“虚实结合”的混合式教学探索与实践——以中职《汽车电气》课程为例

文/东莞理工学校 郑新强

随着信息化技术在职业教育中的纵深发展，涌现了大量的信息化教学应用工具，极大地丰富了教学资源，随之也出现了各种新的教学手段。作为普通一线教师，也很容易被这个信息化的浪潮所淹没，只能被动地接受这些新事物。如何能快速地适应现在的变革并在新技术的大潮中找到正确的方向，只有在不断地学习、实践和探索中，掌握综合运用信息化教学技术的能力。

一、汽车电气课程教学特点和现状

1.汽车电气课程是汽车维修专业的主要课程之一，相对于其他专业课，其理论知识概念更为抽象；电气部件分布在汽车的各个角落，实操离散性大、过程具有隐蔽性，不太便于演示；电气系统故障诊断需要培养学生的逻辑判断能力，而不是简单的拆装；某些操作带有危险性，直接实操可能造成事故。

2.在汽车维修专业课程中，已经有许多教学改革的研究，如工作过程系统化、翻转课堂、探究式学习、项目化学习、任务驱动等等，在提高学生的主动性方面产生了积极的作用；各种慕课平台、移动学习平台、VR技术等运用也不少。但是针对汽车电气课程的改革还需继续深入，如研究如何利用信息化技术实现高效率的分组实操、如何及时评价学习效果等问题。

二、虚拟现实与传统实操课程有机结合的研究

1.近年来，虚拟现实技术得到了快速发展，以“沉浸式VR技术”为主的虚拟现实科技让人仿佛置身于工作环境中，再现完整的工作过程。在教学中采用虚拟现实技术有许多的优点：创造出的虚拟教学场景丰富、灵活多变，有利于提高学生的兴趣；可以体验不同车型的操作，还便于设置故障；便于增加实操轮次，低耗环保；演示效果好，方便分组，解决小班大班的问题；对于有危险的实操也可以胜任。但虚拟现实也有自身的缺点：无法替代传统实操，无法模拟实操真实手感；实操验证临场感和成就感不强；软件质量参差不齐，需要仔细甄选；软件和设备调试复杂，操作繁琐；购入成本昂贵、更新换代快。

2.将虚拟与现实结合，就是要发挥各自的优势，合理安排实操课程，虚拟实操和传统实操同时进行。比如在汽车电气检修中，主要的故障类型分为：系统故障、元件故障和线路故障三大类，其中系统故障涉及的范围较广，学生需要较长的时间来检查和判断、同时需要较强的逻辑分析能力，利用虚拟现实技术可以避免过于繁琐的常规操作，直入主题；元件故障则针对性较强，考验学生对元件的工作原理的掌握程度，利用虚拟现实技术可以方便地模拟出各种损坏元件的特性；线路故障的检查，考验的是学生的测量和拆装基本功，即使用工量具的标准性和操作规范性，这时用实物进行实操是最好的，体现传统实操的不可替代性。

3.混合式教学的特点以及在虚实结合的教学中起到的作用。混合式教学(Blending teaching)就是要把传统学习方式的优势和数字化或网络化学习的优势结合起来，也就是说既发挥教师主导、启发、监控教学过程的主导作用，又要充分体现学生作为学习过程主体的主动性、积极性和创造性。信息化技术成为推动教学形式改革的原动力，极大地改变了学习方式、提高了学习效率。在资源获取、课前任务、演示展示、专家连线、评价生成、课后拓展等方面运用线上教学工具，能实现以往任何时候都不可能达到的高效率。

三、虚实结合的混合式教学设计与实施

1.虚实结合的混合式教学总体设计

教师对于教学新技术的应用要想处于主动地位，必须坚持以下三个原则：(1)以正确的教学思想、教学理论为指导，做好教学总体设计。(2)有机地结合信息化手段和传统的教学手段，发挥各自的优势。(3)在实践过程中要不断地总结反馈，根据实践效果来不断修正教学设计、改进教学方法。

在《汽车电气》课程的教学设计中，围绕“素养与技能高度融合”这一核心理念，在培养技能的同时更注重学生个人素质的提高。首先要深入企业调研，邀请校企合作专家对课程规划进行指导，加强校企精准对接、精准育人的“双精准”培养策略；根据企业对学生岗位职业能力的要求，按照典型工作任务表，整理相关教学视频、虚拟仿真动画、微课、教学PPT等数字资源，放到学习平台，方便学生利用“碎片时间”进行自主学习；课堂教学采用任务引领、行动导向的教学方法进行，现场发布学习任务，指导学生通过自主探究、小组合作的方法进行学习，体现“以学生为中心”的教学理念；具体教学过程采用“虚实结合”的实操手段，充分利用VR虚拟现实技术的便利性和实车检修的真实性优势，做到虚实互补；利用学习平台强大的数据处理能力，对教学各环节产生的过程数据进行采集和分析，生成过程性评价，让教师及时掌握教学效果，以调整教学策略。

