軍事前沿技術(shù)類課程翻轉(zhuǎn)課堂教學實踐研究

李峻翔 劉大學 范一鳴

［摘 要］ 軍事前沿技術(shù)類課程是軍隊院校培養(yǎng)新型高素質(zhì)軍事人才課程體系中的重要一環(huán)，當前軍事前沿技術(shù)類課堂存在學員積極性不高、授課內(nèi)容偏向知識而非能力等問題。如何有效提升課程的教學效果，是教學實踐中需要不斷思考的重要問題。作為現(xiàn)代化教學手段的重要組成，將翻轉(zhuǎn)課堂運用于軍事前沿技術(shù)類課程具有獨特優(yōu)勢。通過探索翻轉(zhuǎn)課堂的理念及其在軍事前沿技術(shù)類課程中的具體應(yīng)用實踐，驗證了軍事前沿技術(shù)類課程實施翻轉(zhuǎn)課堂的可行性和有效性。

［關(guān)鍵詞］ 翻轉(zhuǎn)課堂；軍事前沿技術(shù)；人才培養(yǎng)；實踐研究

［基金項目］ 2020年度國防科技大學教育教學研究課題“新工科背景下綜合實踐型課程建設(shè)研究”（U2020014）

［作者簡介］ 李峻翔（1990—），男，湖南衡陽人，博士，國防科技大學智能科學學院助理研究員，主要從事智能駕駛技術(shù)、智能決策與規(guī)劃技術(shù)研究；劉大學（1976—），男，山東濟南人，博士，國防科技大學智能科學學院副教授，主要從事智能無人系統(tǒng)研究；范一鳴（1994—），女，河南商丘人，博士，國防科技大學智能科學學院助理研究員，主要從事腦科學、智能駕駛技術(shù)研究。

［中圖分類號］ G642.0［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2023）25-0092-04 ［收稿日期］ 2022-09-01

軍事前沿技術(shù)類課程通常是面向大學生，教授當下應(yīng)用于軍事的前沿科學技術(shù)課程，常見的前沿技術(shù)類課程包括“精確制導(dǎo)技術(shù)”“人工智能技術(shù)”等。在新時代黨的教育方針的指導(dǎo)下，軍事前沿技術(shù)類課程能有效融合軍事前沿和前沿科技，充分發(fā)揮潤物無聲的思政育人功能，已經(jīng)成為軍事院校培養(yǎng)高素質(zhì)復(fù)合型軍事人才的重要課程［1］。同時，翻轉(zhuǎn)課堂作為現(xiàn)代化教學手段，具有提升軍事前沿技術(shù)類課程教學效果的巨大潛力。本文將探討翻轉(zhuǎn)課堂理念，以及將其應(yīng)用在軍事前沿技術(shù)類課程教學中的意義和實踐研究。

一、翻轉(zhuǎn)課堂的理念

翻轉(zhuǎn)課堂（Flipped Classroom）最早由J. Wesley Baker于2000年提出，是指學員利用課下學習教學素材來節(jié)省課程中的被動學習時間，將學習的主動權(quán)從教員過渡到學員。通過翻轉(zhuǎn)課堂，學員將靈活運用其業(yè)余時間完成一定的教學內(nèi)容，而在課堂上，學員將更專注于相對較難的教學內(nèi)容，以及開展面向項目的研討［2-3］。

傳統(tǒng)教學過程通常包括兩個環(huán)節(jié)：一是課堂上教員的“信息傳遞”，二是課后學員的“吸收內(nèi)化”。翻轉(zhuǎn)課堂對此過程進行了重構(gòu)?！靶畔鬟f”過程通過前置教學和課中研討共同完成；“吸收內(nèi)化”則可以利用課堂研討和互動交流，主動促進學員進行知識消化。

