入云入室入袋的车辆工程专业课混合式教学改革实践

李萍 肖乾 罗世民

摘 要：信息化背景下，多种教学方式的相继出现，时刻冲击着传统教学。本文提出了“入云入室入袋”的混合式教学法，并在车辆工程教学中实践，取得了较好成效。以云平台为基础，结合虚拟+现实教室、通过手机就能访问互动的混合式教学模式，充分体现OBE教学理念。本文从现状研究、目标制定及具体实践等方面进行了阐述。实践表明，混合式教学兼顾线上自主与线下引导，能够有效促进学生知识的迁移，实现综合能力的提高。

关键词：混合式;车辆工程专业;教学改革;线上;线下

中图分类号：G64          文献标识码：A          文章编号：1673-9132（2020）16-0011-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2020.16.005

一、现状研究

传统的理论教学，基本遵循“教师教、学生听”的单向灌输模式，尤其适合大班教学，但是教师对课堂的管控度很低，缺乏互动，学生的参与度不高，课堂教学效果不佳。随着“项目化”“教—学”一体化教学改革的推行，学生的参与度有所提高，但一些客观条件的局限性仍然存在。

以车辆工程专业为例，铁路机械笨重复杂，无法实体展示结构突出原理;实验设备昂贵单一、台套数有限、扩展体验难，都是限制教学发展、难以克服的客观因素。随着中国高校数字化建设的不断完善，在大数据、人工智能等新兴技术的影响下，混合式教学成了教师教学和学生学习的新途径。

二、目标制定

混合式教学模式没有统一的规定。考虑学习和教学的一般规律，要发挥线上和线下两种教学的优势，我们从以下三个方面开展了工作。

（一）建设线上资源

线上资源是开展混合式教学的前提。线上资源的建设内容是围绕课程教学目标来设计的。微课、慕课、超星学习通等平台都是线上资源的良好载体。建设线上资源的初衷是希望把传统的课堂讲授通过微视频的形式进行前移，实际上是把传统课堂教授内容通过网络资源进行了前置，学生可以自由地掌控学习时间，充分地发挥个人理解力，尽可能带着较好的基础知识和基础问题走进现实课堂。

对于非信息技术专业的教师，打造画质精良、动画效果高的课件作品无疑是不现实的，这就需要学校层面的支持。实现的途径通常有三种：一是学校出资，对外委托课件制作公司，配合教师来共同完成;二是鼓励成立校内的专业制作团队，支持团队进行软件的学习，打造自己的专业课件制作队伍;三是鼓励教师利用简易的电脑录屏软件、编辑软件制作一些没有特殊要求的微课、MOOC作品，整个过程，也是提高教师信息素养的一个有效途径。

课堂上，教师的讲授功能弱化，转而为针对重点、难点或者学生反馈回来的共性问题的讨论、答疑上。

（二）组织线下活动

线下活动要能够检验、巩固、转化线上知识的学习。线上资源再丰富，隔着冰冷的屏幕，构建的始终是一个相对自闭的环境。即使加入了小组群聊、师生互动，仍旧无法替代现实世界。线下活动是建立在人与人之间的情感上的交流。

通过线上自学，学生基本掌握了专业知识点;通过线下，教师帮助查缺补漏，难点突破后，剩下的就是通过设计一定的课堂教学活动来检验所学。传统的方式是通过课堂作业或者一个目标测试来实现，这个形式不是不好，而是不能一味贯穿始终，否则容易让人生厌。课堂改革的目标是以学生为主体，教师可以鼓励学生参与进来，由学生自己出题、自己解答;也可以给几个经典案例，组织学生进行开放式讨论，检验学习认知的同时，扩展思维的广度和深度，使其实现一些更加高层面的教学目标。从而让学生有更多的机会在认知层面参与学习、发表观点，而不是像以往一样通过点名，关注学生是否来了教室。

（三）建立过程评估

线上评估，可以基于在线教学平台根据学生的上线率、上线时间、在线闯关小游戏或闯关问答得分（时间）来综合评价课前情况;线下除了到课率，关键还要关注学生对问题的参与度，有没有团队意识，有没有参与讨论，有没有个人观点，有没有发表意见。这些，都是了解学生学习效果的重要依据。通过这些反馈，让“教-学”的活动更加具有针对性，而且对学生形成一种激励。

