雷達(dá)工程專業(yè)課程在線教學(xué)模式探索與思考

解 輝，馬俊濤，姚智剛，韓壯志，呂 萌

(陸軍工程大學(xué)(石家莊校區(qū))電子與光學(xué)工程系，河北 石家莊 050003)

0 引言

在線教學(xué)是指利用互聯(lián)網(wǎng)資源或平臺(tái)開展的線上教學(xué)活動(dòng)[1]，在線教學(xué)并不是簡(jiǎn)單地將傳統(tǒng)的線下課堂搬到線上，而是面臨著許多新問題。比如，網(wǎng)上教學(xué)資源數(shù)量巨大，但缺乏針對(duì)性的個(gè)性化教學(xué)指導(dǎo)；網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的實(shí)時(shí)性和交互性，使得線上教學(xué)更容易變成教員的一言堂，缺乏有效的教學(xué)互動(dòng)和交流，教員無法有效掌握學(xué)員學(xué)習(xí)情況；教與學(xué)的時(shí)空分離，學(xué)員的學(xué)習(xí)過程缺乏有效監(jiān)督，學(xué)習(xí)效果難以保證等等[2]。這些都需要教員對(duì)線上教學(xué)模式和實(shí)踐方法進(jìn)行深入的探索和思考。

疫情期間，我校雷達(dá)工程專業(yè)開展了“雷達(dá)原理”“雷達(dá)系統(tǒng)”和“雷達(dá)信號(hào)處理”三門專業(yè)課程的在線教學(xué)，課程組根據(jù)軍校專業(yè)課程特色，結(jié)合在線教學(xué)特點(diǎn)，從具體課程學(xué)情分析、教學(xué)設(shè)計(jì)、組織實(shí)施、教學(xué)管理、考核評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行了深入研究和探索，摸索出了一套符合軍校雷達(dá)工程專業(yè)特色的在線教學(xué)組織實(shí)施方法[3]，通過本文總結(jié)歸納梳理，以期對(duì)其他專業(yè)的在線教學(xué)組織提供經(jīng)驗(yàn)和借鑒。

1 在線教學(xué)課程學(xué)情分析

由于課程首次由線下轉(zhuǎn)移到線上教學(xué)，因此在開課之前必須做好學(xué)情分析。本次三門雷達(dá)工程專業(yè)在線課程的學(xué)員均來自同一個(gè)班次，這就要求三門課程開課的時(shí)間順序要有所差別，內(nèi)容銜接過渡得當(dāng)，由淺入深，循序漸進(jìn)，學(xué)員才能容易接受，同時(shí)三門課程內(nèi)容雖有重復(fù)，但側(cè)重點(diǎn)各不相同，需要不同課程教員提前規(guī)劃好開課時(shí)間及內(nèi)容，開課順序分別是“雷達(dá)原理”“雷達(dá)信號(hào)處理”“雷達(dá)系統(tǒng)”?！袄走_(dá)原理”側(cè)重對(duì)雷達(dá)通用的測(cè)距、測(cè)角、測(cè)速、測(cè)高等原理性分析，“雷達(dá)信號(hào)處理”側(cè)重雷達(dá)信號(hào)在實(shí)現(xiàn)目標(biāo)回波檢測(cè)時(shí)的具體方法和流程，“雷達(dá)系統(tǒng)”則側(cè)重不同體制、不同用途的雷達(dá)在系統(tǒng)上的差異。

為保證教學(xué)效果，在線課程教學(xué)人數(shù)不宜過多。該班次學(xué)員共15人，班次規(guī)模較小，便于開展靈活多樣的課程組織形式，例如研討式教學(xué)、翻轉(zhuǎn)式教學(xué)，課堂互動(dòng)的效果也容易體現(xiàn)出來。如果班次人數(shù)較多，則教學(xué)形式受限，需要進(jìn)行分班教學(xué)，但因?yàn)槭状芜M(jìn)行在線教學(xué)，每門課程仍安排了兩名教員，以保障在線教學(xué)的順利開展。

2 在線教學(xué)課程教學(xué)設(shè)計(jì)

符合在線教學(xué)特點(diǎn)的課程教學(xué)設(shè)計(jì)能夠使得在線教學(xué)的組織實(shí)施變得更加高效，傳統(tǒng)的課程教學(xué)設(shè)計(jì)往往針對(duì)教學(xué)內(nèi)容，缺乏對(duì)教學(xué)環(huán)境的思考。而基于互聯(lián)網(wǎng)的在線教學(xué)，必須突出互聯(lián)網(wǎng)的鮮明特色，否則后續(xù)的在線教學(xué)無法順利地組織實(shí)施。

2.1 在線教學(xué)平臺(tái)選擇

現(xiàn)階段能夠開展在線教學(xué)的平臺(tái)較多，其功能特點(diǎn)各有不同，如表1所示，需要根據(jù)課程和學(xué)情特點(diǎn)進(jìn)行選擇，針對(duì)教學(xué)內(nèi)容的專業(yè)性及班次大小，最終選擇了釘釘作為在線教學(xué)的主要平臺(tái)，釘釘直播作為在線教學(xué)的主要形式，其直播回放便于學(xué)員課后的復(fù)習(xí)；釘釘會(huì)議主要作為實(shí)踐課、研討課的開展，便于師生互動(dòng)和討論；釘釘班級(jí)群可以課下答疑解惑，更主要是其簽到、布置作業(yè)、成績(jī)管理和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等功能便于進(jìn)行教學(xué)管理和考核評(píng)價(jià)。

