操作實施、析微察異、總結(jié)改進六步法優(yōu)化教學(xué)策略；第五步，虛擬直播教學(xué)模式要通過學(xué)校與企業(yè)共建專業(yè)，虛擬仿真與實訓(xùn)操作相結(jié)合來豐富教學(xué)資源；第六步，虛擬直播教學(xué)模式要建立過程考核機制，通過看板管理方法對學(xué)生學(xué)習(xí)情況實施立體評價。

1.3 課中研學(xué)階段

虛擬直播教學(xué)模式在課程教學(xué)中遵循六步走方針。第一步，模擬維修接待情境，明確本次學(xué)習(xí)任務(wù)；第二步，學(xué)生自行制定車輛檢修計劃，并通過在仿真軟件上虛擬實訓(xùn)來驗證車輛檢修計劃是否完善；第三步，教師與學(xué)生共同分析車輛檢修計劃優(yōu)缺點，不斷改進，不斷完善，確定最終車輛檢修計劃；第四步，實施操作過程中模擬實際工作場景，在此場景中完成檢修任務(wù)；第五步，課中研學(xué)階段全過程析微察異，同學(xué)們時刻注意整理、整頓、清掃、清潔、安全、素養(yǎng)和節(jié)約，并且完成自查與互查工作；第六步，同學(xué)們分小組，派代表匯報本次虛擬直播操作過程，教師在聽取每組代表匯報完畢后，進行點評，最后師生一起總結(jié)改進虛擬直播教學(xué)效果。在收集同學(xué)們學(xué)習(xí)反饋意見后，完善后續(xù)虛擬直播教學(xué)模式。

1.4 課后練評階段

虛擬直播教學(xué)模式課后練評階段包含學(xué)生課后練評和教師完善后續(xù)教學(xué)兩部分。學(xué)生通過自評、互評及教師點評，了解到自己實際技能達成度，如果技能達成度不理想，需要課后多加練習(xí)；學(xué)生在實際技能學(xué)習(xí)過程中遇到問題需第一時間自己動手解決，自己無法解決則可請教同學(xué)或教師。教師針對學(xué)生碰到的問題及時解答，并將各種問題歸納總結(jié)，結(jié)合正負(fù)反饋持續(xù)改進后續(xù)教學(xué)。

在虛擬直播教學(xué)模式實施過程中，通過虛擬仿真與實訓(xùn)操作相結(jié)合，達到了增強學(xué)生規(guī)范操作意識、提高學(xué)生崗位適應(yīng)能力的目的；通過三段六步一反饋，各環(huán)節(jié)嚴(yán)格考核，使學(xué)生技能達成度顯著提高；通過落實崗位、課程、賽項、證書四融通，不僅使考證學(xué)生考證通過率明顯提高，而且使參賽學(xué)生技能大賽成績顯著提高。

2 “新能源汽車維護與故障診斷”課程遠程實訓(xùn)混合式教學(xué)模式的構(gòu)建

清華大學(xué)教育研究院《新冠疫情防控期間職業(yè)教育領(lǐng)域在線教育應(yīng)用研究總報告》的調(diào)查結(jié)果表明，在涉及技能訓(xùn)練的課程中，僅36.6%的被調(diào)研課程進行技能的在線教學(xué)，且以技能的觀摩學(xué)習(xí)為主[5]。遠程實訓(xùn)混合式教學(xué)模式的構(gòu)建目的在于改變目前不利局面。

