基于互联网+的导航定位技术专业课教学模式探究与实践

赵龙 冀磊

摘要：文章通过分析具有国防特色的研究生专业课教学中存在的问题，探究了基于“互联网+智能手机+黑板”的导航定位技术智慧课堂教学模式，并以研究生精品课《现代导航技术》为例进行了实践教学，提高了学生们的学习成效。

关键词：教学模式探究;互联网+;智慧课堂;雨课堂

中图分类号：G642.41     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2019）43-0155-02

无论古代，还是现代，人们的生产生活和军事行动都离不开赖以生存的空间环境，需要解决的根本问题是：我在哪里？要去往何方？导航定位技术是伴随人类诞生而诞生，且随着人类政治、经济和军事活动的发展而不断发展，迄今已经经历了数千年的发展历程，现已成为保证航空、航天、航海、陸地和大众生活领域中众多载体安全可靠航行的关键技术之一，是人们生产生活和国家经济、国防和军队信息化建设的基础。为了适应国家和国防信息化建设的需求，培养具有扎实的导航基础理论知识和丰富的工程实践经验的导航定位技术人才是关键。

2018年9月10日，习近平同志在“全国教育大会”上的讲话中指出，要教育引导学生培养综合能力，培养创新思维;要着重培养创新型、复合型、应用型人才。但在传统课堂教学中，以“教师主动讲，学生被动学”为主，且缺少互动和相应的课外实践环节。此外，在当前课程改革的浪潮下，原来1节课50分钟被压缩为1节课45分钟，课堂点名和课堂小测也挤占了教学时间。导致传统教学过程中出现了很多问题。在传统导航技术课堂教学中存在以下问题：（1）导航定位原理复杂，数学模型多，在传统的课堂教学中多以“教师讲授，学生听记”为特征[1]，缺少课堂实践环节;（2）实验设备昂贵，无法在课堂教学中为学生提供实践帮助，而且很多老师将课本知识映射到黑板或PPT上，导致学生兴趣不高[2];（3）信息技术的快速发展，智能手机的普及，学生低头玩手机，注意力不集中等现象已成为困扰当今高校课堂教学的难题，而且导致课堂上老师和学生互动减少，无法使学生有效学习和掌握知识。

随着高校教育改革的深入，教师的角色和授课方式也发生着转变，从授课解惑的讲解者转变为引导学生发现问题和解决问题的引导者，引导并培养学生自主学习能力[3]。

为解决导航定位技术传统课堂教学中存在的问题，本文以研究生课程《现代导航技术》为例来探究基于“互联网+移动终端+黑板”的智慧课堂教学模式并在实际教学中进行实践。

一、基于“互联网+智能手机+黑板”的智慧课堂教学模式

随着信息技术、互联网和计算机技术的快速发展，高校都建立了高速的局域网连接——校园网，为学校师生提供教学、科研和综合信息服务[4]。此外，具有独立的操作系统和运行空间，且像个人电脑一样可以由用户自行安装软件或第三方服务商提供的程序的智能手机广泛普及，为“互联网+智能手机”的智慧课堂教学模式构建奠定了基础。

“雨课堂”（Rain Classroom）是学堂在线与清华大学在线教育办公室共同研发的智慧教学工具，将教学工具巧妙融入PowerPoint与微信中，可支持移动端微信、平台网页端的多终端使用，实现了“课前—课中—课后”等不同教学环节的有机衔接，而且以插件形式嵌入到PowerPoint软件中，具有简单、轻便和高效等优点。“雨课堂”的结构主要包括：课程、发现、消息和我等四个模块，如图1所示，其中课程模块是使用频率最高的一个模块，具有课程列表、学生签到、课件展示、课堂随测、学习反馈和作业在线批改等功能。

上课时，学生只需要扫描教师提供的二维码便可以进入课堂，同步完成课堂出席人员统计，省去了课堂点名环节，增加了有效上课时间。手机终端与投影仪PPT播放同步，通过视频、图片和图形来形象化地展示导航定位技术中的抽象概念、坐标系变换和导航定位的基本原理，建立起基本概念，并利用黑板对其核心数学模型进行推导和总结，加深对基本概念和导航定位原理的理解。在此基础上，再通过“雨课堂”平台随堂小测的限时答题、实时统计和投屏等功能实现课堂师生互动和学习成效监测，使手机从“低头的工具”变成了“抬头的利器”。例如在讲解“陀螺仪的进动性”时，通过对美国MIT实验室利用自行车车轮制作的陀螺仪进动性演示视频进行展示、分析和讲解，并辅以实际的二自由度陀螺仪实物教具供学生亲自体验陀螺仪的进动性，为惯性平台和惯性导航的讲解奠定基础。又例如，在讲解完惯性导航系统的原理时，投影仪和手机端显示出系统实现的原理框图，在黑板上归纳每一个模块的实现流程、主要数学模型和每个数学模型的物理含义以及工程中需要注意的问题，使学生既掌握每个知识点的实现原理和数学模型，也掌握所有知识点间的关联关系。

在课后，学生可利用校园网随时随地登录“雨课堂”学习和预习所有PPT中的内容，并将不懂的内容反馈给老师，同时将老师课堂留的作业进行作答和上传。老师也可以在线批改作业并对每个同学的作业情况进行打分和评价。

二、智慧课堂实践教学成效

为了更好地评价基于“互联网+”的“雨课堂”在《现代导航技术》专业课教学中应用成效，设计了1—5分制（表示“非常不满意-非常满意”）的矩阵量表式调查问卷，并对所有选课同学进行问卷调查，其中涉及“雨课堂”应用成效的调查问卷统计结果如表1所示。

通过对表1中的统计结果进行分析可知，该部分问题的均分为4.43，表明学生对教师采用基于“互联网+”的“雨课堂”用于《现代导航技术》专业课教学和学习中这一行为有积极的认知度和接受度，特别是对“有利于学习反馈和师生间交流”、“‘雨课堂更利于预习、复习和知识掌握情况反馈”和“有利于作业思考，在线答和改”等内容给予了较高的认可度。

三、结束语

在互联网和智能手机普及的今天，基于“互联网+智能手机+黑板”的智慧教学模式有利于教师和学生间的互动学习，也有利于教师对课程全周期的掌控，特别是在专业性较强的《现代导航技术》课程中应用更有利于学生对专业知识和数学模型的理解和掌握。

参考文献：

[1]何山，罗亮.高校教育改革背景下课堂教学的设计思考[J].北方文学，2017，（15）：151-152.

[2]钱昭英.高校教育改革与创新性人才培养[J].文学教育，2016，（23）：156-156.

[3]封金鹏.高校教改背景下教师角色转换研究[J].课程教育研究，2014，（8）：185-185.

[4]百度百科.校园网[EB/OL].https：//baike.baidu.com/item/校园网/518119？fr=aladdin