基于教學資源庫的混合式教學探索與應用

周 坤，湯 超，康忠利，肖文燕

(重慶水利電力職業技術學院，重慶 402160)

1 研究背景

“水處理運行與管理”是高職水環境監測與治理等專業的核心職業技能課程，培養學生水處理工藝、設備、電氣儀表運行操作、水廠自動控制、水處理廠運行異常處理能力。該課程是一門實踐性、操作性較強的課程，在目前的教學中存在的比較大的問題主要有以下幾個方面。

一是對于線上線下混合式教學模式的理論認識不足，實施路徑受限，應用效果欠佳。這集中體現在線上教學、線下教學如何實現無縫銜接和有機融合，學生線上自主學習效果不佳，影響了線下教學的實施。

二是基于線上線下混合式教學模式的教學方法和教學手段需要進一步創新。目前在課堂教學中雖然采用了任務驅動教學法、案例教學法等行動導向教學法，但學生學習積極性和主動性不是很理想，部分學生學習比較被動，完成學習任務過程中有一定困難。

三是教學評價模式有待完善。目前采用的教學評價方式為：過程性評價和結果性評價相結合，以過程性評價為主；教師評價和學生評價相結合，以教師評價為主。這種評價方式存在以下問題：一是學生被動接受評價，無法通過評價他人成果更好掌握專業知識和實踐技能；二是行業企業和社會未能充分參與到教學評價中，使得培養的學生無法完全滿足企業和社會需求。

四是優質教學資源需要進一步開發。本課程目前開發了教學課件、教學視頻、教案、動畫、企業案例等教學資源，但微課、三維動畫、虛擬仿真實訓等優質教學資源有待進一步豐富和完善，以滿足課程教學需要。

“三教”改革之一的教學方法改革是職業教學研究與改革的熱點[1～4]。教學資源庫也是目前教學研究與改革的熱點[5～8]，它為職業教育專業教學提供了豐富的教學資源，并實現了優質資源共建共享，在推進職業教育信息化進程、深化專業教學改革、提升人才培養質量等方面發揮了重要的作用[9]。關于教學資源庫建設的研究很多，其中基于教學資源庫的課程教學模式和教學方法改革是目前的研究熱點[10]，包括基于教學資源庫的SPOC課程[11]、教學資源庫與翻轉課堂[12，13]、教學資源庫與線上線下混合式教學[14，15]等。本研究旨在探索如何應用教學資源庫中的優質教學資源，包括微課、動畫、虛擬仿真等，更新教學內容，提升學生學習積極性和主動性，促進課程教學模式和教學方法的改革，對于提高“水處理運行與管理”的教學質量，培養學生相關的職業技能和素養，促進教師教學能力和實踐技能的提高具有重要意義。

2 研究內容和方法

2.1 研究內容

(1)制定“水處理運行與管理”課程教學大綱和教學資源開發方案(課程資源知識樹)，確定本課程教學所需教學資源的種類、數量、質量、長度(或時間)以及格式要求等。

(2)通過教學實踐，研究教學資源庫在“水處理運行與管理”課程中的應用方法。擬采用線上線下混合式教學和理實一體化的教學模式，研究在教學中如何充分利用優質教學資源，以提高教學效果。

(3)學生利用教學資源庫進行有效學習的方式。通過教學實踐，探索利用教學資源庫提高學生對本課程的學習積極性和主動性，提升學生理論知識和實踐技能掌握的方式和方法。

2.2 研究方法

本項目采用的研究方法采用教學理論研究、調查研究、教學實踐相結合的研究方法。

(1)教學理論研究法。通過教學理論研究，熟悉并掌握適合高等職業教育和本課程的教學模式和教學方法。

(2)調查研究法。通過實地調研、問卷調查、專家咨詢等途徑進行調查研究，了解相關院校在教學資源庫建設和應用中的經驗做法，掌握企業對人才培養和課程教學內容的要求，并征求專家的建議和意見，明確了該課程所對接的行業企業的典型工作崗位的主要工作任務及其能力要求，并通過分析整理，依據工作過程系統化理論，從典型工作任務歸納出行動領域，再從行動領域轉化為學習領域，根據職業特征及完整思維分解學習領域為若干學習項目或學習情境，在此基礎上重新制定了課程知識樹。

(3)教學實踐法。通過教學實踐，不斷摸索和改進教學資源庫在課程教學中的應用途徑和方式，以提高教學質量。

3 研究結果

3.1 建設了優質教學資源庫，搭建了教學資源庫運行平臺

課程教學團隊根據專業人才培養方案、課程標準、職業標準等進一步優化課程結構，豐富補充教學資源特別是優質教學資源，初步建成數量充足、結構合理的課程教學資源庫。

“水環境監測與治理”國家教學資源庫“水處理運行與管理”課程累計完成924條課程資源的建設，其中視頻和動畫資源共完成470個，占比超過50%。目前已搭建標準課1門，個性化課程1門，微課40門，實現了資源的有效利用。利用職教云平臺搭建了“水處理運行與管理”SPOC課程，將“水環境”國家教學資源庫的優質教學資源引入到該SPOC課程中，為實現線上線下混合式教學提供了良好的平臺。同時，重慶水利電力職業技術學院在重慶高校在線開放課程平臺建設了“水處理運行與管理”在線開放課程，該課程已被認定為重慶市高校精品在線開放課程。

