鄭新強
隨著信息化技術在職業(yè)教育中的縱深發(fā)展,涌現了大量的信息化教學應用工具,極大地豐富了教學資源,隨之也出現了各種新的教學手段。作為普通一線教師,也很容易被這個信息化的浪潮所淹沒,只能被動地接受這些新事物。如何能快速地適應現在的變革并在新技術的大潮中找到正確的方向,只有在不斷地學習、實踐和探索中,掌握綜合運用信息化教學技術的能力。
一、汽車電氣課程教學特點和現狀
1.汽車電氣課程是汽車維修專業(yè)的主要課程之一,相對于其他專業(yè)課,其理論知識概念更為抽象;電氣部件分布在汽車的各個角落,實操離散性大、過程具有隱蔽性,不太便于演示;電氣系統(tǒng)故障診斷需要培養(yǎng)學生的邏輯判斷能力,而不是簡單的拆裝;某些操作帶有危險性,直接實操可能造成事故。
2.在汽車維修專業(yè)課程中,已經有許多教學改革的研究,如工作過程系統(tǒng)化、翻轉課堂、探究式學習、項目化學習、任務驅動等等,在提高學生的主動性方面產生了積極的作用;各種慕課平臺、移動學習平臺、VR技術等運用也不少。但是針對汽車電氣課程的改革還需繼續(xù)深入,如研究如何利用信息化技術實現高效率的分組實操、如何及時評價學習效果等問題。
二、虛擬現實與傳統(tǒng)實操課程有機結合的研究
1.近年來,虛擬現實技術得到了快速發(fā)展,以“沉浸式VR技術”為主的虛擬現實科技讓人仿佛置身于工作環(huán)境中,再現完整的工作過程。在教學中采用虛擬現實技術有許多的優(yōu)點:創(chuàng)造出的虛擬教學場景豐富、靈活多變,有利于提高學生的興趣;可以體驗不同車型的操作,還便于設置故障;便于增加實操輪次,低耗環(huán)保;演示效果好,方便分組,解決小班大班的問題;對于有危險的實操也可以勝任。但虛擬現實也有自身的缺點:無法替代傳統(tǒng)實操,無法模擬實操真實手感;實操驗證臨場感和成就感不強;軟件質量參差不齊,需要仔細甄選;軟件和設備調試復雜,操作繁瑣;購入成本昂貴、更新換代快。
2.將虛擬與現實結合,就是要發(fā)揮各自的優(yōu)勢,合理安排實操課程,虛擬實操和傳統(tǒng)實操同時進行。比如在汽車電氣檢修中,主要的故障類型分為:系統(tǒng)故障、元件故障和線路故障三大類,其中系統(tǒng)故障涉及的范圍較廣,學生需要較長的時間來檢查和判斷、同時需要較強的邏輯分析能力,利用虛擬現實技術可以避免過于繁瑣的常規(guī)操作,直入主題;元件故障則針對性較強,考驗學生對元件的工作原理的掌握程度,利用虛擬現實技術可以方便地模擬出各種損壞元件的特性;線路故障的檢查,考驗的是學生的測量和拆裝基本功,即使用工量具的標準性和操作規(guī)范性,這時用實物進行實操是最好的,體現傳統(tǒng)實操的不可替代性。
3.混合式教學的特點以及在虛實結合的教學中起到的作用?;旌鲜浇虒W(Blending teaching)就是要把傳統(tǒng)學習方式的優(yōu)勢和數字化或網絡化學習的優(yōu)勢結合起來,也就是說既發(fā)揮教師主導、啟發(fā)、監(jiān)控教學過程的主導作用,又要充分體現學生作為學習過程主體的主動性、積極性和創(chuàng)造性。信息化技術成為推動教學形式改革的原動力,極大地改變了學習方式、提高了學習效率。在資源獲取、課前任務、演示展示、專家連線、評價生成、課后拓展等方面運用線上教學工具,能實現以往任何時候都不可能達到的高效率。
三、虛實結合的混合式教學設計與實施
1.虛實結合的混合式教學總體設計
教師對于教學新技術的應用要想處于主動地位,必須堅持以下三個原則:(1)以正確的教學思想、教學理論為指導,做好教學總體設計。(2)有機地結合信息化手段和傳統(tǒng)的教學手段,發(fā)揮各自的優(yōu)勢。(3)在實踐過程中要不斷地總結反饋,根據實踐效果來不斷修正教學設計、改進教學方法。
在《汽車電氣》課程的教學設計中,圍繞“素養(yǎng)與技能高度融合”這一核心理念,在培養(yǎng)技能的同時更注重學生個人素質的提高。首先要深入企業(yè)調研,邀請校企合作專家對課程規(guī)劃進行指導,加強校企精準對接、精準育人的“雙精準”培養(yǎng)策略;根據企業(yè)對學生崗位職業(yè)能力的要求,按照典型工作任務表,整理相關教學視頻、虛擬仿真動畫、微課、教學PPT等數字資源,放到學習平臺,方便學生利用“碎片時間”進行自主學習;課堂教學采用任務引領、行動導向的教學方法進行,現場發(fā)布學習任務,指導學生通過自主探究、小組合作的方法進行學習,體現“以學生為中心”的教學理念;具體教學過程采用“虛實結合”的實操手段,充分利用VR虛擬現實技術的便利性和實車檢修的真實性優(yōu)勢,做到虛實互補;利用學習平臺強大的數據處理能力,對教學各環(huán)節(jié)產生的過程數據進行采集和分析,生成過程性評價,讓教師及時掌握教學效果,以調整教學策略。
