“導(dǎo)航工程概論”課程的教學(xué)方法和手段探索

于瑞航 張禮廉 吳美平

摘 要 “導(dǎo)航工程概論”是導(dǎo)航工程專業(yè)本科生的專業(yè)必修課，在導(dǎo)航工程專業(yè)系列課程學(xué)習(xí)中占有非常基礎(chǔ)的地位。針對本課程知識點多、信息量大，學(xué)生學(xué)業(yè)較重、學(xué)習(xí)時間碎片化等特點，本文旨在探索合適的教學(xué)方法和教學(xué)手段，以提高課堂教學(xué)質(zhì)量和效率。

關(guān)鍵詞 導(dǎo)航工程概論 教學(xué)方法 教學(xué)手段 改革

Abstract "Introduction to Navigation Engineering" is a compulsory course for undergraduate students majoring in navigation engineering. It has a very basic position in the series of navigation engineering courses. Aiming at the characteristics of this course， the amount of information， the students' academic weight， the fragmentation of learning practice etc.， this paper aims to explore appropriate teaching methods and means to improve the quality and classroom teaching efficiency.

Keywords Introduction to Navigation Engineering; teaching method; teaching means; reform

0 引言

“導(dǎo)航工程概論”課程是導(dǎo)航工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)必修課，主要任務(wù)是學(xué)習(xí)各種導(dǎo)航技術(shù)的基本概念、原理、方法和應(yīng)用技術(shù)。該課程的特點是信息量大、知識點多、入門容易深入難，再加上學(xué)生學(xué)習(xí)時間碎片化等學(xué)情特點，筆者結(jié)合近年來講授該課程的教學(xué)實踐經(jīng)驗，秉承“以學(xué)員成長為中心”的教育理念對本門課程的教學(xué)方法和教學(xué)手段進(jìn)行探索，以提高教學(xué)質(zhì)量和效率。

1 教學(xué)方法改革

“導(dǎo)航工程概論”課程是導(dǎo)航工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)必修課，主要任務(wù)是學(xué)習(xí)各種導(dǎo)航技術(shù)的基本概念、原理、方法和應(yīng)用技術(shù)，為學(xué)員今后從事導(dǎo)航技術(shù)及相關(guān)領(lǐng)域的研究和工作打下堅實基礎(chǔ)。但是這門課程零碎知識點分散、信息量大，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)起來難度較大、興趣不高。筆者講授該門課程的幾年時間中，秉承“以學(xué)員成長為中心”的教育理念，探索了一系列適合本課程教學(xué)的教學(xué)方法，從而增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。

1.1 發(fā)揮主體作用，激發(fā)學(xué)習(xí)主動性

當(dāng)前學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)繁重，學(xué)習(xí)時間成碎片化，如果不能引導(dǎo)學(xué)員發(fā)揮學(xué)習(xí)的主觀能動性，一味被動的填鴨式學(xué)習(xí)，全程走馬觀花、考前突擊、考后就忘，必然不會取得理想的學(xué)習(xí)效果。要在有限課時內(nèi)完成教學(xué)大綱要求的全部內(nèi)容，如果學(xué)生在課上和課后沒有進(jìn)行有計劃地自主學(xué)習(xí)，將很難完成學(xué)習(xí)任務(wù)。在課后學(xué)習(xí)的過程中，不可避免遇到自己不懂又不能及時解決的問題，這將對學(xué)員深入學(xué)習(xí)的主動性和積極性造成不利影響。[1]學(xué)員是課程教學(xué)的主體，教師要為學(xué)員創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)員養(yǎng)成獨立學(xué)習(xí)的習(xí)慣，充分調(diào)動學(xué)員學(xué)習(xí)的主動性和積極性，充分發(fā)揮其學(xué)習(xí)潛力。既要提高學(xué)員對自主學(xué)習(xí)的掌控能力，又要讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不斷獲得成績感，同時還要激發(fā)學(xué)員對學(xué)習(xí)內(nèi)容的內(nèi)在興趣。[2]例如在每節(jié)課的設(shè)計中，都會設(shè)計一個與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)又比較有趣的問題導(dǎo)入環(huán)節(jié)造成懸念，通過這種方式不但能提高學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣，也可以促使其產(chǎn)生強(qiáng)烈求知欲去主動學(xué)習(xí)，真正把教學(xué)重心從“教”轉(zhuǎn)到“學(xué)”上。

