基于《海上目標(biāo)識(shí)別》課程線上線下教學(xué)模式探索

2021-05-14 07:32:16

科教導(dǎo)刊·電子版 2021年7期

（海軍航空大學(xué)信息融合研究所山東·煙臺(tái) 264001）

0 引言

無(wú)人機(jī)是一種全新的空中武器系統(tǒng)，由于其體積小、造價(jià)低、戰(zhàn)場(chǎng)生存能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，備受現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的青睞，海灣戰(zhàn)爭(zhēng)、敘利亞戰(zhàn)爭(zhēng)都有無(wú)人機(jī)的身影。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，無(wú)人機(jī)應(yīng)用于偵察、監(jiān)視、標(biāo)識(shí)、定位以及毀傷評(píng)估和電子對(duì)抗等。無(wú)人機(jī)偵察獲取的目標(biāo)需要進(jìn)行判讀識(shí)別，而《海上目標(biāo)識(shí)別》課程為無(wú)人機(jī)新興專業(yè)開設(shè)的教學(xué)大綱必修課程，重點(diǎn)培養(yǎng)無(wú)人機(jī)海上目標(biāo)圖像判讀能力和海上目標(biāo)信號(hào)識(shí)別能力。由于其專業(yè)的局限性和課程本身的特殊性，師生面對(duì)面授課結(jié)合一對(duì)一的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)是本課程的教學(xué)模式。

2020年初，秉承疫情期間“延返不延學(xué)，隔離不隔教；防疫不防建，分散不分心”的教學(xué)倡議，課題組開展線上線下授課探索與實(shí)踐，《海上目標(biāo)識(shí)別》課程職業(yè)特色鮮明，內(nèi)容涉及艦船、飛機(jī)等類型目標(biāo)，共享資源有限，任課教師針對(duì)課程性質(zhì)開始了線上線下教學(xué)的探索與實(shí)踐。

1 線上線下教學(xué)模式

毛主席說(shuō)過(guò)：“我們不但要提出任務(wù)，而且要解決完成任務(wù)的方法問(wèn)題。”疫情給教學(xué)提出了延返不延學(xué)的任務(wù)，而《海上目標(biāo)識(shí)別》的課程性質(zhì)促使線上線下相結(jié)合完成任務(wù)的方式被落實(shí)實(shí)踐。

1.1 混合教學(xué)模式的教學(xué)設(shè)計(jì)

《海上目標(biāo)識(shí)別》由于其教學(xué)內(nèi)容的特殊性，并不符合線上授課的要求，但疫情之下，無(wú)人機(jī)專業(yè)課程規(guī)劃以及學(xué)員居家學(xué)習(xí)對(duì)知識(shí)的向往，迫使課題組根據(jù)本課程的教學(xué)內(nèi)容，充分應(yīng)用目前互聯(lián)網(wǎng)課程資源和在線辦公軟件的建設(shè)，根據(jù)疫情期間總結(jié)的探索開展線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)模式。

課程組將本課程內(nèi)容一分為二，第一部分為基礎(chǔ)理論環(huán)節(jié)，包括三個(gè)章節(jié)，重點(diǎn)講解海上目標(biāo)航空偵察基本原理，具體包括：可見光成像偵察、紅外成像偵察、SAR偵察三個(gè)內(nèi)容。由于內(nèi)容的公開性可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)授課，并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)公開課程進(jìn)行學(xué)習(xí)，因此第一部分為線上部分。線上授課根據(jù)每堂課的內(nèi)容設(shè)置提前在平臺(tái)給學(xué)生安排預(yù)習(xí)任務(wù)，結(jié)合MOOC課資源進(jìn)行預(yù)習(xí)，利用釘釘或騰訊會(huì)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)授課，授課內(nèi)容主要增加了互動(dòng)環(huán)節(jié)，反映學(xué)生課前預(yù)習(xí)情況以及MOOC課中存在的問(wèn)題，課后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)完成個(gè)人自我評(píng)測(cè)，利用開源的影像進(jìn)行實(shí)驗(yàn)練習(xí)，由于豐富的網(wǎng)絡(luò)資源以及線上課堂的解答，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性明顯提高。第二部分為《海上目標(biāo)識(shí)別》的核心部分包括四個(gè)章節(jié)，具體圍繞如何識(shí)別判讀目標(biāo)內(nèi)容。具體包括艦船目標(biāo)判讀、飛機(jī)目標(biāo)判讀、島礁目標(biāo)判讀等內(nèi)容。由于內(nèi)容涉及海上目標(biāo)等裝備信息，因此開展線下授課，學(xué)生根據(jù)線下教師課堂授課結(jié)合線上理論學(xué)習(xí)進(jìn)而充分運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐中，為學(xué)生安排了下圖的目標(biāo)判讀知識(shí)庫(kù)，使教學(xué)訓(xùn)練相結(jié)合，不再局限于課本少數(shù)量的武器裝備的講授，知識(shí)庫(kù)擁有全球目標(biāo)樣本300多種，學(xué)生可以根據(jù)自己對(duì)不同國(guó)家、不同目標(biāo)的對(duì)比，增加對(duì)目標(biāo)判讀知識(shí)的理解，為判讀實(shí)踐教學(xué)提供了高質(zhì)量的數(shù)據(jù)保障（見圖1）。

圖1：目標(biāo)判讀知識(shí)庫(kù)

