“新能源汽車維護與故障診斷”課程“虛擬直播+遠程實訓”教學模式探索與實踐*

任 璐

（長江工程職業技術學院，湖北 武漢 430212）

0 引言

在線教學是遠程教育在互聯網時代的一種新形式[1]，以5G 為代表的移動互聯網技術飛速發展，使得線上教育資源迅速普及，人們只需要一部手機，就可以學習到各種知識技能。“移動互聯網+新能源汽車革命”為高職新能源汽車專業教學模式的發展提供了新土壤。“虛擬直播+遠程實訓”教學模式的出發點是以學生為中心，核心思想是激發學生學習主動性，方便學生隨時隨地想學就學，能學能練，以實現學生職業技能學好會用的目標。

這種新型模式為高等教育帶來了諸多便捷，它通過跨媒體聚焦使用云計算和大數據技術，利用豐富的網絡信息資源管理平臺和共享優質課程資源，可以有效提高高校教育信息化水平并極大地提升教學效果[2]。它的優勢和創新之處在于隨時隨地想學就學，能學能練，從而提高技能學習的可獲得性以及教學質量。目前，高職院校的教學模式改革主要面臨兩個問題：一是如何利用優質的課程資源，滿足學生技能學習階段差異化的需求；二是如何提升學生自主學習能力，激發學生學習興趣?！疤摂M直播+遠程實訓”教學模式可隨時開展技能教學活動，虛擬直播引導學生實時學習，遠程實訓強化學生手腦并用，最終提升學生學習效率，增強學生學習動力。

1 “新能源汽車維護與故障診斷”課程虛擬直播混合教學模式的構建

職業教育的教學目標是培養學生的職業能力，包括知識、技能與態度三個方面，其中技能是職業教育的主要目標[3]。高職新能源汽車專業立足職業教育，服務新能源汽車產業，培養理想信念堅定，德、智、體、美、勞全面發展，系統掌握新能源汽車技術必備的基礎知識和專業知識，面向新能源整車制造、汽車修理與維護等領域，具有新能源汽車生產制造、營銷管理、機電維修、性能檢測、充電站維護等崗位能力，具備敬業、精益、專注、創新等新時代工匠精神的高素質技術技能人才。為此，本團隊構建了“虛擬直播+遠程實訓”混合教學模式，該模式立足于實踐，全方位培養學生思維方式與學習能力，實現職業教育教學模式的優化。

1.1 課前準備階段

在遠程教育研究領域，如何在師生時空分離的在線教學模式下進行技能訓練，還在探索階段[3]。長江工程職業技術學院通過前期硬件建設，構建智慧教室和產教融合實訓中心，實現虛擬直播校園教學環境的搭建，方便學生更好地融入虛擬直播環境。通過與景格科技合作，完成“汽車故障診斷”“發動機拆裝”“新能源汽車故障診斷”三套虛擬仿真教學軟件安裝。通過與超星學習通、學銀在線等在線學習平臺合作[4]，將PPT、AR 視頻、動畫等教學資源上傳至平臺，實現數字化教學資源平臺搭建，方便學生隨時隨地進行虛擬直播學習。課前通過提供活頁式任務工單、汽車維修手冊以及作業評價表等文本資料，幫助學生提前了解虛擬直播教學內容。最后，利用騰訊會議、QQ、微信、小愛同學等在線通信軟件，完成職業教育虛擬直播混合式教學模式課前準備階段。

1.2 課前學習階段

虛擬直播教學模式在課前學習階段，通過高質量的教學整體設計，解決高職學生自主學習意愿不強、學習效率不高、學習效果不好的問題，改進提高職教教學模式。第一步，虛擬直播教學模式要在廣泛調研的基礎上，對學生進行多維分析，把握學情特點；第二步，虛擬直播教學模式要以工作崗位為引領，以課證融通為抓手，重構教學內容；第三步，虛擬直播教學模式以學習實用技能為目標，以德技并修為前提，來確定教學目標；第四步，虛擬直播教學模式要以行動為導向，分別在課前、課中、課后三階段，通過明確任務、制定計劃、分析決策、操作實施、析微察異、總結改進六步法優化教學策略；第五步，虛擬直播教學模式要通過學校與企業共建專業，虛擬仿真與實訓操作相結合來豐富教學資源；第六步，虛擬直播教學模式要建立過程考核機制，通過看板管理方法對學生學習情況實施立體評價。