2.在汽车电气课程中的具体实施

中职《汽车电气》课程学习的是汽车发动机和车身各大电气系统的相关知识，除了要求学生掌握基本的电工电子基础、电路知识、电气部件结构原理知识之外，还要求对典型故障有诊断能力。下面以“点火系统故障检修”这一典型工作任务为例，讲述“虚实结合”的混合式教学的具体实施。

图1 “虚实结合”的混合教学流程图

“点火系统故障检修”任务是对发动机点火系统结构、工作原理、部件检查和系统电路等知识的综合运用。教学对象是汽车维修专业3年级的学生，他们已经学习了点火系统的基础知识，掌握了基本工具量具的使用，能看懂简单的汽车电路图，大部分学生的逻辑思维能力较弱，但对动手实操还是有较为浓厚的兴趣，对于手机端的教学平台使用也很熟悉。本次任务的学习重点是点火系统故障检修流程，学习难点是点火系统故障检修方案的制订。根据学习内容及学情分析，采用“虚实结合，分组教学”的线上线下混合教学方法，将全班学生分成6个学习小组，通过设置课前任务、课中展示、分组实操等环节来引导学生采用自主探究，小组合作、实操验证的方法进行学习。

教学流程如图1所示，知识储备和计划制定的目的是培养学生自学能力和分析能力，注重实操环节的同时，又保证充足的理论学习；计划实施为用时最多的环节，让学生在多轮练习之后掌握知识和技能；检查控制和评价反馈则是修正策略，使教学实现良性循环。

课前由教师通过学习平台上传微课预习视频、发布调研任务，学生通过线上预习了解本次课的重点内容，调研造成点火系统无火故障的原因，完成课前任务。通过学习平台，教师可以及时掌握学生的课前任务完成情况，了解预习效果，创设学习情境。

课中，学生在完成知识储备的前提下，进行小组讨论、查阅资料，制订点火系统故障检修的方案。教师引导学生分组展示方案，通过对比讨论，得出最后的检修流程方案，然后由教师汇总各小组的方案，进行点评及优化调整。

在计划实施这一重点环节，则体现了“虚实结合”的实操教学运用，即3组学生使用VR虚拟设备，另外3组学生使用实车同时进行实操，既解决了VR操作与实车操作进度不同的问题，又解决了系统故障和元件故障在实车上难以设置以及所带来的高消耗问题。在VR设备上每轮操作时间为15分钟，而在实车上每轮操作时间为30分钟，这样在VR设备上检修“系统故障”和“元件故障”所用的时间刚好与实车上检修“线路故障”所用的时间相当，VR组和实车组进度一致，完成之后便可轮换。由于VR虚拟软件都带有提示和监控功能，学生都可自行操作，所以在这一环节教师的主要注意力可以放在实车组的学生身上。实操结束后，各小组还可以回看实操过程，及时查漏补缺。

四、学习效果分析

通过在部分班级使用“虚实结合”的混合式教学实际效果来看，学生的学习成绩有明显提高，在学习过程中表现出来的“八个维度”的能力也有显著提升。一方面是运用了信息化的学习平台和VR虚拟现实技术等新的教学手段，吸引了学生的兴趣、调动了学生的学习积极性；另一方面是通过“虚实结合”的方式，解决了实操中的一些难题，突破了教学的难点，同时通过线上线下混合式学习，提高了学习效率。

但就目前来说，“虚实结合”的混合式教学还是有一定的限制，硬件上存在设备投入大，占用场地大，系统维护较为复杂等问题；软件上存在对教师的信息化运用能力要求高，课前准备工作繁重等问题。需要针对这些问题进行改进，比如采用传统的电脑模拟仿真实操软件也能达到虚拟实操的目的，但在使用体验感受上则会打些折扣；更加合理地优化分组方式，相应减少设备台套数量；建立完善的教学资源库，为教学准备提供足够丰富的素材。

相信在未来，随着技术的进步和信息化设备的普及，在教学中运用“虚实结合”的教学方法，能收到更理想的效果。在信息化教学改革的探索过程中，将会产生更多新思路、新方法，运用新技术带来的优势，让学生更加“有趣”地学习，也更加“有效”地学习。