基于新能源汽車專業(yè)課程的數(shù)字化混合教學模式探究

薛喜紅 魯亞云 周燕燕 李庭

摘要：隨著計算能力的增強和網絡的普及，信息技術已經在社會、經濟和個人生活中不可或缺，它與教育融合的數(shù)字化教育也在加速發(fā)展。高職院校新能源汽車技術專業(yè)課程具有實踐性、創(chuàng)新性和全球視野，需綜合運用跨學科知識，若操作不當則存在安全風險，僅使用傳統(tǒng)講授法及實物操作法則不易培養(yǎng)學生規(guī)范操作意識。據此，介紹了信息化數(shù)字教育提出背景，分析了目前應用在教學中的數(shù)字化教學手段，提出了適用于高職新能源汽車技術專業(yè)課程的數(shù)字化混合式教學模式，以確保師生和設備的安全條件下滿足課程教學需求，提高教學效果和效率。

關鍵詞：數(shù)字教育；新能源汽車技術；高職院校；混合式教學

中圖分類號：G712? 收稿日期：2024-01-21

DOI：1019999/jcnki1004-0226202406038

1 數(shù)字教育提出背景

數(shù)字教育的興起可以追溯到技術迅速發(fā)展和數(shù)字化時代的到來。隨著互聯(lián)網的普及和信息通信技術的發(fā)展，教育領域也逐漸意識到數(shù)字化教育的重要性[1]。

數(shù)字教育的背景包括以下幾個方面：a.技術發(fā)展。隨著電腦、智能手機、平板電腦等硬件設備的普及，以及互聯(lián)網、移動通信技術等的發(fā)展，人們在日常生活中的信息獲取和分享方式發(fā)生了革命性的變化。b.教育需求。隨著社會的不斷發(fā)展和教育觀念的更新，人們對教育的需求也在不斷演變。傳統(tǒng)的教育方式已經不能完全滿足學習者的需求，而是需要個性化、靈活的學習方式[2]。c.教育改革。全球范圍內的教育改革運動也在促進數(shù)字教育的發(fā)展。政府、學校、教育機構紛紛意識到數(shù)字化教育的重要性，積極推動教育技術的應用和發(fā)展。數(shù)字化時代產生了大量的數(shù)據，教育機構希望通過大數(shù)據和人工智能等技術手段來更好地了解學生的學習狀況和需求，從而提供更精準的教育服務。

在這樣的背景下，數(shù)字教育逐漸成為教育領域的熱門話題，受到越來越多學校、教育機構和教育者的重視與推崇[3]。我國相繼出臺了《中國教育現(xiàn)代化2035》《關于加強和改進新時代基礎教育教研工作的意見》《教育部關于加強“三個課堂”應用的指導意見》等文件提出要充分利用人工智能、云計算、虛擬現(xiàn)實、大數(shù)據等現(xiàn)代化信息技術，促進信息技術與教育教學融合應用，探索數(shù)字教育的育人模式，促進教育公平，提升教學質量。

2 數(shù)字化教學手段

2.1 在線課程和學習平臺

新能源汽車技術專業(yè)的在線課程，可以在各大在線教育平臺上搜索，比如智慧職教MOOC學院、愛課程、學銀在線、中國大學MOOC、智慧樹、超星泛雅等[4]。這些平臺上有許多優(yōu)質的課程和相關學習資源，部分課程學習結束可獲得相應的課程證書，涵蓋了新能源汽車的各個領域，包括電池技術、電動機、充電技術、智能網聯(lián)等。

2.2 電子書和數(shù)字化教材

數(shù)字化教材有別于傳統(tǒng)紙質教材，利用多媒體技術將傳統(tǒng)紙質內容進行數(shù)字化處理，轉化為適用于各類電子終端的互動性教材，它融合文字、音頻、視頻、圖片及動畫等元素。張丹[5]提出了基于MOOC的大學英語數(shù)字化教材建設思路，可服務于多類群體的學習需求，打破時空限制，使學習更具靈活性、智能性、便攜性。徐剛濤等編寫的《機械設計基礎》數(shù)字教材是紙質教材和數(shù)字資源的一體化體現(xiàn)，教材將文字、圖像、圖形、二維動畫、三維動畫、交互動畫、視頻等媒體形式交叉運用其中二維動畫115個，三維動畫138個。

數(shù)字教材可將復雜的原理動畫化，大大提高了學習效率，降低學習難度；將復雜的結構三維化，解決看結構困難、缺乏實際經驗等問題；將復雜公式圖形化，有助于理解公式本身的含義；將復雜結論展示化，有助于理解結論的含義；將實際問題視頻化，更加真實直觀地理解真實復雜的情況；將抽象結論驗證化、探究化，調動學習者的主觀能動性，進行探究式學習；將復雜問題資源立體化，強化學習，給予充分的資源支撐；將習題類型多樣化，與實際情況相結合，更加靈活與吸引人。數(shù)字化教材具有許多特點，包括互動性、可定制性、更新和擴展性、跨平臺性、反饋性以及降低成本。

