在线虚拟训练系统支持下的军校实践课程线上线下混合式教学设计

曹建平　高富东　范加利　王海东

［摘 要］混合式教学具有线上、线下教学和传统、现代教学双重融合的优势，受到包括军校在内的诸多院校重视，是军校教学改革的热点之一。文章以军校实践课程典型课例为切入点，首先对传统教学存在的问题进行深入分析；其次基于在线虚拟训练系统，对O-PIRTAS翻转课堂教学模式进行改进，给出了实践课程实施线上线下混合式教学的具体方案；最后对该课例的实施效果进行了教学反思，对教学经验和问题进行了总结剖析。

［关键词］在线虚拟训练系统；混合式教学；实践课程；军校

［中图分类号］ G642 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2022）10-0253-03

实践课程是军事任职教育的重要组成部分，也是实现实战化教学的必备载体，从“上课听懂”到“实操做对”需要跨越巨大的认知鸿沟，这给实践课程教学带来了较大挑战。线上线下混合式教学综合传统教学模式，在具备网络在线教学模式优势的基础上，能够更好地发挥学员的自主性，提高教学参与度，在军校教学中得到了广泛应用[1]。但该教学模式目前主要集中在理论课程，在实践性课程中应用不多。本文结合军校实践课程授课经验，以一个典型课例为例，对实践课程的线上线下混合式教学模式实施路径进行了初步探索。

一、教学分析

（一）课例背景

本文研究课例是“舰载机起飞系统联调组织实施”，该课例选自于海军航空大学青岛校区“舰载机起降保障与指挥”专业的舰载机起飞保障与指挥课程。该课程面向生长军官高等教育层次，具有“学历教育”和“首次任职教育”的双重特点，教学目标是培养学员具备从事舰载机放飞作业保障任务的能力，在内容上按照“技术与指挥”融合的导向设置了装备理论模块、装备保障模块和指挥运用模块。课例选自课程“指挥运用”模块，该模块以舰载机滑跃起飞甲板作业放飞指挥流程为主线，以提高任职岗位甲板作业放飞指挥能力为目标，侧重于多层级指挥、多战位协同，是实践性强、与岗位结合紧密的课程出口模块。

（二）教学目标与重难点

“舰载机起飞系统联调组织与实施”是舰载机起飞作业直接准备的一个关键环节，涉及起飞系统的所有装备、多个战位人员，人员之间要通过装备、对讲机进行复杂互动，要能够对出现的特情进行及时处置。

课题组将教学目标定位为使学员熟练掌握起飞系统联调总体流程、口令和注意事项，能够在各个站位上完成起飞系统联调协同工作任务；教学重点为舰载机起飞系统联调的多战位协同流程；教学难点为起飞系统联调的特情处置。

（三）传统教学存在的问题

传统实践教学一般采用经典的“讲—练—评”三阶段教学模式，这对于一般单人训练科目是有效的，但在多人协作的流程演练类的实操科目中存在较大问题。一是教员讲解容易陷入枯燥，缺乏真实感；学员主动性不强，参与度不高。二是课堂时间和教学条件有限，学员无法在不同战位开展轮岗训练，训练效果不佳。三是难以开展特情处置训练，不利于学员指挥能力素养的提升，训练质量不高。

二、教学设计

针对该课例的特点和传统教学的不足，课程组尝试对该课例进行了重构性教学设计，具体如下。

（一）O-PIRTAS翻转课堂教学模式

课程组经过论证，采用郭建鹏[2]提出的基于O-PIRTAS翻转课堂通用模式，同时根据课例特点进行本地化改进。通用的O-PIRTAS翻转课堂教学模式，包括目标（O）、准备（P）、教学视频（I）、回顾（R）、测试（T）、活动（A）和总结（S）等7个环节，各环节之间的关系如图1所示。

该教学模式具有以下特色：1.对教学目标进行明确分层。根据著名教育家布卢姆的教学目标分类理论，将教学目标分为低阶和高阶两种。低阶教学目标对应布卢姆分类中知识的记忆和理解两个目标；高阶教学目标包括布卢姆分类中的应用、分析、评价、创造四个认知目标、动作技能和情感领域目标。低阶目标主要在课前完成，高阶目标在课中完成、在课后进行拓展。2.保证课前自学质量。翻转课堂实施的难点在于课前学生自学质量难以保证，存在“不看”或“看不懂”视频的问题，“不看”是缺乏学习动机，“看不懂”为缺少先验知识。为此，课程组在基于O-PIRTAS翻转课堂通用模式中增设一个准备活动环节。3.具有较强普适性、可操作性和灵活性。

