《雷達原理與技術》線上線下混合式教學模式探究

肖慧 朱振波 肖卉 余方利

摘要：混合式教學將在線教學和傳統(tǒng)教學的優(yōu)勢有機結合，是教育信息化的具體體現。本文分析了《雷達原理與技術》課程教學當前面臨的主要問題，對課程線上線下混合式教學模式進行了探究，重點研究了教學內容設計、教學資源庫建設以及多要素評價機制，為后續(xù)混合式教學的具體實施奠定了一定的基礎。

關鍵詞：專業(yè)課;混合式教學;內容設計;資源庫建設;多要素評價

《雷達原理與技術》為相關專業(yè)本科教育的專業(yè)背景課程，與《雷達基礎理論》共同構成學員本科階段雷達類課程的專業(yè)基礎，為后續(xù)裝備原理與運用等課程的學習奠定重要基礎。長期以來，課程教學集中在課堂教學學時內，仍然以教員授課為主。這種知識的單向灌輸在一定程度上忽視了學員學習的自主性和主動性，學員普遍反映被動接受較多、課程參與度不高、獲得感不強，并且對知識理解、知識運用普遍缺乏深度，教學難以達到預期效果。

隨著教育信息化的持續(xù)推進，在內涵式發(fā)展的要求和“以學生為中心”的理念背景下，傳統(tǒng)的單一課堂講授的教學模式已經難以滿足相關人才培養(yǎng)的需要。

線上線下混合式教學將傳統(tǒng)面授的真實與在線教學的便捷有機結合[1]，既能充分利用互聯網技術和在線教學資源有效拓展學員的學習時間和空間，又能將有限的課堂時間用于組織開展高效的討論交流等教學活動，從而提升學員學習的自主性、激發(fā)學員學習的內動力，是《雷達原理與技術》等專業(yè)類課程實現教育信息化的最佳結合點。

1 當前課程教學面臨的主要問題

《雷達原理與技術》作為新大綱課程，涉及電磁輻射基本原理、收發(fā)原理、信號處理理論、電機原理等，是一門知識點高度綜合、內容高度集成的課程，所涉及的概念多、理論深、應用強。

1.1 教學內容增加與教學學時壓縮的矛盾

《雷達原理與技術》課程共包括天饋、收發(fā)、伺服、信號處理四大模塊，內容整合了原人才培養(yǎng)方案中四門課程的大部分內容，并補充修訂了部分新教學內容。課程總學時由原110（理論）+38（實驗）壓縮為現90（理論）+34（實驗），每個模塊均有不同程度的學時壓縮。如天饋模塊，課程學時由原20課時縮減為16課時，教學內容卻增加了雷達饋線及相控陣天線部分;伺服模塊課程學時由20課時縮減為14課時，而教學內容卻增加了交流電機、液壓系統(tǒng)、定北系統(tǒng)等?？梢娙绾卧谟邢薜膶W時內進行高效的教學，是教員在教學實施中必須重點考慮的問題。

1.2 理論教學大班化，效果難把控

作為相關專業(yè)的必修課程，《雷達原理與技術》每年的授課規(guī)模大概在350人次。根據近幾年課程教學安排，理論教學通常按照專業(yè)相近原則劃分為3—4個教學期班，班均規(guī)模在100人次左右。在大班員情況的傳統(tǒng)線下面授模式下，學員對同一知識或技能的掌握速度差別較大，教員對學員的反饋也只能是依靠經驗進行大致估計，同一進度的教學計劃只能粗略地照顧多數人，難以有效接收全體學員的信息反饋，無法體現教學的差異性和個性化[2]。

1.3 實驗教學與實踐能力銜接不暢

實驗教學是理論到實踐的重要過渡，也是提高學員后續(xù)裝備實踐能力以及今后崗位任職能力的關鍵一環(huán)。當前實驗教學主要依托實物平臺進行，實驗內容依然集中在參數測量、儀器設備使用操作上，教員在實驗課上也僅關注學員測量結果是否合理、測量數據是否準確，對設備原理分析、故障定位以及故障排除等后續(xù)裝備維護保障相關內容的銜接不夠。此外設備量有限、實驗人數過多、高頻設備故障頻出，對實驗教學的保障工作也帶來了一定難度。

此外，2020年春季打破了往年的教學常規(guī)，《雷達原理與技術》首次在互聯網上嘗試了在線教學。但在教學過程中發(fā)現，對于注重知識理解、實踐應用的專業(yè)課教學而言，缺乏面對面的溝通交流、手把手的實踐操作，學員很難實現線上所學知識的內化。因此《雷達原理與技術》等專業(yè)類課程是無法完全脫離線下教學的，線上線下混合式教學為課程的教學改革提供了一條更為有效的途徑。

2 線上線下混合式教學內容設計

混合式教學中，“線上”的教學不是整個教學活動的輔助或者錦上添花，而是教學的必備活動;“線下”的教學不是傳統(tǒng)課堂教學活動的照搬，而是基于“線上”的前期學習成果而開展的更加深入的教學活動[3]。

