利用在線學習平臺提供的汽車檢測維修教育培訓的效果評估研究

蔡福宗、孫超

（棗莊職業學院，棗莊 277800）

0 引言

隨著信息技術的快速發展，在線教育逐漸成為職業技能培訓的重要方式之一。鑒于現代汽車日益復雜的電子系統和控制機制，傳統的面對面教學模式在某些方面顯得力不從心[1]。本文綜合運用了方差分析的定量評估方法及基于問卷調查的定性評估方法，旨在探討在線學習平臺在提供汽車檢測維修教育培訓中的有效性及其對學習者技能提升的影響，全面評估在線學習平臺的教學特點、方法以及學習成效，從而為汽車檢測維修教育培訓領域的教學方法提供科學的參考依據。

1 在線學習平臺的教學特點與方法

1.1 在線課程的結構和傳授方式

在線汽車檢測維修課程的結構和內容設計上，通常遵循從基礎到高級的遞進式教學模式。這些在線課程提供了一個靈活且全面的學習環境，允許學習者根據自己的興趣和職業發展需求選擇合適的課程。

初級課程通常涉及汽車的基本組成部分，如發動機構造、汽車電氣系統、制動系統和傳動系統等[2]。這些課程旨在為學習者提供堅實的基礎知識，以便他們能夠理解更高級的概念和技能。

中級課程可能會涵蓋更復雜的診斷技術，包括使用專業診斷工具來識別和解決各種常見問題。這些課程可能還會介紹汽車電子控制系統，以及如何維修和替換關鍵組件。

高級課程則可能專注于特定類型的汽車，如混合動力或電動車，或者專門研究復雜的汽車系統，如先進的駕駛輔助系統（ADAS）。這些課程的目的是使學習者能夠掌握最新的汽車技術和高級維修技能。

1.2 互動式學習與學生參與度

在線汽車檢測維修培訓中，互動式學習發揮著至關重要的作用。借助于在線論壇、實時問答環節以及協作項目的形式，學生能夠更加主動地參與到學習過程中，進而深化對知識的理解和吸收。例如，學生可以在虛擬環境中針對特定的汽車故障進行小組討論，這不僅提高了他們的問題解決能力和批判性思維，同時也增強了學習的互動性和趣味性。

在線學習環境中的互動至關重要。學生可以通過討論板、Web論壇和社交媒體工具與同學和教師進行互動交流。例如，在汽車檢測維修課程中，學生可以在論壇上討論案例研究，分享實踐經驗，或者通過視頻會議進行小組討論，這種互動有助于深化理解并提高學習動機[3]。

1.3 在線學習平臺中的工具與技術

在線學習平臺利用技術和工具來增強汽車檢測和維修的學習體驗，這些平臺使用模擬軟件和游戲來提供實際操作的虛擬體驗。例如，Penn Foster 使用挑戰游戲和真實世界練習來提供綜合的汽車維修培訓。同時，Electude模擬器挑戰提供了一個全面的在線學習解決方案，它允許學生在虛擬環境中診斷和修復發動機管理系統的故障。這些工具不僅提供了一個風險較低的學習環境，還能夠幫助學生掌握復雜的技能。此外，一些在線學習平臺還提供了協作和社交學習工具，如實時視頻日記、小組討論論壇和個人博客。這些工具為學習者提供了共享最佳實踐和同行討論的機會，而無需由學習與發展（L&D）部門主導或推動。

2 在線學習平臺的學習效果評估

2.1 基于方差分析的定量評估方法

方差分析（ANOVA）是一種用于比較2個或多個群體平均數差異的統計方法，它特別適用于教學方法比較的場景。通過方差分析，我們可以確定在線平臺學習與傳統課堂教學在學習成果上是否存在顯著差異。

