基于智慧教室的雷达装备混合式教学实施研究

焦晓丽，张 衡，宋宁哲，段 敏

（空军预警学院 三系，湖北 武汉 430019）

引言

新时代条件下，随着人类认知的进步、科技的发展，信息获取渠道增多，受教育者个性化程度提高，现行的人才培养标准化的方式面临许多问题。对于我院雷达装备教学而言，现代雷达装备的可靠性和集成度不断提高，装备设计和管理更加合理，雷达装备使用和维护更加复杂。而传统教育体系下的装备人才培养模式大多以教员为中心，导致学员的装备运用技能水平不高。雷达装备的发展和人才培养模式间的矛盾严重制约着人才培养的质量和效率。此外，由于学员在校学习时间有限，在校期间只能依托某一型装备进行学习训练，而学员到部队后，需要保障运用的装备型号不确定，知识能力拓展不够，造成学员毕业后到部队使用的装备与学习的装备无法精准对接，难以胜任工作岗位要求。

为帮助学员在短时间内掌握更多装备知识，能够知装备性能、懂装备原理、熟装备运用，我们借助智慧教室提供的教学大平台支撑，打造多种信息资源，扩充可获取的知识容量，运用线上线下混合、多功能StarC教学软件、智慧空间混合、多场景运用混合等教学手段，结合雷达部队实战运用，拓宽学员学习渠道，拓展不同装备型号的有关知识，提高学员在校期间的学习效能。培养学员自主学习和个性化学习的能力，为学员适应新时期军事训练要求、提高应对战场中突发情况的处置应变能力打下良好的基础。

基于网络、新技术的混合式教学是信息化社会的发展趋势，它是指对所有的教学要素进行优化选择和组合，以达到教学目标。在教学活动中，教员熟练运用多种教学方法、教学模式、教学策略、媒体技术优化组合，提高教学效果。混合式教学打破了传统教学模式的界限，将传统教学与网络教学进行优化组合，对教育的发展起着推动作用［1］。美国高校大部分采用混合式教学模式授课；英国高校采用混合式教学的比重为50%；新加坡高校80%以上的教员开展混合式教学。我国地方高校也在大规模尝试混合式教学。一些军事院校也逐渐开始尝试，但还没有形成成熟的混合式教学体系和教学模式。随着信息化发展的广泛普及，先进技术手段的运用深入，线上教学资源增多，混合式教学已经成为未来课堂教学的必然趋势［2］。

一、混合式教学理论依据

（一）关联主义学习理论

2005年，加拿大学者乔治·西蒙斯在《关联主义：数字时代的学习理论》一文中提出关联主义学习的概念。随着信息技术和网络的普及，人们的学习环境日益网络化、多元化，学习本身也具有多元性、混沌性和不确定性，学习的知识也可以由多方面的知识片段组成［3］。该理论把学习看作构建知识网络的过程，而非个人独立的活动。关联主义学习理论认为，对知识的连接、重组和再造能力是衡量个人学习能力的重要指标。学习也不再是一个人的事情，每个人都处在一个学习网络中，通过网络学习者可以找到通往任何节点和任何信息源的路径，关联主义理论为学员基于网络的学习提供了依据。

（二）建构主义学习理论

建构主义源自关于儿童认知发展理论，由于个体的认知发展与学习过程密切相关，建构主义认为，知识不是由传授得到，而是学习者在一定的社会文化背景下，借助他人的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得［4］。每个人都有自己独特的信念和价值观，每个人也是带着自己的经验、价值观、信念习惯来对信息和场景进行意义建构，从而形成新的认知。建构主义学习理论强调学习者的主观能动性，主张由内向外的改变，逐渐向外辐射，最后达到知行合一的境界。学员要想有所收获，就必须积极投入、认真思考、踊跃参与讨论、大胆表达观点，混合式教学为学员全方位参与学习过程建构提供了可能。