期末测试成绩是一门课程学习的一个成果，目标测试也可以作为学习过程中的一个阶段性成果。考试不应拘泥于一张试卷，可以主观题与客观题相结合，鼓励开放式命题，抛弃标准答案，以体现学生对专业知识的掌控度、对问题的探究意识和探究水平为评分依据。无论是線上还是线下，过程和结果都需要开展评估，过程评估能给予学生及时的学习反馈，也能帮助教师及时调整教学方法，形成有效的反馈机制、持续改进。

三、具体实践

面向国家建设和经济发展需求，围绕我校“交通特色、轨道核心”的办学定位，车辆工程专业旨在培养具备轨道车辆基本理论和专业技能，能在轨道车辆领域从事设计制造、运用维护与管理等方面工作的工程技术人才，积极推动教学改革。秉承“课堂教学改革是教育改革核心”的理念，以课堂教学效果为导向，采用不断发展的3D技术以及信息技术持续推进轨道车辆专业课堂教学改革，探索构建一个小班教学、以学生为中心的课堂行动模式并不断实践优化。

（一）入室

车辆专业教学如大多数工科教学一样，轨道车辆实物庞大，结构复杂，原理抽象，教师教起来吃力，学生学起来费劲。为解决这个局面，专业首先成立了三维建模团队，使用三维CAD造型软件Pro/E等完成了车辆转向架、车端连接装置、车体等主要零部件的数字化建模，把火车变成3D数字化模型（如附图1所示）。教师可在课堂上对模型进行缩放、旋转、拆装、剖视等操作展示其结构，同时还可以结合动画技术展示其工作原理，把“火车开进了教室”。

（二）入云

2016年是虚拟现实（VR）技术发展元年，由于其逼真的3D效果、丰富的交互方式以及沉浸感等优点，VR在教育领域得到广泛运用。在原有3D技术和轨道车辆3D数字化模型基础上，充分发挥VR/AR技术软硬件特点，结合网络技术以及云技术的发展，搭建轨道车辆课堂VR资源库。

资源库是一个SaaS层基于Web的VR资源教学软件平台，可供云用户直接使用。VR云平台能实现将轨道车辆VR资源放入云平台存储并支持教学编辑，更支持多种平台访问，包括云终端、PC机、云电视机、手机平台等（如附图2所示）。

资源层面将所有的轨道车辆的二维及三维教学资源进行整合，存储在“云端”。这减轻了教师“负担”，可用于服务微课、翻转课堂;硬件层面主要采用虚拟化技术来强化服务器的硬件性能、弱化PC客户端性能，用户使用/访问要求低（只要能接入网络就能访问），便于推广;平台层面支持师生互动，也支持多用户在线交互学习，利于培养协作机制，提高人才培养质量。

（三）入袋

碎片化课堂是一场学习模式的革命，它将原本系统堆砌的专业内容打散、形成碎片化知识点，再将知识点进行编辑、封装成“知识盒子”，对应形成二维码。学生可以通过微信、QQ扫码等形式，随时访问“知识盒子”。

与传统的课堂学习相比，具有便捷性、高效性、针对性强、学习资源充足等特点。为了让轨道交通专业学生创建个性化的学习模式，为学生自主选择学习时间、学习地点提供了可能。学生也可以用手机、平板电脑等介质随时随地登录VR APP进行学习，把原来只能到存放在实验室的、体积庞大的车辆零部件从云端读取到手机中，实现随时随地学习。

四、结语

经过几年实践，混合式教学由于其互动性强，能较好地引导学生自主学习而广受学生青睐。学生从学会耐心倾听到学会静心思考，从学会有序发言到学会分工合作，从学会责任分担到学会成果分享，每一步都印证着专业改革之路的成长。

在“互联网+”的背景下，赋予了混合式教学新的内涵，它没有统一的模式和规律，不限于任何教学理论、教学策略和方法、教学组织形式，就是要充分发挥“线上”和“线下”两种教学的优势改良传统教学。使用在线平台，建设数字化的教学资源和虚拟仿真实验（训）资源，不是开展混合式教学的最终目的，而是通过形式多样的教学活动，有效提升多数学生的学习深度。在车辆工程专业课程实施混合式教学，促使教师由知识的传授者转变为学习的设计者和引导者，教学由“教师为中心”向“学生为中心”转变，实现“教为学服务”的转变。

参考文献：

[1]高路恒，王斯海，王海鑫.基于线上线下多平台的混合式教学方法研究与实践[J].科技风，2019（25）.

[2]贾相武.基于“虛拟+现实+云课堂”的混合式教学研究与实践——以城市轨道交通车辆检修课程为例[J].管理观察，2019（1）.