新能源汽車技術(shù)課程混合式教學(xué)模式探索

黃子良

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?新能源汽車技術(shù)課程是新能源汽車專業(yè)的核心課程，在分析現(xiàn)階段該課程存在的問(wèn)題基礎(chǔ)上，通過(guò)“雨課堂”和“虛擬仿真”技術(shù)平臺(tái)，構(gòu)建該課程混合教學(xué)新模式，從課前、課中、課后和評(píng)價(jià)四方面進(jìn)行研究和方案設(shè)計(jì)，以此提高教學(xué)效率和質(zhì)量，為新能源汽車技術(shù)課程的教學(xué)改革提供新的思路。

[關(guān) ? ?鍵 ? 詞] ?新能源汽車技術(shù);“雨課堂”;虛擬仿真;教學(xué)改革

[中圖分類號(hào)] ?G712 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼] ?A ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文章編號(hào)] ?2096-0603（2021）44-0034-02

2020年11月2日，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》，規(guī)劃中指出，到2025年新能源汽車銷量占當(dāng)年汽車總銷量的20%左右。屆時(shí)新能源汽車總銷量有望達(dá)到600萬(wàn)輛，這是一個(gè)增速快且體量大的市場(chǎng)，所需的技術(shù)人才也日益增多。與此同時(shí)，教育部印發(fā)了《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》，特別指出教育信息化是“教育現(xiàn)代化2035”的重點(diǎn)內(nèi)容和重要標(biāo)志，要努力提高師生的信息素養(yǎng)，建設(shè)“互聯(lián)網(wǎng)+教育”大平臺(tái)。在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的大背景下，新能源汽車技術(shù)課程推行混合式教學(xué)改革勢(shì)在必行、刻不容緩。

一、新能源汽車技術(shù)課程特點(diǎn)分析

（一）專業(yè)性強(qiáng)，交叉學(xué)科廣，安全性要求高

新能源汽車技術(shù)課程涵蓋的專業(yè)范圍廣泛，交叉融合了機(jī)械工程、車輛工程、電化學(xué)、電動(dòng)機(jī)、高壓用電等多學(xué)科和專業(yè)內(nèi)容，其結(jié)構(gòu)原理、電動(dòng)機(jī)和動(dòng)力電池特性、電驅(qū)動(dòng)保養(yǎng)作業(yè)和故障檢測(cè)維修都與傳統(tǒng)燃油汽車有著本質(zhì)區(qū)別。

（二）內(nèi)容抽象枯燥，學(xué)生學(xué)習(xí)困難、缺乏自主學(xué)習(xí)動(dòng)力

新能源汽車技術(shù)課程是多學(xué)科知識(shí)的融合，綜合性強(qiáng)的抽象知識(shí)讓學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)感覺(jué)到枯燥乏味，增加學(xué)生接受知識(shí)和提升技能的難度。中職學(xué)生大多基礎(chǔ)知識(shí)薄弱、學(xué)習(xí)缺乏主動(dòng)性、自控性較差以及自信心不足等，更讓學(xué)生學(xué)習(xí)遇到困難，久而久之，學(xué)生就失去主動(dòng)學(xué)習(xí)的動(dòng)力。

二、目前新能源汽車技術(shù)課程教學(xué)存在問(wèn)題

（一）課堂教學(xué)仍過(guò)多停留在傳統(tǒng)課堂教學(xué)層面

傳統(tǒng)課堂以教師為中心，學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)，教師講、學(xué)生聽(tīng)，完全忽略學(xué)生為主體，課堂沉悶，學(xué)生容易開(kāi)小差、打瞌睡，不能從學(xué)生內(nèi)心深處激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，教學(xué)效率低下。

（二）采用線上課堂教學(xué)方法單一

單一地開(kāi)展線上學(xué)習(xí)，學(xué)生學(xué)習(xí)無(wú)人監(jiān)督，出勤、學(xué)習(xí)紀(jì)律不能保證;學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中碰到一些知識(shí)要點(diǎn)和難點(diǎn)不能及時(shí)得到答疑解惑，時(shí)間一過(guò)，學(xué)生便不愿重新面對(duì)問(wèn)題，學(xué)習(xí)興趣自然下降。

