三维融合式教学模式在雷达情报组网装备教学中的应用研究
2022-08-09吴彩华马建朝刘亚娜
吴彩华 马建朝 谢 谠 刘亚娜
空军预警学院雷达士官学校 湖北武汉 430019
1 概述
雷达情报组网装备是我校雷达兵指挥信息系统维修专业最重要的学习内容,对学员今后从事装备操作使用与维修保障工作有着非常重要的作用与影响。学员不仅要学习装备基础理论知识,更重要的是学习装备基本操作、日常维护、典型故障维修等内容,教学的岗位指向性很明确。在目前雷达情报组网装备教学中,主要存在如下问题。
一是学员学习积极性不高。一方面因为很多学员在部队岗位与现在学习专业不匹配,回到部队后,很大程度上还是回到原来的岗位,导致对现在所学课程兴趣不大;另一方面因为学员理论基础薄弱,对装备的情报流程理解不透,导致操作使用被动接受,机械性模仿,无从下手。
二是任课教员教学训练模式单一,理论与实训不相统一。理论课以课堂讲授式为主,实操课以讲解示范、小组轮训为主。教学过程没有拓展延伸到课前和课后,学员不能有针对性的进行预习、复习和开展扩展性训练。
三是院校教学环境条件不足。装备教学资源数量不足,无法满足多名学员同时训练的需要,且装备与部队实装存在差异,实验室能够设置的故障与部队装备频发故障脱节。
2 三维融合式教学模式的设计
为了解决上述问题,本文提出了三维融合式教学模式。所谓三维融合式教学模式,就是在整个教学过程中,将多种教学方法和多种训练模式有机结合在一起实行教学的一种教学模式,主要包括教学方法维、训练模式维和教学过程维。教学方法维主要针对学员学习积极性不高、基础薄弱等问题,摒弃讲授式、启发式等常用教学方法,采用更能激发学员学习热情的任务驱动式、岗位体验式以及角色互换式等教学方法。训练模式维主要针对装备数量不足及与部队故障脱节等问题,尽可能采用“实装、实岗、实例”教学,单级系统训练与多级系统联动训练相结合,虚拟训练、模拟训练和实装训练相结合的训练模式。教学过程维将单纯的课堂教学延伸到课前和课后。见图1所示。
图1 融合式教学模式的三维结构
2.1 教学方法维
教学方法维主要描述装备教学中采用的教学方法。当前实战化教学的提出,要求装备教学要紧贴部队训练实际,具有“岗位指向性”。任务驱动式、岗位体验式、角色互换等教学方法的应用正好可以将部队相关岗位技能和训练任务转化成教学任务,将教学内容巧妙地隐含在教学任务中。学员在完成任务的同时,了解了岗位需求,锻炼了自主学习、协作学习的习惯。
2.1.1 任务驱动式教学
任务驱动是一种建立在建构主义理论基础上的教学方法[1-3],就是让学员在一个任务的驱动下开展教学。在该过程中,启发学员思维,引导学员独立自主分析问题,由浅入深,由简入繁,循序渐进地完成一系列任务。该教学法主要分成5步[4],即:提出任务、分析任务、自主学习、完成任务、教员点评。
2.1.2 岗位体验式教学
岗位体验式教学模式是以岗位任职需求为牵引,围绕岗位需求,引导学员充当相应的岗位角色进行个人体验。通过教员指导,学员之间互相交流,在充分参与体验活动中获取技能、健全心智,固化个人体验成果,提高岗位任职能力的一种教学模式[5]。该教学方法主要分成四步,即:创设情境、经历体验、分享内化、强化提升。
2.1.3 角色互换式教学
角色互换式教学法,就是在教学过程中,教员和学员不再是传统的角色定位,而是由学员充当教员的角色,教员扮演学员的角色,这样就改变了以前单调的课堂教学,让学员成为课堂上的主人[6]。该教学方法在学员进行排故训练时非常有效,由教员设置故障的方式改为由学员设置故障,这种方式可以引发学员对装备故障检修的全面思考,拓展学员的学习内涵,激发学员的创造性思维。
