基于教學(xué)資源庫的混合式教學(xué)探索與應(yīng)用

周 坤，湯 超，康忠利，肖文燕

(重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，重慶 402160)

1 研究背景

“水處理運行與管理”是高職水環(huán)境監(jiān)測與治理等專業(yè)的核心職業(yè)技能課程，培養(yǎng)學(xué)生水處理工藝、設(shè)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(xué)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(xué)模式的理論認識不足，實施路徑受限，應(yīng)用效果欠佳。這集中體現(xiàn)在線上教學(xué)、線下教學(xué)如何實現(xiàn)無縫銜接和有機融合，學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)效果不佳，影響了線下教學(xué)的實施。

二是基于線上線下混合式教學(xué)模式的教學(xué)方法和教學(xué)手段需要進一步創(chuàng)新。目前在課堂教學(xué)中雖然采用了任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法、案例教學(xué)法等行動導(dǎo)向教學(xué)法，但學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動性不是很理想，部分學(xué)生學(xué)習(xí)比較被動，完成學(xué)習(xí)任務(wù)過程中有一定困難。

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

四是優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源需要進一步開發(fā)。本課程目前開發(fā)了教學(xué)課件、教學(xué)視頻、教案、動畫、企業(yè)案例等教學(xué)資源，但微課、三維動畫、虛擬仿真實訓(xùn)等優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源有待進一步豐富和完善，以滿足課程教學(xué)需要。

“三教”改革之一的教學(xué)方法改革是職業(yè)教學(xué)研究與改革的熱點[1～4]。教學(xué)資源庫也是目前教學(xué)研究與改革的熱點[5～8]，它為職業(yè)教育專業(yè)教學(xué)提供了豐富的教學(xué)資源，并實現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)資源共建共享，在推進職業(yè)教育信息化進程、深化專業(yè)教學(xué)改革、提升人才培養(yǎng)質(zhì)量等方面發(fā)揮了重要的作用[9]。關(guān)于教學(xué)資源庫建設(shè)的研究很多，其中基于教學(xué)資源庫的課程教學(xué)模式和教學(xué)方法改革是目前的研究熱點[10]，包括基于教學(xué)資源庫的SPOC課程[11]、教學(xué)資源庫與翻轉(zhuǎn)課堂[12，13]、教學(xué)資源庫與線上線下混合式教學(xué)[14，15]等。本研究旨在探索如何應(yīng)用教學(xué)資源庫中的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，包括微課、動畫、虛擬仿真等，更新教學(xué)內(nèi)容，提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動性，促進課程教學(xué)模式和教學(xué)方法的改革，對于提高“水處理運行與管理”的教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生相關(guān)的職業(yè)技能和素養(yǎng)，促進教師教學(xué)能力和實踐技能的提高具有重要意義。

2 研究內(nèi)容和方法

2.1 研究內(nèi)容

(1)制定“水處理運行與管理”課程教學(xué)大綱和教學(xué)資源開發(fā)方案(課程資源知識樹)，確定本課程教學(xué)所需教學(xué)資源的種類、數(shù)量、質(zhì)量、長度(或時間)以及格式要求等。

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

(3)學(xué)生利用教學(xué)資源庫進行有效學(xué)習(xí)的方式。通過教學(xué)實踐，探索利用教學(xué)資源庫提高學(xué)生對本課程的學(xué)習(xí)積極性和主動性，提升學(xué)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(xué)理論研究、調(diào)查研究、教學(xué)實踐相結(jié)合的研究方法。

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

(2)調(diào)查研究法。通過實地調(diào)研、問卷調(diào)查、專家咨詢等途徑進行調(diào)查研究，了解相關(guān)院校在教學(xué)資源庫建設(shè)和應(yīng)用中的經(jīng)驗做法，掌握企業(yè)對人才培養(yǎng)和課程教學(xué)內(nèi)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(yè)企業(yè)的典型工作崗位的主要工作任務(wù)及其能力要求，并通過分析整理，依據(jù)工作過程系統(tǒng)化理論，從典型工作任務(wù)歸納出行動領(lǐng)域，再從行動領(lǐng)域轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)領(lǐng)域，根據(jù)職業(yè)特征及完整思維分解學(xué)習(xí)領(lǐng)域為若干學(xué)習(xí)項目或?qū)W習(xí)情境，在此基礎(chǔ)上重新制定了課程知識樹。