2.在汽車電氣課程中的具體實施
中職《汽車電氣》課程學習的是汽車發(fā)動機和車身各大電氣系統(tǒng)的相關知識,除了要求學生掌握基本的電工電子基礎、電路知識、電氣部件結構原理知識之外,還要求對典型故障有診斷能力。下面以“點火系統(tǒng)故障檢修”這一典型工作任務為例,講述“虛實結合”的混合式教學的具體實施。
“點火系統(tǒng)故障檢修”任務是對發(fā)動機點火系統(tǒng)結構、工作原理、部件檢查和系統(tǒng)電路等知識的綜合運用。教學對象是汽車維修專業(yè)3年級的學生,他們已經學習了點火系統(tǒng)的基礎知識,掌握了基本工具量具的使用,能看懂簡單的汽車電路圖,大部分學生的邏輯思維能力較弱,但對動手實操還是有較為濃厚的興趣,對于手機端的教學平臺使用也很熟悉。本次任務的學習重點是點火系統(tǒng)故障檢修流程,學習難點是點火系統(tǒng)故障檢修方案的制訂。根據學習內容及學情分析,采用“虛實結合,分組教學”的線上線下混合教學方法,將全班學生分成6個學習小組,通過設置課前任務、課中展示、分組實操等環(huán)節(jié)來引導學生采用自主探究,小組合作、實操驗證的方法進行學習。
教學流程如圖1所示,知識儲備和計劃制定的目的是培養(yǎng)學生自學能力和分析能力,注重實操環(huán)節(jié)的同時,又保證充足的理論學習;計劃實施為用時最多的環(huán)節(jié),讓學生在多輪練習之后掌握知識和技能;檢查控制和評價反饋則是修正策略,使教學實現良性循環(huán)。
課前由教師通過學習平臺上傳微課預習視頻、發(fā)布調研任務,學生通過線上預習了解本次課的重點內容,調研造成點火系統(tǒng)無火故障的原因,完成課前任務。通過學習平臺,教師可以及時掌握學生的課前任務完成情況,了解預習效果,創(chuàng)設學習情境。
課中,學生在完成知識儲備的前提下,進行小組討論、查閱資料,制訂點火系統(tǒng)故障檢修的方案。教師引導學生分組展示方案,通過對比討論,得出最后的檢修流程方案,然后由教師匯總各小組的方案,進行點評及優(yōu)化調整。
在計劃實施這一重點環(huán)節(jié),則體現了“虛實結合”的實操教學運用,即3組學生使用VR虛擬設備,另外3組學生使用實車同時進行實操,既解決了VR操作與實車操作進度不同的問題,又解決了系統(tǒng)故障和元件故障在實車上難以設置以及所帶來的高消耗問題。在VR設備上每輪操作時間為15分鐘,而在實車上每輪操作時間為30分鐘,這樣在VR設備上檢修“系統(tǒng)故障”和“元件故障”所用的時間剛好與實車上檢修“線路故障”所用的時間相當,VR組和實車組進度一致,完成之后便可輪換。由于VR虛擬軟件都帶有提示和監(jiān)控功能,學生都可自行操作,所以在這一環(huán)節(jié)教師的主要注意力可以放在實車組的學生身上。實操結束后,各小組還可以回看實操過程,及時查漏補缺。
四、學習效果分析
通過在部分班級使用“虛實結合”的混合式教學實際效果來看,學生的學習成績有明顯提高,在學習過程中表現出來的“八個維度”的能力也有顯著提升。一方面是運用了信息化的學習平臺和VR虛擬現實技術等新的教學手段,吸引了學生的興趣、調動了學生的學習積極性;另一方面是通過“虛實結合”的方式,解決了實操中的一些難題,突破了教學的難點,同時通過線上線下混合式學習,提高了學習效率。
但就目前來說,“虛實結合”的混合式教學還是有一定的限制,硬件上存在設備投入大,占用場地大,系統(tǒng)維護較為復雜等問題;軟件上存在對教師的信息化運用能力要求高,課前準備工作繁重等問題。需要針對這些問題進行改進,比如采用傳統(tǒng)的電腦模擬仿真實操軟件也能達到虛擬實操的目的,但在使用體驗感受上則會打些折扣;更加合理地優(yōu)化分組方式,相應減少設備臺套數量;建立完善的教學資源庫,為教學準備提供足夠豐富的素材。
相信在未來,隨著技術的進步和信息化設備的普及,在教學中運用“虛實結合”的教學方法,能收到更理想的效果。在信息化教學改革的探索過程中,將會產生更多新思路、新方法,運用新技術帶來的優(yōu)勢,讓學生更加“有趣”地學習,也更加“有效”地學習。
責任編輯何麗華