（三）行动导向教学理论

行动导向教学方法由英国的瑞恩斯教授在20世纪60年代首先提出，随后在世界各国得到广泛的推广和应用。行动导向教学是一种基于实际工作的教学方法，该方法以任务为导向来实施教学，在教学过程中充分发挥学员的主体作用和教员的主导作用。教学过程中教员不再是知识与技能的传授者，而是作为教学咨询者和课堂教学的组织者。教学过程通过学员的主动参与，以人的发展为本位，全面提高学员综合能力。

二、基于智慧教室的混合式教学条件建设

教学条件是教学实施的依托，是开展教学活动的前提与基础。根据课程特点和教学需求，我们利用“网络+信息”开发数字教育资源、利用VR技术开发模拟训练软件、利用仿真技术构建多元化战场环境、利用“多现场实时交互教学平台”进行战场与课堂互动，构建了适合雷达装备教学的智慧教室。

（一）建设数字教育资源

数字化的浪潮为教育领域带来不可思议的变化，数字化教育展现的便捷性和高效性，使得越来越多的院校使用数字化教育来创新教育方式。借助军队职业教育专业教学资源库、高等学校线上一流课程、自建线上学习资源。以行动导向为中心，整合教学内容，把公共理论学习内容放在线上，需要动手实践、培养操作实践能力的课程放在线下，丰富了学习资源，增加了学习渠道，提高了学员的学习积极性。已建成的慕课可以系统梳理各学科知识脉络，明确各知识点间的关系，提供通用知识点，大范围拓展资源获取渠道，提高信息资源的利用率，减少教员的重复工作，节约时间，提高时间的利用率。对于一些含义相对固定的知识点，或者是难以用语言描述、需要反复动手练习的知识点，则通过微课的形式学习，不仅容易被理解而且可以反复观摩学习，使知识获取的方式更便捷，教学模式变为以学习者为中心，学习成本大幅降低。

（二）开发模拟训练系统

新型雷达装备向多功能、抗干扰、智能化的方向发展，但可重构、软件化的特点也让实装教学变得难以实施。基于这些特点，利用VR技术加快新一代装备模拟训练系统的开发速度，通过模拟训练系统给学员提供刻意练习、反复训练的平台，培养应对复杂条件下目标探测及战场突发情况处置的能力，为学员熟练运用装备提供平台。

（三）构建多元化战场环境

随着电子信息技术的发展，电子环境对雷达的影响越来越严重。而院校教育缺乏实战的电子干扰环境。通过构建复杂电磁环境，打造战场真实对抗场景，创设“沉浸式岗位体验”环境，锻炼学员的实践能力，达到“教为战”的目的。教学过程中深度融入部队练兵备战实践，促进从院校到部队、从课堂到战场、从理论到实践、从知识到能力的对接转化。

（四）搭建多现场实时交互教学平台

依托智慧教室，搭建“多现场实时交互教学平台”，实现教室和雷达装备之间信息的双向实时传输，把两个教学现场有机融为一体，实现装备与教室互通、互连、互操作。学员在教室可以直观看到雷达装备的情况，以解决院校教学装备少、装备老旧的问题，保证教室现场学员与装备现场学员同样的学习效果。通过构建智能数据采集平台、装备远程诊断辅助系统，将部队日常战备值班日志文件、演习演练真实数据及时引入课堂，使课堂教学进一步贴近实战，为混合式教学提供多学习场景。

三、基于智慧教室的混合式教学实施过程

（一）课前学员利用数字化资源自主预习

课前，教员基于行动教学理念，以岗位任职行动为导向构建教学活动，推送学习资源。学员根据教员推送的预习资料，产生预习数据并实时反馈，形成学情分析报告。教员根据数据反馈精准掌握个体的学习进度和情况，以学定教，精准教学。相比于传统线下课堂，线上资源的运用使教学发生了较大变化。传统教学中的教员和教材变换为线上教学中的学员和资源。同时，精准教学也注重学员的个体差异，突出个性化学习。教学方式也由传统教学中的讲授为主变为以学员基于岗位和项目自主学习为主。

