瞄準實戰(zhàn)化需求的基礎(chǔ)實驗教學體系重構(gòu)與實踐

蘇學軍　呂海燕　趙媛

［摘 要］文章瞄準實戰(zhàn)化需求，以信息化技術(shù)為支撐，以學員自主學習能力、創(chuàng)新實踐能力和崗位任職能力培養(yǎng)為目標，構(gòu)建 “1+X”（“1”是對原有各實驗教學平臺整合、優(yōu)化后的綜合教學平臺， “X”是由教材、MOOC、微課、案例庫、教學評價等多維度模塊組成的動態(tài)教學資源庫）立體化、多維度的實驗教學內(nèi)容體系，搭建“內(nèi)驅(qū)式”學員創(chuàng)新實踐俱樂部平臺，創(chuàng)新“6C+6D”式（“6C”：軍政能力、思辨能力、創(chuàng)新能力、實踐能力、協(xié)作能力、自學能力；“6D”：以證代考、分級考評、項目競賽、答辯展示、形成考核、實操演示）學員綜合素質(zhì)考核評價體系等實現(xiàn)基礎(chǔ)實驗教學體系的重構(gòu)與優(yōu)化。經(jīng)過4年多的探索實踐，學員實戰(zhàn)需求創(chuàng)新實踐能力、教員曉戰(zhàn)善教水平顯著提高，研究成果對軍隊院?；A(chǔ)課程實戰(zhàn)化教學改革具有借鑒意義。

［關(guān)鍵詞］教學平臺；教學資源； “內(nèi)趨式”創(chuàng)新平臺；綜合素質(zhì)模型

［中圖分類號］ G642.423 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2022）10-0014-04

基礎(chǔ)實驗教學作為院?；A(chǔ)教學工作中非常重要的組成部分，其受眾面廣且是學員后續(xù)課程的基礎(chǔ)，在培養(yǎng)學員崗位任職能力、創(chuàng)新實踐能力中起著不可替代的作用。本項目瞄準實戰(zhàn)化需求，緊密圍繞實戰(zhàn)化教學的內(nèi)涵，以信息化技術(shù)為支撐，以學員自主學習能力、創(chuàng)新實踐能力和崗位任職能力培養(yǎng)為目標，對原有基礎(chǔ)實驗教學內(nèi)容體系進行了重構(gòu)與優(yōu)化，構(gòu)建了“1+X”立體化、多維度的教學內(nèi)容體系，實現(xiàn)了基礎(chǔ)實驗教學內(nèi)容的系統(tǒng)性、動態(tài)性、靈活性、共享性與前瞻性。體系中的“1”是在原有各實驗教學平臺的基礎(chǔ)上，構(gòu)建一個開放、共享的立體化網(wǎng)絡虛擬平臺，將基礎(chǔ)實驗教學各種資源在物理空間、信息空間中進行有機結(jié)合，進而實現(xiàn)教學資源利用率最大化。體系中的“X”由教材、MOOC、微課、經(jīng)典案例、虛擬實驗、學科前沿資源、教學評價等多維度模塊組成，該模塊可以根據(jù)實戰(zhàn)化需求對各教學資源庫實施動態(tài)更新、重組。重構(gòu)后的“1+X”實驗教學內(nèi)容體系，實現(xiàn)了“四個深度融合”，即“在線學習與線下學習”“自主學習與集體學習”“課堂學習與自主探究”“傳統(tǒng)課堂與網(wǎng)絡課堂”的全面深度融合，實現(xiàn)了基礎(chǔ)實驗教學目標與培養(yǎng)實戰(zhàn)化能力素養(yǎng)的一致性。該體系主要解決了基礎(chǔ)實驗教學中存在的如下4個教學問題：1.教學資源平臺相對分離，共享性、利用率不高，教學資源形式單一、軍事應用特色不足；2.學員創(chuàng)新實踐平臺不能很好地激發(fā)學員主動創(chuàng)新的意識；3.對學員崗位任職能力的考核針對性不強；4.實驗教員隊伍能力素質(zhì)與新型教學內(nèi)容體系需求不符。

一、以信息化手段為依托，構(gòu)建開放型基礎(chǔ)實驗綜合教學平臺

依托專用網(wǎng)進行“1”平臺的PC版整體搭建，整合優(yōu)化計算機基礎(chǔ)信息化導學平臺、電子設計創(chuàng)新實踐教學平臺等6個子平臺。同時，開發(fā)了平臺的移動終端版，實現(xiàn)了“口袋”里的實驗室，有效提高了教學資源的共享性和利用率，實現(xiàn)了線上線下深度融合的全過程教學管理。

