《雷達原理與技術(shù)》線上線下混合式教學(xué)模式探究

肖慧 朱振波 肖卉 余方利

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

關(guān)鍵詞：專業(yè)課;混合式教學(xué);內(nèi)容設(shè)計;資源庫建設(shè);多要素評價

《雷達原理與技術(shù)》為相關(guān)專業(yè)本科教育的專業(yè)背景課程，與《雷達基礎(chǔ)理論》共同構(gòu)成學(xué)員本科階段雷達類課程的專業(yè)基礎(chǔ)，為后續(xù)裝備原理與運用等課程的學(xué)習(xí)奠定重要基礎(chǔ)。長期以來，課程教學(xué)集中在課堂教學(xué)學(xué)時內(nèi)，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(xué)員學(xué)習(xí)的自主性和主動性，學(xué)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(xué)難以達到預(yù)期效果。

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

線上線下混合式教學(xué)將傳統(tǒng)面授的真實與在線教學(xué)的便捷有機結(jié)合[1]，既能充分利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和在線教學(xué)資源有效拓展學(xué)員的學(xué)習(xí)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(xué)活動，從而提升學(xué)員學(xué)習(xí)的自主性、激發(fā)學(xué)員學(xué)習(xí)的內(nèi)動力，是《雷達原理與技術(shù)》等專業(yè)類課程實現(xiàn)教育信息化的最佳結(jié)合點。

1 當(dāng)前課程教學(xué)面臨的主要問題

《雷達原理與技術(shù)》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(nèi)容高度集成的課程，所涉及的概念多、理論深、應(yīng)用強。

1.1 教學(xué)內(nèi)容增加與教學(xué)學(xué)時壓縮的矛盾

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

1.2 理論教學(xué)大班化，效果難把控

作為相關(guān)專業(yè)的必修課程，《雷達原理與技術(shù)》每年的授課規(guī)模大概在350人次。根據(jù)近幾年課程教學(xué)安排，理論教學(xué)通常按照專業(yè)相近原則劃分為3—4個教學(xué)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(xué)員對同一知識或技能的掌握速度差別較大，教員對學(xué)員的反饋也只能是依靠經(jīng)驗進行大致估計，同一進度的教學(xué)計劃只能粗略地照顧多數(shù)人，難以有效接收全體學(xué)員的信息反饋，無法體現(xiàn)教學(xué)的差異性和個性化[2]。

1.3 實驗教學(xué)與實踐能力銜接不暢

實驗教學(xué)是理論到實踐的重要過渡，也是提高學(xué)員后續(xù)裝備實踐能力以及今后崗位任職能力的關(guān)鍵一環(huán)。當(dāng)前實驗教學(xué)主要依托實物平臺進行，實驗內(nèi)容依然集中在參數(shù)測量、儀器設(shè)備使用操作上，教員在實驗課上也僅關(guān)注學(xué)員測量結(jié)果是否合理、測量數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確，對設(shè)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(guān)內(nèi)容的銜接不夠。此外設(shè)備量有限、實驗人數(shù)過多、高頻設(shè)備故障頻出，對實驗教學(xué)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(xué)常規(guī)，《雷達原理與技術(shù)》首次在互聯(lián)網(wǎng)上嘗試了在線教學(xué)。但在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，對于注重知識理解、實踐應(yīng)用的專業(yè)課教學(xué)而言，缺乏面對面的溝通交流、手把手的實踐操作，學(xué)員很難實現(xiàn)線上所學(xué)知識的內(nèi)化。因此《雷達原理與技術(shù)》等專業(yè)類課程是無法完全脫離線下教學(xué)的，線上線下混合式教學(xué)為課程的教學(xué)改革提供了一條更為有效的途徑。

2 線上線下混合式教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

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

2.1 理論教學(xué)內(nèi)容的混合式設(shè)計

在進行教學(xué)內(nèi)容設(shè)計時，可以將課程知識點進行細(xì)化，按難度區(qū)分為識記類、應(yīng)用類、理解類三個層次。結(jié)合線上模式與線下模式在專業(yè)課教學(xué)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(xué)習(xí)、線上自學(xué)+線下研討交流、線下精講+線上重溫等模式，有效運用網(wǎng)絡(luò)信息化的優(yōu)勢和便利，同時高效利用線下課堂。線上自學(xué)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(dǎo)解決學(xué)員線上未能解決的問題，如知識點的系統(tǒng)性梳理總結(jié)、關(guān)鍵性問題討論等。將有限的線下授課學(xué)時用于聚焦重難點問題，有效破解內(nèi)容多和學(xué)時少的矛盾問題。