（二）在线虚拟训练系统

按照O-PIRTAS翻转课堂教学模式，在课前学员通过自学达到低阶学习目标要求，但对于流程演练类的实操科目仅依赖观看视频环节（I）是难以达到能力生成目标的。对此，课题组在课前采用了在线虚拟训练系统引导学生开展自主训练。所谓的在线虚拟训练[3]是指依托网络服务，采用虚拟沉浸式、互动式、游戏化的方式，实施专业（岗位）的原理示教、装备（系统）操作、作战运用、战法创新等的一种新型教学训练模式，其具有以下特色：

虚拟性，即其实体是依托于移动应用、在线虚拟平台、配套虚拟设备等通用载体上的虚拟信息资源。与模拟训练不同，在线虚拟训练不需要特定的硬件装置，在统一的硬件载体上可以生成不同的虚拟训练场景以完成不同的虚拟训练。

在线性，依托于校园局域网，将虚拟训练资源统一部署在服务器上，客户端通过网页下载虚拟训练应用，采用BSB通信模式和Web技术开展远程协同和实时交互式训练。与传统的虚拟仿真训练不同，在线虚拟训练不需要在计算机等载体上安装客户端程序，从而减轻了技术维护和系统升级难度，同时为多站位交互式虚拟训练提供可能。

沉浸式，采用VR/AR技术在虚拟场景实现多源信息融合交互，使训练人员沉浸在虚拟场景中，从而提高训练效果。与传统的显示器、键盘和鼠标的单一交互手段不同，在线虚拟训练通过VR/AR设备使人员与虚拟场景能够自然交互，有利于諸如航母舱室场景漫游、装备认识、舰载机起飞作业等需要三维空间直观感受的训练科目的有效开展。

互动式，得益于虚拟训练的在线开展，可实现人人互动式协同训练，同时依托人工智能技术也可实现人机互动式协同训练，从而为开展多战位流程性训练提供较大灵活性。与单机虚拟训练不同，在线虚拟训练的训练人员之间是互联的，有利于开展任务创建类、装备操作类和竞技类等科目的训练。

游戏化，借鉴严肃游戏理念和方法，通过闯关、升级和社区排行等方式，满足训练人员在虚拟空间中展现自我和交流的需求，从而提高训练的趣味性，增强学员的参与意愿。

根据课程需求，课程组开发了“舰载机起飞保障与指挥在线虚拟训练系统”，依托该系统学员可在线下开展虚拟性实操训练。

（三）设计方案

课程组对教学目标分层进行了改进，在原有目标上增加了思政目标。具体如下：

低阶目标：1.了解系统联调的时机和意义；2.熟悉起飞系统联调各战位及各战位人员职责；3.掌握起飞系统联调总体流程、口令和注意事项；4.能够在每个战位完成系统联调活动。

高阶目标：1.了解系统联调可能遇到的各种特情；2.熟悉特情处置的组织实施流程；3.能够指挥相关人员完成特情处置。

思政目标：1.提高“听从指挥、团结协作”的军人服从意识；2.培养“高度负责，精益求精”的舰员职业素养；3.提高航母标杆部队的使命感和荣誉感。

低阶目标可在课后通过线上视频学习完成，而高阶目标需要通过课堂面对面探讨完成。为此，课程组在课程设计中着重开展线上线下衔接，将O-PIRTAS翻转课堂通用模式进一步本地化，将整个课例分为课前、课中和课后3个阶段共11个环节，采用线上线下混合、虚实结合的方式开展教学，如图2所示。

课前阶段都是以在线学习的方式完成的，课前教员及时在线上为每名学员发布课前学习任务，含4个环节，即第1—4环节。

1.相关知识复习。这个环节对应O-PIRTAS中的准备（P）环节，集中解决学员课前“不看”或“看不懂”微课视频的问题，从而保证课前自学质量。主要采取三种措施：（1）组织上，充分进行队室联系，开展队室共建，课下时间依托学员队保障学习活动开展；（2）技术上，教员利用在线学习管理系统（LMS）提前1节课布置本次课的教学任务，学员登录系统后在观看教学视频之前必须完成若干与本次课相关的自测题，只有通过测试才能进入视频学习阶段，解决“看不懂”的问题；（3）管理上，记录在线学习活动，自动进行成绩测试，提高在线学习测试成绩占总成绩比例，提高学员对在线学习的重视度。

