基于互聯(lián)網(wǎng)+的導(dǎo)航定位技術(shù)專業(yè)課教學(xué)模式探究與實(shí)踐

趙龍 冀磊

摘要：文章通過分析具有國防特色的研究生專業(yè)課教學(xué)中存在的問題，探究了基于“互聯(lián)網(wǎng)+智能手機(jī)+黑板”的導(dǎo)航定位技術(shù)智慧課堂教學(xué)模式，并以研究生精品課《現(xiàn)代導(dǎo)航技術(shù)》為例進(jìn)行了實(shí)踐教學(xué)，提高了學(xué)生們的學(xué)習(xí)成效。

關(guān)鍵詞：教學(xué)模式探究;互聯(lián)網(wǎng)+;智慧課堂;雨課堂

中圖分類號(hào)：G642.41? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：1674-9324（2019）43-0155-02

無論古代，還是現(xiàn)代，人們的生產(chǎn)生活和軍事行動(dòng)都離不開賴以生存的空間環(huán)境，需要解決的根本問題是：我在哪里？要去往何方？導(dǎo)航定位技術(shù)是伴隨人類誕生而誕生，且隨著人類政治、經(jīng)濟(jì)和軍事活動(dòng)的發(fā)展而不斷發(fā)展，迄今已經(jīng)經(jīng)歷了數(shù)千年的發(fā)展歷程，現(xiàn)已成為保證航空、航天、航海、陸地和大眾生活領(lǐng)域中眾多載體安全可靠航行的關(guān)鍵技術(shù)之一，是人們生產(chǎn)生活和國家經(jīng)濟(jì)、國防和軍隊(duì)信息化建設(shè)的基礎(chǔ)。為了適應(yīng)國家和國防信息化建設(shè)的需求，培養(yǎng)具有扎實(shí)的導(dǎo)航基礎(chǔ)理論知識(shí)和豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的導(dǎo)航定位技術(shù)人才是關(guān)鍵。

2018年9月10日，習(xí)近平同志在“全國教育大會(huì)”上的講話中指出，要教育引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)綜合能力，培養(yǎng)創(chuàng)新思維;要著重培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型人才。但在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中，以“教師主動(dòng)講，學(xué)生被動(dòng)學(xué)”為主，且缺少互動(dòng)和相應(yīng)的課外實(shí)踐環(huán)節(jié)。此外，在當(dāng)前課程改革的浪潮下，原來1節(jié)課50分鐘被壓縮為1節(jié)課45分鐘，課堂點(diǎn)名和課堂小測(cè)也擠占了教學(xué)時(shí)間。導(dǎo)致傳統(tǒng)教學(xué)過程中出現(xiàn)了很多問題。在傳統(tǒng)導(dǎo)航技術(shù)課堂教學(xué)中存在以下問題：（1）導(dǎo)航定位原理復(fù)雜，數(shù)學(xué)模型多，在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中多以“教師講授，學(xué)生聽記”為特征[1]，缺少課堂實(shí)踐環(huán)節(jié);（2）實(shí)驗(yàn)設(shè)備昂貴，無法在課堂教學(xué)中為學(xué)生提供實(shí)踐幫助，而且很多老師將課本知識(shí)映射到黑板或PPT上，導(dǎo)致學(xué)生興趣不高[2];（3）信息技術(shù)的快速發(fā)展，智能手機(jī)的普及，學(xué)生低頭玩手機(jī)，注意力不集中等現(xiàn)象已成為困擾當(dāng)今高校課堂教學(xué)的難題，而且導(dǎo)致課堂上老師和學(xué)生互動(dòng)減少，無法使學(xué)生有效學(xué)習(xí)和掌握知識(shí)。

隨著高校教育改革的深入，教師的角色和授課方式也發(fā)生著轉(zhuǎn)變，從授課解惑的講解者轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的引導(dǎo)者，引導(dǎo)并培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力[3]。

為解決導(dǎo)航定位技術(shù)傳統(tǒng)課堂教學(xué)中存在的問題，本文以研究生課程《現(xiàn)代導(dǎo)航技術(shù)》為例來探究基于“互聯(lián)網(wǎng)+移動(dòng)終端+黑板”的智慧課堂教學(xué)模式并在實(shí)際教學(xué)中進(jìn)行實(shí)踐。

一、基于“互聯(lián)網(wǎng)+智能手機(jī)+黑板”的智慧課堂教學(xué)模式

隨著信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，高校都建立了高速的局域網(wǎng)連接——校園網(wǎng)，為學(xué)校師生提供教學(xué)、科研和綜合信息服務(wù)[4]。此外，具有獨(dú)立的操作系統(tǒng)和運(yùn)行空間，且像個(gè)人電腦一樣可以由用戶自行安裝軟件或第三方服務(wù)商提供的程序的智能手機(jī)廣泛普及，為“互聯(lián)網(wǎng)+智能手機(jī)”的智慧課堂教學(xué)模式構(gòu)建奠定了基礎(chǔ)。