2.2 線上自主學(xué)習(xí)（識記類知識點）

對于教學(xué)內(nèi)容中難度不大、側(cè)重于學(xué)員對概念掌握的部分，可立足于線上教學(xué)，借助于各種教學(xué)資源和手段，以學(xué)員自學(xué)為主的方式進行。

圖1 線上自主學(xué)習(xí)方式

學(xué)員通過多媒體課件、相關(guān)教學(xué)視頻（包括微課、慕課、錄播視頻）等，完成知識點的自主學(xué)習(xí);在此基礎(chǔ)之上，進行在線診斷練習(xí)，以檢驗自學(xué)效果;然后利用互聯(lián)網(wǎng)平臺將學(xué)習(xí)疑惑及時反饋給教員。

教員在學(xué)員自主學(xué)習(xí)過程中，負(fù)責(zé)教學(xué)資源的發(fā)布，根據(jù)學(xué)員在線診斷練習(xí)結(jié)果及學(xué)員反饋信息，評估自主學(xué)習(xí)效果;對學(xué)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(xué)員存在的共性問題進行解答。

3 線上自學(xué)+線下研討交流（應(yīng)用類知識點）

對于教學(xué)內(nèi)容中有一定難度、強調(diào)與實際應(yīng)用相結(jié)合的部分，可采用線上自學(xué)+線下研討交流的方式。

圖2 線上自學(xué)+線下研討交流方式

教員首先在線上發(fā)布教學(xué)資源，同時布置相應(yīng)的課前任務(wù)。課前任務(wù)可以是相關(guān)公式的推導(dǎo)、相關(guān)原理的應(yīng)用、相應(yīng)問題的思考等。學(xué)員在完成線上自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，需要根據(jù)教員課前發(fā)布的任務(wù)清單，對相關(guān)問題進行較為深入的研究，為線下課內(nèi)的討論交流做好準(zhǔn)備，同時將信息反饋至教員處。

線下面授主要針對教學(xué)中的重難點問題進行討論交流，或者以例題或習(xí)題講解相關(guān)理論的實際應(yīng)用，將部分課后作業(yè)內(nèi)容移至課內(nèi)解決，以減輕學(xué)員課后作業(yè)負(fù)擔(dān)。

對于該部分內(nèi)容的線下授課，可以采用翻轉(zhuǎn)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(xué)，讓每名學(xué)員都能盡可能參與其中，教員可以及時關(guān)注學(xué)員的動態(tài)，適時調(diào)整教學(xué)策略。

4 線下精講+線上重溫（理解類知識點）

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

實驗教學(xué)的混合式設(shè)計。作為一門強調(diào)實際應(yīng)用的課程，《雷達原理與技術(shù)》在90學(xué)時理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，配套了34學(xué)時的實驗教學(xué)任務(wù)，以實驗驗證理論，以理論指導(dǎo)實驗，“理實一體”，為后續(xù)裝備實踐打下良好的基礎(chǔ)。

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

參數(shù)測量類實驗注重對于雷達關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)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(xué)以及裝備維修保障的關(guān)鍵，這類實驗強調(diào)實踐動手能力，需依托實物平臺線下實現(xiàn)。

原理驗證類實驗則側(cè)重于對理論教學(xué)中相關(guān)原理的分析、理解，如雷達信號處理模塊相關(guān)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(guān)參數(shù)設(shè)置對其性能的影響，從而加深對理論教學(xué)中相關(guān)內(nèi)容的理解。

綜合運用類實驗可作為對裝備教學(xué)的銜接，強調(diào)學(xué)員對雷達系統(tǒng)整體概念的把握，重點考察學(xué)員由表及里看問題、透過現(xiàn)象看本質(zhì)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(shè)備相關(guān)故障進行定位排除、一定探測背景下相關(guān)技術(shù)體制的運用等，從而提升學(xué)員分析問題、解決問題的能力。

5 線上線下教學(xué)資源庫整體建設(shè)