1.3 課中研學階段

虛擬直播教學模式在課程教學中遵循六步走方針。第一步，模擬維修接待情境，明確本次學習任務；第二步，學生自行制定車輛檢修計劃，并通過在仿真軟件上虛擬實訓來驗證車輛檢修計劃是否完善；第三步，教師與學生共同分析車輛檢修計劃優缺點，不斷改進，不斷完善，確定最終車輛檢修計劃；第四步，實施操作過程中模擬實際工作場景，在此場景中完成檢修任務；第五步，課中研學階段全過程析微察異，同學們時刻注意整理、整頓、清掃、清潔、安全、素養和節約，并且完成自查與互查工作；第六步，同學們分小組，派代表匯報本次虛擬直播操作過程，教師在聽取每組代表匯報完畢后，進行點評，最后師生一起總結改進虛擬直播教學效果。在收集同學們學習反饋意見后，完善后續虛擬直播教學模式。

1.4 課后練評階段

虛擬直播教學模式課后練評階段包含學生課后練評和教師完善后續教學兩部分。學生通過自評、互評及教師點評，了解到自己實際技能達成度，如果技能達成度不理想，需要課后多加練習；學生在實際技能學習過程中遇到問題需第一時間自己動手解決，自己無法解決則可請教同學或教師。教師針對學生碰到的問題及時解答，并將各種問題歸納總結，結合正負反饋持續改進后續教學。

在虛擬直播教學模式實施過程中，通過虛擬仿真與實訓操作相結合，達到了增強學生規范操作意識、提高學生崗位適應能力的目的；通過三段六步一反饋，各環節嚴格考核，使學生技能達成度顯著提高；通過落實崗位、課程、賽項、證書四融通，不僅使考證學生考證通過率明顯提高，而且使參賽學生技能大賽成績顯著提高。

2 “新能源汽車維護與故障診斷”課程遠程實訓混合式教學模式的構建

清華大學教育研究院《新冠疫情防控期間職業教育領域在線教育應用研究總報告》的調查結果表明，在涉及技能訓練的課程中，僅36.6%的被調研課程進行技能的在線教學，且以技能的觀摩學習為主[5]。遠程實訓混合式教學模式的構建目的在于改變目前不利局面。

2.1 基于虛擬仿真實訓環境的車輛故障診斷在線教學模式

該模式以熟悉車輛結構、掌握診斷思路為主要教學目標，教學內容具體表現為了解新能源汽車構造，包括大三電系統和小三電系統。通過虛擬仿真軟件學生可以仔細觀察新能源汽車各個部件的結構組成。相關軟件組合包括：學習通平臺、學銀在線平臺、騰訊會議和景格虛擬仿真軟件等；教學方法以教師演示—學生模仿法為主；教學評價以教師設置故障，學生診斷故障并最終排除故障為主要內容，具體表現為通過車輛故障診斷儀分析讀取故障碼，根據故障碼查看維修手冊，分析電路圖，找到故障可能存在的原因，然后逐一排除可能存在的原因，直至解決故障。以車輛故障診斷訓練為目標的遠程實訓混合式教學模式，課前環節讓同學們通過學銀在線觀看車輛結構與工作原理的視頻，并完成相應環節的單元測驗，檢驗學習效果，為后續學習做準備。課中利用騰訊會議，教師反饋同學們的預習情況，然后針對性講解本單元課程的重難點，結合提問和單元練習情況來了解同學們知識掌握情況。學生通過騰訊會議參與問題討論并提出疑惑，教師答疑解惑，反饋學生不足之處。隨后學生通過手機或電腦下載相應App 進行仿真實訓，學生在仿真實訓過程中實時與教師互動，教師在后臺軟件觀看學生操作記錄，了解學生實際技能掌握情況。最后教師進行點評與總結。課后環節在學習通平臺完成。遠程實訓混合式教學模式靈活多用，可在任意時間、任意地點、任意教學環節幫助學生提升知識技能，且均支持教師單獨或團隊教學，條件允許的話還可邀請行業專家參與教學，與學生互動答疑，了解學生故障診斷思路和操作技能掌握情況。