(3)教學(xué)實踐法。通過教學(xué)實踐，不斷摸索和改進教學(xué)資源庫在課程教學(xué)中的應(yīng)用途徑和方式，以提高教學(xué)質(zhì)量。

3 研究結(jié)果

3.1 建設(shè)了優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源庫，搭建了教學(xué)資源庫運行平臺

課程教學(xué)團隊根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案、課程標(biāo)準(zhǔn)、職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等進一步優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，豐富補充教學(xué)資源特別是優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，初步建成數(shù)量充足、結(jié)構(gòu)合理的課程教學(xué)資源庫。

“水環(huán)境監(jiān)測與治理”國家教學(xué)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(shè)，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(biāo)準(zhǔn)課1門，個性化課程1門，微課40門，實現(xiàn)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(huán)境”國家教學(xué)資源庫的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源引入到該SPOC課程中，為實現(xiàn)線上線下混合式教學(xué)提供了良好的平臺。同時，重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院在重慶高校在線開放課程平臺建設(shè)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(xué)模式和教學(xué)方法改革與創(chuàng)新

3.2.1 實現(xiàn)了線上線下混合式專業(yè)教學(xué)模式

課程教學(xué)團隊充分利用“水環(huán)境”教學(xué)資源庫、“水處理運行與管理”在線開放課程和職教云SPOC，并結(jié)合資源庫的虛擬實訓(xùn)資源及現(xiàn)實條件下的真實實訓(xùn)環(huán)境，開展混合教學(xué)，即課前采用學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)，課中采用提問、討論、頭腦風(fēng)暴、小組合作、現(xiàn)場指導(dǎo)、技能訓(xùn)練等探究式教學(xué)活動，課后利用資源庫開展拓展學(xué)習(xí)和應(yīng)用的模式，融“線上線下，教、學(xué)、做”為一體，促進學(xué)生對知識、技能的掌握以及素養(yǎng)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?qū)嵱?xùn)任務(wù)書、實訓(xùn)指導(dǎo)書，先讓學(xué)生進行自主學(xué)習(xí)；之后發(fā)布課前測驗以了解學(xué)生自學(xué)情況，及時關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)中存在的問題并予以反饋、評價、督促，也可以發(fā)布課前討論，引導(dǎo)學(xué)生掌握分析、解決問題。課中可以引入典型教學(xué)案例或工作任務(wù)，開展提問、討論、頭腦風(fēng)暴、小組競賽、課堂測驗、實訓(xùn)等活動，強化學(xué)生對于知識的掌握。課后推送拓展學(xué)習(xí)資源、發(fā)布線上測試或開展虛擬仿真實訓(xùn)強化學(xué)生對知識和技能的掌握。這種教學(xué)方式增強了師生的交流互動，學(xué)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(xué)交流。教師可以通過后臺統(tǒng)計分析，隨時把握學(xué)生的學(xué)習(xí)進度，進行形成性評價。通過學(xué)生的筆記、瀏覽興趣等“大”數(shù)據(jù)分析，改進教學(xué)方法，提升資源質(zhì)量。師生和資源保持在線，實時互動，資源共享，人人皆學(xué)、處處能學(xué)、時時在教、時時可學(xué)。

3.2.2 促進了教學(xué)方法的改革與創(chuàng)新

課程教學(xué)團隊在基于資源庫的混合式教學(xué)模式下，創(chuàng)新教學(xué)方法，探索出任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法(包括項目教學(xué)法、案例教學(xué)法、問題導(dǎo)向教學(xué)法)、模擬教學(xué)法、實訓(xùn)教學(xué)法等宏觀教學(xué)方法以及小組合作、頭腦風(fēng)暴、課堂討論等微觀教學(xué)方法。