表1 各類直播教學(xué)平臺(tái)橫評(píng)

2.2 在線教學(xué)內(nèi)容更新

在線教學(xué)是開放性的，不能只是將以往的教學(xué)內(nèi)容簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)移到線上，互聯(lián)網(wǎng)上教學(xué)資源豐富，更應(yīng)該好好利用，以豐富和擴(kuò)展教學(xué)內(nèi)容。同時(shí)，需要對(duì)內(nèi)容進(jìn)行篩選，去粗取精，與自身教學(xué)大綱和教學(xué)目標(biāo)相適應(yīng)，而不是一股腦全部給學(xué)生，這樣可能讓學(xué)員無從選擇，甚至偏離我們本身的教學(xué)目標(biāo)。通過搜集整理，主要是將西安電子科技大學(xué)的“雷達(dá)原理”和“雷達(dá)信號(hào)處理”教學(xué)視頻和課件、海軍航空大學(xué)的“航空雷達(dá)原理”等優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源進(jìn)行整合，并結(jié)合自身院校雷達(dá)專業(yè)特點(diǎn)，將其增加擴(kuò)充到教學(xué)內(nèi)容中，以保障教學(xué)內(nèi)容的豐富和飽滿。

3 在線教學(xué)組織實(shí)施

根據(jù)課程安排，此次在線教學(xué)主要有理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)和研討教學(xué)三種主要形式，其中理論講授主要以直播教學(xué)為主，實(shí)踐教學(xué)采用編程仿真教學(xué)形式，而針對(duì)某些重難點(diǎn)和關(guān)注度較高的問題，則采用會(huì)議研討方式。

3.1 理論直播教學(xué)

理論直播教學(xué)不僅僅是將教學(xué)內(nèi)容講授完畢，線上教學(xué)要更多地關(guān)注學(xué)員的學(xué)習(xí)情況，這就需要加強(qiáng)課上互動(dòng)設(shè)計(jì)，不能成為一個(gè)人的課堂[4]。

首先對(duì)上次作業(yè)進(jìn)行講評(píng)及重難點(diǎn)部分復(fù)習(xí)，一般選擇3～5名學(xué)員進(jìn)行連麥回答，增加師生互動(dòng)。授課時(shí)，將PPT和互動(dòng)板都放在界面上，為了加強(qiáng)交流，經(jīng)常出些2選1的選擇題，讓大家選擇，既加強(qiáng)了交流互動(dòng)，又能觀察學(xué)員是否都在聽課。同時(shí)，時(shí)刻關(guān)注互動(dòng)區(qū)的學(xué)員提問，及時(shí)進(jìn)行解答，對(duì)于一些難以理解的問題，及時(shí)利用釘釘中的白板功能，畫些簡(jiǎn)單示意圖幫助學(xué)員理解問題。

3.2 編程實(shí)踐教學(xué)

教學(xué)過程中的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)主要是利用筆記本電腦進(jìn)行Matlab軟件編程，Matlab軟件是一款圖形化的數(shù)學(xué)軟件，國(guó)內(nèi)外很多高校都采用Matlab作為教學(xué)工具開展實(shí)踐方面的教學(xué)。實(shí)踐環(huán)節(jié)主要是帶領(lǐng)學(xué)員對(duì)教學(xué)過程中的一些抽象算法進(jìn)行仿真實(shí)現(xiàn)，讓學(xué)員通過動(dòng)手編程實(shí)現(xiàn)，讓復(fù)雜抽象的算法公式，變成形象的圖形信號(hào)，讓學(xué)員對(duì)所學(xué)內(nèi)容更加容易理解和記憶，為將來的畢業(yè)設(shè)計(jì)、論文撰寫都打下一定的編程基礎(chǔ)。學(xué)員通過在線一邊學(xué)習(xí)一邊動(dòng)手實(shí)現(xiàn)，課后提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，一是有成就感，二是確實(shí)學(xué)習(xí)到了知識(shí)，從反饋情況來看，實(shí)踐編程教學(xué)效果明顯。

3.3 會(huì)議研討教學(xué)

理論直播教學(xué)3～5次課后，對(duì)于其中某些重難點(diǎn)和關(guān)注度較高的問題，會(huì)組織一次會(huì)議研討教學(xué)，教員針對(duì)某個(gè)話題拋磚引玉，學(xué)員利用互聯(lián)網(wǎng)查找相關(guān)資源，展開討論，一方面調(diào)動(dòng)起大家的積極性，另一方面對(duì)于這些問題會(huì)理解得更加透徹。