方差分析旨在檢驗不同組數據間的平均數是否存在顯著差異。核心思想是比較2種方差：組內方差和組間方差，即組內方差和組間方差的比值。

式中：F為方差；MSB為組內方差；MSW為組間方差。

組內方差（Mean Square Between，MSB）為同一組內不同數據點與該組平均數的差異，組內方差較小意味著組內數據點較為接近。MSB計算公式如下：

式中：ni為第i組的樣本數量；為第i組的平均值；為所有數據的總平均值；k 為組的總數。

組間方差（Mean Square Within，MSW）是不同組之間的平均數的差異，組間方差較大意味著不同組的平均數相差較遠。MSW計算公式如下：

式中：Xij為第i組第j個數據點的值；N為所有數據點的總數。

如果得到的F值很大且相應的P值小于顯著性水平（通常是0.050），則表明不同教學方法在學習成果上有顯著差異，從而展現哪種教學方法更有效，指導教學實踐和課程設計的優化。

2.2 基于問卷調查的評估方案

除了定量評估方法之外，定性評估同樣扮演著重要的角色[4]。定性評估主要側重于理解和解釋學習體驗的質量、學習者的態度、滿意度、感知的難易程度以及教學方法的有效性。在此方面，問卷調查是一種常用且有效的工具。

設計問卷時，應明確調查目的，聚焦于培訓內容、教學方法、學習資源和學習者滿意度。問題需與汽車檢測維修的專業知識和技能緊密相關，確保數據與培訓內容緊密結合。問卷應包含開放式和封閉式問題，以全面收集學習體驗信息。

問卷應評估培訓內容與汽車檢測維修行業實際需求的匹配度，問題可圍繞教學材料的實際應用、案例研究的適用性和課程內容的時效性。同時，關注不同教學方法對學習效果的影響，詢問學生對各種教學方式的偏好及其在復雜概念理解和技能掌握方面的幫助程度。此外，問卷還應關注學生對教學資源的看法，包括數字化學習材料、視頻教程、在線互動平臺等的質量評估。最后，需要加入開放性問題，收集學生對課程整體的具體建議和反饋。

結合以上維度，可以收集到關于汽車檢測維修教育培訓的全面和深入的定性數據。這些數據對于理解學生的學習體驗、評估教學方法的有效性以及進一步優化教學計劃提供重要的參考。

3 案例研究與效果評估

3.1 在線汽車機械課程的案例背景

某汽車維修職業學院面臨的關鍵挑戰是如何在維持教育質量的同時，提供更加靈活和全面的汽車檢測與維修培訓。鑒于現代汽車技術的迅速發展，學院迫切需要一個能夠迅速適應技術變化并提供實時更新教材的教學平臺?？紤]到這些需求，學院選擇與CDX Learning Systems 合作，采納了其提供的先進在線學習平臺。該平臺涵蓋了廣泛的汽車技術培訓課程，例如豐富的視頻教程、模擬的虛擬實驗室和各類在線測驗，全方位地支持學生的學習和技能提升。

在教學實施方面，學院創設了混合實驗班，采用了混合教學策略[5]。與傳統的完全實體教室教學不同，混合實驗班的學生在實體教室中完成理論學習和討論，同時利用CDX Learning Systems 平臺進行虛擬的實操訓練。這種結合了線上與線下資源的教學方法旨在提高學習的靈活性和個性化，更好地適應學生的不同學習需求[6]。

具體而言，學院為混合實驗班設計了包括16次在線作業、8次在線課堂小測和8次虛擬實操實驗在內的豐富在線教學活動。相對應的，傳統教學班也有16次的線下作業以及8次的線下課堂小測，由于實操實驗環境資源有限，傳統教學班包含了4次的實操講解課程以及4 次的實操實踐課程。

為了全面對比評估這種混合教學模式的效果，學院在整個學期中安排了3 場重要考試，分別是開學考試、期中考試和期末考試。這些考試不僅涵蓋了理論知識的評估，也包括了對學生實操技能的考核。由于大多數知識尚未學習，開學考試主要用于評估學生對基本理論的初步掌握情況并選取與混合實驗班水平相當的傳統教學班；期中考為了考察實訓教學效果，因此題目設置較難，而且實操題目占比較大；期末考試包含理論考試以及實操考試，理論考試中包含了大量的課堂小測題目以及作業題目，實操考試主要考察學生對于故障車輛的診斷和修復方案，題目難度適中。

