雷達工程專業課程在線教學模式探索與思考

解 輝，馬俊濤，姚智剛，韓壯志，呂 萌

(陸軍工程大學(石家莊校區)電子與光學工程系，河北 石家莊 050003)

0 引言

在線教學是指利用互聯網資源或平臺開展的線上教學活動[1]，在線教學并不是簡單地將傳統的線下課堂搬到線上，而是面臨著許多新問題。比如，網上教學資源數量巨大，但缺乏針對性的個性化教學指導；網絡平臺的實時性和交互性，使得線上教學更容易變成教員的一言堂，缺乏有效的教學互動和交流，教員無法有效掌握學員學習情況；教與學的時空分離，學員的學習過程缺乏有效監督，學習效果難以保證等等[2]。這些都需要教員對線上教學模式和實踐方法進行深入的探索和思考。

疫情期間，我校雷達工程專業開展了“雷達原理”“雷達系統”和“雷達信號處理”三門專業課程的在線教學，課程組根據軍校專業課程特色，結合在線教學特點，從具體課程學情分析、教學設計、組織實施、教學管理、考核評價等方面進行了深入研究和探索，摸索出了一套符合軍校雷達工程專業特色的在線教學組織實施方法[3]，通過本文總結歸納梳理，以期對其他專業的在線教學組織提供經驗和借鑒。

1 在線教學課程學情分析

由于課程首次由線下轉移到線上教學，因此在開課之前必須做好學情分析。本次三門雷達工程專業在線課程的學員均來自同一個班次，這就要求三門課程開課的時間順序要有所差別，內容銜接過渡得當，由淺入深，循序漸進，學員才能容易接受，同時三門課程內容雖有重復，但側重點各不相同，需要不同課程教員提前規劃好開課時間及內容，開課順序分別是“雷達原理”“雷達信號處理”“雷達系統”。“雷達原理”側重對雷達通用的測距、測角、測速、測高等原理性分析，“雷達信號處理”側重雷達信號在實現目標回波檢測時的具體方法和流程，“雷達系統”則側重不同體制、不同用途的雷達在系統上的差異。

為保證教學效果，在線課程教學人數不宜過多。該班次學員共15人，班次規模較小，便于開展靈活多樣的課程組織形式，例如研討式教學、翻轉式教學，課堂互動的效果也容易體現出來。如果班次人數較多，則教學形式受限，需要進行分班教學，但因為首次進行在線教學，每門課程仍安排了兩名教員，以保障在線教學的順利開展。

2 在線教學課程教學設計

符合在線教學特點的課程教學設計能夠使得在線教學的組織實施變得更加高效，傳統的課程教學設計往往針對教學內容，缺乏對教學環境的思考。而基于互聯網的在線教學，必須突出互聯網的鮮明特色，否則后續的在線教學無法順利地組織實施。

2.1 在線教學平臺選擇

現階段能夠開展在線教學的平臺較多，其功能特點各有不同，如表1所示，需要根據課程和學情特點進行選擇，針對教學內容的專業性及班次大小，最終選擇了釘釘作為在線教學的主要平臺，釘釘直播作為在線教學的主要形式，其直播回放便于學員課后的復習；釘釘會議主要作為實踐課、研討課的開展，便于師生互動和討論；釘釘班級群可以課下答疑解惑，更主要是其簽到、布置作業、成績管理和數據統計等功能便于進行教學管理和考核評價。

表1 各類直播教學平臺橫評

2.2 在線教學內容更新

在線教學是開放性的，不能只是將以往的教學內容簡單轉移到線上，互聯網上教學資源豐富，更應該好好利用，以豐富和擴展教學內容。同時，需要對內容進行篩選，去粗取精，與自身教學大綱和教學目標相適應，而不是一股腦全部給學生，這樣可能讓學員無從選擇，甚至偏離我們本身的教學目標。通過搜集整理，主要是將西安電子科技大學的“雷達原理”和“雷達信號處理”教學視頻和課件、海軍航空大學的“航空雷達原理”等優質教學資源進行整合，并結合自身院校雷達專業特點，將其增加擴充到教學內容中，以保障教學內容的豐富和飽滿。

3 在線教學組織實施

根據課程安排，此次在線教學主要有理論教學、實踐教學和研討教學三種主要形式，其中理論講授主要以直播教學為主，實踐教學采用編程仿真教學形式，而針對某些重難點和關注度較高的問題，則采用會議研討方式。

