基于《海上目標識別》課程線上線下教學模式探索

（海軍航空大學信息融合研究所 山東·煙臺 264001）

0 引言

無人機是一種全新的空中武器系統，由于其體積小、造價低、戰場生存能力強等優點，備受現代戰爭的青睞，海灣戰爭、敘利亞戰爭都有無人機的身影。隨著技術的不斷進步，無人機應用于偵察、監視、標識、定位以及毀傷評估和電子對抗等。無人機偵察獲取的目標需要進行判讀識別，而《海上目標識別》課程為無人機新興專業開設的教學大綱必修課程，重點培養無人機海上目標圖像判讀能力和海上目標信號識別能力。由于其專業的局限性和課程本身的特殊性，師生面對面授課結合一對一的實驗指導是本課程的教學模式。

2020年初，秉承疫情期間“延返不延學，隔離不隔教；防疫不防建，分散不分心”的教學倡議，課題組開展線上線下授課探索與實踐，《海上目標識別》課程職業特色鮮明，內容涉及艦船、飛機等類型目標，共享資源有限，任課教師針對課程性質開始了線上線下教學的探索與實踐。

1 線上線下教學模式

毛主席說過：“我們不但要提出任務，而且要解決完成任務的方法問題。”疫情給教學提出了延返不延學的任務，而《海上目標識別》的課程性質促使線上線下相結合完成任務的方式被落實實踐。

1.1 混合教學模式的教學設計

《海上目標識別》由于其教學內容的特殊性，并不符合線上授課的要求，但疫情之下，無人機專業課程規劃以及學員居家學習對知識的向往，迫使課題組根據本課程的教學內容，充分應用目前互聯網課程資源和在線辦公軟件的建設，根據疫情期間總結的探索開展線上線下相結合的混合式教學模式。

課程組將本課程內容一分為二，第一部分為基礎理論環節，包括三個章節，重點講解海上目標航空偵察基本原理，具體包括：可見光成像偵察、紅外成像偵察、SAR偵察三個內容。由于內容的公開性可以進行網絡授課，并結合網絡公開課程進行學習，因此第一部分為線上部分。線上授課根據每堂課的內容設置提前在平臺給學生安排預習任務，結合MOOC課資源進行預習，利用釘釘或騰訊會議進行網絡授課，授課內容主要增加了互動環節，反映學生課前預習情況以及MOOC課中存在的問題，課后通過網絡平臺完成個人自我評測，利用開源的影像進行實驗練習，由于豐富的網絡資源以及線上課堂的解答，學生的學習積極性明顯提高。第二部分為《海上目標識別》的核心部分包括四個章節，具體圍繞如何識別判讀目標內容。具體包括艦船目標判讀、飛機目標判讀、島礁目標判讀等內容。由于內容涉及海上目標等裝備信息，因此開展線下授課，學生根據線下教師課堂授課結合線上理論學習進而充分運用所學基礎知識應用于實踐中，為學生安排了下圖的目標判讀知識庫，使教學訓練相結合，不再局限于課本少數量的武器裝備的講授，知識庫擁有全球目標樣本300多種，學生可以根據自己對不同國家、不同目標的對比，增加對目標判讀知識的理解，為判讀實踐教學提供了高質量的數據保障（見圖1）。