2.2 训练模式维
训练模式维主要描述雷达情报组网装备教学中采用的训练模式。在充分研究了雷达情报组网系统装备、本专业人才培养方案、课程教学计划、部队训练大纲和已有实验条件的基础上,我们构建了“三实两结合”训练模式,即:采用“实装、实岗、实例”教学,单级系统训练与多级系统联动训练相结合,虚拟训练、模拟训练和实装训练相结合的训练模式,以实装为载体、以实岗为目标、采用实例进行教学。
2.2.1 “四步两境”的组训模式
雷达情报组网系统结构庞大,设备众多。而实验室只配备一套实装,且设备不全,无法进行规模化训练。如果全部在实装上训练,必须采用多组轮训方式,训练效率低,训练效果差。为了解决这个问题,实验室构建了与之配套的虚拟训练系统、设备模拟器等,可以安装在多个台位上,供多人同时展开训练。“四步两境”组训模式即“实装—虚拟—模拟—实装”四步循序渐进组织训练,虚拟真实两种情境完成训练任务。从实装出发,明确训练内容和要求,利用虚拟训练系统、设备模拟器反复开展训练,学员熟练掌握训练内容以后再回到实装检验训练效果。
图2 五步递进式课上教学过程
2.2.2 单级系统分训与多级系统合训的组训模式
为了更好地组织训练,采用单级系统分训与多级系统合训相结合的组训模式:“合训(系统拓扑结构、情报流程)——分训(分系统设备使用与维修)——合训(系统综合故障维修)”。将雷达情报组网系统的实践训练分三个阶段实施:整个系统及各个分系统拓扑结构,情报流程训练阶段、分系统使用及故障维修训练阶段和系统集成维修训练阶段。
2.2.2.1 整个系统及各个分系统拓扑结构,情报流程训练阶段
这一阶段的训练主要采取教员对照实装讲流程以及在实装上进行操作演示等形式,目的是让学员建立一个完整系统的概念,掌握系统和各个分系统功能、结构组成和信息流程。学员分三组,联动实施训练。训练内容分为以下几个模块。
第一组:雷达站系统拓扑结构及情报流程。
第二组:雷达旅系统拓扑结构及情报流程。
第三组:组网中心系统拓扑结构及情报流程。
2.2.2.2 分系统设备使用与维修训练阶段
在这一阶段,要求学员在熟悉系统结构、信息流程的基础上,进一步掌握各个分系统的使用,配置与典型维修。并在操作过程中,体会与总结故障分析与诊断方法、故障排除方法与步骤等,为后面开展系统综合故障维修打下基础。主要采用“虚实结合”的训练模式,学员分六组同时进行,按时交换。主要包含如下几个模块。
第一部分:情报源分系统使用与维修。
第一组:情报引接终端架设、通信链路架设、RAD路由器、nport等附属设备使用与配置、雷达情报接入与上报。
第二组:情报引接终端配置文件使用、典型故障排除。
第二部分:情报组织与处理分系统使用与维修。
第三组:显示界面、情报处理、空情服务、情报源接入、空情管理、系统管理与监控、典型故障排除。
第三部分:通信分系统、信息安全分系统及技术保障分系统使用与维修。
第四组:系统网络状态读取、网络故障测试与排除、交换机配置、路由器配置、交换机与路由器综合应用。
第五组:各种通信线缆制作与故障排除、调制解调器、光纤多路复用器、接口转换器使用与配置、典型故障排除。
第四部分:软件分系统使用与维护。
第六组:席位操作系统安装与备份、情报引接终端软件安装配置、典型故障排除。
2.2.2.3 多级系统故障维修
在分系统使用与故障维修训练的基础上,开展雷达站系统、旅系统、组网中心三级联合训练。按照雷达兵部队雷达情报组网系统装备保障实际岗位实行多级联动,实现全员全岗,轮岗组训。要求学员熟悉各级相关岗位工作性质、技能要求,重点是排故流程和处理步骤。