2.2 基于實體實訓環境的車輛故障診斷在線教學模式

該模式以熟悉車輛結構、掌握診斷思路、動手實踐操作為主要教學目標，承接于虛擬仿真實驗實訓在線教學模式。具體而言，即以遠程教育理論為指導，通過5G 等教育智能技術，利用網絡視頻會議系統等工具，在網絡環境中開展實時的教學活動，從而構建可互動的高清同步網絡課堂，實施“點對點”在線互動教學[6]。在線教學環境包括學銀在線平臺、B 站平臺和學生實習實訓環境，應用場景為學生工作中碰到問題后的自主學習；教學評價主要針對學生自錄視頻，拍完操作視頻，學生將短視頻上傳至B 站，教師、同學、粉絲均可觀看、投幣、點贊、轉發，B 站平臺保存學生學習全過程數據。

師生教學互動分兩部分。一是學生自行在學習通或學銀在線平臺學習，在工作實踐中學以致用，學生反復磨煉技能，技能熟練后自制短視頻上傳B 站，供教師、同學、粉絲觀看、學習、討論，教師就學生操作過程中出現的問題進行指導與點評。二是學生在實踐過程中碰到問題，可實時通過微信群或QQ 群向教師團隊求助，看到求助信息的教師及時解決學生問題，在線答疑，需要時可錄制實操短視頻手把手教會學生?；趯嶓w實訓環境的車輛故障診斷在線教學模式，針對學生疑惑錄制的實操短視頻非常重要，需要詳細分解動作步驟，提供每一步的動作要領，最后再以規范動作將完整操作過程展示一遍，讓學生了然于胸。

2.3 基于虛實融合實訓環境的車輛故障診斷在線教學模式

該模式同時包含在線虛擬仿真操作、實車操作和教師在線講解，是在線理實虛一體化課程。課程軟件組合包括：學習通平臺、學銀在線平臺、騰訊會議及中德諾浩職業技能等級考核軟件；教學方法以教師演示—學生模仿法為主；教學評價以教師設置故障，學生診斷故障、排除故障，錄制故障診斷視頻并上傳B站平臺為主要形式?；诶韺嵦撘惑w實訓環境的車輛故障診斷在線教學模式兼具基于虛擬仿真實訓環境的遠程實訓混合式教學模式和基于實體實訓環境的遠程實訓混合式教學模式特點，但同時操作難度大，單次課時長。另外，同學們還需完成相關的作業練習和課后反思。