例如，在“雷達(dá)系統(tǒng)”講到相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)時(shí)，教員將70周年大閱兵偵察預(yù)警方隊(duì)中國(guó)自主研發(fā)的305A和305B三坐標(biāo)相控陣?yán)走_(dá)為話題，讓學(xué)員查找國(guó)內(nèi)外相控陣?yán)走_(dá)資料，展開討論，比比裝備性能，增強(qiáng)了學(xué)員對(duì)裝備的學(xué)習(xí)興趣，將理論和裝備更好地結(jié)合起來。又比如“雷達(dá)信號(hào)處理”中講到脈沖壓縮時(shí)，理論比較抽象，學(xué)員難以理解，而互聯(lián)網(wǎng)上的百度、搜狗、頭條和知乎中都有很多優(yōu)質(zhì)的原創(chuàng)作者，他們將各種抽象的理論通過比喻、圖形、動(dòng)畫等方式進(jìn)行講解，各有特色，學(xué)員在研討時(shí)，針對(duì)問題，查找問題不同的解答方式，一方面將知識(shí)學(xué)得更牢，另一方面學(xué)會(huì)了利用互聯(lián)網(wǎng)解決各種疑難問題的方法。

4 在線教學(xué)監(jiān)督管理

在線教學(xué)課堂讓教學(xué)管理相對(duì)薄弱，通過利用在線教學(xué)平臺(tái)的各種工具能夠加強(qiáng)對(duì)學(xué)員的監(jiān)督，保證教學(xué)效果。主要是通過課前、課中和課后三個(gè)階段進(jìn)行監(jiān)督管理。

4.1 課前簽到

每次上課前10分鐘組織學(xué)員在線簽到，同時(shí)設(shè)定截止時(shí)間，每次簽到情況一目了然，對(duì)于未簽到學(xué)員及時(shí)通過微信、電話提醒，保證學(xué)員能夠按時(shí)進(jìn)入直播課堂，進(jìn)行學(xué)習(xí)。

4.2 課中互動(dòng)

在直播教學(xué)過程中，為保證學(xué)員時(shí)刻在位，會(huì)隨機(jī)指定學(xué)員回答問題。同時(shí)，每隔幾分鐘在互動(dòng)區(qū)發(fā)布選擇題，保證每名學(xué)員都能及時(shí)回答并提交答案，確保學(xué)員始終在跟隨教員的教學(xué)進(jìn)度，通過互動(dòng)，吸引學(xué)員。

4.3 課后作業(yè)

每次課后，利用家校本功能進(jìn)行作業(yè)布置，要求下次課前提交，保證學(xué)員的課后復(fù)習(xí)。教員對(duì)作業(yè)進(jìn)行批改，能夠及時(shí)掌握學(xué)員的學(xué)習(xí)情況，對(duì)于普遍存在的錯(cuò)誤會(huì)在下次課前通過提問、解答等方式進(jìn)行糾正。

5 在線教學(xué)考核評(píng)價(jià)

在線教學(xué)平臺(tái)的一個(gè)突出特點(diǎn)是教學(xué)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)管理，便于我們進(jìn)行形成性成績(jī)的考核評(píng)價(jià)[5]，同時(shí)也可以通過視頻監(jiān)控形式進(jìn)行終結(jié)性成績(jī)考核。

5.1 形成性成績(jī)考核評(píng)價(jià)

根據(jù)課前簽到率、課中回答問題和課后作業(yè)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成情況，綜合起來可以對(duì)形成性成績(jī)進(jìn)行更精確的量化打分，同時(shí)保證了形成性成績(jī)的客觀公正。

5.2 終結(jié)性成績(jī)考核評(píng)價(jià)

主要通過試卷網(wǎng)上發(fā)布，學(xué)員網(wǎng)上限時(shí)答題方式進(jìn)行。同時(shí)為便于進(jìn)行監(jiān)督，可將手機(jī)作為監(jiān)控?cái)z像頭，教員通過視頻會(huì)議的方式進(jìn)行監(jiān)考，能夠觀察每名學(xué)員的答題情況，確保無作弊情況發(fā)生。

6 結(jié)語

隨著新興智能信息技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，構(gòu)建了互動(dòng)化、智能化的在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，出現(xiàn)了微課教學(xué)平臺(tái)、智慧學(xué)習(xí)平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)社區(qū)、個(gè)性化網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間、智慧教室、電子書包等多種模式。從教育技術(shù)的角度來看，在線教學(xué)已經(jīng)從單向的教學(xué)視頻向互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)發(fā)展，從教學(xué)支撐平臺(tái)向有意義的學(xué)習(xí)環(huán)境轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)與反饋的即時(shí)化、師生和生生交流互動(dòng)的立體化、資源推送服務(wù)的智能化，使在線教學(xué)進(jìn)一步向著智慧課堂教學(xué)發(fā)展[6]。

通過雷達(dá)工程專業(yè)課程在線教學(xué)的初次探索和實(shí)踐，對(duì)在線教學(xué)的學(xué)情分析、教學(xué)設(shè)計(jì)、組織實(shí)施、教學(xué)管理、考核評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行了研究，通過歸納梳理，便于對(duì)后續(xù)在線教學(xué)提供有益的建議和方法，對(duì)其他專業(yè)的在線教學(xué)組織提供經(jīng)驗(yàn)和借鑒。