虚拟仿真平台下过程性考核N+1评价体系的探索与实践

田文君 孙志强 王田戈

摘 要：随着国家对职业教育的愈加重视和高速铁路的快速发展，如何高效培养适应社会需求的高素质人才是高职院校面临的首要任务。将虚拟仿真技术引入职业教育中，以“牵引变电所运行及维护”课程为例，模拟牵引变电所的实际运行情况，构建过程性考核N+1评价体系，并在教学过程中实施了该评价体系，通过对参与该评价体系的学生进行调查问卷分析，说明该评价体系可行且有效。

关键词：职业教育;虚拟仿真平台;过程性考核;牵引变电所

中图分类号：TM401

在全面建设社会主义现代化国家新征程中，职业教育前途广阔、大有可为。要优化职业教育类型定位，深入推进育人方式，加大校企合作，探索符合职业教育特点的评价方法，培养更多高素质技术技能人才。随着高速铁路的快速发展，现有人才规模与用工需求的矛盾日益凸显，铁路相关专业人才需求增多，尤其是现场优秀的操作人员数量需要进一步增大。从只具备理论知识到具备实际操作经验需要一段很长时间，这对于用工单位来说耗时耗力，所以铁路职业院校肩负着培养铁路高技能高素质人才的重任[1]。在人才培养过程中，以需求为导向，根据现场实际的工作情况制订培养计划和教学内容。在教学内容实施过程中如何“教”影响了学生学习的积极性，如何“考”决定了是否能有助于促进老师“教”和学生“学”。让教学更加生动贴合实际，提高学生的学习参与度且学而不厌，让考核方式更加有效合理是现阶段教学改革的主要目的[2]。因此有效合理的教学方法和教学评价体系是提高教学质量、客观检验学生掌握知识技能程度及调动学生学习积极性的重要保障[3]。

一、“牵引变电所运行及维护”课程特点及存在问题

“牵引变电所运行及维护”课程[4]系統地介绍了牵引变电所的设备运行维护、主接线形式、倒闸操作等，是一门与牵引变电所值班员工作内容息息相关的专业核心课程。通过学习让学生具备牵引变电所检修作业程序的基本知识和技能，对学生职业技能的培养和职业素质的养成及毕业后从事牵引变电值班员工作奠定良好的基础理论和实践支撑。但由于课程涉及的设备种类繁多，学生对设备认知和运行维护只能通过观看相关图片和视频来加深印象;一次主接线图复杂，大部分学生面临着识图困难的问题;倒闸程序严格、步骤多，学生需要掌握的知识点庞大且具体。

在传统的教考模式下，总评成绩由期末考试成绩和平时成绩构成，其中期末考试成绩占70%，平时成绩占30%（由课堂表现、出勤、作业答疑三部分组成）。整个教学过程中大部分课时是由老师独自讲解、演示，学生参与度不够，进而感到所学内容枯燥乏味。部分学生临时抱佛脚突击复习也能有一个不错的考试成绩，但对知识点的掌握和应用并不牢固，对重点和难点容易遗忘，不能全面及时客观反映学生的技能水平。现场学习是在所有教学内容结束之后在实际运行的系统上进行，成本高、跨度时间长，理论知识跟实际工作状况不能及时有效结合，而且有些故障只能在实际发生时才能得到实际操作的机会，导致部分学生不清楚所学内容有何用途和意义，同时若因操作不当引起设备损坏带来的损失也会大大增加。

二、基于虚拟仿真平台的过程性考核评价N+1体系的构建

针对以上存在的问题，通过校企合作，引进了教学—实训仿真系统，仿真画面按照现场变电所的设备实物三维建模，并模拟牵引变电所实际工作状况和运行环境，便于学生能快速熟悉现场设备的布置和性能[56]。该仿真平台可以提供多学员、多任务，同时进行各种模拟技能训练，感受实际的现场氛围，从而将实作训练考核转换为虚拟练习考核，同时避免运用实际系统时可能带来的危险和高昂的代价。

根据现场具体的工作任务、教学大纲及牵引变电所虚拟仿真平台，将教学内容以单个教学项目的形式呈现，共有6个项目，如表1所示，每个项目的操作都是严格按照实际现场的巡视步骤和巡视风险项点进行，教学场所由课堂教学倾向于实验室虚拟仿真的场景教学。通过完整的巡视标准和路径，使学生进一步熟悉巩固设备的组成、作用、运行及维护;通过对各类倒闸作业的练习，熟悉牵引变电所规范的倒闸作业流程。

