基于《海上目标识别》课程线上线下教学模式探索

2021-05-14

科教导刊·电子版 2021年7期

（海军航空大学信息融合研究所山东·烟台 264001）

0 引言

无人机是一种全新的空中武器系统，由于其体积小、造价低、战场生存能力强等优点，备受现代战争的青睐，海湾战争、叙利亚战争都有无人机的身影。随着技术的不断进步，无人机应用于侦察、监视、标识、定位以及毁伤评估和电子对抗等。无人机侦察获取的目标需要进行判读识别，而《海上目标识别》课程为无人机新兴专业开设的教学大纲必修课程，重点培养无人机海上目标图像判读能力和海上目标信号识别能力。由于其专业的局限性和课程本身的特殊性，师生面对面授课结合一对一的实验指导是本课程的教学模式。

2020年初，秉承疫情期间“延返不延学，隔离不隔教；防疫不防建，分散不分心”的教学倡议，课题组开展线上线下授课探索与实践，《海上目标识别》课程职业特色鲜明，内容涉及舰船、飞机等类型目标，共享资源有限，任课教师针对课程性质开始了线上线下教学的探索与实践。

1 线上线下教学模式

毛主席说过：“我们不但要提出任务，而且要解决完成任务的方法问题。”疫情给教学提出了延返不延学的任务，而《海上目标识别》的课程性质促使线上线下相结合完成任务的方式被落实实践。

1.1 混合教学模式的教学设计

《海上目标识别》由于其教学内容的特殊性，并不符合线上授课的要求，但疫情之下，无人机专业课程规划以及学员居家学习对知识的向往，迫使课题组根据本课程的教学内容，充分应用目前互联网课程资源和在线办公软件的建设，根据疫情期间总结的探索开展线上线下相结合的混合式教学模式。

课程组将本课程内容一分为二，第一部分为基础理论环节，包括三个章节，重点讲解海上目标航空侦察基本原理，具体包括：可见光成像侦察、红外成像侦察、SAR侦察三个内容。由于内容的公开性可以进行网络授课，并结合网络公开课程进行学习，因此第一部分为线上部分。线上授课根据每堂课的内容设置提前在平台给学生安排预习任务，结合MOOC课资源进行预习，利用钉钉或腾讯会议进行网络授课，授课内容主要增加了互动环节，反映学生课前预习情况以及MOOC课中存在的问题，课后通过网络平台完成个人自我评测，利用开源的影像进行实验练习，由于丰富的网络资源以及线上课堂的解答，学生的学习积极性明显提高。第二部分为《海上目标识别》的核心部分包括四个章节，具体围绕如何识别判读目标内容。具体包括舰船目标判读、飞机目标判读、岛礁目标判读等内容。由于内容涉及海上目标等装备信息，因此开展线下授课，学生根据线下教师课堂授课结合线上理论学习进而充分运用所学基础知识应用于实践中，为学生安排了下图的目标判读知识库，使教学训练相结合，不再局限于课本少数量的武器装备的讲授，知识库拥有全球目标样本300多种，学生可以根据自己对不同国家、不同目标的对比，增加对目标判读知识的理解，为判读实践教学提供了高质量的数据保障（见图1）。

图1：目标判读知识库

1.2 调整教学方式

针对线上线下教学模式的开展，针对性的调整教学模式。（1）在线上平台建立教案，不再局限于上课时的PPT讲授，而是在平台上提前分享PPT，方便学生提前预习、课后复习，学生可以根据PPT在网课前归纳总结难点要点，提出问题，根据自己的问题有针对性的听课，提高了教学质量。（2）线上授课平台：线上授课平台不仅提供了授课功能，具备提问互动以及授课分析等功能，线上平台可以在上课前对学生上课情况直观的反映，上课期间学员可以实时的弹幕反映问题以及快慢进度，使学生真正融入课堂之中，而不是作为一个被动地接收者，而互动提问功能又使学生增添了学习的紧迫感，线上授课的互动性使课堂氛围生动灵活。线上授课打破了线下授课不能重复的局限性，有些学生生病、家里断电或者网络异常无法及时上课，线下授课只能请假，而线上平台授课的视频回放功能，可以使事假无法上课的学生课后进行补课，让所有学生上课内容一直，学生也可以利用该项功能在课后对重点、难点进行反复观看，方便复习掌握，使学生对于难点不再畏惧。（3）MOOC辅助：第一部分课程内容为航空侦察基本原理，在大学MOOC平台上具有相关课程，武汉大学、山东大学等大学的公开课为学生学习提供了助力，鼓励学生利用公开课进行预习，结合国家级教学名师的线上课程，更好的利用资源进行学习。（4）建立训练库：目标识别就是根据目标性质和成像规律，运用目标识别特征以及判读员的知识和经验获取的图像数据进行分析，本门课程的学习除了理论学习之外，还需要大量的联系支撑，为此将重点章节、知识点生成训练库，学生可以有针对性的进行训练学习，在大量的联系当中使学生总结出自己的识别要点，使学生不再局限于枯燥的理论学习，在训练中掌握重点知识。

1.3 充实考评机制

针对海上目标特性与识别考试存在知识点以图像形式展示，传统笔试不利于考核，因此建立模拟考试系统：利用开源信息不断丰富题库，线上理论教学完成后，从题库抽取合适不同类型的试题进行组合，在50分钟内完成模拟考试；为了阻止应付抄袭的学生，在交卷后才可查看正确答案，而且每次模拟考试的成绩都将计入平时成绩。

模拟考试的基础上建立了正式考试，考试后当场出成绩进行成绩分析及排序，使学生的判读能力得到了真正的考核。

2 线上线下教学模式的教学效果

《海上目标识别》线上线下教学已应用于无人机运用专业18级、19级专业，不仅在疫情期间验证了其可行性，在疫情之后的不断探索实践中进行改进。线上线下相结合的授课方式不仅增强了学生学习积极性和主动性，还能有效提升学生主动学习能力，发挥其主观能动性。同时在每堂课后留有足够的自我发挥空间，提升学生的自我探究能力。本文对相同专业的两个年级的学生的考试情况以及课堂作业、实验完成情况进行统计比较，如图2所示，课程由于线上线下授课限制，采取小班教学模式，由17级传统课堂授课成绩与18级线上线下授课对比，在试卷难度相当的情况下，明显学生的优秀率提高了，传统教学容易导致学生课堂厌学，课后无法查漏补缺的弊端在线上线下教学中得到了改善，教学效果明显优于传统教学。