二、軍事前沿技術(shù)類課程實施翻轉(zhuǎn)課堂的意義

翻轉(zhuǎn)課堂模式是對基于傳統(tǒng)紙質(zhì)時代的課堂教學結(jié)構(gòu)與教學流程的顛覆，打破了傳統(tǒng)“填鴨式”課堂教學的局限性，可提高學員學習效果，提升自我管理能力、激發(fā)創(chuàng)新意識。將翻轉(zhuǎn)課堂引入軍事前沿技術(shù)類課程，不僅將引發(fā)教員角色、課程模式、管理模式等一系列的變革，更具有以下幾方面的重要意義。

（一）提高學員學習的積極性

軍事前沿技術(shù)類課程通常是面向軍校本科生或研究生開設(shè)的必修課。由于課程一般為公共課，聽課對象的專業(yè)背景不同，傳統(tǒng)的教學模式容易使學員在聽課過程中出現(xiàn)兩個極端，即部分專業(yè)學員對講述內(nèi)容熟悉而認為缺乏挑戰(zhàn)性，另一部分學員因缺乏相關(guān)背景而無法理解。就教學形式而言，實施翻轉(zhuǎn)課堂能夠?qū)I(yè)知識背景不足的問題通過前期的教學任務(wù)部署得到很好的解決，從而提高學員課堂上學習的積極性。同時，針對課程研討內(nèi)容，讓學員上臺研討，更能充分調(diào)動學員在準備素材時的學習熱情。

（二）全方位提升通識能力

軍事前沿技術(shù)類課程屬于通識課程，其授課內(nèi)容包含軍事案例、技術(shù)發(fā)展、技術(shù)原理、技術(shù)應(yīng)用等內(nèi)容，所涉及的知識點較多。傳統(tǒng)的教學方式下，教員在短時間內(nèi)灌輸大量的知識點，不符合學習規(guī)律，也容易使學員喪失學習興趣。實施翻轉(zhuǎn)課堂能夠利用前期的教學任務(wù)部署開展多知識點的教學，從而促進學員對課程內(nèi)容的全面掌握，提升學員的通識能力。

（三）促進課程內(nèi)容持續(xù)優(yōu)化迭代

軍事前沿技術(shù)類課程的講授內(nèi)容以現(xiàn)代軍事高新技術(shù)為主體，要求課程內(nèi)容能夠與時俱進。實施翻轉(zhuǎn)課堂既能將新的網(wǎng)絡(luò)視頻作為教學資源，又能充分挖掘不同專業(yè)背景的最新技術(shù)進展，使其成為課程內(nèi)容的一部分。課程素材的新穎性能夠充分促進課程內(nèi)容持續(xù)優(yōu)化迭代。

三、翻轉(zhuǎn)課堂在軍事前沿技術(shù)類課程中的實踐

軍事前沿技術(shù)類課程的教學內(nèi)容包括技術(shù)發(fā)展歷史、基本原理、實踐應(yīng)用等。雖然不同課程的教學內(nèi)容不同，具體手段均有其獨特性，但采用翻轉(zhuǎn)課堂的流程和技巧卻有一定的通用性和可借鑒性。實施翻轉(zhuǎn)教學的步驟通常包含三個環(huán)節(jié)：一是做好教學準備。深入研究教學大綱和課程標準，提前收集教學素材，創(chuàng)建教學資源，制作教學課件。二是部署教學任務(wù)。在已有的課程設(shè)置與學情分析基礎(chǔ)上，合理設(shè)置課前教學內(nèi)容，安排教學研討課題，給學員提供一個指引方向，激發(fā)他們對教學任務(wù)的好奇心。三是開展課堂活動。通過課堂教學以及在線平臺，并采用課堂研討、小組報告等多種形式，及時了解學員的學習情況，并適時調(diào)整課堂教學安排。