在多级系统集成训练阶段,采用“按岗施训”的模式进行。将学员分成三组,按雷达站、雷达旅、组网中心三级岗位实施保障训练,重点训练综合性故障、单级系统之间的交互性故障。这一阶段主要训练学员对雷达情报组网系统的故障诊断能力及典型故障排除能力,打牢岗位任职基础,提升装备保障能力。
2.3 教学过程维
教学过程维主要描述教学过程实施的先后顺序。在这里,我们按照教学的先后顺序将教学过程划分成三个阶段:课前,课中和课后。
2.3.1 课前
课前将学员按照部队岗位划分成若干个学习小组,教员按照任务驱动教学法的步骤,根据授课内容给每个小组布置课前预习任务,每个小组成员间通过相互协作,完成课前自测。教员以此了解学员的基础与薄弱环节,有针对性地调整教学内容及上课节奏。
2.3.2 课中
课中主要是教员按照教学内容的内在逻辑关系,有针对性地选取恰当的教学方法、教学手段和训练方法完成教学训练内容。总体上按照理论先行,强化流程,重在岗位技能的基本思路,构建“五步递推式”课上教学过程。
一是理论讲授。教员先行讲解与训练科目相关的必备理论知识点,做好铺垫,以便于学员更好地理解和掌握训练内容。应结合学员的任职岗位,遵循“实用,管用,够用”原则,重在信息流程。主要采取任务驱动式教学法,根据课前布置的任务,在学员已经有了一定基础的前提下,课上进行任务分析,引导学员将一个大任务分解成若干个小任务,学员进行自主探究,通过小组协作方式完成教员布置任务。教员最后进行讲评,总结各组完成任务情况,将重要内容进行再次集中讲解。讲解时,通过装备图片,视频,模拟训练设备、流程图及实装,增强学员对装备的感性认识,加深学员对装备的理解,为后面进行装备操作和排故打下基础。
二是示范演示。教员按照岗位技能要求,示范演示装备的操作步骤或排故过程。在示范过程中,要结合理论讲清楚为什么要这样操作,这样操作的目的是什么?如果不这样操作会产生什么样的后果?学员进行观看,思考,记下操作步骤及排故流程。
三是模拟训练。学员在实装训练前先利用模拟训练系统进行训练,这样可以有效解决人多机少的矛盾,对训练结果进行实时评估,激发学员兴趣。主要采取学员按照操作流程进行自训,教员在旁边指导的方式进行。
四是单级系统训练。雷达情报组网系统由雷达站系统、雷达旅系统和组网中心系统“三级系统”组成。学员完成模拟训练后,首先在单级系统上实施训练,将模拟训练系统中训练的技能转变为实装的实际操作技能。主要采取将学员分成若干小组,小组间轮换进行的方式,教员仅起到监督和评价的作用。
五是多级系统联训。在单级系统训练基础上,开展三级系统联合训练。实现全员全岗,轮岗组训。在这个阶段主要采取岗位体验式教学方法,教员根据部队相关岗位设置,将学员分成若干小组,每个小组担负一个岗位,教员设置故障,然后由各个小组根据各自岗位职责要求,分析故障原因,检测故障部位,进行相应的排故训练,然后,各个小组轮训。学员掌握常见故障排除方法后,可以由学员设置故障,然后教员带领学员一起排故,最后由学员进行总结讲评。
2.3.3 课后
课后主要包括作业上交与批改,学员与教员的课下互动,以及学员围绕授课内容进行的扩展性学习或训练,进一步巩固所学知识。
结语
三维融合式教学模式的应用,将教学过程从课堂延伸到课前和课后;教学方法从单纯的讲授式、案例式,到任务驱动式、岗位体验式、角色互换式等综合运用;训练模式从单一的以实装训练为主,到“实装—虚拟—模拟—实装”四步循序渐进组织训练,虚拟真实两种情境完成训练任务,从单个系统的训练到多级系统联动训练,从单个设备或单级系统故障排故到多级系统的综合故障排故,的确对提高雷达情报组网装备教学质量具有明显促进作用。但在装备模拟训练系统建设上,理实一体化融合教学上,故障案例的收集与整理上,还有大量工作要做,还需进一步研究。