圖1：目標判讀知識庫

1.2 調整教學方式

針對線上線下教學模式的開展，針對性的調整教學模式。（1）在線上平臺建立教案，不再局限于上課時的PPT講授，而是在平臺上提前分享PPT，方便學生提前預習、課后復習，學生可以根據PPT在網課前歸納總結難點要點，提出問題，根據自己的問題有針對性的聽課，提高了教學質量。（2）線上授課平臺：線上授課平臺不僅提供了授課功能，具備提問互動以及授課分析等功能，線上平臺可以在上課前對學生上課情況直觀的反映，上課期間學員可以實時的彈幕反映問題以及快慢進度，使學生真正融入課堂之中，而不是作為一個被動地接收者，而互動提問功能又使學生增添了學習的緊迫感，線上授課的互動性使課堂氛圍生動靈活。線上授課打破了線下授課不能重復的局限性，有些學生生病、家里斷電或者網絡異常無法及時上課，線下授課只能請假，而線上平臺授課的視頻回放功能，可以使事假無法上課的學生課后進行補課，讓所有學生上課內容一直，學生也可以利用該項功能在課后對重點、難點進行反復觀看，方便復習掌握，使學生對于難點不再畏懼。（3）MOOC輔助：第一部分課程內容為航空偵察基本原理，在大學MOOC平臺上具有相關課程，武漢大學、山東大學等大學的公開課為學生學習提供了助力，鼓勵學生利用公開課進行預習，結合國家級教學名師的線上課程，更好的利用資源進行學習。（4）建立訓練庫：目標識別就是根據目標性質和成像規律，運用目標識別特征以及判讀員的知識和經驗獲取的圖像數據進行分析，本門課程的學習除了理論學習之外，還需要大量的聯系支撐，為此將重點章節、知識點生成訓練庫，學生可以有針對性的進行訓練學習，在大量的聯系當中使學生總結出自己的識別要點，使學生不再局限于枯燥的理論學習，在訓練中掌握重點知識。

1.3 充實考評機制

針對海上目標特性與識別考試存在知識點以圖像形式展示，傳統筆試不利于考核，因此建立模擬考試系統：利用開源信息不斷豐富題庫，線上理論教學完成后，從題庫抽取合適不同類型的試題進行組合，在50分鐘內完成模擬考試；為了阻止應付抄襲的學生，在交卷后才可查看正確答案，而且每次模擬考試的成績都將計入平時成績。

模擬考試的基礎上建立了正式考試，考試后當場出成績進行成績分析及排序，使學生的判讀能力得到了真正的考核。

2 線上線下教學模式的教學效果

《海上目標識別》線上線下教學已應用于無人機運用專業18級、19級專業，不僅在疫情期間驗證了其可行性，在疫情之后的不斷探索實踐中進行改進。線上線下相結合的授課方式不僅增強了學生學習積極性和主動性，還能有效提升學生主動學習能力，發揮其主觀能動性。同時在每堂課后留有足夠的自我發揮空間，提升學生的自我探究能力。本文對相同專業的兩個年級的學生的考試情況以及課堂作業、實驗完成情況進行統計比較，如圖2所示，課程由于線上線下授課限制，采取小班教學模式，由17級傳統課堂授課成績與18級線上線下授課對比，在試卷難度相當的情況下，明顯學生的優秀率提高了，傳統教學容易導致學生課堂厭學，課后無法查漏補缺的弊端在線上線下教學中得到了改善，教學效果明顯優于傳統教學。

圖2：線上線下與傳統教學效果對比

3 總結

《海上目標識別》線上線下教學已應用于無人機運用專業18級、19級專業，不僅在疫情期間驗證了其可行性，在疫情之后的不斷探索實踐中進行改進。線上線下相結合的授課方式不僅增強了學生學習積極性和主動性，還能有效提升學生主動學習能力，發揮其主觀能動性。同時在每堂課后留有足夠的自我發揮空間，提升學生的自我探究能力。本文對相同專業的兩個年級的學生的考試情況以及課堂作業、實驗完成情況進行統計比較，如圖2所示，課程由于線上線下授課限制，采取小班教學模式，由17級傳統課堂授課成績與18級線上線下授課對比，在試卷難度相當的情況下，明顯學生的優秀率提高了，傳統教學容易導致學生課堂厭學，課后無法查漏補缺的弊端在線上線下教學中得到了改善，教學效果明顯優于傳統教學。總而言之，線上線下混合式教育是當今院校教育的發展趨勢，疫情又加速了混合式教育的進程。《海上目標識別》課程還需要緊跟混合式教育發展趨勢，擴展微課、MOOC課等資源，不斷進行完善改進。