以任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法為例，學(xué)生基于工作任務(wù)、以工作流程為導(dǎo)向，進行知識技能探究。教師課前布置學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生通過職教云或在線開放課程，線上自主學(xué)習(xí)微課、動畫、課件等教學(xué)資源，熟悉相關(guān)知識，通過課前測驗檢測學(xué)習(xí)效果，并完成簡單實訓(xùn)任務(wù)。課中主要進行知識內(nèi)化和技能訓(xùn)練。教師布置若干學(xué)習(xí)型工作項目或任務(wù)，學(xué)生以小組合作、頭腦風(fēng)暴等形式開展學(xué)習(xí)，按照信息獲取→計劃→決策→實施→監(jiān)督檢查→評價反饋的步驟逐步完成工作任務(wù)。學(xué)生在完成工作任務(wù)的同時掌握相關(guān)知識和技能。

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

3.3 提高了學(xué)生學(xué)習(xí)主動性

課程教學(xué)團隊依托“水環(huán)境監(jiān)測與治理”專業(yè)教學(xué)資源庫，并充分利用現(xiàn)實實訓(xùn)條件，通過線上線下混合式教學(xué)模式，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性明顯提升，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

3.3.1 科學(xué)合理的混合式教學(xué)設(shè)計和教學(xué)實施提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性

如前所述，該課程教學(xué)環(huán)節(jié)分為課前、課中和課后3個階段。通過科學(xué)、合理、豐富的教學(xué)活動，使專業(yè)核心課程的教學(xué)從以教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動性明顯提高。

3.3.2 優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源提高了學(xué)生學(xué)習(xí)主動性

根據(jù)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)和人才培養(yǎng)需求，該教學(xué)資源庫核心專業(yè)課程建設(shè)了豐富的教學(xué)資源，包括微課視頻、動畫、課件、實訓(xùn)任務(wù)書、實訓(xùn)指導(dǎo)書、實訓(xùn)操作視頻等。這些資源形象、生動，把復(fù)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(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情得以激發(fā)。此外，資源庫還建設(shè)有專業(yè)概覽、行業(yè)企業(yè)動態(tài)、水環(huán)境科普站等非課程模塊資源，加深了學(xué)生對專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、就業(yè)面向、職業(yè)崗位的認識，更有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)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(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)主動性

引入水生產(chǎn)處理工、工業(yè)廢水處理工、1+X污水處理等職業(yè)技能評價考核標(biāo)準(zhǔn)、水處理技術(shù)職業(yè)技能競賽考核標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)生產(chǎn)運行考核評價標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)評價主體、內(nèi)容與方式“3維度9要素”建構(gòu)由學(xué)校、企業(yè)和社會三方共同參與人才培養(yǎng)質(zhì)量評價的“校企社”三鑒評價體系；利用職教云教學(xué)平臺、虛擬仿真實訓(xùn)平臺實行“課前、課中、課后”全過程、“知識、能力、素質(zhì)”三維度、線上線下混合式、過程性評價和結(jié)果性評價相結(jié)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(xué)生必須積極參與到每個教學(xué)活動中，從而提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。

3.3.4 項目實施前后授課情況對比

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

(2)絕大多數(shù)學(xué)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(xué)生滿意度明顯提升，達到80%以上：課程資源數(shù)量多、結(jié)構(gòu)比較合理，優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源數(shù)量多。

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

3.4 提升了課程教學(xué)質(zhì)量

教學(xué)資源庫在該課程教學(xué)中的應(yīng)用，不僅提高了學(xué)生的學(xué)生主動性，也提升了教學(xué)質(zhì)量，學(xué)生課程成績有所提升。

3.4.1 提升了學(xué)生對理論知識的掌握

通過豐富、優(yōu)質(zhì)的微課、動畫、教學(xué)案例、虛擬仿真等教學(xué)資源，使抽象的理論知識具體化、簡單化，易于被學(xué)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(fēng)暴、小組合作教學(xué)、課堂測驗和反饋等混合式教學(xué)活動，學(xué)生對理論知識的掌握進一步加強，反映在過程性測驗和結(jié)果性理論考核成績的穩(wěn)步提高。