當然，數(shù)字化教材也存在一些挑戰(zhàn)，如互聯(lián)網連接的依賴性、訪問公平性和數(shù)字素養(yǎng)的要求，但隨著技術的不斷進步和教育模式的變革，數(shù)字化教材將在教育領域發(fā)揮越來越重要的作用。

2.3 遠程教學和網絡會議工具

遠程教學是一種通過互聯(lián)網或其他遠程技術進行教學的方法。在遠程教學中，教師和學生可以通過視頻會議、在線課程平臺、電子郵件和即時消息等方式，如騰訊會議、釘釘會議、教學云平臺等進行交流和學習。遠程教學具有靈活性、方便性，能夠跨越地理距離進行學習。任璐[6]針對運用“虛擬直播+遠程實訓”教學模式的課程實施過程進行了探索，教學壞境有虛擬教學軟件和在線教學平臺，可實現(xiàn)課前發(fā)布教學資料與學習任務，課中虛擬直播教學，課后練評和反思全過程教學。

2.4 互動教學工具

互動教學工具包括在線測驗、討論論壇、虛擬實驗室等，能促進學生與教師之間的互動和合作。李宇紅[7]對比分析了課堂派、微助教、雨課堂、藍墨云班四種課堂互動工具的使用模式、考勤形式、互動形式、試題導入方式、拓展功能、特色亮點等，并以游戲化的形式增加了課堂趣味性，充分調動學生學習的主動性，為教師引用線上平臺互動授課提供了思路和方法。韓建華[8]提出了基于有線數(shù)字電視的分布互動教學、中央互動教學、實時互動教學、本地互動教學和輔助互動教學五種互動方式，學習者可根據資源自行選擇互動模式，提高網絡資源的利用率。

2.5 教育游戲和模擬軟件

利用游戲化教學和模擬軟件可吸引學生的注意力并提供實踐機會。增強現(xiàn)實（AR）技術是一種將數(shù)字信息疊加到現(xiàn)實世界的技術，在教育領域有許多應用。

a.交互式學習體驗。教師可以利用AR技術創(chuàng)建具有交互性的學習體驗，讓學生通過視覺和實際操作更好地理解抽象概念。

b.虛擬實地考察。學生可以通過AR技術參加虛擬實地考察，即使無法親自到達某個地點，也能夠通過AR應用程序模擬參觀。這種方式為學生提供了身臨其境的學習體驗，比傳統(tǒng)的圖片或視頻更具真實感。

c.個性化學習體驗。AR技術還可以用于建立個性化的學習體驗，根據學生的學習風格和能力水平提供定制內容。通過AR應用程序，教師可以為每個學生創(chuàng)造獨特的學習路徑，更好地滿足他們的需求。

d.實時反饋和評估。教師可以利用AR技術實時監(jiān)測學生的學習進展，并提供及時的反饋。例如，通過AR應用程序可以記錄學生在實驗室操作中的表現(xiàn)，并提供指導性的實時反饋，幫助學生改進實驗技能。

冉紅濤等[9]闡述了在職業(yè)教育的課堂教學中融入VR/AR技術的優(yōu)勢、搭建課程虛擬仿真教學系統(tǒng)的方法，評估了VR/AR技術的應用效果，可看出此技術豐富了教學內容和場景，帶來沉浸式的交互體驗，提高學生學習的主動性和積極性。

3 新能源汽車技術專業(yè)課混合式教學模式設計

新疆職業(yè)大學新能源汽車技術專業(yè)核心課程主要涵蓋電學基礎與高壓安全、電池及管理系統(tǒng)、電機及控制系統(tǒng)、高壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)與能量起動系統(tǒng)、汽車底盤電控系統(tǒng)的故障診斷與維修。新能源汽車的特點是動力電池、驅動電機、電力電子裝置、車載充電機等部件的電壓為危險電壓，在操作時要按規(guī)范要求進行正確的安全防護、斷電、驗電等操作，因此在授課時需要著重強調安全。整合學?，F(xiàn)有資源和網絡資源，基于數(shù)字化教學手段設計了“線上+線下”的教學方式、以行動為導向的教學方法、“理論+虛擬+實操”一體化的教學過程數(shù)據化的考評方式，以促進教師專業(yè)發(fā)展、提升教育教學質量和提升學生技能水平和核心素養(yǎng)。

3.1 “線上+線下”教學方式

在線下授課中使用雨課堂作為線上學習平臺，可實現(xiàn)線上+線下教學模式，雨課堂可貫穿與課前、課中、課后教學全過程。課前教師編輯教學資料，發(fā)布給學生，課中設計互動環(huán)節(jié)，使得學生可以通過在線討論、協(xié)作學習、多媒體展示等方式更加活躍地參與學習，增加了學習的趣味性和互動性，課后利用雨課堂平臺收集學生作業(yè)，實現(xiàn)線上批改。教師可根據后臺數(shù)據，及時調整教學策略，實現(xiàn)個性化教學。