2.1 理論教學內容的混合式設計

在進行教學內容設計時，可以將課程知識點進行細化，按難度區(qū)分為識記類、應用類、理解類三個層次。結合線上模式與線下模式在專業(yè)課教學中的優(yōu)勢及特點，對不同層次知識點分別采用線上自主學習、線上自學+線下研討交流、線下精講+線上重溫等模式，有效運用網絡信息化的優(yōu)勢和便利，同時高效利用線下課堂。線上自學主要解決基本概念、基本原理等識記類知識點，線下面授則由教員引導解決學員線上未能解決的問題，如知識點的系統(tǒng)性梳理總結、關鍵性問題討論等。將有限的線下授課學時用于聚焦重難點問題，有效破解內容多和學時少的矛盾問題。

2.2 線上自主學習（識記類知識點）

對于教學內容中難度不大、側重于學員對概念掌握的部分，可立足于線上教學，借助于各種教學資源和手段，以學員自學為主的方式進行。

圖1 線上自主學習方式

學員通過多媒體課件、相關教學視頻（包括微課、慕課、錄播視頻）等，完成知識點的自主學習;在此基礎之上，進行在線診斷練習，以檢驗自學效果;然后利用互聯網平臺將學習疑惑及時反饋給教員。

教員在學員自主學習過程中，負責教學資源的發(fā)布，根據學員在線診斷練習結果及學員反饋信息，評估自主學習效果;對學員存在的個性問題，采用線上個別答疑方式解答。如有必要，可采用線下集中答疑方式對學員存在的共性問題進行解答。

3 線上自學+線下研討交流（應用類知識點）

對于教學內容中有一定難度、強調與實際應用相結合的部分，可采用線上自學+線下研討交流的方式。

圖2 線上自學+線下研討交流方式

教員首先在線上發(fā)布教學資源，同時布置相應的課前任務。課前任務可以是相關公式的推導、相關原理的應用、相應問題的思考等。學員在完成線上自主學習的基礎上，需要根據教員課前發(fā)布的任務清單，對相關問題進行較為深入的研究，為線下課內的討論交流做好準備，同時將信息反饋至教員處。

線下面授主要針對教學中的重難點問題進行討論交流，或者以例題或習題講解相關理論的實際應用，將部分課后作業(yè)內容移至課內解決，以減輕學員課后作業(yè)負擔。

對于該部分內容的線下授課，可以采用翻轉課堂的方式進行。為提高討論的針對性和有效性，線下面授宜采用小班化教學，讓每名學員都能盡可能參與其中，教員可以及時關注學員的動態(tài)，適時調整教學策略。

4 線下精講+線上重溫（理解類知識點）

對于教學內容中理論較深、自學難度較大的部分，則采用常規(guī)線下教學方式。由于這些內容往往是教學中學員普遍難以理解的部分，通過課堂內的講授可能還達不到為全體學員解惑的目的，此時可提供錄播視頻給學員，以供課后進行加強鞏固。

實驗教學的混合式設計。作為一門強調實際應用的課程，《雷達原理與技術》在90學時理論教學的基礎上，配套了34學時的實驗教學任務，以實驗驗證理論，以理論指導實驗，“理實一體”，為后續(xù)裝備實踐打下良好的基礎。

實驗教學既是理論教學的應用和延伸，也是后續(xù)裝備教學的基礎。為充分發(fā)揮實驗教學對理論教學的支撐作用以及對裝備教學的銜接作用，可將實驗區(qū)分為參數測量類實驗、原理驗證類實驗和綜合運用類實驗。

參數測量類實驗注重對于雷達關鍵技術指標的測量以及對常用儀器儀表的操作使用，這是后續(xù)裝備教學以及裝備維修保障的關鍵，這類實驗強調實踐動手能力，需依托實物平臺線下實現。

原理驗證類實驗則側重于對理論教學中相關原理的分析、理解，如雷達信號處理模塊相關實驗。這類實驗主要依托虛擬平臺，可模擬分析一定工作環(huán)境下雷達相關參數設置對其性能的影響，從而加深對理論教學中相關內容的理解。

綜合運用類實驗可作為對裝備教學的銜接，強調學員對雷達系統(tǒng)整體概念的把握，重點考察學員由表及里看問題、透過現象看本質的能力。這類實驗既可依托實物平臺線下開展，也可依托虛擬平臺線上完成，如對設備相關故障進行定位排除、一定探測背景下相關技術體制的運用等，從而提升學員分析問題、解決問題的能力。

