四位一体 虚实结合的高职专业课教学改革*——以港口集装箱机械与输送机械课程为例

□ 卓宏明，侯舟波

(浙江国际海运职业技术学院 船舶工程学院，浙江 舟山 316021)

教育部《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》、《教育信息化“十三五”规划》、《教育信息化2.0行动计划》和《2018年教育信息化和网络安全工作要点》都提出了教育的信息化。“互联网+”的到来已经改变教育教学现状，为更好引导教育学生成长成才，让教育教学更加符合学生发展需求必须积极将互联网与教育教学深度融合[1]。

《港口集装箱机械与输送机械》是高职港口机械与自动控制的一门专业核心课程，并且具有很强的实践性。传统教学模式，存在理论与实践教学分离，并且实践项目也与企业生产相差甚远，学生学习枯燥、对技能的掌握也不理想[2]。为了提高人才质量，让学生所学的理论知识与实践有机结合起来，必须加大实训、实践力度。然而我国高等职业学校实践教学特点及条件的限制，阻碍了学生的动手能力和创新能力的培养。采用线上与线下结合、虚拟与现实结合、理论与实践结合、仿真与实操结合的“四位一体，虚实结合”的混合式教学方法，即可解决实训条件得不足，又可将在线教学和传统教学的优势结合起来，有效提升学生学习的深度，提高教学的质量。

1 现状分析

《港口集装箱机械与输送机械》是港口机械与自动控制专业第三学期开设的一门重要的专业核心课程，是对机械制图、机械基础、港口起重机械等前序的进一步深化与运用，以港口集装箱码头和散货码头典型的集装箱机械、连续输送机械、连续装卸机械为对象，重点是港口集装箱机械与输送机械各种设备的工作原理、结构组成以及维护保养常见故障排除的方法等，使学生具有一定的港口集装箱机械与输送机械设备维护保养维修的能力。

目前，港控专业每届有2～3个班级，包括三年制和五年一贯制，每个班约40个学生。《港口集装箱机械与输送机械》课程已经进行了5轮授课，学生的基础越来越薄弱，从一开始在教室，进行枯燥的理论讲授，到目前在实训室进行理实一体化教学改革，该课程一直在进行有益的教学改革探索，也开始引入信息化手段，以激发学生学习兴趣，提高教学质量。然而，由于各种原因目前还存在以下不足。

表1 课程内容及课时分配

①理论学习枯燥效果不理想。理论学习方面，一方面课程内容理论部分较多，另一方面授课内容主要依靠PPT+板书，机械设备内部结构很难观察，工作原理难理解，也缺少真实的设备。

②实训设备数量难以满足需求。学校虽然在不断投入建设实训室，但由于经费少、学生数量多等问题，实训设备的台套数很少，而且部分课程内容的实训设备还没有。目前与课程相关的主要实训设备及对应的教学项目。只有4种设备，并且只有1台套，该课程3个班，学生约120人，设备缺口非常大。然而由于场地限制，资金不足，后期也难以大量增加台套数。

③实训设备的设施相对落后。由于科技日新月异，码头设备不断更新换代，我国从无到有已经建设完成了4个全自动化码头，然而由于实训设备成本高、而且通常需要专业定制，学校实训设备更新与行业企业技术发展严重滞后。

④评价方式比较单一。目前，总评成绩=平时成绩+实训成绩+期末考试成绩。其中，平时成绩占20%，实训成绩占30%，期末考试成绩占50%。平时成绩包括出勤、作业、课堂表现。实训成绩包括工量具、故障检测仪器的正确使用；按标准维护保养设备；港口集装箱机械与输送机械的拆装、修理；港机核心设备的操作；劳保用品的正确穿戴等。然而在实际操作中由于实训条件所限、以及课时限制，每位学生实际能进行的实训项目和时间非常小，实训成绩很难评定，造成实际上还是以期末考试成绩为主的评价。

2 教学内容设计

岗位能力分析为基础的工作项目设计。通过行业企业调研分析行业与企业需求，从而确定具体岗位，然后根据具体岗位的工作任务提取典型的工作任务，并对典型的工作任务进行加工处理使得能在学校教学实施及适用教学，设计教学情境工作项目和具体的工作任务[3]。结合行业企业需求及人才培养方案，本课程主要为了培养学生港口输送机械和集装箱机械的操作、保养、维修职业岗位技能，将港口核心设备的操作、典型港口机械的维护与维修岗位所应具有的岗位能力融入课程中，兼顾学生发展，形成课程工作项目，如表1所示。

3 四位一体、虚实结合的混合式教学的实施

四位一体、虚实结合的混合式教学的实施主要包括教学准备、课前自学、课中学习、课后提升4个环节。如下图1所示。

图1 教学实施过程

①教学准备。教师组建课程教学团队，对团队成员进行合理分工，完成课程的教学设计、内容准备、资源整合和优化、相关设备的三维建模，虚拟实训项目的开发与准备，构建教学场景和任务、协商线上线下教学组织模式、确定各个学习任务的评价方式和内容。

②课前自学。学生通过网络教学平台或移动客户端进行自学预习。了解本次课的教学目标、教学任务、教学内容。观看相关的微课进行学习并完成相应的测验。学生也可通过虚拟实训软件进行相关内容的虚拟实训探索，进行仿真实训掌握原理和结构。为线下及课中教学奠定基础。

③课中学习。在课堂学习环节，教师根据构建教学场景情景导入任务驱动教学，并根据学生课前学习的情况反馈，调整课堂教学的内容。针对学生不理解、还没有掌握的知识。在课堂教学上，借助虚拟实训平台，讲解同时演示港机设备的结构原理，让抽象理论的知识展示出来，让学生更直观的理解与掌握，激发和提高学生的学习兴趣。如果有对应的实训设备学生可结合实训设备进一步识别结构组成、阐述原理。教学生在课内通过虚拟实训平台进行设备仿真拆装实训，学生在模拟实操的过程当中，教师巡回指导。模拟实操完成后，学生分组线下轮流实训。从而实现线上与线下结合、虚拟与现实结合、理论与实践结合、仿真与实操结合的“四位一体，虚实结合”的混合式教学。

④课后提升。教师布置一定的综合任务巩固课程所学的内容，并且提高学生学习的深度与广度。学生在网络教学平台完成任务，并把相应的资料上传。教师还可以在线指导、答疑、讨论等。

课程评价。采用线上与线下相结合、过程性评价与终结性评价相结合以过程性考核为主的多元化过程性评价体系，具体如图2所示，并探索引入企业专家等评价。

图2 教学评价体系

4 结语

目前，我国高职院校都在积极建设网络教学平台以及教学资源库等，并且已有一些实训条件，配有多媒体设备、网络等。各高职院校也都大力支持教学改革，提高教学质量，并且有许多政策及配套经费支撑。已具备了一定的教学改革基础和环境。然而，将虚拟实训引入《港口集装箱机械与输送机械》课程教学，开展“四位一体、虚实结合”的混合式教学还需要解决虚拟实训软件匮乏，虚拟实训项目开发困难等问题。因此，需要进一步加大校企合作、产教融合，并提供必要的经费支持。另外需要注意的是虚拟实训不能代替全部的实训，实际操作中的很多特殊情况及细节是难以仿真的。虚拟实训和现实实训只有发挥各自的优势才能更好地锻炼学生的实践能力，提高教学效果，全面提高人才培养的质量。