表1中的各教学项目在虚拟仿真平台上均有练习和考核两种模式，在练习考核模式下每个项目的操作步骤均有提示，任务考核模式下的操作步骤没有提示，每个操作步骤完成有相应的得分，所有操作步骤都按要求完成，可得满分100分。若操作过程中步骤有失误，则扣除相应分数，最后由虚拟仿真平台计算总分。

在此基础上，构建过程性考核评价N+1体系。该评价体系由过程性考核成绩和期末考试成绩两部分组成，N代表过程性考核成绩，占总评成绩的50%，1代表期末考试成绩，占总评成绩的50%。过程性考核成绩N包括考勤答疑、作业提问、练习考核、任务考核四个部分，各部分比重如表2所示，可以看出练习考核和任务考核占比较重。在练习和考核模式下，各模拟实训项目所占的比重如表3所示。

在每个课堂教学项目结束之后，安排学生以小组为单位，首先上机练习、考核，且上机练习次数和考核次数不受限制。若小组成员考核成绩不合格或不满意，通过查找相应步骤扣分点，针对性地反复学、反复练、反复考，直到合格并满意为止，然后计算小组各成员的平均考核成绩，最后统计各组的平均考核成绩。通过课堂教学和虚拟仿真平台上两种模式的交替进行，循序渐进完成每个教学项目。在整个过程中，老师可以通过虚拟平台实时查看学生的模拟实训情况，对普遍出现的问题在课堂上强调讲解，对个别有问题的学生进行单独答疑辅导。

结合2020—2021第一学期课程安排，在铁道供电技术1902班（共40人）实施了该评价体系。将学生分成10个小组，每个小组4个人，经过一个完整的学期，在学期末统计虚拟仿真平台下6个项目的练习、考核次数及平均上机次数如图1所示，成绩如图2所示。

由图1可以看出，每个项目上机操作次数达到2次以上，尤其是1号主变压器的上机次数达到3.1次/人之多，这是因为主变压器在牵引变电所中起着主心脏的作用，且结构复杂，维护困难，引起了大部分学生的兴趣和注意。通过多次的上机练习、考核更进一步巩固了对设备的认知和对倒闸规范流程的掌握。由图2可以看出经过多次练习和考核后，6个项目的最终考核成绩均有大幅提升，且在最终的期末考试中，绝大部分同学卷面成绩达到70分以上，“教”“学”效果明显。

三、调查问卷

在基于虚拟仿真平台的“牵引变电所运行及维护”课程过程性考核N+1评价体系试行之后，对参与该方法的同学进行了问卷调查。调查结果如图3、图4所示。

由图3、图4的问卷结果可以看出，绝大部分同学可以接受该评价体系，认为最终的成绩可以体现真实的学习情况，过程性考核的占比分配合理，且对自主学习能力的提高有帮助，并能将过程性考核的压力转化为学习的动力。

四、总结与反思

借助虚拟仿真平台，通过一个学期过程性考核评价体系的实施，使学生更加直观、立体地理解了牵引变电所实际的运行情况，也客观反映了大部分学生能很好地掌握教学大纲要求的知识点。由于整个教学过程处于教—练—考……教—练—考的模式，学生始终保持一种清醒紧张的学习状态，从而引导学生改善学习态度和学习方式，变被动式学习为主动式，提高学生自主学习能力;学生能及时查缺补漏、取长补短，激发学并针对具体问题给出相应的解决办法;小组成员之间相互督促、学习，培养沟通团结协作的能力;仿真平台的反复使用提高了实验室设备的利用率。

随着社会需求的变化，虚拟仿真平台还需进一步更新;通过对过程性考核中出现的问题和每次考核成绩的分析，该过程性评价体系的各个细则还需不断优化和完善。

参考文献：

[1]严中华.学习成果导向高等职业教育专业与课程开发指南[M].北京：清华大学出版社，2020.

[2]姜大源.论高等职业教育课程的系统化设计——关于工作过程系统化课程开发的解读[J].中国高教研究，2009（04）：6670.

[3]李志义，朱泓，刘志军，夏远景.用成果导向教育理念引导高等工程教育教学改革[J].高等工程教育研究，2014（02）：2934+70.

[4]林永顺.电气化铁道供变电技术（一次系统）[M].北京：中国铁道出版社，2006.

[5]罗昊，张晓东.虚拟仿真实验教学中心开放共享模式的探索[J].实验技术与管理，2016，33（10）：232236.

[6]李平，毛昌杰，徐进.开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设提高高校实验教学信息化水平[J].实验室研究与探索，2013，32（11）：58.

基金项目：渭南市科技计劃项目（2020ZDYFJCYJ177）

作者简介：田文君（1985— ），女，甘肃民勤人，硕士，讲师，研究方向：电力电子与电力传动。