（一）課堂教學準備

課堂教學準備是一門課程開展的基礎(chǔ)和前提。翻轉(zhuǎn)課堂的實施不同于傳統(tǒng)的教學模式，因此需要重點做好以下兩點工作。

1.做好學情分析。學情分析通常是為研究授課對象的學習需要、學習能力和個性等而開展的一項分析工作。有效的學情分析能夠讓教學活動更有的放矢，從而更有效地達成教學目標，提高教學效率。這一步的關(guān)鍵是嘗試從數(shù)據(jù)中分析出一些比較重要的信息，為后期的教學任務(wù)部署提供依據(jù)。

以“無人系統(tǒng)原理”為例，課程除了分析上述內(nèi)容外，還需要提前了解學員的專業(yè)基礎(chǔ)，特別是了解學員對人工智能、現(xiàn)代控制理論、機器學習等知識背景的掌握情況，按照學員知識背景分布的不同，有針對性地調(diào)整教學內(nèi)容。為此，在課程授課前使用微信問卷、雨課堂等方式，對學員知識背景和基本情況進行調(diào)研，及時掌握學員對該門課程的期望，同時采用信息化的方式能夠極大地簡化數(shù)據(jù)回收的難度。如圖1所示，從問卷中可以清楚地了解到最受學員歡迎的內(nèi)容是無人系統(tǒng)的使用案例分析（占73.3%）。由于學員專業(yè)分布過于廣泛，學員對技術(shù)原理的感興趣程度較低（占34.2%），因此后續(xù)不能在原理教學上再花費太多時間，而是應(yīng)該在案例分析中穿插原理，以供學員熟悉基本原理的同時，提高學習積極性。

2.收集線上教學材料。在設(shè)計軍事前沿技術(shù)類課程收集線上教學材料時，還需要盡量滿足以下三點要求：一是保證課程素材的有趣性，這樣才能激發(fā)學員學習的興趣；二是要利用好信息化手段（如多媒體），盡量做到聲情并茂，以提高學員的學習效果；三是要有相應(yīng)的練習，以促進學員真正思考，同時教員還能掌握學員的學習效果。

教學素材要盡量方便學員學習，隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的普及，線上教學材料要考慮使用學員喜聞樂見的移動平臺，包括中國大學MOOC、網(wǎng)易云課堂、bilibili、微信公眾號等。

以“無人系統(tǒng)原理”為例，教員首先在豆瓣讀書上搜索出軍事類、科普類評分書單，然后根據(jù)課程內(nèi)容和學情分析，對部分評分高、經(jīng)典的書籍進行引薦。同時，還使用EduCoder等線上平臺建立教學班級，讓學員在該平臺上完成相應(yīng)的教學任務(wù)，可以有效檢驗學員的學習效果。同時，該平臺還有自動導(dǎo)出成績、判分等功能，從而可以更方便地進行后期考核統(tǒng)計。

（二）教學任務(wù)部署

傳統(tǒng)的課堂教學任務(wù)往往是在課堂上開展的，翻轉(zhuǎn)課堂就是要把傳統(tǒng)的課堂教學任務(wù)中屬于科普或識記的內(nèi)容放在課前部署。合理布置課前教學任務(wù)，給學員提供一個指引方向，啟發(fā)他們對教學任務(wù)產(chǎn)生思考。為了取得更好的翻轉(zhuǎn)課堂教學效果，在教學任務(wù)部署階段需要注意以下兩點。

1.以學員為中心。考慮到本科生及研究生的學習負擔較重，如果部署的課堂教學內(nèi)容素材不夠有趣、形式不夠新穎，就無法抓住學員的眼球。久而久之，學員就會敷衍了事，甚至渾水摸魚，棄素材而不顧。這樣不但無法起到翻轉(zhuǎn)課堂教學的效果，還會使原本應(yīng)該掌握的知識無法傳遞給學員。因此，課堂教學任務(wù)的部署應(yīng)該建立在已有的學情分析的基礎(chǔ)上，甚至要就每次課進行部署，做一次新的學情分析，把“以學員為中心”的理念貫穿到每一次的課堂中。