2.1 基于虛擬仿真實訓(xùn)環(huán)境的車輛故障診斷在線教學(xué)模式

該模式以熟悉車輛結(jié)構(gòu)、掌握診斷思路為主要教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)內(nèi)容具體表現(xiàn)為了解新能源汽車構(gòu)造，包括大三電系統(tǒng)和小三電系統(tǒng)。通過虛擬仿真軟件學(xué)生可以仔細觀察新能源汽車各個部件的結(jié)構(gòu)組成。相關(guān)軟件組合包括：學(xué)習(xí)通平臺、學(xué)銀在線平臺、騰訊會議和景格虛擬仿真軟件等；教學(xué)方法以教師演示—學(xué)生模仿法為主；教學(xué)評價以教師設(shè)置故障，學(xué)生診斷故障并最終排除故障為主要內(nèi)容，具體表現(xiàn)為通過車輛故障診斷儀分析讀取故障碼，根據(jù)故障碼查看維修手冊，分析電路圖，找到故障可能存在的原因，然后逐一排除可能存在的原因，直至解決故障。以車輛故障診斷訓(xùn)練為目標(biāo)的遠程實訓(xùn)混合式教學(xué)模式，課前環(huán)節(jié)讓同學(xué)們通過學(xué)銀在線觀看車輛結(jié)構(gòu)與工作原理的視頻，并完成相應(yīng)環(huán)節(jié)的單元測驗，檢驗學(xué)習(xí)效果，為后續(xù)學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備。課中利用騰訊會議，教師反饋同學(xué)們的預(yù)習(xí)情況，然后針對性講解本單元課程的重難點，結(jié)合提問和單元練習(xí)情況來了解同學(xué)們知識掌握情況。學(xué)生通過騰訊會議參與問題討論并提出疑惑，教師答疑解惑，反饋學(xué)生不足之處。隨后學(xué)生通過手機或電腦下載相應(yīng)App 進行仿真實訓(xùn)，學(xué)生在仿真實訓(xùn)過程中實時與教師互動，教師在后臺軟件觀看學(xué)生操作記錄，了解學(xué)生實際技能掌握情況。最后教師進行點評與總結(jié)。課后環(huán)節(jié)在學(xué)習(xí)通平臺完成。遠程實訓(xùn)混合式教學(xué)模式靈活多用，可在任意時間、任意地點、任意教學(xué)環(huán)節(jié)幫助學(xué)生提升知識技能，且均支持教師單獨或團隊教學(xué)，條件允許的話還可邀請行業(yè)專家參與教學(xué)，與學(xué)生互動答疑，了解學(xué)生故障診斷思路和操作技能掌握情況。

2.2 基于實體實訓(xùn)環(huán)境的車輛故障診斷在線教學(xué)模式

該模式以熟悉車輛結(jié)構(gòu)、掌握診斷思路、動手實踐操作為主要教學(xué)目標(biāo)，承接于虛擬仿真實驗實訓(xùn)在線教學(xué)模式。具體而言，即以遠程教育理論為指導(dǎo)，通過5G 等教育智能技術(shù)，利用網(wǎng)絡(luò)視頻會議系統(tǒng)等工具，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中開展實時的教學(xué)活動，從而構(gòu)建可互動的高清同步網(wǎng)絡(luò)課堂，實施“點對點”在線互動教學(xué)[6]。在線教學(xué)環(huán)境包括學(xué)銀在線平臺、B 站平臺和學(xué)生實習(xí)實訓(xùn)環(huán)境，應(yīng)用場景為學(xué)生工作中碰到問題后的自主學(xué)習(xí)；教學(xué)評價主要針對學(xué)生自錄視頻，拍完操作視頻，學(xué)生將短視頻上傳至B 站，教師、同學(xué)、粉絲均可觀看、投幣、點贊、轉(zhuǎn)發(fā)，B 站平臺保存學(xué)生學(xué)習(xí)全過程數(shù)據(jù)。

師生教學(xué)互動分兩部分。一是學(xué)生自行在學(xué)習(xí)通或?qū)W銀在線平臺學(xué)習(xí)，在工作實踐中學(xué)以致用，學(xué)生反復(fù)磨煉技能，技能熟練后自制短視頻上傳B 站，供教師、同學(xué)、粉絲觀看、學(xué)習(xí)、討論，教師就學(xué)生操作過程中出現(xiàn)的問題進行指導(dǎo)與點評。二是學(xué)生在實踐過程中碰到問題，可實時通過微信群或QQ 群向教師團隊求助，看到求助信息的教師及時解決學(xué)生問題，在線答疑，需要時可錄制實操短視頻手把手教會學(xué)生?；趯嶓w實訓(xùn)環(huán)境的車輛故障診斷在線教學(xué)模式，針對學(xué)生疑惑錄制的實操短視頻非常重要，需要詳細分解動作步驟，提供每一步的動作要領(lǐng)，最后再以規(guī)范動作將完整操作過程展示一遍，讓學(xué)生了然于胸。

