基于教学资源库的混合式教学探索与应用

周 坤，汤 超，康忠利，肖文燕

(重庆水利电力职业技术学院，重庆 402160)

1 研究背景

“水处理运行与管理”是高职水环境监测与治理等专业的核心职业技能课程，培养学生水处理工艺、设备、电气仪表运行操作、水厂自动控制、水处理厂运行异常处理能力。该课程是一门实践性、操作性较强的课程，在目前的教学中存在的比较大的问题主要有以下几个方面。

一是对于线上线下混合式教学模式的理论认识不足，实施路径受限，应用效果欠佳。这集中体现在线上教学、线下教学如何实现无缝衔接和有机融合，学生线上自主学习效果不佳，影响了线下教学的实施。

二是基于线上线下混合式教学模式的教学方法和教学手段需要进一步创新。目前在课堂教学中虽然采用了任务驱动教学法、案例教学法等行动导向教学法，但学生学习积极性和主动性不是很理想，部分学生学习比较被动，完成学习任务过程中有一定困难。

三是教学评价模式有待完善。目前采用的教学评价方式为：过程性评价和结果性评价相结合，以过程性评价为主；教师评价和学生评价相结合，以教师评价为主。这种评价方式存在以下问题：一是学生被动接受评价，无法通过评价他人成果更好掌握专业知识和实践技能；二是行业企业和社会未能充分参与到教学评价中，使得培养的学生无法完全满足企业和社会需求。

四是优质教学资源需要进一步开发。本课程目前开发了教学课件、教学视频、教案、动画、企业案例等教学资源，但微课、三维动画、虚拟仿真实训等优质教学资源有待进一步丰富和完善，以满足课程教学需要。

“三教”改革之一的教学方法改革是职业教学研究与改革的热点[1～4]。教学资源库也是目前教学研究与改革的热点[5～8]，它为职业教育专业教学提供了丰富的教学资源，并实现了优质资源共建共享，在推进职业教育信息化进程、深化专业教学改革、提升人才培养质量等方面发挥了重要的作用[9]。关于教学资源库建设的研究很多，其中基于教学资源库的课程教学模式和教学方法改革是目前的研究热点[10]，包括基于教学资源库的SPOC课程[11]、教学资源库与翻转课堂[12，13]、教学资源库与线上线下混合式教学[14，15]等。本研究旨在探索如何应用教学资源库中的优质教学资源，包括微课、动画、虚拟仿真等，更新教学内容，提升学生学习积极性和主动性，促进课程教学模式和教学方法的改革，对于提高“水处理运行与管理”的教学质量，培养学生相关的职业技能和素养，促进教师教学能力和实践技能的提高具有重要意义。

2 研究内容和方法

2.1 研究内容

(1)制定“水处理运行与管理”课程教学大纲和教学资源开发方案(课程资源知识树)，确定本课程教学所需教学资源的种类、数量、质量、长度(或时间)以及格式要求等。

(2)通过教学实践，研究教学资源库在“水处理运行与管理”课程中的应用方法。拟采用线上线下混合式教学和理实一体化的教学模式，研究在教学中如何充分利用优质教学资源，以提高教学效果。

(3)学生利用教学资源库进行有效学习的方式。通过教学实践，探索利用教学资源库提高学生对本课程的学习积极性和主动性，提升学生理论知识和实践技能掌握的方式和方法。

2.2 研究方法

本项目采用的研究方法采用教学理论研究、调查研究、教学实践相结合的研究方法。

(1)教学理论研究法。通过教学理论研究，熟悉并掌握适合高等职业教育和本课程的教学模式和教学方法。

(2)调查研究法。通过实地调研、问卷调查、专家咨询等途径进行调查研究，了解相关院校在教学资源库建设和应用中的经验做法，掌握企业对人才培养和课程教学内容的要求，并征求专家的建议和意见，明确了该课程所对接的行业企业的典型工作岗位的主要工作任务及其能力要求，并通过分析整理，依据工作过程系统化理论，从典型工作任务归纳出行动领域，再从行动领域转化为学习领域，根据职业特征及完整思维分解学习领域为若干学习项目或学习情境，在此基础上重新制定了课程知识树。

(3)教学实践法。通过教学实践，不断摸索和改进教学资源库在课程教学中的应用途径和方式，以提高教学质量。

3 研究结果

3.1 建设了优质教学资源库，搭建了教学资源库运行平台

课程教学团队根据专业人才培养方案、课程标准、职业标准等进一步优化课程结构，丰富补充教学资源特别是优质教学资源，初步建成数量充足、结构合理的课程教学资源库。

“水环境监测与治理”国家教学资源库“水处理运行与管理”课程累计完成924条课程资源的建设，其中视频和动画资源共完成470个，占比超过50%。目前已搭建标准课1门，个性化课程1门，微课40门，实现了资源的有效利用。利用职教云平台搭建了“水处理运行与管理”SPOC课程，将“水环境”国家教学资源库的优质教学资源引入到该SPOC课程中，为实现线上线下混合式教学提供了良好的平台。同时，重庆水利电力职业技术学院在重庆高校在线开放课程平台建设了“水处理运行与管理”在线开放课程，该课程已被认定为重庆市高校精品在线开放课程。