3.2 以行動為導向的教學方法

行動導向教學也是六步教學法，覆蓋“資訊、計劃、決策、實施、檢查、評估”這六個步驟[10]。

a.資訊：教師設置具體的任務和目標讓學生主動參與學習，學生對任務有疑問時教師進行解釋和說明，以達到實際解決問題和完成任務的目的。b.計劃：學生以小組為單位自主尋找完成任務的信息和方法并設計具體的工作計劃，能夠培養(yǎng)學生的自主學習意識和學習動力，讓學生成為學習過程的主體，提高了學生的學習積極性和主動性。c.決策：學生展示本組的計劃，師生共同點評各組計劃并查漏補缺，形成完整準確的工作計劃。d.實施：學生按照計劃分工完成工作，教師在一旁監(jiān)督和記錄，當發(fā)現(xiàn)嚴重錯誤時進行干預和指導。e.檢查：學生完成工作后自行檢查工作過程和結果的正確性，培養(yǎng)學生的獨立思考和理性的分析問題、解決問題的能力，有助于學生更好的面對挑戰(zhàn)。f.評估：學生組內評價、組間評價、教師點評，使學生能夠及時發(fā)現(xiàn)工作中的不足之處并加以改正和補充，從而提升學習的效果，有助于更好地理解和掌握所學知識技能。

總的來說，行動導向教學法能夠鼓勵學生通過自主搜索、自主學習的方式獲取信息和知識，培養(yǎng)了學生的自主學習和自我管理能力，培養(yǎng)學生在實際問題解決中更好地實現(xiàn)學習目標，提升協(xié)作能力和溝通能力，提高學生的動手能力和解決問題的能力，使學習更具有實踐性和針對性，增強學生的團隊意識。

3.3 “理論+虛擬+實操”一體化教學過程

新能源汽車技術專業(yè)課程注重實踐操作，操作不當具有危險性，通過虛擬實驗、模擬器、計算機仿真等方式，讓學生在虛擬環(huán)境中進行理論實操，在虛擬實操練習的過程中讓學生自己體會到職業(yè)道德意識、安全意識。這種方法有助于學生在安全的環(huán)境中進行實踐，并且可以反復進行練習，提高理論知識的應用能力。虛擬實操還有助于節(jié)約成本、減少實驗設備的占地和耗材，也有助于開展一些真正的實驗所無法實現(xiàn)的復雜或危險的實驗項目。當學生在虛擬環(huán)境下熟練掌握規(guī)范的操作后即可在電器臺架或實車上進行實際操作，“理論+虛擬+實操”一體化的教學過程可使學生徹底透徹地學習知識和技能。

3.4 數(shù)據化考評方式

在考評中采用“過程性考核+總結性考核”的方式來全面評估學生的學習效果，過程性考核為雨課堂統(tǒng)計的課堂成績和作業(yè)成績、分階段的實操成績（由教師手動錄入雨課堂平臺中），總結性考核為期末試卷成績和期末實操成績，教師可自主設置各成績所占百分比，更精準的評估學生的學習情況，提供有根據的指導和評價，構建多元化考核機制。

4 結語

數(shù)字化教學已經成為教育改革的趨勢，能夠提高學習效率和教學效果、促進個性化學習、促進教學改革，提高教育資源的使用效率。筆者提出的新能源汽車技術專業(yè)課程“線上+線下”的教學方式、以行動為導向的教學方法、“理論+虛擬+實操”一體化的教學過程、數(shù)據化的考評方式結合數(shù)字教育可解決傳統(tǒng)教學模式的困境，有效提高學生的學習動力，提升學生的專業(yè)知識水平和實踐能力，為新能源汽車行業(yè)培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和社會責任感的技術人才。

參考文獻：

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[5]張丹基于MOOC的大學英語數(shù)字化教材建設研究[J]出版廣角，2019（24）：82-84

[6]任璐“新能源汽車維護與故障診斷”課程“虛擬直播+遠程實訓”教學模式探索與實踐[J].南方農機，2023，54（16）：171-174.

[7]李宇紅高職教育視角下國內主流課堂互動工具的應用與比較分析[J]中國教育技術裝備，2018（22）：34-35

[8]韓建華基于有線數(shù)字電視的互動教學技術探討[J]中國電化教育，2006（4）：99-101

[9]冉紅濤，占發(fā)禹VR與AR技術在職業(yè)教育課程教學中的應用[J]集成電路應用，2023，40（7）：348-350

[10]江熒，朱強行動導向教學法的實施過程及其示例[J]職業(yè)技術教育，2008，29（26）：48-49

作者簡介：

薛喜紅，女，1994年生，助教，研究方向為新能源汽車。

基金項目：新疆職業(yè)大學校級科研課題“基于產教融合的汽車專業(yè)人才培養(yǎng)模式的探索與實踐——以新疆職業(yè)大學為例”（XJZD2022KYY12）