“導航工程概論”課程的教學方法和手段探索

于瑞航 張禮廉 吳美平

摘 要 “導航工程概論”是導航工程專業本科生的專業必修課，在導航工程專業系列課程學習中占有非常基礎的地位。針對本課程知識點多、信息量大，學生學業較重、學習時間碎片化等特點，本文旨在探索合適的教學方法和教學手段，以提高課堂教學質量和效率。

關鍵詞 導航工程概論 教學方法 教學手段 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

“導航工程概論”課程是導航工程專業的專業基礎必修課，主要任務是學習各種導航技術的基本概念、原理、方法和應用技術。該課程的特點是信息量大、知識點多、入門容易深入難，再加上學生學習時間碎片化等學情特點，筆者結合近年來講授該課程的教學實踐經驗，秉承“以學員成長為中心”的教育理念對本門課程的教學方法和教學手段進行探索，以提高教學質量和效率。

1 教學方法改革

“導航工程概論”課程是導航工程專業的一門專業基礎必修課，主要任務是學習各種導航技術的基本概念、原理、方法和應用技術，為學員今后從事導航技術及相關領域的研究和工作打下堅實基礎。但是這門課程零碎知識點分散、信息量大，導致學生學習起來難度較大、興趣不高。筆者講授該門課程的幾年時間中，秉承“以學員成長為中心”的教育理念，探索了一系列適合本課程教學的教學方法，從而增強學習效果。

1.1 發揮主體作用，激發學習主動性

當前學生學習任務繁重，學習時間成碎片化，如果不能引導學員發揮學習的主觀能動性，一味被動的填鴨式學習，全程走馬觀花、考前突擊、考后就忘，必然不會取得理想的學習效果。要在有限課時內完成教學大綱要求的全部內容，如果學生在課上和課后沒有進行有計劃地自主學習，將很難完成學習任務。在課后學習的過程中，不可避免遇到自己不懂又不能及時解決的問題，這將對學員深入學習的主動性和積極性造成不利影響。[1]學員是課程教學的主體，教師要為學員創造良好的學習環境，引導學員養成獨立學習的習慣，充分調動學員學習的主動性和積極性，充分發揮其學習潛力。既要提高學員對自主學習的掌控能力，又要讓學生在學習過程中不斷獲得成績感，同時還要激發學員對學習內容的內在興趣。[2]例如在每節課的設計中，都會設計一個與本節課內容相關又比較有趣的問題導入環節造成懸念，通過這種方式不但能提高學員的學習興趣，也可以促使其產生強烈求知欲去主動學習，真正把教學重心從“教”轉到“學”上。

1.2 重視問題導向，開展探究式教學

問題是探究式教學核心與載體，提出問題的恰當與否是能否順利開展探究式教學的關鍵。探究式教學方法是一種以實際問題為導向、以創新體驗為載體、以培養學員綜合能力為目標的新型教學方法。[3]從教學角度講，問題的提出需要根據本節課教學內容以及重難點知識單元，通過創設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學生主動去探索和解決問題。

例如在講授衛星導航模塊內容時，提出“2011年，伊朗是如何俘獲當時美國最先進的RQ-170隱身無人機？”的問題。結合本節課要學習的“衛星信號對抗與欺騙技術”的教學內容，以這個問題為切入點，引導學員探究衛星導航內容中的衛星信號欺騙技術等知識，從而與學員一起從衛星導航的基本概念和原理出發，由淺入深、不斷探究，直至搞清楚目前最先進的衛星欺騙的關鍵技術。在這一過程中，提出合適的問題是基礎，引導學生不斷探究、逐步深入學習是關鍵。基于問題導向的探究式教學方法有助于學員全面系統構建課程知識體系，提高對所學知識的理解把握能力，在本門課程的課堂教學實踐上取得了較好的應用效果。

1.3 比較歸納知識點，加深課程理解

“導航工程概論”這門課程采用模塊化教學，在學習了導航基本知識的基礎上，將教學內容進行模塊化打包，主要講解各種導航技術如慣性導航、無線電導航、衛星導航、天文導航、特征匹配導航技術，以及以慣慣性導航為基礎的組合導航等多種導航技術。作為導航工程專業的基礎課程，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、缺乏邏輯上的關聯，信息量大、關系易混淆等問題。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容進行逐級遞進順序歸納;二是列表比較歸納法，通過列表的形式，進行橫向歸納比較;三是案例歸納法，通過典型案例，將案例中涉及的原理、結構和方法等知識點有機聯系總結。[4]