5 線上線下教學資源庫整體建設

在線上線下混合式教學中，需要大量豐富的教學素材供學員線上自主學習[4]。根據前述理論教學內容的設計原則，教學資源應以知識點為基礎進行構建，如知識點講解視頻、配套教學PPT、演示動畫等?！独走_原理與技術》課程依托原人才培養(yǎng)方案中相關課程建設，先期有一定的教學資源的積累;此外在互聯網平臺上，有一些比較成熟的慕課資源可以加以有效利用，如西安電子科技大學國家精品課程《雷達原理》早期錄制有相關教學視頻、微信公眾號上的慕課資源《雷達原理與系統(tǒng)》等。但《雷達原理與技術》課程由于其專業(yè)方向及應用的特殊性，現有資源很難涵蓋課程所有知識點，因此需要有針對性地對部分所缺資源進行相應建設，逐步完善整體配套資源。

基于2020年春季線上教學，課程教學組完成了部分視頻資源的錄制及積累，如在授課同時對天饋、收發(fā)部分內容進行了同步錄制，為實驗教學錄制了相關實驗原理視頻等。

配合課程重點內容，《雷達原理與技術》課程配套了6類實物操作實驗平臺、6類虛擬仿真實驗平臺，可有效支撐參數測量類和原理驗證類實驗的開展。綜合運用類實驗可部分依托實驗平臺，但由于實物設備故障問題的不可控性，難以有效承擔300多人的實驗操作，因此需開發(fā)相應的虛擬仿真平臺。目前教學組已經開發(fā)了雷達威力分析、數據跟蹤等多項虛擬仿真程序，后續(xù)還將補充實驗設備故障排查、定位分析相關內容，以支撐此類實驗的開展。

除視頻教學資源和實驗教學資源外，為有效實施線上線下混合式教學，還需要其他教學資源作為支撐，如配套教材、課程教學計劃、教案、PPT、在線測試等。

6 線上線下多要素評價機制

在傳統(tǒng)教學模式中，終結性考試往往是決定學員最終成績的關鍵。但學員的知識、能力、素養(yǎng)都是在學習過程中逐漸累積和逐步形成的，因此在教學全程對學員進行過程性評價，既有利于學員對自身學習狀態(tài)的準確定位，也有利于教員對學員整體學習情況和個體學習差異的掌控，確保良好的教學效果[5]。

混合式教學中，教學過程主要分為線上和線下兩大部分。基于互聯網技術的線上教學，教員可通過設計討論、投票、測驗、問卷等多種線上活動，并利用學習平臺或軟件的信息統(tǒng)計功能，收集學員反饋的信息，分析學員的學習主動性和學習能力，對學員給出相應的過程性評價;同時評估學員線上自主學習效果，以便有針對性地對線下課堂講解內容進行相應調整。學員也可以通過完成在線測試、在線討論交流、課前任務準備過程中，對在線學習進行自我評估，以加強對線下課堂學習重點的指導。這一階段主要采用教員評價以及學員自評的方式，教員也要注意及時收集了解學員的自我評價結果。

線下環(huán)節(jié)主要通過課堂面授、現場輔導、實驗操作等活動，幫助學員將知識內化，提升學習效果。線下教學以教師課堂面授為主，注重師生的面對面交流，以小組討論和合作探究為主，以學生為中心，注重學生在授課中的差異性。結合任務清單的知識目標引導學生對所學內容進行深入理解，對學員課前存在的問題進行答疑解惑。課堂評價主要對學員發(fā)現問題、分析問題和解決問題的能力進行，可采用教員評價和學員互評的方式。實驗部分重點考查學員對實驗內容的設計理解、實驗過程的動手能力以及實驗報告的撰寫能力等，以教員評價為主。

上表給出了混合式教學評價主要指標情況，在評價的具體實施過程中要注意從學習態(tài)度、能力和效果等多個維度進行[6]，以有效發(fā)揮過程性評價所具有的正向反饋、調整、改進、提升和激勵的功能。

7 結語

本文對《雷達原理與技術》線上線下混合式教學中的教學內容、教學資源、反饋評價機制等具體問題進行了相應的探究，為后續(xù)混合式教學的實施奠定一定的基礎。

但混合式教學的具體實施過程中還存在著諸多的實際問題等待進一步的深入研究?；旌鲜浇虒W將整個課程的知識點分為在線學習部分和面對面的教室指導部分，針對軍校學員時間支配自由度低的現狀，合理分配兩種學習形式的時間、有效監(jiān)管學員在線學習動態(tài)都是值得深入思考的問題。此外在線上線下學習環(huán)節(jié)的輪轉中，如何保證不同學習環(huán)節(jié)之間的協調也是課程設計的重點。以上都是在混合式教學具體實施過程中需要重點把握的問題。

參考文獻：

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[3]劉愛華.以在線開放為目標的“機械設計基礎”課程的混合式教學建設探討[J].科技咨詢，2018（9）：109-110.

[4]左惟.趨勢與變革：高校開展線上教學的幾點思考[J].中國高等教育，2020（7）：10-12.

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[6]張安忠.基于混合式教學的過程性評價存在的問題與對策[J].西部素質教育，2020（6）：155-156.