2.3 基于虛實融合實訓(xùn)環(huán)境的車輛故障診斷在線教學(xué)模式

該模式同時包含在線虛擬仿真操作、實車操作和教師在線講解，是在線理實虛一體化課程。課程軟件組合包括：學(xué)習(xí)通平臺、學(xué)銀在線平臺、騰訊會議及中德諾浩職業(yè)技能等級考核軟件；教學(xué)方法以教師演示—學(xué)生模仿法為主；教學(xué)評價以教師設(shè)置故障，學(xué)生診斷故障、排除故障，錄制故障診斷視頻并上傳B站平臺為主要形式?；诶韺嵦撘惑w實訓(xùn)環(huán)境的車輛故障診斷在線教學(xué)模式兼具基于虛擬仿真實訓(xùn)環(huán)境的遠程實訓(xùn)混合式教學(xué)模式和基于實體實訓(xùn)環(huán)境的遠程實訓(xùn)混合式教學(xué)模式特點，但同時操作難度大，單次課時長。另外，同學(xué)們還需完成相關(guān)的作業(yè)練習(xí)和課后反思。

3 “新能源汽車維護與故障診斷”課程在“虛擬直播+遠程實訓(xùn)”教學(xué)模式下的探索實踐

隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的興起，職業(yè)學(xué)校與處于異位的合作企業(yè)可通過5G 等教育智能技術(shù)進行連接[7]，讓企業(yè)的優(yōu)勢資源助力高等職業(yè)教育高端技能人才的培養(yǎng)。

3.1 “虛擬直播+遠程實訓(xùn)”教學(xué)模式融入中德諾浩“智能網(wǎng)聯(lián)1+X”取證項目

“新能源汽車維護與故障診斷”課程除進行“虛擬直播+遠程實訓(xùn)”混合教學(xué)模式外，課程團隊還與中德諾浩教育集團深度合作探索“虛擬直播+遠程實訓(xùn)”教學(xué)模式下的知識技能考核。團隊成員參與中德諾浩“智能網(wǎng)聯(lián)1+X”項目培訓(xùn)，接受高質(zhì)量師資培訓(xùn)認(rèn)證，考取考評員證書。在異地校企共同推進考評員培養(yǎng)過程中，教學(xué)主體與學(xué)習(xí)主體的遠程協(xié)同意味著兩者在時間上的同步交互，這離不開現(xiàn)代信息技術(shù)的幫助，尤其是教育智能技術(shù)[8]?！靶履茉雌嚲S護與故障診斷”課程采取“虛擬直播+遠程實訓(xùn)”混合教學(xué)模式，團隊成員課前自主學(xué)習(xí)大量指導(dǎo)證書實施的方案說明、課中直播學(xué)習(xí)豐富的專業(yè)知識、課后鞏固拓展詳盡的操作規(guī)范。中德諾浩培訓(xùn)采取虛擬直播方式，直播和錄播穿插進行，直播課程要求學(xué)員嚴(yán)格按照作息時間，準(zhǔn)時參加培訓(xùn)，錄播課程學(xué)員可以根據(jù)自己時間合理安排。團隊成員在虛擬直播平臺上學(xué)習(xí)知識，登錄中德諾浩“1+X”職業(yè)技能等級認(rèn)證虛擬仿真考核平臺進行遠程實訓(xùn)，如圖1 所示。此過程基于真實工作場景與操作設(shè)備、圍繞企業(yè)真實工作任務(wù)，針對性提升職業(yè)技能水平，使理論與實操相結(jié)合。