（三）實(shí)訓(xùn)設(shè)備工位不足，難以滿足學(xué)生實(shí)訓(xùn)需求

新能源汽車設(shè)備費(fèi)用高以及實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地安全要求嚴(yán)格，車間實(shí)訓(xùn)車輛、設(shè)備數(shù)量受限制。加上新能源汽車結(jié)構(gòu)原理復(fù)雜，學(xué)生無(wú)法直觀感受，學(xué)習(xí)興趣不高，難以深入開(kāi)展教學(xué)。

三、“互聯(lián)網(wǎng)+教育”背景下構(gòu)建“雨課堂+虛擬仿真”混合式教學(xué)模式

（一）核心概念

1.“雨課堂”教學(xué)平臺(tái)簡(jiǎn)介

在混合式教學(xué)新發(fā)展背景下，清華大學(xué)在線教育辦公室組織一線教師與學(xué)堂在線共同研發(fā)出一款適應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+教育”新時(shí)代產(chǎn)物的在線教學(xué)平臺(tái)——“雨課堂”。具有如下特點(diǎn)：（1）操作方便，學(xué)生和老師只需掃二維碼進(jìn)入課堂;（2）實(shí)時(shí)互動(dòng)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中可以利用“彈幕”“投稿”和“不懂”功能向老師和同學(xué)發(fā)送互動(dòng)信息，教師也可利用“投屏”“推送全班”等指令實(shí)現(xiàn)與學(xué)生互動(dòng);（3）數(shù)據(jù)反饋，學(xué)生在“雨課堂”平臺(tái)學(xué)習(xí)過(guò)程中的“測(cè)試”“學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)”“不懂”等行為數(shù)據(jù)均會(huì)被自動(dòng)收集計(jì)算，以便教師能及時(shí)了解每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)和成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)量化。

2.虛擬仿真技術(shù)簡(jiǎn)介

虛擬仿真技術(shù)是利用三維建模方式，模擬實(shí)訓(xùn)課堂中真實(shí)操作情境，用于新能源汽車結(jié)構(gòu)原理教學(xué)、拆卸實(shí)訓(xùn)教學(xué)及參觀展示體驗(yàn)的產(chǎn)品。基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，通過(guò)利用VR與AR技術(shù)的結(jié)構(gòu)展示、拆卸培訓(xùn)、動(dòng)畫演示和原理演示等子系統(tǒng)，充分展示新能源汽車系統(tǒng)。通過(guò)利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，將抽象、復(fù)雜、枯燥的知識(shí)點(diǎn)以立體、直觀的形式進(jìn)行展現(xiàn)，為學(xué)生帶來(lái)生動(dòng)有趣的課堂，極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（二）“雨課堂+虛擬仿真”混合式教學(xué)模式構(gòu)建

“雨課堂+虛擬仿真”的混合式教學(xué)新模式，區(qū)別于傳統(tǒng)的“填鴨式”教育和純粹的線上慕課學(xué)習(xí)，是一種可以將傳統(tǒng)面授與網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)相結(jié)合的新型混合教學(xué)模式，是將線上“雨課堂”貫穿于整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程，圍繞著課前、課中、課后三個(gè)學(xué)習(xí)情境展開(kāi)，同時(shí)在課中輔以虛擬仿真系統(tǒng)來(lái)解決學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)、痛點(diǎn)，兩個(gè)教學(xué)平臺(tái)相結(jié)合，大大提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效率。“雨課堂+虛擬仿真”混合式教學(xué)模式設(shè)計(jì)見(jiàn)文末圖1。下面將根據(jù)課前、課中、課后和評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)闡述：

1.課前教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)

教師需要基于教學(xué)分析選擇合適的教學(xué)資源，并合理地安排各個(gè)課時(shí)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)、重難點(diǎn)等。針對(duì)工科特色明顯、基礎(chǔ)理論枯燥等特征，整合便于學(xué)生接收的視頻、圖文資源，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率。課前教學(xué)活動(dòng)不僅可以令學(xué)生在線下根據(jù)自己的興趣進(jìn)行相關(guān)多媒體資源的瀏覽，節(jié)省課堂時(shí)間，解決教學(xué)內(nèi)容與課時(shí)安排失配的問(wèn)題，也能夠基于“雨課堂”大數(shù)據(jù)記錄的優(yōu)勢(shì)，便于教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行監(jiān)控和掌握。