在線上線下混合式教學(xué)中，需要大量豐富的教學(xué)素材供學(xué)員線上自主學(xué)習(xí)[4]。根據(jù)前述理論教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計原則，教學(xué)資源應(yīng)以知識點為基礎(chǔ)進行構(gòu)建，如知識點講解視頻、配套教學(xué)PPT、演示動畫等。《雷達原理與技術(shù)》課程依托原人才培養(yǎng)方案中相關(guān)課程建設(shè)，先期有一定的教學(xué)資源的積累;此外在互聯(lián)網(wǎng)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(xué)國家精品課程《雷達原理》早期錄制有相關(guān)教學(xué)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(shù)》課程由于其專業(yè)方向及應(yīng)用的特殊性，現(xiàn)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(yīng)建設(shè)，逐步完善整體配套資源。

基于2020年春季線上教學(xué)，課程教學(xué)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(nèi)容進行了同步錄制，為實驗教學(xué)錄制了相關(guān)實驗原理視頻等。

配合課程重點內(nèi)容，《雷達原理與技術(shù)》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(shù)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(shè)備故障問題的不可控性，難以有效承擔(dān)300多人的實驗操作，因此需開發(fā)相應(yīng)的虛擬仿真平臺。目前教學(xué)組已經(jīng)開發(fā)了雷達威力分析、數(shù)據(jù)跟蹤等多項虛擬仿真程序，后續(xù)還將補充實驗設(shè)備故障排查、定位分析相關(guān)內(nèi)容，以支撐此類實驗的開展。

除視頻教學(xué)資源和實驗教學(xué)資源外，為有效實施線上線下混合式教學(xué)，還需要其他教學(xué)資源作為支撐，如配套教材、課程教學(xué)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(xué)模式中，終結(jié)性考試往往是決定學(xué)員最終成績的關(guān)鍵。但學(xué)員的知識、能力、素養(yǎng)都是在學(xué)習(xí)過程中逐漸累積和逐步形成的，因此在教學(xué)全程對學(xué)員進行過程性評價，既有利于學(xué)員對自身學(xué)習(xí)狀態(tài)的準(zhǔn)確定位，也有利于教員對學(xué)員整體學(xué)習(xí)情況和個體學(xué)習(xí)差異的掌控，確保良好的教學(xué)效果[5]。

混合式教學(xué)中，教學(xué)過程主要分為線上和線下兩大部分。基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的線上教學(xué)，教員可通過設(shè)計討論、投票、測驗、問卷等多種線上活動，并利用學(xué)習(xí)平臺或軟件的信息統(tǒng)計功能，收集學(xué)員反饋的信息，分析學(xué)員的學(xué)習(xí)主動性和學(xué)習(xí)能力，對學(xué)員給出相應(yīng)的過程性評價;同時評估學(xué)員線上自主學(xué)習(xí)效果，以便有針對性地對線下課堂講解內(nèi)容進行相應(yīng)調(diào)整。學(xué)員也可以通過完成在線測試、在線討論交流、課前任務(wù)準(zhǔn)備過程中，對在線學(xué)習(xí)進行自我評估，以加強對線下課堂學(xué)習(xí)重點的指導(dǎo)。這一階段主要采用教員評價以及學(xué)員自評的方式，教員也要注意及時收集了解學(xué)員的自我評價結(jié)果。

線下環(huán)節(jié)主要通過課堂面授、現(xiàn)場輔導(dǎo)、實驗操作等活動，幫助學(xué)員將知識內(nèi)化，提升學(xué)習(xí)效果。線下教學(xué)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(xué)生為中心，注重學(xué)生在授課中的差異性。結(jié)合任務(wù)清單的知識目標(biāo)引導(dǎo)學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容進行深入理解，對學(xué)員課前存在的問題進行答疑解惑。課堂評價主要對學(xué)員發(fā)現(xiàn)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(xué)員互評的方式。實驗部分重點考查學(xué)員對實驗內(nèi)容的設(shè)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(xué)評價主要指標(biāo)情況，在評價的具體實施過程中要注意從學(xué)習(xí)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(diào)整、改進、提升和激勵的功能。

7 結(jié)語

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

但混合式教學(xué)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。混合式教學(xué)將整個課程的知識點分為在線學(xué)習(xí)部分和面對面的教室指導(dǎo)部分，針對軍校學(xué)員時間支配自由度低的現(xiàn)狀，合理分配兩種學(xué)習(xí)形式的時間、有效監(jiān)管學(xué)員在線學(xué)習(xí)動態(tài)都是值得深入思考的問題。此外在線上線下學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的輪轉(zhuǎn)中，如何保證不同學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)之間的協(xié)調(diào)也是課程設(shè)計的重點。以上都是在混合式教學(xué)具體實施過程中需要重點把握的問題。

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