（一）緊跟信息化技術(shù)發(fā)展，依托專用網(wǎng)進行平臺的整體搭建

開放型基礎(chǔ)實驗綜合教學平臺以專網(wǎng)為依托，基于開放、共享、安全、可靠原則，以學員能力生成為導向構(gòu)建完成。該平臺由6個子平臺組成（如圖1所示），分別包括：信息化導學平臺、機械工程虛擬實驗平臺、工程力學實驗平臺、大學物理虛擬實驗平臺、大學化學虛擬實驗平臺、電子設計創(chuàng)新實踐平臺。平臺緊跟“互聯(lián)網(wǎng)+”發(fā)展的步伐，同時開發(fā)了平臺的移動終端版。開放型基礎(chǔ)實驗綜合教學平臺的建立，實現(xiàn)了實驗教學的整合與優(yōu)化。平臺提供基礎(chǔ)實驗項目的相關(guān)學習資料、虛擬設備、網(wǎng)上輔導以及自我檢測等條件，學員可進行反復學習和實驗技能訓練而不增加設備的消耗，這有利于培養(yǎng)學員的自主學習能力、提升學員的實驗技能，并提高實驗教學效率。

（二）依托“互聯(lián)網(wǎng)+”的優(yōu)勢，實現(xiàn)“口袋”里的實驗室，為教學模式由“知識傳授型”向“素質(zhì)養(yǎng)成型”轉(zhuǎn)變提供保障

緊跟信息技術(shù)發(fā)展，充分發(fā)揮移動學習的優(yōu)勢，在已完成PC端實驗教學平臺的基礎(chǔ)上，基于手持移動終端進行“移動平臺”設計，以實現(xiàn)“口袋”里的實驗室，從而使基礎(chǔ)實驗教學模式得到進一步優(yōu)化，把學員從游戲中拉回自學課程知識上，確保學員可以隨時隨地開展實驗學習。同時，平臺學習資源面向所有用戶開放，能夠充分滿足不同專業(yè)學習者的學習需求，打破了面向固定專業(yè)的實驗教學壁壘，切實實現(xiàn)了實驗學習不受時間、場地、設備、專業(yè)的等客觀因素的影響。

（三）以開放共享平臺為支撐，實現(xiàn)實驗教學全過程管理

基于該開放性綜合實驗教學平臺，實施 “多元融合，協(xié)同驅(qū)動”的教學模式（如圖2所示），進而實現(xiàn)教學的全過程管理。學員通過平臺，在走進實驗室前就明確了實驗項目要求、操作流程與方法、注意事項等基本問題。教員通過平臺對實驗教學過程進行管理，對實驗項目進行設置，通過網(wǎng)絡論壇對學員進行輔導，對實驗結(jié)果數(shù)據(jù)進行檢查；學員通過平臺使用實驗仿真軟件，掌握實驗儀器設備的功能及操作規(guī)程，自主地進行實驗并通過網(wǎng)絡平臺上傳實驗報告；平臺打破了空間、時間的限制，為學員提供了生動、逼真的實驗學習環(huán)境，使學員成為虛擬環(huán)境的參與者，這極大地調(diào)動了學員的學習積極性。平臺中的反饋數(shù)據(jù)能夠更好地反饋教員教學過程中出現(xiàn)的問題，幫助教員提高教學內(nèi)容設計、教材編寫、教學案例設計、教育資源制作等能力。

二、以崗位任職能力培養(yǎng)為牽引，建設多維度、動態(tài)化教學資源

聚焦實戰(zhàn)、突出創(chuàng)新，以趣味性、實戰(zhàn)化為出發(fā)點，將新訓法、新技術(shù)融入教學資源庫建設，建成了“教材、MOOC、微課、案例、虛擬實驗”等多維度的“X”立體化動態(tài)教學資源庫。由此拓展搭建了計算機設計、電子設計等四大 “內(nèi)驅(qū)式”創(chuàng)新實踐俱樂部，更好地滿足了學員自主創(chuàng)新的需求，有效提升了學員的創(chuàng)新實踐能力。

（一）教材建設

聚焦實戰(zhàn)、突出創(chuàng)新，大力挖掘各基礎(chǔ)實驗課程與軍事應用之間的聯(lián)系，力求將新戰(zhàn)例、新訓法、新技術(shù)融入教材。內(nèi)容設計上突出針對性、先進性和實用性，促使基礎(chǔ)實驗教學緊貼軍事應用落地生根。以體現(xiàn)軍事現(xiàn)代教育思想、突出軍事應用為前提，注重將“知識、能力、素質(zhì)”融入其中，以建設高質(zhì)教材和精品課程為目標，編寫了《大學計算機基礎(chǔ)實驗教程》《大學物理教程》《電子技術(shù)綜合實踐》三門海軍重點建設教材，這三門教材均已由國防工業(yè)出版社出版并投入使用。