3.2 促进了课程教学模式和教学方法改革与创新

3.2.1 实现了线上线下混合式专业教学模式

课程教学团队充分利用“水环境”教学资源库、“水处理运行与管理”在线开放课程和职教云SPOC，并结合资源库的虚拟实训资源及现实条件下的真实实训环境，开展混合教学，即课前采用学生线上自主学习，课中采用提问、讨论、头脑风暴、小组合作、现场指导、技能训练等探究式教学活动，课后利用资源库开展拓展学习和应用的模式，融“线上线下，教、学、做”为一体，促进学生对知识、技能的掌握以及素养的形成。

教师在课前可以推送重点、难点知识点的微课、动画或实训任务书、实训指导书，先让学生进行自主学习；之后发布课前测验以了解学生自学情况，及时关注学生学习中存在的问题并予以反馈、评价、督促，也可以发布课前讨论，引导学生掌握分析、解决问题。课中可以引入典型教学案例或工作任务，开展提问、讨论、头脑风暴、小组竞赛、课堂测验、实训等活动，强化学生对于知识的掌握。课后推送拓展学习资源、发布线上测试或开展虚拟仿真实训强化学生对知识和技能的掌握。这种教学方式增强了师生的交流互动，学生可以边观看微课，边做笔记，可以在课堂论坛中与老师与同学交流。教师可以通过后台统计分析，随时把握学生的学习进度，进行形成性评价。通过学生的笔记、浏览兴趣等“大”数据分析，改进教学方法，提升资源质量。师生和资源保持在线，实时互动，资源共享，人人皆学、处处能学、时时在教、时时可学。

3.2.2 促进了教学方法的改革与创新

课程教学团队在基于资源库的混合式教学模式下，创新教学方法，探索出任务驱动教学法(包括项目教学法、案例教学法、问题导向教学法)、模拟教学法、实训教学法等宏观教学方法以及小组合作、头脑风暴、课堂讨论等微观教学方法。

以任务驱动教学法为例，学生基于工作任务、以工作流程为导向，进行知识技能探究。教师课前布置学习任务，学生通过职教云或在线开放课程，线上自主学习微课、动画、课件等教学资源，熟悉相关知识，通过课前测验检测学习效果，并完成简单实训任务。课中主要进行知识内化和技能训练。教师布置若干学习型工作项目或任务，学生以小组合作、头脑风暴等形式开展学习，按照信息获取→计划→决策→实施→监督检查→评价反馈的步骤逐步完成工作任务。学生在完成工作任务的同时掌握相关知识和技能。

模拟教学法主要包括虚拟仿真、角色扮演等教学方法。在水处理运行与管理虚拟仿真实训平台中，模拟实际工作场景，学生可以开展给水处理厂和污水处理厂的实训，提高学生的技能水平。在实训平台中，可以让学生扮演操作工、技术人员、技术主管、厂长等不同的角色，体验不同岗位的工作职责和工作内容。

3.3 提高了学生学习主动性

课程教学团队依托“水环境监测与治理”专业教学资源库，并充分利用现实实训条件，通过线上线下混合式教学模式，学生的学习主动性明显提升，主要体现在以下几个方面。

3.3.1 科学合理的混合式教学设计和教学实施提高了学生的学习积极性

如前所述，该课程教学环节分为课前、课中和课后3个阶段。通过科学、合理、丰富的教学活动，使专业核心课程的教学从以教师为中心转变为以学生为中心，学生学习积极性和主动性明显提高。

3.3.2 优质教学资源提高了学生学习主动性

根据教学标准和人才培养需求，该教学资源库核心专业课程建设了丰富的教学资源，包括微课视频、动画、课件、实训任务书、实训指导书、实训操作视频等。这些资源形象、生动，把复杂、枯燥的理论知识和实践操作过程变得易于理解和掌握，学生的学习兴趣和热情得以激发。此外，资源库还建设有专业概览、行业企业动态、水环境科普站等非课程模块资源，加深了学生对专业发展现状、发展趋势、就业面向、职业岗位的认识，更有利于提高学生的学习意愿。