3 “新能源汽車維護與故障診斷”課程在“虛擬直播+遠程實訓”教學模式下的探索實踐

隨著人工智能、大數據等技術的興起，職業學校與處于異位的合作企業可通過5G 等教育智能技術進行連接[7]，讓企業的優勢資源助力高等職業教育高端技能人才的培養。

3.1 “虛擬直播+遠程實訓”教學模式融入中德諾浩“智能網聯1+X”取證項目

“新能源汽車維護與故障診斷”課程除進行“虛擬直播+遠程實訓”混合教學模式外，課程團隊還與中德諾浩教育集團深度合作探索“虛擬直播+遠程實訓”教學模式下的知識技能考核。團隊成員參與中德諾浩“智能網聯1+X”項目培訓，接受高質量師資培訓認證，考取考評員證書。在異地校企共同推進考評員培養過程中，教學主體與學習主體的遠程協同意味著兩者在時間上的同步交互，這離不開現代信息技術的幫助，尤其是教育智能技術[8]。“新能源汽車維護與故障診斷”課程采取“虛擬直播+遠程實訓”混合教學模式，團隊成員課前自主學習大量指導證書實施的方案說明、課中直播學習豐富的專業知識、課后鞏固拓展詳盡的操作規范。中德諾浩培訓采取虛擬直播方式，直播和錄播穿插進行，直播課程要求學員嚴格按照作息時間，準時參加培訓，錄播課程學員可以根據自己時間合理安排。團隊成員在虛擬直播平臺上學習知識，登錄中德諾浩“1+X”職業技能等級認證虛擬仿真考核平臺進行遠程實訓，如圖1 所示。此過程基于真實工作場景與操作設備、圍繞企業真實工作任務，針對性提升職業技能水平，使理論與實操相結合。

圖1 中德諾浩“1+X”職業技能等級認證虛擬仿真考核平臺

虛擬仿真考試環節如圖2 所示，該環節模擬真實企業生產情境對學員進行考核，考核維度覆蓋各項必備技能。此外，虛擬仿真考試還進一步優化，包括簡化了考場準備、屏蔽了人為影響、優化了考核周期、豐富了考核維度，全局化考核記錄客觀的考核成績，借助虛擬仿真技術人工智能組卷，利用人工智能、大數據、云計算等先進技術，助力完備高效的證書考核實施方案，如圖3所示。

圖2 虛擬仿真考試環節

圖3 高效的證書考核實施方案

3.2 “虛擬直播+遠程實訓”教學模式融入“吉利訂單班”

“新能源汽車維護與故障診斷”課程學習不僅在校內，更在企業生產實踐中，由于時間和空間的限制，學生無法進入到異地企業內部工作場所進行學習，而是在所處的場域內就近接受技能培訓，這就涉及一個關鍵問題，即如何提高學生在線技能學習的臨場感[9]。長江工程職業技術學院聯合吉利汽車有限公司開辦了“吉利訂單班”，采用吉利汽車內部培訓資料，通過“虛擬直播”方式在校培訓學生，讓學生遵循吉利規章制度，熟悉吉利操作流程，提高學生在線技能學習臨場感。為提升學生技能，吉利集團向長江工程職業技術學院捐贈一批二手設備，方便學生進行“遠程實訓”，利用中德諾浩仿真平臺，結合已有設備和吉利捐贈的設備，組織學生進行理實虛一體化教學。通過“虛擬直播+遠程實訓”，不僅提升了學生的專業技能，而且在集體教學的過程中鍛煉了學生的溝通協作能力，在仿真環境中潛移默化地培養了學生的職業素養[10]。學生去吉利頂崗實習后，針對學生在實習過程中碰到的問題，課程團隊成員積極通過“虛擬直播+遠程實訓”方式加以解決，幫助學生更快適應企業工作環境，更快融入工作崗位。

4 結語

本團隊以“新能源汽車維護與故障診斷”課程為抓手，構建職業教育“虛擬直播+遠程實訓”混合教學模式，通過與中德諾浩教育集團深度合作探索“虛擬直播+遠程實訓”教學模式下的知識技能考核方式，吸收傳統課堂教學、MOOC 和SPOC 的優點，適應互聯網時代對職業教育的新要求，提煉“虛擬直播+遠程實訓”混合教學模式的精髓，借鑒兄弟院校、企業、行業在混合教學模式上的成果經驗，提供可操作的適合新形勢發展的“虛擬直播+遠程實訓”混合教學模式。通過“虛擬直播+遠程實訓”混合教學模式促進工業4.0 與新職業教育深度融合，增加學生、學校、企業和社會四方的經濟效益，促進技術技能人才培養運行機制的規范化，提升技術技能人才培養質量，助力中國智造。實踐證明，職業教育“虛擬直播+遠程實訓”教學模式有利于落實現代職業教育理念，突出實際操作能力的培養，能有效提升職業教育的教學效果。