2.注意抓大放小，不求面面俱到?！耙詫W員為中心”還要求教員在布置教學任務(wù)時，不能追求面面俱到。按照知識背景梯度，合理布置課前教學內(nèi)容，根據(jù)課前準備素材指定線上教學材料、參考圖書等，教學內(nèi)容盡量體現(xiàn)出“軍味”和“趣味”。這里需要注意的是，為了減少學員的壓力，盡量以學情分析情況為準適時調(diào)整，不可一味地想“完成”所有的教學內(nèi)容，而是要大膽舍棄，或者因人而異地設(shè)定不同的教學目標，這樣才能更好地基于學員的專業(yè)背景，發(fā)揮學員的主觀能動性，從而提高整體教學效果。

以“無人系統(tǒng)原理”為例，在上文學情分析的基礎(chǔ)上，我們將基本原理部分的介紹壓縮到3個學時，并且將原始的原理授課改為分主題研討。在研討過程中，有匯報者、評分者、提問者的分工，注重不同專業(yè)的融合碰撞，讓學員發(fā)揮創(chuàng)造力，結(jié)合自己專業(yè)知識理解無人系統(tǒng)的應(yīng)用。

（三）課堂教學活動

實施翻轉(zhuǎn)課堂，對課堂教學活動提出了新的挑戰(zhàn)。一方面，教學內(nèi)容中的部分知識點已經(jīng)通過翻轉(zhuǎn)課堂讓學員在課前進行了學習。對此，教員需要調(diào)整傳統(tǒng)課堂教學內(nèi)容。如何使教學課堂變得更有效，是教員面臨的重要挑戰(zhàn)。另一方面，學員對課程內(nèi)容有了一定的了解，如何使學員更高效地參與翻轉(zhuǎn)課堂，提高學員的參與感，也是亟待解決的問題。圍繞這兩方面，我們做了以下幾點的實踐嘗試。

1.更新教學內(nèi)容。不同于傳統(tǒng)的課堂，在翻轉(zhuǎn)課堂上適當引入和加大“溫故”環(huán)節(jié)的比重，對于不同的知識采用不同的“溫故”方式。比如對于識記類的知識點，在翻轉(zhuǎn)課堂前通過練習的方式進行“溫故”，然后在課堂上只需要挑重點來介紹和講解即可；對于理解類的知識點，則設(shè)計一些融合性較強的練習，在課堂上啟發(fā)學員一起思考。通常，“溫故”環(huán)節(jié)的難度不宜太大，主要目的是幫助教員掌握學員的真實學習情況，避免學員濫竽充數(shù)，同時也讓學員體驗到翻轉(zhuǎn)課堂的樂趣，激發(fā)他們完成任務(wù)的成就感，進一步建立自信和正反饋。

另一個重要的環(huán)節(jié)就是“延展”。由于由學員自行完成的課前任務(wù)是有所側(cè)重的，不能完全覆蓋所有的教學任務(wù)。因此，在課堂上，教員需要幫助學員建立一個更完整的知識體系。同時，盡量要在原有材料的基礎(chǔ)上進一步向知識的深度和前沿擴展，以提高學員知識的全面性。在“延展”環(huán)節(jié)，我們會采用啟發(fā)式的提問方式，讓學員思考已有知識能否解決該問題。如果發(fā)現(xiàn)了新問題，需要他們探索和思考解決方案，最后再將其融入課堂的教學內(nèi)容。

以“無人系統(tǒng)原理”為例，課程涵蓋面較廣，教員在課堂上要重點討論智能感知、智能決策規(guī)劃中的經(jīng)典方法、前沿技術(shù)的典型代表，而不會追求教學內(nèi)容的全面性。這時，課程中的其他內(nèi)容就通過“溫故”和“延展”的方式讓學員自己探索。