3.4.2 提升了學(xué)生的技能水平

根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，該課程安排了若干技能訓(xùn)練項目，采用線上虛擬仿真實訓(xùn)、線下虛擬仿真實訓(xùn)、水處理設(shè)備實訓(xùn)、水環(huán)境監(jiān)測與治理技術(shù)綜合實訓(xùn)平臺實訓(xùn)、水處理廠實習(xí)等訓(xùn)練方式，對學(xué)生水處理運行與管理技能進行訓(xùn)練。學(xué)生具備的基礎(chǔ)理論知識增強了技能訓(xùn)練的效果，同時技能訓(xùn)練也促進學(xué)生對理論知識的掌握。

3.4.3 提升了學(xué)生的綜合素質(zhì)

該課程的混合式教學(xué)不僅提高了學(xué)生的理論素養(yǎng)和技能水平，還促進了學(xué)生團隊合作、語言表達、組織協(xié)調(diào)、計算機應(yīng)用、創(chuàng)新意識和能力等綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，并增強了學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

3.4.4 項目實施前后學(xué)生課程成績情況

項目實施后，學(xué)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(yōu)秀比例為42.3%。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

(1)通過課程調(diào)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(chǎn)處理工、工業(yè)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(wù)和能力要求進行了分析，在此基礎(chǔ)上重新制定了“水處理運行與管理”課程知識樹。

(2)通過教學(xué)實踐，探索了教學(xué)資源庫在本課程教學(xué)中的應(yīng)用方法。通過線上線下混合式教學(xué)模式、理實一體化教學(xué)模式的實施，應(yīng)用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法、項目教學(xué)法、案例教學(xué)法、小組教學(xué)法等教學(xué)方法，在教學(xué)中充分利用了專業(yè)教學(xué)資源庫的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，提高了課程的教學(xué)質(zhì)量。

(3)通過該課程教學(xué)資源庫的建設(shè)和應(yīng)用，應(yīng)用線上線下混合式教學(xué)模式，探索了學(xué)生利用教學(xué)資源庫進行有效學(xué)習(xí)的方式。基于教學(xué)資源庫，實施課前自學(xué)、課中學(xué)練和課后拓展學(xué)習(xí)，發(fā)揮學(xué)生主體作用，解決了學(xué)生學(xué)習(xí)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(xué)結(jié)合，實施了適應(yīng)線上線下混合式教學(xué)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(xué)質(zhì)量、學(xué)生職業(yè)能力、就業(yè)競爭力顯著提高。

4.2 建議

(1)改進教學(xué)模式。基于教學(xué)資源庫，利用職教云+云課堂，根據(jù)學(xué)生學(xué)情，實現(xiàn)學(xué)生個性化和差異化學(xué)習(xí)的分層教學(xué)，分層設(shè)計教學(xué)活動，實行差異化評價考核策略。

(2)豐富教學(xué)手段和教學(xué)資源。根據(jù)教學(xué)計劃和要求，及時優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)；將水處理新方法、新技術(shù)引入課程教學(xué)中，持續(xù)更新教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)資源；將虛擬現(xiàn)實技術(shù)和人工智能引入水處理虛擬仿真教學(xué)，創(chuàng)設(shè)生產(chǎn)性教學(xué)環(huán)境，提高教學(xué)質(zhì)量；校企合作，開發(fā)三維動畫、微課、實訓(xùn)視頻等優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源。

(3)深化校企合作，工學(xué)結(jié)合，更好地將教學(xué)過程與生產(chǎn)過程對接。建立雙導(dǎo)師制，由企業(yè)兼職教師負責(zé)實訓(xùn)教學(xué)的設(shè)計、實施和考核評價。

(4)按照水處理工職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生的勤儉節(jié)約意識、環(huán)保意識、可持續(xù)發(fā)展意識、愛崗敬業(yè)精神、勞動精神、工匠精神、創(chuàng)新意識，將課程思政真正落地。