基于智慧教室的雷達(dá)裝備混合式教學(xué)實(shí)施研究

焦曉麗，張 衡，宋寧哲，段 敏

（空軍預(yù)警學(xué)院 三系，湖北 武漢 430019）

引言

新時(shí)代條件下，隨著人類認(rèn)知的進(jìn)步、科技的發(fā)展，信息獲取渠道增多，受教育者個(gè)性化程度提高，現(xiàn)行的人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)化的方式面臨許多問題。對(duì)于我院雷達(dá)裝備教學(xué)而言，現(xiàn)代雷達(dá)裝備的可靠性和集成度不斷提高，裝備設(shè)計(jì)和管理更加合理，雷達(dá)裝備使用和維護(hù)更加復(fù)雜。而傳統(tǒng)教育體系下的裝備人才培養(yǎng)模式大多以教員為中心，導(dǎo)致學(xué)員的裝備運(yùn)用技能水平不高。雷達(dá)裝備的發(fā)展和人才培養(yǎng)模式間的矛盾嚴(yán)重制約著人才培養(yǎng)的質(zhì)量和效率。此外，由于學(xué)員在校學(xué)習(xí)時(shí)間有限，在校期間只能依托某一型裝備進(jìn)行學(xué)習(xí)訓(xùn)練，而學(xué)員到部隊(duì)后，需要保障運(yùn)用的裝備型號(hào)不確定，知識(shí)能力拓展不夠，造成學(xué)員畢業(yè)后到部隊(duì)使用的裝備與學(xué)習(xí)的裝備無(wú)法精準(zhǔn)對(duì)接，難以勝任工作崗位要求。

為幫助學(xué)員在短時(shí)間內(nèi)掌握更多裝備知識(shí)，能夠知裝備性能、懂裝備原理、熟裝備運(yùn)用，我們借助智慧教室提供的教學(xué)大平臺(tái)支撐，打造多種信息資源，擴(kuò)充可獲取的知識(shí)容量，運(yùn)用線上線下混合、多功能StarC教學(xué)軟件、智慧空間混合、多場(chǎng)景運(yùn)用混合等教學(xué)手段，結(jié)合雷達(dá)部隊(duì)實(shí)戰(zhàn)運(yùn)用，拓寬學(xué)員學(xué)習(xí)渠道，拓展不同裝備型號(hào)的有關(guān)知識(shí)，提高學(xué)員在校期間的學(xué)習(xí)效能。培養(yǎng)學(xué)員自主學(xué)習(xí)和個(gè)性化學(xué)習(xí)的能力，為學(xué)員適應(yīng)新時(shí)期軍事訓(xùn)練要求、提高應(yīng)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)中突發(fā)情況的處置應(yīng)變能力打下良好的基礎(chǔ)。

基于網(wǎng)絡(luò)、新技術(shù)的混合式教學(xué)是信息化社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)，它是指對(duì)所有的教學(xué)要素進(jìn)行優(yōu)化選擇和組合，以達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。在教學(xué)活動(dòng)中，教員熟練運(yùn)用多種教學(xué)方法、教學(xué)模式、教學(xué)策略、媒體技術(shù)優(yōu)化組合，提高教學(xué)效果?；旌鲜浇虒W(xué)打破了傳統(tǒng)教學(xué)模式的界限，將傳統(tǒng)教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)進(jìn)行優(yōu)化組合，對(duì)教育的發(fā)展起著推動(dòng)作用［1］。美國(guó)高校大部分采用混合式教學(xué)模式授課；英國(guó)高校采用混合式教學(xué)的比重為50%；新加坡高校80%以上的教員開展混合式教學(xué)。我國(guó)地方高校也在大規(guī)模嘗試混合式教學(xué)。一些軍事院校也逐漸開始嘗試，但還沒有形成成熟的混合式教學(xué)體系和教學(xué)模式。隨著信息化發(fā)展的廣泛普及，先進(jìn)技術(shù)手段的運(yùn)用深入，線上教學(xué)資源增多，混合式教學(xué)已經(jīng)成為未來(lái)課堂教學(xué)的必然趨勢(shì)［2］。

一、混合式教學(xué)理論依據(jù)