（二）MOOC建設

MOOC是“互聯(lián)網(wǎng)+”時代教學資源的重要組成部分，因此我們結(jié)合實驗教學內(nèi)容的特點，有重點、高質(zhì)量地推進MOOC課程建設。海軍航空大學（以下簡稱“我校”）首門DIY MOOC課程“妙趣橫生C之征程”，于2017年上線國防科大“夢課”平臺。該課程教學案例設計以趣味性、實戰(zhàn)化為出發(fā)點，將整個課程的知識點融入大量的軍事特色突出的教學案例中，大大提升了學員的學習興趣，開辟了一條很好的通往計算機程序設計的入門之路，為提高學員的信息素養(yǎng)、增強學員對信息化戰(zhàn)爭的理解發(fā)揮了重要作用。該課程同時上線軍事職業(yè)教育平臺，目前已開設4期，選課人數(shù)達781人，學員反響好、學習熱情高。MOOC課程“物理在軍事裝備中的應用”，共計54學時，已上線軍事職業(yè)教育平臺，第一期選課人數(shù)已達168人；MOOC課程“等離子氧化在軍事中的應用”已通過海軍立項并投入建設。

（三）微課建設

基礎(chǔ)實驗課程由于具有實踐性強、操作性強、知識點分散、內(nèi)容涉及范圍廣等特點，非常適合制作成微課教學資源。因此，課程組以學員崗位任職能力培養(yǎng)為出發(fā)點，結(jié)合各基礎(chǔ)實驗教學內(nèi)容特色，深入挖掘教學內(nèi)容與軍事應用的切合點，建設了一系列包含“沒有硝煙的攻防——網(wǎng)絡安全”“韓信點兵，談窮舉之道”“電文破譯”“航空插頭焊接技巧”“隨時轉(zhuǎn)向的命運列車”等軍事特色突出的質(zhì)量高、應用效果好的微課程。學員借助這些豐富的微課教學資源，利用碎片化的時間進行自主學習，有效解決了基礎(chǔ)實驗課教學面臨的課時少、知識量大、學習效果差等問題。

（四）案例庫建設

以貼近實戰(zhàn)、激發(fā)興趣、注重時效為原則，通過到部隊崗位調(diào)研、為部隊服務、科研項目轉(zhuǎn)化等方式，在注重案例設計的真實性、時效性、典型性和針對性的基礎(chǔ)上，建設豐富的案例庫。以計算機實驗教學為例，為了通過教學案例介紹軍事信息系統(tǒng)的基本概念、發(fā)展歷程、信息技術(shù)的應用等，引導學員感受信息技術(shù)的發(fā)展給戰(zhàn)術(shù)、戰(zhàn)略、訓練管理等軍事領(lǐng)域帶來的變化，引導學員采用相關(guān)技術(shù)解決典型的軍事應用問題，課程組設計了如《計算機求解問題——遞歸之應急救援任務保障點設置》（獲軍隊院校計算機基礎(chǔ)課程教學案例設計競賽一等獎）、《貪心設計之航空裝載問題解決》等高質(zhì)量的典型案例。

三、以創(chuàng)新實踐俱樂部為支撐，為學員提供“內(nèi)趨式創(chuàng)新”平臺

（一）結(jié)合各實驗教學模塊特色，運行四大創(chuàng)新實踐俱樂部

“計算機設計俱樂部”“物理創(chuàng)新俱樂部”“電子設計俱樂部”和“機械創(chuàng)新俱樂部”四大創(chuàng)新實踐俱樂部與主要基礎(chǔ)實驗教學融合運行。與課堂教學相比，學員俱樂部活動更加注重理論與實踐的結(jié)合，更加注重知識向能力的轉(zhuǎn)化，以培養(yǎng)學員的自主學習能力、知識應用能力、創(chuàng)新實踐能力、組織管理能力、團隊合作能力等為目標，有計劃、有組織地開展日?；顒?。

（二）以創(chuàng)新實踐俱樂部為支撐，鼓勵學員參加創(chuàng)新設計大賽

在開展日?；顒拥幕A(chǔ)上，俱樂部鼓勵學員積極參加中國大學生計算機設計大賽、中國大學生機械工程創(chuàng)新大賽、大學生物理科技大賽、全國大學生電子設計競賽等各類權(quán)威的、高質(zhì)量的創(chuàng)新設計大賽，每年都有200多名學員參加這些大賽并且取得了較好的成績，有效地促進了學員創(chuàng)新實踐能力的提升。

四、以崗位任職能力為驅(qū)動，構(gòu)建學員綜合素質(zhì)考核評價體系

以崗位任職能力為驅(qū)動，篩選不同課程的經(jīng)典實驗項目，提煉實驗項目的能力培養(yǎng)目標，構(gòu)建學員綜合能力素質(zhì)模型、評價指標體系和考評機制。