2.課中教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)

借助“雨課堂”的彈幕、隨機(jī)答題、投稿等互動(dòng)手段，增加師生間的交流。教師分析學(xué)生的線下學(xué)習(xí)活動(dòng)，根據(jù)反饋的學(xué)習(xí)信息優(yōu)化課堂教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)更加高效、易于學(xué)生消化吸收的教學(xué)方法，加強(qiáng)對(duì)重難點(diǎn)的突破。發(fā)揮課堂多媒體教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，穿插新能源汽車及其關(guān)鍵零部件的視頻、新聞以及科技通報(bào)等內(nèi)容，添加VR與AR設(shè)備補(bǔ)充配合教學(xué)，實(shí)現(xiàn)人與計(jì)算機(jī)的自然交互，能夠幫助學(xué)生自然地沉浸在模擬環(huán)境中，更加生動(dòng)地感受課程內(nèi)容。利用雨課堂彈幕功能開(kāi)展課堂討論活動(dòng)，及時(shí)有效地通過(guò)彈幕調(diào)查反饋難以接受的知識(shí)點(diǎn)，了解學(xué)生的實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)情況，據(jù)此把握課堂節(jié)奏，利用“雨課堂”的課堂在線測(cè)試發(fā)布投票、選擇題、判斷題等，甚至可以借助紅包獎(jiǎng)勵(lì)等功能激發(fā)學(xué)生參加測(cè)試的興趣，由系統(tǒng)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)投票情況和答題效果，使教師及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

3.課后教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)

由于“雨課堂”平臺(tái)可以推送豐富資源，教師可以將課后作業(yè)題目及預(yù)先準(zhǔn)備的豐富資源一起推送給學(xué)生，學(xué)生可以根據(jù)題目形式及教師安排以個(gè)人形式或以組為單位參考提供的資源進(jìn)行課后學(xué)習(xí)鞏固活動(dòng)。推送的作業(yè)不僅可以是針對(duì)當(dāng)前課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容的小測(cè)試題，也可以是針對(duì)整個(gè)課程系統(tǒng)性學(xué)習(xí)的開(kāi)放式作業(yè)。

4.構(gòu)建多元全周期成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系

傳統(tǒng)的教學(xué)評(píng)價(jià)方式基本都是根據(jù)平時(shí)、期中、期末成績(jī)按一定比例計(jì)算出來(lái)的，評(píng)價(jià)方式單一，而混合式教學(xué)是教師與學(xué)生在線上與線下共同參與的教學(xué)活動(dòng)，基于“雨課堂”的數(shù)據(jù)記錄功能，能夠準(zhǔn)確地獲取學(xué)生在新能源汽車技術(shù)課程中的線下參與度、課前預(yù)習(xí)完成情況、課堂互動(dòng)參與度、課堂答題準(zhǔn)確率、課后作業(yè)完成情況等數(shù)據(jù)。通過(guò)基于“雨課堂”多維數(shù)據(jù)建立新能源汽車技術(shù)課程的多元加權(quán)型評(píng)價(jià)方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果更為客觀的評(píng)價(jià)。

四、結(jié)語(yǔ)

在混合式教學(xué)全面發(fā)展的今天，我們需要把握住“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的發(fā)展契機(jī)，把線上、面授、虛擬和現(xiàn)實(shí)進(jìn)行多元交互混合，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中增強(qiáng)體驗(yàn)感，改變過(guò)去學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)、參與度少的局面，增加學(xué)生關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)的動(dòng)手實(shí)操機(jī)會(huì)，提升學(xué)生的技能水平，以實(shí)現(xiàn)“學(xué)習(xí)與工作”層次的混合教學(xué)。該教學(xué)改革模式能夠很大程度地提升新能源汽車技術(shù)課程理實(shí)一體化教學(xué)質(zhì)量。后續(xù)將不斷改善該教學(xué)模式在應(yīng)用中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，進(jìn)而提高適用性。

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◎編輯 鄭曉燕