“雨課堂”（Rain Classroom）是學(xué)堂在線與清華大學(xué)在線教育辦公室共同研發(fā)的智慧教學(xué)工具，將教學(xué)工具巧妙融入PowerPoint與微信中，可支持移動(dòng)端微信、平臺(tái)網(wǎng)頁端的多終端使用，實(shí)現(xiàn)了“課前—課中—課后”等不同教學(xué)環(huán)節(jié)的有機(jī)銜接，而且以插件形式嵌入到PowerPoint軟件中，具有簡(jiǎn)單、輕便和高效等優(yōu)點(diǎn)。“雨課堂”的結(jié)構(gòu)主要包括：課程、發(fā)現(xiàn)、消息和我等四個(gè)模塊，如圖1所示，其中課程模塊是使用頻率最高的一個(gè)模塊，具有課程列表、學(xué)生簽到、課件展示、課堂隨測(cè)、學(xué)習(xí)反饋和作業(yè)在線批改等功能。

上課時(shí)，學(xué)生只需要掃描教師提供的二維碼便可以進(jìn)入課堂，同步完成課堂出席人員統(tǒng)計(jì)，省去了課堂點(diǎn)名環(huán)節(jié)，增加了有效上課時(shí)間。手機(jī)終端與投影儀PPT播放同步，通過視頻、圖片和圖形來形象化地展示導(dǎo)航定位技術(shù)中的抽象概念、坐標(biāo)系變換和導(dǎo)航定位的基本原理，建立起基本概念，并利用黑板對(duì)其核心數(shù)學(xué)模型進(jìn)行推導(dǎo)和總結(jié)，加深對(duì)基本概念和導(dǎo)航定位原理的理解。在此基礎(chǔ)上，再通過“雨課堂”平臺(tái)隨堂小測(cè)的限時(shí)答題、實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)和投屏等功能實(shí)現(xiàn)課堂師生互動(dòng)和學(xué)習(xí)成效監(jiān)測(cè)，使手機(jī)從“低頭的工具”變成了“抬頭的利器”。例如在講解“陀螺儀的進(jìn)動(dòng)性”時(shí)，通過對(duì)美國MIT實(shí)驗(yàn)室利用自行車車輪制作的陀螺儀進(jìn)動(dòng)性演示視頻進(jìn)行展示、分析和講解，并輔以實(shí)際的二自由度陀螺儀實(shí)物教具供學(xué)生親自體驗(yàn)陀螺儀的進(jìn)動(dòng)性，為慣性平臺(tái)和慣性導(dǎo)航的講解奠定基礎(chǔ)。又例如，在講解完慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的原理時(shí)，投影儀和手機(jī)端顯示出系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的原理框圖，在黑板上歸納每一個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)流程、主要數(shù)學(xué)模型和每個(gè)數(shù)學(xué)模型的物理含義以及工程中需要注意的問題，使學(xué)生既掌握每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)原理和數(shù)學(xué)模型，也掌握所有知識(shí)點(diǎn)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

在課后，學(xué)生可利用校園網(wǎng)隨時(shí)隨地登錄“雨課堂”學(xué)習(xí)和預(yù)習(xí)所有PPT中的內(nèi)容，并將不懂的內(nèi)容反饋給老師，同時(shí)將老師課堂留的作業(yè)進(jìn)行作答和上傳。老師也可以在線批改作業(yè)并對(duì)每個(gè)同學(xué)的作業(yè)情況進(jìn)行打分和評(píng)價(jià)。

二、智慧課堂實(shí)踐教學(xué)成效

為了更好地評(píng)價(jià)基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的“雨課堂”在《現(xiàn)代導(dǎo)航技術(shù)》專業(yè)課教學(xué)中應(yīng)用成效，設(shè)計(jì)了1—5分制（表示“非常不滿意-非常滿意”）的矩陣量表式調(diào)查問卷，并對(duì)所有選課同學(xué)進(jìn)行問卷調(diào)查，其中涉及“雨課堂”應(yīng)用成效的調(diào)查問卷統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示。

通過對(duì)表1中的統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行分析可知，該部分問題的均分為4.43，表明學(xué)生對(duì)教師采用基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的“雨課堂”用于《現(xiàn)代導(dǎo)航技術(shù)》專業(yè)課教學(xué)和學(xué)習(xí)中這一行為有積極的認(rèn)知度和接受度，特別是對(duì)“有利于學(xué)習(xí)反饋和師生間交流”、“‘雨課堂更利于預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)和知識(shí)掌握情況反饋”和“有利于作業(yè)思考，在線答和改”等內(nèi)容給予了較高的認(rèn)可度。

三、結(jié)束語

在互聯(lián)網(wǎng)和智能手機(jī)普及的今天，基于“互聯(lián)網(wǎng)+智能手機(jī)+黑板”的智慧教學(xué)模式有利于教師和學(xué)生間的互動(dòng)學(xué)習(xí)，也有利于教師對(duì)課程全周期的掌控，特別是在專業(yè)性較強(qiáng)的《現(xiàn)代導(dǎo)航技術(shù)》課程中應(yīng)用更有利于學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)和數(shù)學(xué)模型的理解和掌握。

參考文獻(xiàn)：

[1]何山，羅亮.高校教育改革背景下課堂教學(xué)的設(shè)計(jì)思考[J].北方文學(xué)，2017，（15）：151-152.

[2]錢昭英.高校教育改革與創(chuàng)新性人才培養(yǎng)[J].文學(xué)教育，2016，（23）：156-156.

[3]封金鵬.高校教改背景下教師角色轉(zhuǎn)換研究[J].課程教育研究，2014，（8）：185-185.

[4]百度百科.校園網(wǎng)[EB/OL].https：//baike.baidu.com/item/校園網(wǎng)/518119？fr=aladdin