2.增加互動方式。為了提高學員的參與感，翻轉(zhuǎn)課堂要嘗試更多的互動方式。最常見的方式之一是研討。首先，至少提前1周，根據(jù)任務(wù)量安排相關(guān)的研討課題。研討課題的發(fā)布可以采用雨課堂等形式，讓學員自主選擇，結(jié)成興趣小組。研討主題要盡量聚焦，但又能讓不同專業(yè)的學員一起參與。興趣小組的成員會就研討中遇到的疑難問題進行交流，這樣也能夠有效提高學員的溝通能力和協(xié)作能力。研討完后，學員要就研討的結(jié)果進行展示，重點介紹遇到的問題、解決方案、結(jié)果反思等。其次，隨機安排部分學員作為裁判，對不同興趣小組的研討和展示進行評分，以提高全體學員的參與感。

在“無人系統(tǒng)原理”課程講授時，還充分利用了學校的科研優(yōu)勢，將其中一次課安排為參觀部分實驗室的科研成果，比如參觀無人機、無人車、慣性導(dǎo)航器件等成果，用實物增進學員課程學習中的感性認識。同時，讓學員了解身邊人的科研成果，也更好地傳承了學?？蒲泄ぷ髡呔媲缶⒂屡矢叻宓目蒲芯?。

（四）課堂教學效果分析

對翻轉(zhuǎn)課堂進行教學評價通常以教學視頻錄像為重點，將課堂的教學視頻根據(jù)行為編碼表轉(zhuǎn)化成文本數(shù)據(jù)，并開展統(tǒng)計分析［1］。教學行為編碼表包括教員言語、學員言語、課程沉寂度、操作技術(shù)，共4個大方面18個小方面。由于公共課人數(shù)較多，采用視頻分析的方式并非易事。因此，可行方案為采用調(diào)查問卷的形式開展教學效果分析。調(diào)查問卷包含了學員對課程的評價、對翻轉(zhuǎn)課堂實施的評價以及對課程的建議等部分。

對調(diào)查問卷結(jié)果進行后期統(tǒng)計分析，以“無人系統(tǒng)原理”為例，我們發(fā)現(xiàn)，參與問卷調(diào)查的學員占比100%（共240人），近96%的學員（230人）對課程采用翻轉(zhuǎn)課堂的形式持積極態(tài)度。

結(jié)語

在軍事前沿技術(shù)類課程中實踐翻轉(zhuǎn)課堂，需要結(jié)合課程特色和學員特點，按照教學準備、任務(wù)部署和課堂活動的步驟加以優(yōu)化實施。實踐結(jié)果表明，翻轉(zhuǎn)課堂是一種高效的現(xiàn)代化教學手段，將其運用于軍事前沿技術(shù)類課程，能夠有效提高學員學習的積極性，提升其通識能力，并促進課程內(nèi)容的持續(xù)優(yōu)化迭代。

參考文獻

［1］吳玲，石章松，盧發(fā)興.“Ｘ+人工智能”軍事人才培養(yǎng)能力要素淺析［J］.高等教育研究學報，2021，44（2）：20-24.

［2］車書玲，孫蓉，劉剛.《信息論基礎(chǔ)》慕課和翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的教學探索［J］.教育現(xiàn)代化，2020，7（9）：50-52.

［3］馬秀麟.翻轉(zhuǎn)課堂教學實踐及教育價值［J］.教育學報，2020，16（1）：101.

Abstract： Military frontier technology courses are an important part of the curriculum system for military universities to cultivate new high-quality military talents， and at present， there are problems such as students enthusiasm for attending classes is not high enough， and the teaching content is biased toward knowledge rather than ability. How to effectively improve the teaching effect of the curriculum is an important issue that needs to be constantly considered in teaching practice. As an important component of modern teaching methods， the flipped classroom has a unique advantage in applying this model to military frontier technology courses. This paper explores the concept of flipped classroom and its specific application practice of implementation methods in military frontier technology courses， and verifies the feasibility and effectiveness of implementing flipped classrooms in military frontier technology courses.

Key words： flipped classroom; military frontier technology; talent development; practical research