（一）關(guān)聯(lián)主義學(xué)習(xí)理論

2005年，加拿大學(xué)者喬治·西蒙斯在《關(guān)聯(lián)主義：數(shù)字時(shí)代的學(xué)習(xí)理論》一文中提出關(guān)聯(lián)主義學(xué)習(xí)的概念。隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的普及，人們的學(xué)習(xí)環(huán)境日益網(wǎng)絡(luò)化、多元化，學(xué)習(xí)本身也具有多元性、混沌性和不確定性，學(xué)習(xí)的知識(shí)也可以由多方面的知識(shí)片段組成［3］。該理論把學(xué)習(xí)看作構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的過程，而非個(gè)人獨(dú)立的活動(dòng)。關(guān)聯(lián)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，對(duì)知識(shí)的連接、重組和再造能力是衡量個(gè)人學(xué)習(xí)能力的重要指標(biāo)。學(xué)習(xí)也不再是一個(gè)人的事情，每個(gè)人都處在一個(gè)學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)中，通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)者可以找到通往任何節(jié)點(diǎn)和任何信息源的路徑，關(guān)聯(lián)主義理論為學(xué)員基于網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)提供了依據(jù)。

（二）建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論

建構(gòu)主義源自關(guān)于兒童認(rèn)知發(fā)展理論，由于個(gè)體的認(rèn)知發(fā)展與學(xué)習(xí)過程密切相關(guān)，建構(gòu)主義認(rèn)為，知識(shí)不是由傳授得到，而是學(xué)習(xí)者在一定的社會(huì)文化背景下，借助他人的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過意義建構(gòu)的方式而獲得［4］。每個(gè)人都有自己獨(dú)特的信念和價(jià)值觀，每個(gè)人也是帶著自己的經(jīng)驗(yàn)、價(jià)值觀、信念習(xí)慣來(lái)對(duì)信息和場(chǎng)景進(jìn)行意義建構(gòu)，從而形成新的認(rèn)知。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者的主觀能動(dòng)性，主張由內(nèi)向外的改變，逐漸向外輻射，最后達(dá)到知行合一的境界。學(xué)員要想有所收獲，就必須積極投入、認(rèn)真思考、踴躍參與討論、大膽表達(dá)觀點(diǎn)，混合式教學(xué)為學(xué)員全方位參與學(xué)習(xí)過程建構(gòu)提供了可能。

（三）行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)理論

行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)方法由英國(guó)的瑞恩斯教授在20世紀(jì)60年代首先提出，隨后在世界各國(guó)得到廣泛的推廣和應(yīng)用。行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)是一種基于實(shí)際工作的教學(xué)方法，該方法以任務(wù)為導(dǎo)向來(lái)實(shí)施教學(xué)，在教學(xué)過程中充分發(fā)揮學(xué)員的主體作用和教員的主導(dǎo)作用。教學(xué)過程中教員不再是知識(shí)與技能的傳授者，而是作為教學(xué)咨詢者和課堂教學(xué)的組織者。教學(xué)過程通過學(xué)員的主動(dòng)參與，以人的發(fā)展為本位，全面提高學(xué)員綜合能力。

二、基于智慧教室的混合式教學(xué)條件建設(shè)

教學(xué)條件是教學(xué)實(shí)施的依托，是開展教學(xué)活動(dòng)的前提與基礎(chǔ)。根據(jù)課程特點(diǎn)和教學(xué)需求，我們利用“網(wǎng)絡(luò)+信息”開發(fā)數(shù)字教育資源、利用VR技術(shù)開發(fā)模擬訓(xùn)練軟件、利用仿真技術(shù)構(gòu)建多元化戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境、利用“多現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)交互教學(xué)平臺(tái)”進(jìn)行戰(zhàn)場(chǎng)與課堂互動(dòng)，構(gòu)建了適合雷達(dá)裝備教學(xué)的智慧教室。