3.2 促進了課程教學模式和教學方法改革與創新

3.2.1 實現了線上線下混合式專業教學模式

課程教學團隊充分利用“水環境”教學資源庫、“水處理運行與管理”在線開放課程和職教云SPOC，并結合資源庫的虛擬實訓資源及現實條件下的真實實訓環境，開展混合教學，即課前采用學生線上自主學習，課中采用提問、討論、頭腦風暴、小組合作、現場指導、技能訓練等探究式教學活動，課后利用資源庫開展拓展學習和應用的模式，融“線上線下，教、學、做”為一體，促進學生對知識、技能的掌握以及素養的形成。

教師在課前可以推送重點、難點知識點的微課、動畫或實訓任務書、實訓指導書，先讓學生進行自主學習；之后發布課前測驗以了解學生自學情況，及時關注學生學習中存在的問題并予以反饋、評價、督促，也可以發布課前討論，引導學生掌握分析、解決問題。課中可以引入典型教學案例或工作任務，開展提問、討論、頭腦風暴、小組競賽、課堂測驗、實訓等活動，強化學生對于知識的掌握。課后推送拓展學習資源、發布線上測試或開展虛擬仿真實訓強化學生對知識和技能的掌握。這種教學方式增強了師生的交流互動，學生可以邊觀看微課，邊做筆記，可以在課堂論壇中與老師與同學交流。教師可以通過后臺統計分析，隨時把握學生的學習進度，進行形成性評價。通過學生的筆記、瀏覽興趣等“大”數據分析，改進教學方法，提升資源質量。師生和資源保持在線，實時互動，資源共享，人人皆學、處處能學、時時在教、時時可學。

3.2.2 促進了教學方法的改革與創新

課程教學團隊在基于資源庫的混合式教學模式下，創新教學方法，探索出任務驅動教學法(包括項目教學法、案例教學法、問題導向教學法)、模擬教學法、實訓教學法等宏觀教學方法以及小組合作、頭腦風暴、課堂討論等微觀教學方法。

以任務驅動教學法為例，學生基于工作任務、以工作流程為導向，進行知識技能探究。教師課前布置學習任務，學生通過職教云或在線開放課程，線上自主學習微課、動畫、課件等教學資源，熟悉相關知識，通過課前測驗檢測學習效果，并完成簡單實訓任務。課中主要進行知識內化和技能訓練。教師布置若干學習型工作項目或任務，學生以小組合作、頭腦風暴等形式開展學習，按照信息獲取→計劃→決策→實施→監督檢查→評價反饋的步驟逐步完成工作任務。學生在完成工作任務的同時掌握相關知識和技能。

模擬教學法主要包括虛擬仿真、角色扮演等教學方法。在水處理運行與管理虛擬仿真實訓平臺中，模擬實際工作場景，學生可以開展給水處理廠和污水處理廠的實訓，提高學生的技能水平。在實訓平臺中，可以讓學生扮演操作工、技術人員、技術主管、廠長等不同的角色，體驗不同崗位的工作職責和工作內容。

3.3 提高了學生學習主動性

課程教學團隊依托“水環境監測與治理”專業教學資源庫，并充分利用現實實訓條件，通過線上線下混合式教學模式，學生的學習主動性明顯提升，主要體現在以下幾個方面。

3.3.1 科學合理的混合式教學設計和教學實施提高了學生的學習積極性

如前所述，該課程教學環節分為課前、課中和課后3個階段。通過科學、合理、豐富的教學活動，使專業核心課程的教學從以教師為中心轉變為以學生為中心，學生學習積極性和主動性明顯提高。

3.3.2 優質教學資源提高了學生學習主動性

根據教學標準和人才培養需求，該教學資源庫核心專業課程建設了豐富的教學資源，包括微課視頻、動畫、課件、實訓任務書、實訓指導書、實訓操作視頻等。這些資源形象、生動，把復雜、枯燥的理論知識和實踐操作過程變得易于理解和掌握，學生的學習興趣和熱情得以激發。此外，資源庫還建設有專業概覽、行業企業動態、水環境科普站等非課程模塊資源，加深了學生對專業發展現狀、發展趨勢、就業面向、職業崗位的認識，更有利于提高學生的學習意愿。