圖1 中德諾浩“1+X”職業(yè)技能等級認(rèn)證虛擬仿真考核平臺

虛擬仿真考試環(huán)節(jié)如圖2 所示，該環(huán)節(jié)模擬真實企業(yè)生產(chǎn)情境對學(xué)員進行考核，考核維度覆蓋各項必備技能。此外，虛擬仿真考試還進一步優(yōu)化，包括簡化了考場準(zhǔn)備、屏蔽了人為影響、優(yōu)化了考核周期、豐富了考核維度，全局化考核記錄客觀的考核成績，借助虛擬仿真技術(shù)人工智能組卷，利用人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等先進技術(shù)，助力完備高效的證書考核實施方案，如圖3所示。

圖2 虛擬仿真考試環(huán)節(jié)

圖3 高效的證書考核實施方案

3.2 “虛擬直播+遠程實訓(xùn)”教學(xué)模式融入“吉利訂單班”

“新能源汽車維護與故障診斷”課程學(xué)習(xí)不僅在校內(nèi)，更在企業(yè)生產(chǎn)實踐中，由于時間和空間的限制，學(xué)生無法進入到異地企業(yè)內(nèi)部工作場所進行學(xué)習(xí)，而是在所處的場域內(nèi)就近接受技能培訓(xùn)，這就涉及一個關(guān)鍵問題，即如何提高學(xué)生在線技能學(xué)習(xí)的臨場感[9]。長江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院聯(lián)合吉利汽車有限公司開辦了“吉利訂單班”，采用吉利汽車內(nèi)部培訓(xùn)資料，通過“虛擬直播”方式在校培訓(xùn)學(xué)生，讓學(xué)生遵循吉利規(guī)章制度，熟悉吉利操作流程，提高學(xué)生在線技能學(xué)習(xí)臨場感。為提升學(xué)生技能，吉利集團向長江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院捐贈一批二手設(shè)備，方便學(xué)生進行“遠程實訓(xùn)”，利用中德諾浩仿真平臺，結(jié)合已有設(shè)備和吉利捐贈的設(shè)備，組織學(xué)生進行理實虛一體化教學(xué)。通過“虛擬直播+遠程實訓(xùn)”，不僅提升了學(xué)生的專業(yè)技能，而且在集體教學(xué)的過程中鍛煉了學(xué)生的溝通協(xié)作能力，在仿真環(huán)境中潛移默化地培養(yǎng)了學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)[10]。學(xué)生去吉利頂崗實習(xí)后，針對學(xué)生在實習(xí)過程中碰到的問題，課程團隊成員積極通過“虛擬直播+遠程實訓(xùn)”方式加以解決，幫助學(xué)生更快適應(yīng)企業(yè)工作環(huán)境，更快融入工作崗位。

4 結(jié)語

本團隊以“新能源汽車維護與故障診斷”課程為抓手，構(gòu)建職業(yè)教育“虛擬直播+遠程實訓(xùn)”混合教學(xué)模式，通過與中德諾浩教育集團深度合作探索“虛擬直播+遠程實訓(xùn)”教學(xué)模式下的知識技能考核方式，吸收傳統(tǒng)課堂教學(xué)、MOOC 和SPOC 的優(yōu)點，適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)時代對職業(yè)教育的新要求，提煉“虛擬直播+遠程實訓(xùn)”混合教學(xué)模式的精髓，借鑒兄弟院校、企業(yè)、行業(yè)在混合教學(xué)模式上的成果經(jīng)驗，提供可操作的適合新形勢發(fā)展的“虛擬直播+遠程實訓(xùn)”混合教學(xué)模式。通過“虛擬直播+遠程實訓(xùn)”混合教學(xué)模式促進工業(yè)4.0 與新職業(yè)教育深度融合，增加學(xué)生、學(xué)校、企業(yè)和社會四方的經(jīng)濟效益，促進技術(shù)技能人才培養(yǎng)運行機制的規(guī)范化，提升技術(shù)技能人才培養(yǎng)質(zhì)量，助力中國智造。實踐證明，職業(yè)教育“虛擬直播+遠程實訓(xùn)”教學(xué)模式有利于落實現(xiàn)代職業(yè)教育理念，突出實際操作能力的培養(yǎng)，能有效提升職業(yè)教育的教學(xué)效果。