（一）建設(shè)數(shù)字教育資源

數(shù)字化的浪潮為教育領(lǐng)域帶來(lái)不可思議的變化，數(shù)字化教育展現(xiàn)的便捷性和高效性，使得越來(lái)越多的院校使用數(shù)字化教育來(lái)創(chuàng)新教育方式。借助軍隊(duì)職業(yè)教育專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)、高等學(xué)校線上一流課程、自建線上學(xué)習(xí)資源。以行動(dòng)導(dǎo)向?yàn)橹行?，整合教學(xué)內(nèi)容，把公共理論學(xué)習(xí)內(nèi)容放在線上，需要?jiǎng)邮謱?shí)踐、培養(yǎng)操作實(shí)踐能力的課程放在線下，豐富了學(xué)習(xí)資源，增加了學(xué)習(xí)渠道，提高了學(xué)員的學(xué)習(xí)積極性。已建成的慕課可以系統(tǒng)梳理各學(xué)科知識(shí)脈絡(luò)，明確各知識(shí)點(diǎn)間的關(guān)系，提供通用知識(shí)點(diǎn)，大范圍拓展資源獲取渠道，提高信息資源的利用率，減少教員的重復(fù)工作，節(jié)約時(shí)間，提高時(shí)間的利用率。對(duì)于一些含義相對(duì)固定的知識(shí)點(diǎn)，或者是難以用語(yǔ)言描述、需要反復(fù)動(dòng)手練習(xí)的知識(shí)點(diǎn)，則通過微課的形式學(xué)習(xí)，不僅容易被理解而且可以反復(fù)觀摩學(xué)習(xí)，使知識(shí)獲取的方式更便捷，教學(xué)模式變?yōu)橐詫W(xué)習(xí)者為中心，學(xué)習(xí)成本大幅降低。

（二）開發(fā)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)

新型雷達(dá)裝備向多功能、抗干擾、智能化的方向發(fā)展，但可重構(gòu)、軟件化的特點(diǎn)也讓實(shí)裝教學(xué)變得難以實(shí)施?；谶@些特點(diǎn)，利用VR技術(shù)加快新一代裝備模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的開發(fā)速度，通過模擬訓(xùn)練系統(tǒng)給學(xué)員提供刻意練習(xí)、反復(fù)訓(xùn)練的平臺(tái)，培養(yǎng)應(yīng)對(duì)復(fù)雜條件下目標(biāo)探測(cè)及戰(zhàn)場(chǎng)突發(fā)情況處置的能力，為學(xué)員熟練運(yùn)用裝備提供平臺(tái)。

（三）構(gòu)建多元化戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境

隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，電子環(huán)境對(duì)雷達(dá)的影響越來(lái)越嚴(yán)重。而院校教育缺乏實(shí)戰(zhàn)的電子干擾環(huán)境。通過構(gòu)建復(fù)雜電磁環(huán)境，打造戰(zhàn)場(chǎng)真實(shí)對(duì)抗場(chǎng)景，創(chuàng)設(shè)“沉浸式崗位體驗(yàn)”環(huán)境，鍛煉學(xué)員的實(shí)踐能力，達(dá)到“教為戰(zhàn)”的目的。教學(xué)過程中深度融入部隊(duì)練兵備戰(zhàn)實(shí)踐，促進(jìn)從院校到部隊(duì)、從課堂到戰(zhàn)場(chǎng)、從理論到實(shí)踐、從知識(shí)到能力的對(duì)接轉(zhuǎn)化。

（四）搭建多現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)交互教學(xué)平臺(tái)

依托智慧教室，搭建“多現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)交互教學(xué)平臺(tái)”，實(shí)現(xiàn)教室和雷達(dá)裝備之間信息的雙向?qū)崟r(shí)傳輸，把兩個(gè)教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)有機(jī)融為一體，實(shí)現(xiàn)裝備與教室互通、互連、互操作。學(xué)員在教室可以直觀看到雷達(dá)裝備的情況，以解決院校教學(xué)裝備少、裝備老舊的問題，保證教室現(xiàn)場(chǎng)學(xué)員與裝備現(xiàn)場(chǎng)學(xué)員同樣的學(xué)習(xí)效果。通過構(gòu)建智能數(shù)據(jù)采集平臺(tái)、裝備遠(yuǎn)程診斷輔助系統(tǒng)，將部隊(duì)日常戰(zhàn)備值班日志文件、演習(xí)演練真實(shí)數(shù)據(jù)及時(shí)引入課堂，使課堂教學(xué)進(jìn)一步貼近實(shí)戰(zhàn)，為混合式教學(xué)提供多學(xué)習(xí)場(chǎng)景。

三、基于智慧教室的混合式教學(xué)實(shí)施過程

（一）課前學(xué)員利用數(shù)字化資源自主預(yù)習(xí)