1.2 重視問題導(dǎo)向，開展探究式教學(xué)

問題是探究式教學(xué)核心與載體，提出問題的恰當(dāng)與否是能否順利開展探究式教學(xué)的關(guān)鍵。探究式教學(xué)方法是一種以實際問題為導(dǎo)向、以創(chuàng)新體驗為載體、以培養(yǎng)學(xué)員綜合能力為目標(biāo)的新型教學(xué)方法。[3]從教學(xué)角度講，問題的提出需要根據(jù)本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容以及重難點知識單元，通過創(chuàng)設(shè)和日常生活接近且難度適中、緊扣主題的問題，才能有效鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生主動去探索和解決問題。

例如在講授衛(wèi)星導(dǎo)航模塊內(nèi)容時，提出“2011年，伊朗是如何俘獲當(dāng)時美國最先進(jìn)的RQ-170隱身無人機(jī)？”的問題。結(jié)合本節(jié)課要學(xué)習(xí)的“衛(wèi)星信號對抗與欺騙技術(shù)”的教學(xué)內(nèi)容，以這個問題為切入點，引導(dǎo)學(xué)員探究衛(wèi)星導(dǎo)航內(nèi)容中的衛(wèi)星信號欺騙技術(shù)等知識，從而與學(xué)員一起從衛(wèi)星導(dǎo)航的基本概念和原理出發(fā)，由淺入深、不斷探究，直至搞清楚目前最先進(jìn)的衛(wèi)星欺騙的關(guān)鍵技術(shù)。在這一過程中，提出合適的問題是基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生不斷探究、逐步深入學(xué)習(xí)是關(guān)鍵?；趩栴}導(dǎo)向的探究式教學(xué)方法有助于學(xué)員全面系統(tǒng)構(gòu)建課程知識體系，提高對所學(xué)知識的理解把握能力，在本門課程的課堂教學(xué)實踐上取得了較好的應(yīng)用效果。

1.3 比較歸納知識點，加深課程理解

“導(dǎo)航工程概論”這門課程采用模塊化教學(xué)，在學(xué)習(xí)了導(dǎo)航基本知識的基礎(chǔ)上，將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行模塊化打包，主要講解各種導(dǎo)航技術(shù)如慣性導(dǎo)航、無線電導(dǎo)航、衛(wèi)星導(dǎo)航、天文導(dǎo)航、特征匹配導(dǎo)航技術(shù)，以及以慣慣性導(dǎo)航為基礎(chǔ)的組合導(dǎo)航等多種導(dǎo)航技術(shù)。作為導(dǎo)航工程專業(yè)的基礎(chǔ)課程，在平時講授過程中主要突出知識面廣而深度卻不一定很深，這就帶來了知識點分散獨立、缺乏邏輯上的關(guān)聯(lián)，信息量大、關(guān)系易混淆等問題。歸納方法主要有以下幾種：一是逐級順序歸納法，采用樹狀分支圖形式對內(nèi)容進(jìn)行逐級遞進(jìn)順序歸納;二是列表比較歸納法，通過列表的形式，進(jìn)行橫向歸納比較;三是案例歸納法，通過典型案例，將案例中涉及的原理、結(jié)構(gòu)和方法等知識點有機(jī)聯(lián)系總結(jié)。[4]

在講授無線電導(dǎo)航和衛(wèi)星導(dǎo)航等內(nèi)容后，及時將二者的特點進(jìn)行對比，通過逐級順序歸納法和列表比較歸納法，既找出二者之間原理相似的地方，又對比分析二者區(qū)別所在。通過多種方法的比較歸納，幫助同學(xué)們建立知識框架、理清脈絡(luò)關(guān)系，這樣即使所學(xué)內(nèi)容知識量大，也會加深對各自內(nèi)容知識的理解，防止互相混淆。

2 教學(xué)手段改革

2.1 多種教學(xué)手段并用，充實教學(xué)設(shè)計

多種教學(xué)手段并用，不僅有利于學(xué)習(xí)者知識和技能的獲取，還可以充分挖掘其創(chuàng)造潛力。運用多種教學(xué)手段，發(fā)揮各種教學(xué)手段的優(yōu)點，規(guī)避各自的短處，以達(dá)到更好的教學(xué)效果。[5]