在講授無線電導航和衛星導航等內容后，及時將二者的特點進行對比，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，又對比分析二者區別所在。通過多種方法的比較歸納，幫助同學們建立知識框架、理清脈絡關系，這樣即使所學內容知識量大，也會加深對各自內容知識的理解，防止互相混淆。

2 教學手段改革

2.1 多種教學手段并用，充實教學設計

多種教學手段并用，不僅有利于學習者知識和技能的獲取，還可以充分挖掘其創造潛力。運用多種教學手段，發揮各種教學手段的優點，規避各自的短處，以達到更好的教學效果。[5]

導航工程概論課程內容豐富但學時較少，如果只采用傳統板書和電子教案的教學手段，效率低下且內容不夠豐富飽滿，容易造成課堂信息量少、教學內容不能按時完成等問題。各類導航技術發展迅速，除了需要與時俱進、不斷豐富內容素材之外，還要針對不同教學內容，選擇如電子課件、電子黑板、圖片展示、視頻播放、實物投影、樣機課堂展示等多種手段，同時提供對應內容相關的網上學習資源鏈接，引導學生根據自己興趣不斷探索，豐富課堂教學形式，以提高教學效率。

2.2 采用“雨課堂”教輔手段，助力教學全過程

雨課堂由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，旨在連接師生的智能終端，將課前-課上-課后的每一個環節都賦予全新體驗，著力提供快捷免費、為所有教育教學過程提供了智能化、數據化信息支持。“雨課堂”目的在于將課外學習及課堂教學兩者相融合，讓教師與學生之間互動交流、實時在線。[6]

在導航工程概論課程的教學過程中，課前通過雨課堂發布預習任務，搭建課外預習與課堂教學間的溝通橋梁;課上實時答題、彈幕互動，將帶有動畫、視頻的課件推送到學員手機，增強學生學習的主動參與感;課后通過雨課堂發布課后作業，并完成完整立體的數據統計分析，個性化報表以便老師掌握課程教學全過程的數據支撐，從而不斷改進教學設計，提高教學質量。

2.3 暢通課外反饋渠道，鞏固學習成效

教學不僅僅只在課堂進行，對教師來講，教學是包括了課前調查、教學設計和教學反思等多個環節。課前調查包括對課程特點、學生情況的調研把握，基于課前調查進行教學方法、電子教案、課堂板書和課后作業的設計。課后還需要結合學員反饋、作業情況及聽課專家意見進行教學反思，并以此不斷改進教學設計，從而形成完整的閉環。

除了課堂教學，課外的交流與學習也是非常重要。暢通反饋渠道，經常與學員進行互動討論，指導學生閱讀《導航技術基礎》《導航原理》等輔導教材以及相應的專業期刊，以拓展學員視野。課后作業布置學員利用思維導圖的形式，繪制本次課程的知識脈絡圖，根據已有知識脈絡不斷延伸擴展，以幫助學員養成學無止境、不斷探索的良好學習習慣。

充分利用網絡資源，登錄網絡教學平臺，通過學習學堂在線、中國大學MOOC（慕課）的網絡資源，集眾家之所長，加深學員對相關知識的理解把握，提升學員搜索資源、不斷學習的能力。[7]

3 結論

通過“導航工程概論”課程的教學方法和教學手段改革，充分發揮學員主體作用、激發學習主動性，重視實際問題導向、開展探究式教學，暢通反饋渠道、不斷鞏固學習成效，提高本門課的教學質量和學習效率，為進一步學習導航工程系列課程打下堅實基礎。教學改革是一項系統工程，需要不斷探索新的教學方法和手段，以培養更多導航技術領域專門人才。

參考文獻

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[4] 黃天明，馬步國，黃海珍，莫發榮，羅國容.組織學復習中的歸納方法探討[J].基礎醫學教育，2017.19（12）：916-919.

[5] 曹凈植，王曉杰，寧南.多要素融合下課堂教學方式的構建[J].黑龍江高教研究，2016（10）：157-159.

[6] 周艷.基于“雨課堂”的《計算應用基礎》混合式學習模式探討[J].才智，2019（26）：90-91.

[7] 趙峰，薛璐婕.關于研究生課程“教育管理學”教學的研究與思考[J].科教導刊，2018（17）.