課前，教員基于行動(dòng)教學(xué)理念，以崗位任職行動(dòng)為導(dǎo)向構(gòu)建教學(xué)活動(dòng)，推送學(xué)習(xí)資源。學(xué)員根據(jù)教員推送的預(yù)習(xí)資料，產(chǎn)生預(yù)習(xí)數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)反饋，形成學(xué)情分析報(bào)告。教員根據(jù)數(shù)據(jù)反饋精準(zhǔn)掌握個(gè)體的學(xué)習(xí)進(jìn)度和情況，以學(xué)定教，精準(zhǔn)教學(xué)。相比于傳統(tǒng)線下課堂，線上資源的運(yùn)用使教學(xué)發(fā)生了較大變化。傳統(tǒng)教學(xué)中的教員和教材變換為線上教學(xué)中的學(xué)員和資源。同時(shí)，精準(zhǔn)教學(xué)也注重學(xué)員的個(gè)體差異，突出個(gè)性化學(xué)習(xí)。教學(xué)方式也由傳統(tǒng)教學(xué)中的講授為主變?yōu)橐詫W(xué)員基于崗位和項(xiàng)目自主學(xué)習(xí)為主。

（二）課中教員組織多形式學(xué)習(xí)互動(dòng)

線下的課堂中，教員以翻轉(zhuǎn)課堂的形式研討所學(xué)知識(shí)在實(shí)踐中的運(yùn)用，引導(dǎo)學(xué)員發(fā)揮主觀能動(dòng)性。借助智慧教室空間，通過案例深入思考和討論復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下的裝備作戰(zhàn)運(yùn)用情況。教員作為課堂的組織者，組織個(gè)性化學(xué)習(xí)群體進(jìn)行研討，或教員講解幫助釋疑解惑。課堂上學(xué)員注重的是知識(shí)的內(nèi)化和構(gòu)建，教員主要促進(jìn)知識(shí)的創(chuàng)新和創(chuàng)造，通過小組合作學(xué)習(xí)創(chuàng)新教學(xué)，提高團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

1.翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)。無(wú)論是慕課，還是微課，提供資源不等于教學(xué)過程。翻轉(zhuǎn)課堂是在線教育教學(xué)過程的重要體現(xiàn)，是學(xué)員自主學(xué)習(xí)后不可或缺的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。通過課堂翻轉(zhuǎn)，把學(xué)員自主學(xué)習(xí)內(nèi)容集中提煉和升華，提高知識(shí)的轉(zhuǎn)化率。傳統(tǒng)的大班授課使得課堂教學(xué)一定程度上存在著“以教員、講臺(tái)、課本為中心”的情況，學(xué)員的學(xué)習(xí)需求與學(xué)習(xí)差異被忽視，學(xué)員學(xué)習(xí)方式單一、被動(dòng)，缺少自主思考、合作討論、探索研究的機(jī)會(huì)。通過課堂翻轉(zhuǎn)，教員可以注意到學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀況，充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，鼓勵(lì)學(xué)員主動(dòng)思考，真正落實(shí)以學(xué)員為中心的理念，讓學(xué)員主動(dòng)去追求知識(shí)。

2.基于行動(dòng)導(dǎo)向的項(xiàng)目研討學(xué)習(xí)。新的教育訓(xùn)練要求“教為戰(zhàn)”，教學(xué)從實(shí)戰(zhàn)出發(fā)。行動(dòng)導(dǎo)向式學(xué)習(xí)立足戰(zhàn)場(chǎng)崗位，突出軍事特性和崗位任職需要，圍繞全面提高履職能力和職業(yè)素養(yǎng)，緊貼使命任務(wù)、緊貼崗位要求、緊貼職業(yè)發(fā)展。深化行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)理念在課程中的應(yīng)用，有助于學(xué)員在任務(wù)行動(dòng)中學(xué)習(xí)，快速形成崗位任職能力?，F(xiàn)代雷達(dá)裝備戰(zhàn)斗操作與運(yùn)用項(xiàng)目比較多，為了學(xué)員能熟練裝備每一項(xiàng)操作背后的原理，根據(jù)項(xiàng)目確立研討科目，基于每一個(gè)科目升級(jí)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，并展開訓(xùn)練。在研討的過程中，激發(fā)學(xué)員的相關(guān)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)員對(duì)已有知識(shí)進(jìn)行運(yùn)用，通過分析、推理、評(píng)判、創(chuàng)造等思維活動(dòng)促進(jìn)課堂催化，推動(dòng)課前所學(xué)知識(shí)向課后實(shí)踐的運(yùn)用轉(zhuǎn)化，把知識(shí)與運(yùn)用的場(chǎng)景聯(lián)系起來(lái)，最終達(dá)到對(duì)知識(shí)熟練理解運(yùn)用的目的。研討過程中，學(xué)員不僅可以向教員學(xué)，也可以與其他學(xué)員互相學(xué)習(xí)，提升了學(xué)習(xí)維度。