3.3.3 實施全過程、全方位、多維度、多主體評價考核，激發了學生學習主動性

引入水生產處理工、工業廢水處理工、1+X污水處理等職業技能評價考核標準、水處理技術職業技能競賽考核標準和企業生產運行考核評價標準，依據評價主體、內容與方式“3維度9要素”建構由學校、企業和社會三方共同參與人才培養質量評價的“校企社”三鑒評價體系；利用職教云教學平臺、虛擬仿真實訓平臺實行“課前、課中、課后”全過程、“知識、能力、素質”三維度、線上線下混合式、過程性評價和結果性評價相結合的評價考核方式。通過過程性和及時性的評價考核方式，使學生必須積極參與到每個教學活動中，從而提高了學生的學習主動性。

3.3.4 項目實施前后授課情況對比

(1)學生的平均到課率從98%提高到99.5%，遲到、早退、曠課現象基本消失。

(2)絕大多數學生認真參與課堂活動，睡覺、玩手機、閑聊等怠課情況極少，怠課率接近0%。

(3)學生滿意度明顯提升，達到80%以上：課程資源數量多、結構比較合理，優質教學資源數量多。

(4)采用了線上線下混合教學，學生成為學習主體，積極參與課堂活動；實訓課時增多，學生實操能力提高。

3.4 提升了課程教學質量

教學資源庫在該課程教學中的應用，不僅提高了學生的學生主動性，也提升了教學質量，學生課程成績有所提升。

3.4.1 提升了學生對理論知識的掌握

通過豐富、優質的微課、動畫、教學案例、虛擬仿真等教學資源，使抽象的理論知識具體化、簡單化，易于被學生理解和掌握；加上線上交流討論、在線測驗，線下提問、討論、頭腦風暴、小組合作教學、課堂測驗和反饋等混合式教學活動，學生對理論知識的掌握進一步加強，反映在過程性測驗和結果性理論考核成績的穩步提高。

3.4.2 提升了學生的技能水平

根據課程標準，該課程安排了若干技能訓練項目，采用線上虛擬仿真實訓、線下虛擬仿真實訓、水處理設備實訓、水環境監測與治理技術綜合實訓平臺實訓、水處理廠實習等訓練方式，對學生水處理運行與管理技能進行訓練。學生具備的基礎理論知識增強了技能訓練的效果，同時技能訓練也促進學生對理論知識的掌握。

3.4.3 提升了學生的綜合素質

該課程的混合式教學不僅提高了學生的理論素養和技能水平，還促進了學生團隊合作、語言表達、組織協調、計算機應用、創新意識和能力等綜合素質的培養，并增強了學生分析問題、解決問題的能力。

3.4.4 項目實施前后學生課程成績情況

項目實施后，學生的理論知識和實踐技能水平較之前有所提高，課程平均成績從75分提高到80分左右。重慶高校平臺本課程成績通過率達到70.80%，成績良好比例為28.8%，成績優秀比例為42.3%。

4 結論與建議

4.1 結論

(1)通過課程調研，明確了“水處理運行與管理”課程對接的典型工作崗位是水生產處理工、工業廢水處理工、污水處理工等。同時對典型工作崗位的主要工作任務和能力要求進行了分析，在此基礎上重新制定了“水處理運行與管理”課程知識樹。

(2)通過教學實踐，探索了教學資源庫在本課程教學中的應用方法。通過線上線下混合式教學模式、理實一體化教學模式的實施，應用任務驅動教學法、項目教學法、案例教學法、小組教學法等教學方法，在教學中充分利用了專業教學資源庫的優質教學資源，提高了課程的教學質量。

(3)通過該課程教學資源庫的建設和應用，應用線上線下混合式教學模式，探索了學生利用教學資源庫進行有效學習的方式。基于教學資源庫，實施課前自學、課中學練和課后拓展學習，發揮學生主體作用，解決了學生學習積極性、主動性較差，理論知識和實踐技能掌握情況一般的問題。

(4)校企合作、工學結合，實施了適應線上線下混合式教學模式的全過程、全方位、多維度、多主體評價考核方式，課堂教學質量、學生職業能力、就業競爭力顯著提高。

4.2 建議

(1)改進教學模式。基于教學資源庫，利用職教云+云課堂，根據學生學情，實現學生個性化和差異化學習的分層教學，分層設計教學活動，實行差異化評價考核策略。

(2)豐富教學手段和教學資源。根據教學計劃和要求，及時優化課程結構；將水處理新方法、新技術引入課程教學中，持續更新教學內容和教學資源；將虛擬現實技術和人工智能引入水處理虛擬仿真教學，創設生產性教學環境，提高教學質量；校企合作，開發三維動畫、微課、實訓視頻等優質教學資源。

(3)深化校企合作，工學結合，更好地將教學過程與生產過程對接。建立雙導師制，由企業兼職教師負責實訓教學的設計、實施和考核評價。

(4)按照水處理工職業標準和企業標準要求學生，培養學生的勤儉節約意識、環保意識、可持續發展意識、愛崗敬業精神、勞動精神、工匠精神、創新意識，將課程思政真正落地。