基于虛擬仿真環境下的線上線下混合式課堂教學方法研究

崔嘉

【摘要】當前，信息化教學能力已經成為職業教育教師的基本素養。軌道交通作為一門新興專業，如何利用信息化手段使得課堂教學與企業需求精準對接成為了軌道交通教學的重要課題。本文以《城市軌道交通行車組織》課程中的一個單元教學為例，從教學分析、教學設計思路、教學過程實施等幾個方面，闡述了信息化教學設計和實施的步驟，并歸納了信息化教學的優勢和創新之處。

【關鍵詞】虛擬仿真;線上線下;教學設計;教學方法

隨著全國開通城市軌道交通的城市不斷增加，各個企業對于軌道交通的調度人才的需求也在不斷加大。在城市軌道交通企業中，各個運營崗位都需要掌握城市軌道交通行車組織技能。然而在高校傳統的授課模式中，由于缺乏工作場景的融入，導致教學需求無法被滿足，教學質量也無法保證。因此，本文以《城市軌道交通行車組織》課程教學為例，探究虛擬仿真環境下的線上線下混合式課堂教學方法改革，以期為廣大教學工作者提供借鑒。

一、課程體系的改革

《城市軌道交通行車組織》課程是城市軌道交通運營管理專業的核心課程。課程的內容設置依托于城市軌道交通運營管理規范要求，并使用大數據技術分析城市軌道交通企業崗位群對行車組織知識與技能的需求，經過行業專家的多次論證，教學內容設置目標和企業目標保持一致。

二、教學內容的改革

對應本專業的人才培養方案，結合城市軌道交通運營管理規范，將課程內容重組為五個項目。整體授課過程充分以學生為主體、教師為主導，倡導合作學習、探究學習，以實際行車中的某種故障作為實破點，通過發現問題、解決問題、實際操作、探究學習活動，獲得知識和技能。

軌道交通運營企業相關崗位對于行車組織的操作技能和應用分析能力要求較高，這也使得該課程內容的技術性、操作性、實踐性都較強。在完成理論授課的同時還需要涉及地鐵行車值班員、調度員崗位在行車組織與設備監控方面核心能力的培養。傳統的授課模式顯然無法滿足企業對于人才的需求。所以在教學活動中將傳統的課堂講授模式變更為借助虛擬仿真實訓室的設備并采用線上線下混合式項目化教學的授課形式，使學生明確行車調度組織的具體要求，從而規范地完成行車組織工作。

根據企業崗位的需求和人才培養方案，課程的每一個教學單元的教學目標都須重新修訂。本單元授課的內容分為四個教學任務，按照理論知識的難易程度確定教學框架和授課順序，教學內容難度較大、涉及崗位較多、操作較強，與電客車司機、調度員、值班員和站務員的核心崗位技能密切相關。

三、教學方法的改革

（一）多種教學方法并用

教學方法是教師“教”的方式和由教師指導的學生“學”的方式的綜合。為了合理有效地實施教學內容，滿足企業崗位對于人才的需求，在進行教學設計時要充分貫徹以學生為主體、教師為主導的教學理念。

1.啟發引導教學法。教師提出問題，啟發學生自主思考，再介紹解決問題的方法，如講解站間閉塞法時，先啟發學生思考軌旁ATP設備的種類及其故障對行車的影響，再歸納出站間閉塞法的概念，讓學生成為知識與能力的主動構建者，培養學生科學的思維方式。

2.情景模擬教學法。在進行實踐教學過程中，模擬一些有關軌道交通運營活動的場景，組織學生積極參與，如在講解電話閉塞法時，通過模擬某站聯鎖設備故障，讓學生沉浸式學習。

3.角色扮演教學法。教師創設特定地鐵運營環境，學生扮演站務員、電客車司機、值班員、調度員等，通過體驗式學習演練，掌握技能。

4.案例分析教學法。分析和研究現有地鐵運營故障案例，解釋所要講授的行車組織方法，提升學生解決崗位工作實際問題的能力。

5.仿真模擬教學法。通過城市軌道交通綜合實訓室仿真系統進行實操訓練，如模擬駕駛、手搖道岔等，實現單人和聯動的多方位技能訓練。

（二）充分利用仿真環境，構建“授課—研討—訓練”的工學教學交替模式

以真實設備為基礎，虛擬仿真為核心，為學生提供“授課—研討—訓練”一體綜合技能訓練。通過實訓室內的虛擬項目和引入的真實企業項目，學生可以在“做”中提升相應素質和技能。同時也將素質教育的具體目標、內容及組織形式引入項目教學中。

在教學過程中，借助城市軌道交通綜合實訓室，做到以真實設備為基礎，虛擬仿真為核心，幫助學生完成進路排列、道岔轉換、列車調度等操作。練習課前，利用教學云平臺，建立課程資源庫，要求學生看新聞、學資源、訪實地。課中，基于綜合實訓室的課堂環境，進行企業專家在線示范、動畫演示和虛擬仿真實操。課后，利用教學云平臺進行在線測試、拓展演練和在線交流。在教學過程中，充分運用豐富的信息技術與虛擬仿真軟件。

四、教學評價的改革

相對于傳統的課堂評價和課后測試評價，改革后的課程采用了多元化多層次全過程評價體系。體系中包含了教師、企業專家和學生多個評價主體，評價方法通過課前、課中、課后全過程評價，分任務對學生個人與學習小組進行多層次考核。

由于《城市軌道交通行車組織》課程中包含大量的實踐性內容，傳統的結果考核制度缺乏對于學生操作過程中細節的評價。線上虛擬仿真軟件評價的引用使得教師可以實時關注學生操作的步驟、動作和效率，及時優化自己的教學進度和教學方法。

五、結語

傳統教學存在的“進不去、動不了、難實現”等實踐性問題，通過本次教學改革，做到了線上線下的結合、虛擬現實的對接，達到了講練一體、工學結合。首先，借助在線教學平臺和虛擬仿真環境，為學生提供了豐富的學習資源與實際操作的機會，教學方法由理論傳授轉為虛擬仿真操作。整個教學過程充分運用虛擬仿真軟件強化學生操作演練，提高了學生的專業核心技能，做到了與實際崗位的無縫對接。其次，教學空間由封閉課堂走向開放課堂。幫助學生樹立了安全的職業道德觀;充分利用碎片化時間，提高了課堂效率。最后，教學過程圍繞行車安全，向學生灌輸工作崗位中的“行車無小事”意識，體現了地鐵運營崗位立足本職、嚴守規章、精準操作、堅守責任的工匠精神。

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（作者單位：南京交通職業技術學院）