3.空間混合學(xué)習(xí)。智慧教室打破了傳統(tǒng)的教室格局，通過配備可組合的教學(xué)空間，根據(jù)不同內(nèi)容采用不同教學(xué)模式，打造自主學(xué)習(xí)空間、任務(wù)學(xué)習(xí)空間、模擬實(shí)戰(zhàn)空間、能力拓展空間、研討空間等，滿足各種類型教學(xué)內(nèi)容的需要。智慧教室為混合式教學(xué)提供多場(chǎng)域，形成不同的學(xué)習(xí)氛圍、不同的場(chǎng)景和學(xué)習(xí)形式，有利于充分激發(fā)學(xué)員的深度參與，促進(jìn)高階思維。

（三）課后互動(dòng)，加強(qiáng)學(xué)習(xí)支持服務(wù)

課后學(xué)生可以利用線上資源復(fù)習(xí)鞏固，對(duì)錄課視頻講解及學(xué)習(xí)資源進(jìn)行二次回放觀看，針對(duì)課堂中的難點(diǎn)疑點(diǎn)，進(jìn)一步復(fù)盤深入學(xué)習(xí)；也可以利用試題庫(kù)和智能答疑系統(tǒng)加強(qiáng)學(xué)習(xí)支持，彌補(bǔ)不足。

（四）信息化全程評(píng)價(jià)

智慧教室中的教學(xué)軟件可以全過程記錄學(xué)員的學(xué)習(xí)參與情況、學(xué)習(xí)效果檢測(cè)等信息，為創(chuàng)新信息化評(píng)價(jià)工具提供了依據(jù)。學(xué)習(xí)效果檢驗(yàn)可以充分利用學(xué)習(xí)過程中的數(shù)據(jù)，包括課前練習(xí)自測(cè)、課中隨堂測(cè)、課后復(fù)習(xí)題庫(kù)檢測(cè)、研討過程中的知識(shí)運(yùn)用檢測(cè)、智能答疑系統(tǒng)等多項(xiàng)目考核評(píng)價(jià)方式。課前評(píng)價(jià)通過學(xué)員自主學(xué)習(xí)慕課、微課后進(jìn)行自主測(cè)驗(yàn)，或者完成研究型作業(yè)、研討等，形成學(xué)習(xí)自畫像，便于教員掌握學(xué)員對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解情況，有針對(duì)性地開展課堂教學(xué)。課中學(xué)習(xí)過程性評(píng)價(jià)包括學(xué)習(xí)態(tài)度、參與度、課堂行為、堂堂測(cè)、提問、搶答、討論等方式。課后評(píng)價(jià)的考試方式由知識(shí)型向能力型轉(zhuǎn)變，考查獨(dú)立思考和運(yùn)用學(xué)科知識(shí)分析問題、解決問題的能力。

結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前雷達(dá)裝備更新?lián)Q代快，新一代雷達(dá)操作運(yùn)用越來(lái)越復(fù)雜。軍隊(duì)院校教育只有在打牢基礎(chǔ)能力的同時(shí)，充分運(yùn)用信息化手段和網(wǎng)絡(luò)資源，拓展學(xué)員認(rèn)知，提高學(xué)員的實(shí)戰(zhàn)能力，使人才培養(yǎng)供給側(cè)同未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)需求側(cè)精準(zhǔn)對(duì)接?；谥腔劢淌业睦走_(dá)裝備混合式教學(xué)，為學(xué)員提供豐富的學(xué)習(xí)資源、緊密結(jié)合實(shí)戰(zhàn)的教學(xué)場(chǎng)景、不同的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)空間，幫助學(xué)習(xí)過程實(shí)現(xiàn)從以教為中心向以學(xué)為中心的轉(zhuǎn)變，推進(jìn)課程教學(xué)向更加符合認(rèn)知規(guī)律的方向轉(zhuǎn)型，有利于提高學(xué)員的學(xué)習(xí)質(zhì)量，從而提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。