1.2 調(diào)整教學(xué)方式

針對(duì)線上線下教學(xué)模式的開展，針對(duì)性的調(diào)整教學(xué)模式。（1）在線上平臺(tái)建立教案，不再局限于上課時(shí)的PPT講授，而是在平臺(tái)上提前分享PPT，方便學(xué)生提前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)，學(xué)生可以根據(jù)PPT在網(wǎng)課前歸納總結(jié)難點(diǎn)要點(diǎn)，提出問(wèn)題，根據(jù)自己的問(wèn)題有針對(duì)性的聽課，提高了教學(xué)質(zhì)量。（2）線上授課平臺(tái)：線上授課平臺(tái)不僅提供了授課功能，具備提問(wèn)互動(dòng)以及授課分析等功能，線上平臺(tái)可以在上課前對(duì)學(xué)生上課情況直觀的反映，上課期間學(xué)員可以實(shí)時(shí)的彈幕反映問(wèn)題以及快慢進(jìn)度，使學(xué)生真正融入課堂之中，而不是作為一個(gè)被動(dòng)地接收者，而互動(dòng)提問(wèn)功能又使學(xué)生增添了學(xué)習(xí)的緊迫感，線上授課的互動(dòng)性使課堂氛圍生動(dòng)靈活。線上授課打破了線下授課不能重復(fù)的局限性，有些學(xué)生生病、家里斷電或者網(wǎng)絡(luò)異常無(wú)法及時(shí)上課，線下授課只能請(qǐng)假，而線上平臺(tái)授課的視頻回放功能，可以使事假無(wú)法上課的學(xué)生課后進(jìn)行補(bǔ)課，讓所有學(xué)生上課內(nèi)容一直，學(xué)生也可以利用該項(xiàng)功能在課后對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行反復(fù)觀看，方便復(fù)習(xí)掌握，使學(xué)生對(duì)于難點(diǎn)不再畏懼。（3）MOOC輔助：第一部分課程內(nèi)容為航空偵察基本原理，在大學(xué)MOOC平臺(tái)上具有相關(guān)課程，武漢大學(xué)、山東大學(xué)等大學(xué)的公開課為學(xué)生學(xué)習(xí)提供了助力，鼓勵(lì)學(xué)生利用公開課進(jìn)行預(yù)習(xí)，結(jié)合國(guó)家級(jí)教學(xué)名師的線上課程，更好的利用資源進(jìn)行學(xué)習(xí)。（4）建立訓(xùn)練庫(kù)：目標(biāo)識(shí)別就是根據(jù)目標(biāo)性質(zhì)和成像規(guī)律，運(yùn)用目標(biāo)識(shí)別特征以及判讀員的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)獲取的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，本門課程的學(xué)習(xí)除了理論學(xué)習(xí)之外，還需要大量的聯(lián)系支撐，為此將重點(diǎn)章節(jié)、知識(shí)點(diǎn)生成訓(xùn)練庫(kù)，學(xué)生可以有針對(duì)性的進(jìn)行訓(xùn)練學(xué)習(xí)，在大量的聯(lián)系當(dāng)中使學(xué)生總結(jié)出自己的識(shí)別要點(diǎn)，使學(xué)生不再局限于枯燥的理論學(xué)習(xí)，在訓(xùn)練中掌握重點(diǎn)知識(shí)。

1.3 充實(shí)考評(píng)機(jī)制

針對(duì)海上目標(biāo)特性與識(shí)別考試存在知識(shí)點(diǎn)以圖像形式展示，傳統(tǒng)筆試不利于考核，因此建立模擬考試系統(tǒng)：利用開源信息不斷豐富題庫(kù)，線上理論教學(xué)完成后，從題庫(kù)抽取合適不同類型的試題進(jìn)行組合，在50分鐘內(nèi)完成模擬考試；為了阻止應(yīng)付抄襲的學(xué)生，在交卷后才可查看正確答案，而且每次模擬考試的成績(jī)都將計(jì)入平時(shí)成績(jī)。

模擬考試的基礎(chǔ)上建立了正式考試，考試后當(dāng)場(chǎng)出成績(jī)進(jìn)行成績(jī)分析及排序，使學(xué)生的判讀能力得到了真正的考核。

2 線上線下教學(xué)模式的教學(xué)效果

《海上目標(biāo)識(shí)別》線上線下教學(xué)已應(yīng)用于無(wú)人機(jī)運(yùn)用專業(yè)18級(jí)、19級(jí)專業(yè)，不僅在疫情期間驗(yàn)證了其可行性，在疫情之后的不斷探索實(shí)踐中進(jìn)行改進(jìn)。線上線下相結(jié)合的授課方式不僅增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，還能有效提升學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)能力，發(fā)揮其主觀能動(dòng)性。同時(shí)在每堂課后留有足夠的自我發(fā)揮空間，提升學(xué)生的自我探究能力。本文對(duì)相同專業(yè)的兩個(gè)年級(jí)的學(xué)生的考試情況以及課堂作業(yè)、實(shí)驗(yàn)完成情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)比較，如圖2所示，課程由于線上線下授課限制，采取小班教學(xué)模式，由17級(jí)傳統(tǒng)課堂授課成績(jī)與18級(jí)線上線下授課對(duì)比，在試卷難度相當(dāng)?shù)那闆r下，明顯學(xué)生的優(yōu)秀率提高了，傳統(tǒng)教學(xué)容易導(dǎo)致學(xué)生課堂厭學(xué)，課后無(wú)法查漏補(bǔ)缺的弊端在線上線下教學(xué)中得到了改善，教學(xué)效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)。

圖2：線上線下與傳統(tǒng)教學(xué)效果對(duì)比