導(dǎo)航工程概論課程內(nèi)容豐富但學(xué)時較少，如果只采用傳統(tǒng)板書和電子教案的教學(xué)手段，效率低下且內(nèi)容不夠豐富飽滿，容易造成課堂信息量少、教學(xué)內(nèi)容不能按時完成等問題。各類導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展迅速，除了需要與時俱進(jìn)、不斷豐富內(nèi)容素材之外，還要針對不同教學(xué)內(nèi)容，選擇如電子課件、電子黑板、圖片展示、視頻播放、實物投影、樣機(jī)課堂展示等多種手段，同時提供對應(yīng)內(nèi)容相關(guān)的網(wǎng)上學(xué)習(xí)資源鏈接，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己興趣不斷探索，豐富課堂教學(xué)形式，以提高教學(xué)效率。

2.2 采用“雨課堂”教輔手段，助力教學(xué)全過程

雨課堂由學(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，旨在連接師生的智能終端，將課前-課上-課后的每一個環(huán)節(jié)都賦予全新體驗，著力提供快捷免費、為所有教育教學(xué)過程提供了智能化、數(shù)據(jù)化信息支持?！坝暾n堂”目的在于將課外學(xué)習(xí)及課堂教學(xué)兩者相融合，讓教師與學(xué)生之間互動交流、實時在線。[6]

在導(dǎo)航工程概論課程的教學(xué)過程中，課前通過雨課堂發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，搭建課外預(yù)習(xí)與課堂教學(xué)間的溝通橋梁;課上實時答題、彈幕互動，將帶有動畫、視頻的課件推送到學(xué)員手機(jī)，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動參與感;課后通過雨課堂發(fā)布課后作業(yè)，并完成完整立體的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，個性化報表以便老師掌握課程教學(xué)全過程的數(shù)據(jù)支撐，從而不斷改進(jìn)教學(xué)設(shè)計，提高教學(xué)質(zhì)量。

2.3 暢通課外反饋渠道，鞏固學(xué)習(xí)成效

教學(xué)不僅僅只在課堂進(jìn)行，對教師來講，教學(xué)是包括了課前調(diào)查、教學(xué)設(shè)計和教學(xué)反思等多個環(huán)節(jié)。課前調(diào)查包括對課程特點、學(xué)生情況的調(diào)研把握，基于課前調(diào)查進(jìn)行教學(xué)方法、電子教案、課堂板書和課后作業(yè)的設(shè)計。課后還需要結(jié)合學(xué)員反饋、作業(yè)情況及聽課專家意見進(jìn)行教學(xué)反思，并以此不斷改進(jìn)教學(xué)設(shè)計，從而形成完整的閉環(huán)。

除了課堂教學(xué)，課外的交流與學(xué)習(xí)也是非常重要。暢通反饋渠道，經(jīng)常與學(xué)員進(jìn)行互動討論，指導(dǎo)學(xué)生閱讀《導(dǎo)航技術(shù)基礎(chǔ)》《導(dǎo)航原理》等輔導(dǎo)教材以及相應(yīng)的專業(yè)期刊，以拓展學(xué)員視野。課后作業(yè)布置學(xué)員利用思維導(dǎo)圖的形式，繪制本次課程的知識脈絡(luò)圖，根據(jù)已有知識脈絡(luò)不斷延伸擴(kuò)展，以幫助學(xué)員養(yǎng)成學(xué)無止境、不斷探索的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣。

充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，登錄網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，通過學(xué)習(xí)學(xué)堂在線、中國大學(xué)MOOC（慕課）的網(wǎng)絡(luò)資源，集眾家之所長，加深學(xué)員對相關(guān)知識的理解把握，提升學(xué)員搜索資源、不斷學(xué)習(xí)的能力。[7]

3 結(jié)論

通過“導(dǎo)航工程概論”課程的教學(xué)方法和教學(xué)手段改革，充分發(fā)揮學(xué)員主體作用、激發(fā)學(xué)習(xí)主動性，重視實際問題導(dǎo)向、開展探究式教學(xué)，暢通反饋渠道、不斷鞏固學(xué)習(xí)成效，提高本門課的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效率，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)導(dǎo)航工程系列課程打下堅實基礎(chǔ)。教學(xué)改革是一項系統(tǒng)工程，需要不斷探索新的教學(xué)方法和手段，以培養(yǎng)更多導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域?qū)ｉT人才。

參考文獻(xiàn)

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