3.1 理論直播教學

理論直播教學不僅僅是將教學內容講授完畢，線上教學要更多地關注學員的學習情況，這就需要加強課上互動設計，不能成為一個人的課堂[4]。

首先對上次作業進行講評及重難點部分復習，一般選擇3～5名學員進行連麥回答，增加師生互動。授課時，將PPT和互動板都放在界面上，為了加強交流，經常出些2選1的選擇題，讓大家選擇，既加強了交流互動，又能觀察學員是否都在聽課。同時，時刻關注互動區的學員提問，及時進行解答，對于一些難以理解的問題，及時利用釘釘中的白板功能，畫些簡單示意圖幫助學員理解問題。

3.2 編程實踐教學

教學過程中的實踐教學環節主要是利用筆記本電腦進行Matlab軟件編程，Matlab軟件是一款圖形化的數學軟件，國內外很多高校都采用Matlab作為教學工具開展實踐方面的教學。實踐環節主要是帶領學員對教學過程中的一些抽象算法進行仿真實現，讓學員通過動手編程實現，讓復雜抽象的算法公式，變成形象的圖形信號，讓學員對所學內容更加容易理解和記憶，為將來的畢業設計、論文撰寫都打下一定的編程基礎。學員通過在線一邊學習一邊動手實現，課后提交實驗報告，一是有成就感，二是確實學習到了知識，從反饋情況來看，實踐編程教學效果明顯。

3.3 會議研討教學

理論直播教學3～5次課后，對于其中某些重難點和關注度較高的問題，會組織一次會議研討教學，教員針對某個話題拋磚引玉，學員利用互聯網查找相關資源，展開討論，一方面調動起大家的積極性，另一方面對于這些問題會理解得更加透徹。

例如，在“雷達系統”講到相控陣雷達系統時，教員將70周年大閱兵偵察預警方隊中國自主研發的305A和305B三坐標相控陣雷達為話題，讓學員查找國內外相控陣雷達資料，展開討論，比比裝備性能，增強了學員對裝備的學習興趣，將理論和裝備更好地結合起來。又比如“雷達信號處理”中講到脈沖壓縮時，理論比較抽象，學員難以理解，而互聯網上的百度、搜狗、頭條和知乎中都有很多優質的原創作者，他們將各種抽象的理論通過比喻、圖形、動畫等方式進行講解，各有特色，學員在研討時，針對問題，查找問題不同的解答方式，一方面將知識學得更牢，另一方面學會了利用互聯網解決各種疑難問題的方法。

4 在線教學監督管理

在線教學課堂讓教學管理相對薄弱，通過利用在線教學平臺的各種工具能夠加強對學員的監督，保證教學效果。主要是通過課前、課中和課后三個階段進行監督管理。

4.1 課前簽到

每次上課前10分鐘組織學員在線簽到，同時設定截止時間，每次簽到情況一目了然，對于未簽到學員及時通過微信、電話提醒，保證學員能夠按時進入直播課堂，進行學習。

4.2 課中互動

在直播教學過程中，為保證學員時刻在位，會隨機指定學員回答問題。同時，每隔幾分鐘在互動區發布選擇題，保證每名學員都能及時回答并提交答案，確保學員始終在跟隨教員的教學進度，通過互動，吸引學員。

4.3 課后作業

每次課后，利用家校本功能進行作業布置，要求下次課前提交，保證學員的課后復習。教員對作業進行批改，能夠及時掌握學員的學習情況，對于普遍存在的錯誤會在下次課前通過提問、解答等方式進行糾正。

5 在線教學考核評價

在線教學平臺的一個突出特點是教學數據的統計管理，便于我們進行形成性成績的考核評價[5]，同時也可以通過視頻監控形式進行終結性成績考核。

5.1 形成性成績考核評價

根據課前簽到率、課中回答問題和課后作業及實驗報告的完成情況，綜合起來可以對形成性成績進行更精確的量化打分，同時保證了形成性成績的客觀公正。

5.2 終結性成績考核評價

主要通過試卷網上發布，學員網上限時答題方式進行。同時為便于進行監督，可將手機作為監控攝像頭，教員通過視頻會議的方式進行監考，能夠觀察每名學員的答題情況，確保無作弊情況發生。

6 結語

隨著新興智能信息技術的開發應用，構建了互動化、智能化的在線學習平臺，出現了微課教學平臺、智慧學習平臺、網絡學習社區、個性化網絡學習空間、智慧教室、電子書包等多種模式。從教育技術的角度來看，在線教學已經從單向的教學視頻向互動學習平臺發展，從教學支撐平臺向有意義的學習環境轉變，實現了學習評價與反饋的即時化、師生和生生交流互動的立體化、資源推送服務的智能化，使在線教學進一步向著智慧課堂教學發展[6]。

通過雷達工程專業課程在線教學的初次探索和實踐，對在線教學的學情分析、教學設計、組織實施、教學管理、考核評價等方面進行了研究，通過歸納梳理，便于對后續在線教學提供有益的建議和方法，對其他專業的在線教學組織提供經驗和借鑒。