此外，在學期末學院會針對混合實驗班進行教研問卷調查，旨在收集學生對整個教學過程的反饋，包括對教學內容、教學方法和所使用資源的看法。

3.2 線上線下混合學習與傳統課堂教學學習成效的量化評估

在學期結束后，學院對2個班級的3次考試成績進行了詳細的比較。通過Python編程實現對期末考試成績的方差分析，得到F值（165.43）非常大，P值（0.001）遠小于顯著性水平0.050（表1）。這表明添加了在線平臺的汽車檢測維修教育培訓方法與傳統的教學方法在統計上存在顯著差異。

表1 期末成績方差分析結果

學院通過CDX 平臺收集了混合實驗班學生的登錄頻率、每次登錄持續時間以及訪問的具體在線課程內容。此外，還收集了學生在在線作業、課堂小測和虛擬實操實驗中的參與和表現數據。

在整個學期中，學生的平均每周登錄頻率和每次登錄的持續時間均呈現出上升趨勢。學期初，學生的平均每周登錄次數為1.5次，這個數據是基于每周一節的課程設置，因此屬于正常范圍。當時每次登錄的平均持續時間為30 min，足以完成當周的作業。在學期末，學生的登錄頻率和持續時間繼續上升，平均每周登錄次數增加至4.2次，每次登錄的平均持續時間延長至50 min。這一增長趨勢進一步證明了學生在整個學期中越來越頻繁地使用在線平臺進行學習，并且在平臺上投入了更多的時間。

在虛擬實操實驗中，學生的參與度顯著提高。學期末統計數據顯示，每個學生平均完成了約20.2次實驗。由于實驗總數僅為8次，這意味著平均每個學生至少完成了2次以上的實驗。這一數據有力地證明了學生對虛擬實操實驗平臺的積極參與和投入。

同時，在線平臺的討論區的活躍度逐漸增加。在剔除與課程不相關的帖子后統計得到，平均每周的教學提問的帖子從學期初的7.3篇，最后在學期末達到35.7篇。相比傳統教學班，任課老師反映來提問的學生寥寥無幾。

綜合以上數據得出，混合實驗班學生在使用CDX 在線學習平臺期間，學習積極性有顯著提升，有助于提高他們的學習效率和技能掌握。

3.3 基于調查問卷的學生反饋分析

在期末考試結束后，為了評估課程的有效性和學生的學習體驗，學院設計了一份問卷調查供混合實驗班的同學填寫。問卷包含了多項選擇題和開放性問題，旨在收集學生對教學內容、方法、資源以及整體學習環境的反饋。

問卷結果顯示，在關于教學方法與教學資源方面，約70%的學生表示更偏好在線學習平臺的靈活性和自主性，能夠提供更多自主學習的機會；大部分學生（約75%）對提供的學習資源（如視頻教程和在線討論平臺）表示滿意。但也有學生提出，平臺的導航機制有點混亂，教學資源難以尋找。

在學習成果的感知方面，大約60%的學生表示，他們的技能有了明顯提升，在線學習平臺提供了一個很好的虛擬實操環境。在開放性問題中，多數同學提議可以在在線平臺上增加更多與行業專家的交流機會，以及提供優化虛擬實操系統。

從這些問卷數據可以看出學生普遍認為線上學習的方式帶來很大的靈活性與自由度，但同時也有改進的空間，如加強與行業的連接、優化系統等。由此可見，利用在線學習平臺提供的汽車檢測教育培訓在學生中的應用效果優秀。

4 結束語

本研究通過對在線汽車檢測維修課程的深入分析，證明了在線學習平臺在提供靈活、互動且實用的學習環境方面的有效性。研究結果表明，通過在線學習平臺，學生能夠更加積極地參與學習，并且取得更好的學習成果。未來，隨著技術的不斷進步和教育需求的日益多樣化，在線學習平臺有望在提供定制化學習路徑和增強學習者實踐能力方面發揮更大的作用。