3.3.3 实施全过程、全方位、多维度、多主体评价考核，激发了学生学习主动性

引入水生产处理工、工业废水处理工、1+X污水处理等职业技能评价考核标准、水处理技术职业技能竞赛考核标准和企业生产运行考核评价标准，依据评价主体、内容与方式“3维度9要素”建构由学校、企业和社会三方共同参与人才培养质量评价的“校企社”三鉴评价体系；利用职教云教学平台、虚拟仿真实训平台实行“课前、课中、课后”全过程、“知识、能力、素质”三维度、线上线下混合式、过程性评价和结果性评价相结合的评价考核方式。通过过程性和及时性的评价考核方式，使学生必须积极参与到每个教学活动中，从而提高了学生的学习主动性。

3.3.4 项目实施前后授课情况对比

(1)学生的平均到课率从98%提高到99.5%，迟到、早退、旷课现象基本消失。

(2)绝大多数学生认真参与课堂活动，睡觉、玩手机、闲聊等怠课情况极少，怠课率接近0%。

(3)学生满意度明显提升，达到80%以上：课程资源数量多、结构比较合理，优质教学资源数量多。

(4)采用了线上线下混合教学，学生成为学习主体，积极参与课堂活动；实训课时增多，学生实操能力提高。

3.4 提升了课程教学质量

教学资源库在该课程教学中的应用，不仅提高了学生的学生主动性，也提升了教学质量，学生课程成绩有所提升。

3.4.1 提升了学生对理论知识的掌握

通过丰富、优质的微课、动画、教学案例、虚拟仿真等教学资源，使抽象的理论知识具体化、简单化，易于被学生理解和掌握；加上线上交流讨论、在线测验，线下提问、讨论、头脑风暴、小组合作教学、课堂测验和反馈等混合式教学活动，学生对理论知识的掌握进一步加强，反映在过程性测验和结果性理论考核成绩的稳步提高。

3.4.2 提升了学生的技能水平

根据课程标准，该课程安排了若干技能训练项目，采用线上虚拟仿真实训、线下虚拟仿真实训、水处理设备实训、水环境监测与治理技术综合实训平台实训、水处理厂实习等训练方式，对学生水处理运行与管理技能进行训练。学生具备的基础理论知识增强了技能训练的效果，同时技能训练也促进学生对理论知识的掌握。

3.4.3 提升了学生的综合素质

该课程的混合式教学不仅提高了学生的理论素养和技能水平，还促进了学生团队合作、语言表达、组织协调、计算机应用、创新意识和能力等综合素质的培养，并增强了学生分析问题、解决问题的能力。

3.4.4 项目实施前后学生课程成绩情况

项目实施后，学生的理论知识和实践技能水平较之前有所提高，课程平均成绩从75分提高到80分左右。重庆高校平台本课程成绩通过率达到70.80%，成绩良好比例为28.8%，成绩优秀比例为42.3%。

4 结论与建议

4.1 结论

(1)通过课程调研，明确了“水处理运行与管理”课程对接的典型工作岗位是水生产处理工、工业废水处理工、污水处理工等。同时对典型工作岗位的主要工作任务和能力要求进行了分析，在此基础上重新制定了“水处理运行与管理”课程知识树。

(2)通过教学实践，探索了教学资源库在本课程教学中的应用方法。通过线上线下混合式教学模式、理实一体化教学模式的实施，应用任务驱动教学法、项目教学法、案例教学法、小组教学法等教学方法，在教学中充分利用了专业教学资源库的优质教学资源，提高了课程的教学质量。

(3)通过该课程教学资源库的建设和应用，应用线上线下混合式教学模式，探索了学生利用教学资源库进行有效学习的方式。基于教学资源库，实施课前自学、课中学练和课后拓展学习，发挥学生主体作用，解决了学生学习积极性、主动性较差，理论知识和实践技能掌握情况一般的问题。

(4)校企合作、工学结合，实施了适应线上线下混合式教学模式的全过程、全方位、多维度、多主体评价考核方式，课堂教学质量、学生职业能力、就业竞争力显著提高。

4.2 建议

(1)改进教学模式。基于教学资源库，利用职教云+云课堂，根据学生学情，实现学生个性化和差异化学习的分层教学，分层设计教学活动，实行差异化评价考核策略。

(2)丰富教学手段和教学资源。根据教学计划和要求，及时优化课程结构；将水处理新方法、新技术引入课程教学中，持续更新教学内容和教学资源；将虚拟现实技术和人工智能引入水处理虚拟仿真教学，创设生产性教学环境，提高教学质量；校企合作，开发三维动画、微课、实训视频等优质教学资源。

(3)深化校企合作，工学结合，更好地将教学过程与生产过程对接。建立双导师制，由企业兼职教师负责实训教学的设计、实施和考核评价。

(4)按照水处理工职业标准和企业标准要求学生，培养学生的勤俭节约意识、环保意识、可持续发展意识、爱岗敬业精神、劳动精神、工匠精神、创新意识，将课程思政真正落地。