基于互聯網+的導航定位技術專業課教學模式探究與實踐

趙龍 冀磊

摘要：文章通過分析具有國防特色的研究生專業課教學中存在的問題，探究了基于“互聯網+智能手機+黑板”的導航定位技術智慧課堂教學模式，并以研究生精品課《現代導航技術》為例進行了實踐教學，提高了學生們的學習成效。

關鍵詞：教學模式探究;互聯網+;智慧課堂;雨課堂

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

無論古代，還是現代，人們的生產生活和軍事行動都離不開賴以生存的空間環境，需要解決的根本問題是：我在哪里？要去往何方？導航定位技術是伴隨人類誕生而誕生，且隨著人類政治、經濟和軍事活動的發展而不斷發展，迄今已經經歷了數千年的發展歷程，現已成為保證航空、航天、航海、陸地和大眾生活領域中眾多載體安全可靠航行的關鍵技術之一，是人們生產生活和國家經濟、國防和軍隊信息化建設的基礎。為了適應國家和國防信息化建設的需求，培養具有扎實的導航基礎理論知識和豐富的工程實踐經驗的導航定位技術人才是關鍵。

2018年9月10日，習近平同志在“全國教育大會”上的講話中指出，要教育引導學生培養綜合能力，培養創新思維;要著重培養創新型、復合型、應用型人才。但在傳統課堂教學中，以“教師主動講，學生被動學”為主，且缺少互動和相應的課外實踐環節。此外，在當前課程改革的浪潮下，原來1節課50分鐘被壓縮為1節課45分鐘，課堂點名和課堂小測也擠占了教學時間。導致傳統教學過程中出現了很多問題。在傳統導航技術課堂教學中存在以下問題：（1）導航定位原理復雜，數學模型多，在傳統的課堂教學中多以“教師講授，學生聽記”為特征[1]，缺少課堂實踐環節;（2）實驗設備昂貴，無法在課堂教學中為學生提供實踐幫助，而且很多老師將課本知識映射到黑板或PPT上，導致學生興趣不高[2];（3）信息技術的快速發展，智能手機的普及，學生低頭玩手機，注意力不集中等現象已成為困擾當今高校課堂教學的難題，而且導致課堂上老師和學生互動減少，無法使學生有效學習和掌握知識。

隨著高校教育改革的深入，教師的角色和授課方式也發生著轉變，從授課解惑的講解者轉變為引導學生發現問題和解決問題的引導者，引導并培養學生自主學習能力[3]。

為解決導航定位技術傳統課堂教學中存在的問題，本文以研究生課程《現代導航技術》為例來探究基于“互聯網+移動終端+黑板”的智慧課堂教學模式并在實際教學中進行實踐。

一、基于“互聯網+智能手機+黑板”的智慧課堂教學模式

隨著信息技術、互聯網和計算機技術的快速發展，高校都建立了高速的局域網連接——校園網，為學校師生提供教學、科研和綜合信息服務[4]。此外，具有獨立的操作系統和運行空間，且像個人電腦一樣可以由用戶自行安裝軟件或第三方服務商提供的程序的智能手機廣泛普及，為“互聯網+智能手機”的智慧課堂教學模式構建奠定了基礎。

“雨課堂”（Rain Classroom）是學堂在線與清華大學在線教育辦公室共同研發的智慧教學工具，將教學工具巧妙融入PowerPoint與微信中，可支持移動端微信、平臺網頁端的多終端使用，實現了“課前—課中—課后”等不同教學環節的有機銜接，而且以插件形式嵌入到PowerPoint軟件中，具有簡單、輕便和高效等優點。“雨課堂”的結構主要包括：課程、發現、消息和我等四個模塊，如圖1所示，其中課程模塊是使用頻率最高的一個模塊，具有課程列表、學生簽到、課件展示、課堂隨測、學習反饋和作業在線批改等功能。

上課時，學生只需要掃描教師提供的二維碼便可以進入課堂，同步完成課堂出席人員統計，省去了課堂點名環節，增加了有效上課時間。手機終端與投影儀PPT播放同步，通過視頻、圖片和圖形來形象化地展示導航定位技術中的抽象概念、坐標系變換和導航定位的基本原理，建立起基本概念，并利用黑板對其核心數學模型進行推導和總結，加深對基本概念和導航定位原理的理解。在此基礎上，再通過“雨課堂”平臺隨堂小測的限時答題、實時統計和投屏等功能實現課堂師生互動和學習成效監測，使手機從“低頭的工具”變成了“抬頭的利器”。例如在講解“陀螺儀的進動性”時，通過對美國MIT實驗室利用自行車車輪制作的陀螺儀進動性演示視頻進行展示、分析和講解，并輔以實際的二自由度陀螺儀實物教具供學生親自體驗陀螺儀的進動性，為慣性平臺和慣性導航的講解奠定基礎。又例如，在講解完慣性導航系統的原理時，投影儀和手機端顯示出系統實現的原理框圖，在黑板上歸納每一個模塊的實現流程、主要數學模型和每個數學模型的物理含義以及工程中需要注意的問題，使學生既掌握每個知識點的實現原理和數學模型，也掌握所有知識點間的關聯關系。

在課后，學生可利用校園網隨時隨地登錄“雨課堂”學習和預習所有PPT中的內容，并將不懂的內容反饋給老師，同時將老師課堂留的作業進行作答和上傳。老師也可以在線批改作業并對每個同學的作業情況進行打分和評價。

二、智慧課堂實踐教學成效

為了更好地評價基于“互聯網+”的“雨課堂”在《現代導航技術》專業課教學中應用成效，設計了1—5分制（表示“非常不滿意-非常滿意”）的矩陣量表式調查問卷，并對所有選課同學進行問卷調查，其中涉及“雨課堂”應用成效的調查問卷統計結果如表1所示。

通過對表1中的統計結果進行分析可知，該部分問題的均分為4.43，表明學生對教師采用基于“互聯網+”的“雨課堂”用于《現代導航技術》專業課教學和學習中這一行為有積極的認知度和接受度，特別是對“有利于學習反饋和師生間交流”、“‘雨課堂更利于預習、復習和知識掌握情況反饋”和“有利于作業思考，在線答和改”等內容給予了較高的認可度。

三、結束語

在互聯網和智能手機普及的今天，基于“互聯網+智能手機+黑板”的智慧教學模式有利于教師和學生間的互動學習，也有利于教師對課程全周期的掌控，特別是在專業性較強的《現代導航技術》課程中應用更有利于學生對專業知識和數學模型的理解和掌握。

參考文獻：

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

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

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

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