（一）基于實戰(zhàn)化需求，構(gòu)建“6C”式學員綜合素質(zhì)模型

通過研究實戰(zhàn)化內(nèi)在需求，結(jié)合基礎(chǔ)實驗課程教學特點，提煉出與培養(yǎng)過程、能力、目標相契合的“四大核心”實戰(zhàn)化能力需求，即協(xié)同作戰(zhàn)需求、實時高效需求、適度模擬需求、高度預判需求，并以此為基礎(chǔ)構(gòu)建了以軍政能力、思辨能力、創(chuàng)新能力、協(xié)作能力、實踐能力、自學能力為核心的“6C”式學員綜合素質(zhì)模型（如表1所示），同時建立了實驗教學內(nèi)容各模塊與各能力培養(yǎng)之間的關(guān)聯(lián)模型。

（二）基于“6C”式學員綜合素質(zhì)模型，構(gòu)建兩級模型評價指標體系

以上述六大核心能力為一級指標，對每個一級指標設置多個二級指標，對各素質(zhì)要求的行為能力進行具體限定并設置其指標評價標準，構(gòu)建了5個一級、15個二級的兩級模型評價指標體系，其中各指標的在評價體系中的權(quán)重如表2所示。

（三）基于兩級模型評價指標體系，構(gòu)建“6D”式多元化考評機制

教學評價主要從學習過程、學習效果和學習態(tài)度三個方面，在引導學員創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，圍繞“三度”（參與度、效果度、認可度） 、“三性”（互動性、創(chuàng)新性、應變性），采用以證代考、分級考評、項目競賽、答辯式、實操演示“6D”（六維度）結(jié)合的考評機制實現(xiàn)全面評價，如表3所示。

五、教學實踐效果

（一）教育理論研究成效顯著，教學改革成果突出

近年來，課程教學改革項目組共完成各級教育、教學研究等項目14項：獲院校級教育理論研究優(yōu)秀成果二等獎3項、教學改革成果一等獎2項、二等獎2項、三等獎2項、軍隊院校教學優(yōu)秀論文一等獎1項；項目組1人獲“向?qū)崙?zhàn)聚焦、向部隊靠攏”教學改革工程特別貢獻獎、11人次指導學員參加各級各類競賽獲“優(yōu)秀指導教師”稱號；項目組成員發(fā)表教學研究論文51篇，其中SCI檢索1篇，《實驗室研究與探索》《實驗技術(shù)與管理》《大學教育》等中文核心期刊26篇。

（二）教學資源建設多維全面，建設質(zhì)量水平高

我們編寫出版了教材7部，其中獲海軍重點建設教材3部（均由國防工業(yè)出版社出版）、海軍優(yōu)秀電教教材二等獎2項、全國多媒體課件大賽一等獎2項、二等獎1項、海軍院校和訓練機構(gòu)優(yōu)秀課程一等獎1項。建設了MOOC課程5門、微課38門、教學案例46個、虛擬實驗52個。教學資源累計獲獎25項，其中，獲全國電工電子基礎(chǔ)課程實驗教學案例設計競賽、全國微課視頻制作大賽、軍隊院校課程教學微課、案例設計競賽等各項賽事一等獎3項、二等獎2項、三等獎3項等。

（三）學員創(chuàng)新實踐能力提升明顯，學科競賽屢創(chuàng)佳績

2017年以來，學員參加中國大學生計算機設計大賽、電子設計競賽等9項學科領(lǐng)域的權(quán)威性創(chuàng)新設計大賽，累計獲獎132項，其中獲國家級一等獎6項、二等獎11項、三等獎9項，獲山東省一等獎30項、二等獎36項。在ACM國際大學生程序設計競賽中，我校學員獲亞洲區(qū)域級銅獎1項，12名學員參加中國大學生機械工程創(chuàng)新創(chuàng)意大賽取得見習物流工程師資格，我校連續(xù)4屆獲“優(yōu)秀組織獎”。

六、總結(jié)

本文緊貼實戰(zhàn)化教學需求，以教育理論研究為基礎(chǔ)，以基礎(chǔ)實驗教學內(nèi)容體系重構(gòu)與實踐為突破口，建設了一系列“軍味、海味、戰(zhàn)味”突出的教材、MOOC課程、微課、案例庫、虛擬實驗等；以提升學員核心能力為目標，搭建了“內(nèi)驅(qū)式”學員創(chuàng)新實踐俱樂部平臺，構(gòu)建了學員以六大核心能力為標準的綜合素質(zhì)考核評價體系等。經(jīng)過4年多的探索實踐，基礎(chǔ)實驗教學實戰(zhàn)化教學水平顯著提高，學員的綜合能力得到了有效提升。

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［責任編輯：陳 明］