“虛實結合”的混合式教學探索與實踐
——以中職《汽車電氣》課程為例

文/東莞理工學校 鄭新強

隨著信息化技術在職業教育中的縱深發展，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的主要課程之一，相對于其他專業課，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；電氣系統故障診斷需要培養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.在汽車維修專業課程中，已經有許多教學改革的研究，如工作過程系統化、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點：創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，就是要發揮各自的優勢，合理安排實操課程，虛擬實操和傳統實操同時進行。比如在汽車電氣檢修中，主要的故障類型分為：系統故障、元件故障和線路故障三大類，其中系統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范性，這時用實物進行實操是最好的，體現傳統實操的不可替代性。

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。混合式教學(Blending teaching)就是要把傳統學習方式的優勢和數字化或網絡化學習的優勢結合起來，也就是說既發揮教師主導、啟發、監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的教學手段，發揮各自的優勢。(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“素養與技能高度融合”這一核心理念，在培養技能的同時更注重學生個人素質的提高。首先要深入企業調研，邀請校企合作專家對課程規劃進行指導，加強校企精準對接、精準育人的“雙精準”培養策略；根據企業對學生崗位職業能力的要求，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，對教學各環節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動機和車身各大電氣系統的相關知識，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。

圖1 “虛實結合”的混合教學流程圖

“點火系統故障檢修”任務是對發動機點火系統結構、工作原理、部件檢查和系統電路等知識的綜合運用。教學對象是汽車維修專業3年級的學生，他們已經學習了點火系統的基礎知識，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故障檢修流程，學習難點是點火系統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、分組實操等環節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學生自學能力和分析能力，注重實操環節的同時，又保證充足的理論學習；計劃實施為用時最多的環節，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。

課前由教師通過學習平臺上傳微課預習視頻、發布調研任務，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，進行點評及優化調整。

在計劃實施這一重點環節，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控功能，學生都可自行操作，所以在這一環節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勢，讓學生更加“有趣”地學習，也更加“有效”地學習。