2.在线学习与测试。这个环节对应O-PIRTAS中的教学视频（I）环节，通过观看《舰载机起飞系统联调》在线微课视频和测试，使学员达到低阶前三个教学目标。

3.在线虚拟训练。根据实操课例特点，依托航空母舰甲板作业仿真训练系统对O-PIRTAS进行改进。这个环节不是自学环节，是在队里的统一组织下完成的。该环节可以达到低阶教学目标中的“能够在每个战位完成系统联调活动”要求。

4.上交课前作业。学员将协作练习拍成视频作业，上传到在线学习管理系统。

课中阶段分为6个环节，即第5—10环节。

5.简要回顾与点评。教员首先简要回顾课前学习内容，随后将学员上交的课前作业视频从线上下载下来，结合教学难点进行简要点评。

6.实装练习与测试。为进一步增强并测验学员开展系统联调的效果，教员组织学员在实装训练模拟器上进行操作。但由于人员战位较多，操作采用随机分配的方式进行站位布置。操作完毕之后教员进行点评。

以上环节为教学目标中的低阶目标，低阶目标完成后，开展高阶目标教学。

7.特情处置研讨。引导学员讨论在舰载机起飞系统联调作业过程中会遇到哪些特情，对特情进行分类总结。在此基础上，讨论系统联调过程中进行特情处置的一般流程。

8.特情处置演练。采用情景式教学，将部队实际案例引入特情处置演练。

9.总结提升。进行课程小结，着重引入思政元素，体现实战化。

10.在线布置下次学习任务，形成翻转课堂闭环。

课后阶段包含1个环节，即第11环节。

11.在课后留一个开放性的研讨作业“在起飞系统联调的组织实施中有哪些可以优化的环节”。

三、教学反思

通过流程演练类依托在线虚拟训练系统开展线上线下混合式翻转课堂教学模式改革，从公开课和日常授课的教学效果来看，学员课下主动开展体验式训练，课上积极参与研讨，求知欲强，协作互动性好，气氛活跃，教学施训质量效果较高，解决了传统授课模式的常见问题，基本达到了预期的目的。

课题组通过总结该课例的设计和实施，得出以下经验：1.秉持技术提升教育的理念，注重利用信息化技术解决传统教学问题。本课例针对流程演练类实操科目存在的问题，利用在线训练系统在课下较好地完成体验式训练。2.明确“以学员为主体，以教员为主导”的教学关系，从多个维度加强学习动机的激励，并通过多个渠道加强学风建设。本课例根据军校特点，与学员队一道加强学员线上学习引导和督促，并通过在线测试、线上答疑等手段保证线上教学质量。3.将教学内容模块化、单元化，做好线上和线下教学的有效衔接，达到优势互补。本课例按照O-PIRTAS教学模型，将对应低阶教学目标的内容设置在课后线上完成，高阶目标的内容分配在课堂上完成，当然这种分配方法并不固定，可在实际教学中灵活运用。

同时，也有以下问题值得注意。1.如何有效激发教员和学员参与线上线下混合式翻转课堂教学改革的积极性和热情？传统教学具有标准化的实施过程，教学双方都已习惯和适应，而线上线下混合式翻转课堂教学模式更加灵活，容易出现学员线上不自律、教员线下灌输的问题。2.如何坚持线上教学教员的主导地位？在线上学习阶段，学员有充分的自主权，教员参与度不够，容易出现放养式教学，违背了线上线下混合教学优势互补的初衷。

四、结论

通过对“舰载机起飞系统联调组织实施”课例的分析、设计、实施和反思可知，在完备的教学条件的支持下，基于先进的教学理论实践类课程可有效开展线上线下混合式教学。其必要条件可总结为：一是要有完备成熟的线上教学资源，可支持学员线上自主与协同训练；二是要精心进行教学设计，做好“学员为主体，教员为主导”的角色定位、线上线下教学内容合理分配与有效衔接；三是院校机关层面要发挥职能作用，明确线上线下教学工作职责与激励措施，建立线上线下混合式授课标准化流程，同时完善全过程的教学评价和监督机制，在线上线下混合教学改革中保持良好的教风和学风。

［ 参 考 文 献 ］

[1］ 高华. 混合式教学在高职教学中的应用研究与实践[J].高等职业教育（天津职业大学学报），2018（2）：36-39.

[2］ 郭建鹏.翻转课堂教学模式：变式与统一[J].中国高教研究，2019（6）：8-14.

[3］ 刘军玉.虚拟现实技术在军队任职教育院校實践教学中的应用构想[J].高教学刊，2017（24）：96-98，101.

［责任编辑：苏祎颖］