（二）课中教员组织多形式学习互动

线下的课堂中，教员以翻转课堂的形式研讨所学知识在实践中的运用，引导学员发挥主观能动性。借助智慧教室空间，通过案例深入思考和讨论复杂战场环境下的装备作战运用情况。教员作为课堂的组织者，组织个性化学习群体进行研讨，或教员讲解帮助释疑解惑。课堂上学员注重的是知识的内化和构建，教员主要促进知识的创新和创造，通过小组合作学习创新教学，提高团队协作能力。

1.翻转课堂学习。无论是慕课，还是微课，提供资源不等于教学过程。翻转课堂是在线教育教学过程的重要体现，是学员自主学习后不可或缺的重要教学环节。通过课堂翻转，把学员自主学习内容集中提炼和升华，提高知识的转化率。传统的大班授课使得课堂教学一定程度上存在着“以教员、讲台、课本为中心”的情况，学员的学习需求与学习差异被忽视，学员学习方式单一、被动，缺少自主思考、合作讨论、探索研究的机会。通过课堂翻转，教员可以注意到学习者的学习状况，充分发挥信息技术的优势，鼓励学员主动思考，真正落实以学员为中心的理念，让学员主动去追求知识。

2.基于行动导向的项目研讨学习。新的教育训练要求“教为战”，教学从实战出发。行动导向式学习立足战场岗位，突出军事特性和岗位任职需要，围绕全面提高履职能力和职业素养，紧贴使命任务、紧贴岗位要求、紧贴职业发展。深化行动导向教学理念在课程中的应用，有助于学员在任务行动中学习，快速形成岗位任职能力。现代雷达装备战斗操作与运用项目比较多，为了学员能熟练装备每一项操作背后的原理，根据项目确立研讨科目，基于每一个科目升级模拟训练系统，并展开训练。在研讨的过程中，激发学员的相关知识和经验，启发、引导学员对已有知识进行运用，通过分析、推理、评判、创造等思维活动促进课堂催化，推动课前所学知识向课后实践的运用转化，把知识与运用的场景联系起来，最终达到对知识熟练理解运用的目的。研讨过程中，学员不仅可以向教员学，也可以与其他学员互相学习，提升了学习维度。

3.空间混合学习。智慧教室打破了传统的教室格局，通过配备可组合的教学空间，根据不同内容采用不同教学模式，打造自主学习空间、任务学习空间、模拟实战空间、能力拓展空间、研讨空间等，满足各种类型教学内容的需要。智慧教室为混合式教学提供多场域，形成不同的学习氛围、不同的场景和学习形式，有利于充分激发学员的深度参与，促进高阶思维。

（三）课后互动，加强学习支持服务

课后学生可以利用线上资源复习巩固，对录课视频讲解及学习资源进行二次回放观看，针对课堂中的难点疑点，进一步复盘深入学习；也可以利用试题库和智能答疑系统加强学习支持，弥补不足。

（四）信息化全程评价

智慧教室中的教学软件可以全过程记录学员的学习参与情况、学习效果检测等信息，为创新信息化评价工具提供了依据。学习效果检验可以充分利用学习过程中的数据，包括课前练习自测、课中随堂测、课后复习题库检测、研讨过程中的知识运用检测、智能答疑系统等多项目考核评价方式。课前评价通过学员自主学习慕课、微课后进行自主测验，或者完成研究型作业、研讨等，形成学习自画像，便于教员掌握学员对所学知识的理解情况，有针对性地开展课堂教学。课中学习过程性评价包括学习态度、参与度、课堂行为、堂堂测、提问、抢答、讨论等方式。课后评价的考试方式由知识型向能力型转变，考查独立思考和运用学科知识分析问题、解决问题的能力。

结语

当前雷达装备更新换代快，新一代雷达操作运用越来越复杂。军队院校教育只有在打牢基础能力的同时，充分运用信息化手段和网络资源，拓展学员认知，提高学员的实战能力，使人才培养供给侧同未来战场需求侧精准对接。基于智慧教室的雷达装备混合式教学，为学员提供丰富的学习资源、紧密结合实战的教学场景、不同的学习方式和学习空间，帮助学习过程实现从以教为中心向以学为中心的转变，推进课程教学向更加符合认知规律的方向转型，有利于提高学员的学习质量，从而提升人才培养质量。