三維融合式教學(xué)模式在雷達(dá)情報(bào)組網(wǎng)裝備教學(xué)中的應(yīng)用研究

吳彩華 馬建朝 謝 讜 劉亞娜

空軍預(yù)警學(xué)院雷達(dá)士官學(xué)校 湖北武漢 430019

1 概述

雷達(dá)情報(bào)組網(wǎng)裝備是我校雷達(dá)兵指揮信息系統(tǒng)維修專業(yè)最重要的學(xué)習(xí)內(nèi)容，對(duì)學(xué)員今后從事裝備操作使用與維修保障工作有著非常重要的作用與影響。學(xué)員不僅要學(xué)習(xí)裝備基礎(chǔ)理論知識(shí)，更重要的是學(xué)習(xí)裝備基本操作、日常維護(hù)、典型故障維修等內(nèi)容，教學(xué)的崗位指向性很明確。在目前雷達(dá)情報(bào)組網(wǎng)裝備教學(xué)中，主要存在如下問(wèn)題。

一是學(xué)員學(xué)習(xí)積極性不高。一方面因?yàn)楹芏鄬W(xué)員在部隊(duì)崗位與現(xiàn)在學(xué)習(xí)專業(yè)不匹配，回到部隊(duì)后，很大程度上還是回到原來(lái)的崗位，導(dǎo)致對(duì)現(xiàn)在所學(xué)課程興趣不大；另一方面因?yàn)閷W(xué)員理論基礎(chǔ)薄弱，對(duì)裝備的情報(bào)流程理解不透，導(dǎo)致操作使用被動(dòng)接受，機(jī)械性模仿，無(wú)從下手。

二是任課教員教學(xué)訓(xùn)練模式單一，理論與實(shí)訓(xùn)不相統(tǒng)一。理論課以課堂講授式為主，實(shí)操課以講解示范、小組輪訓(xùn)為主。教學(xué)過(guò)程沒有拓展延伸到課前和課后，學(xué)員不能有針對(duì)性的進(jìn)行預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)和開展擴(kuò)展性訓(xùn)練。

三是院校教學(xué)環(huán)境條件不足。裝備教學(xué)資源數(shù)量不足，無(wú)法滿足多名學(xué)員同時(shí)訓(xùn)練的需要，且裝備與部隊(duì)實(shí)裝存在差異，實(shí)驗(yàn)室能夠設(shè)置的故障與部隊(duì)裝備頻發(fā)故障脫節(jié)。

2 三維融合式教學(xué)模式的設(shè)計(jì)

為了解決上述問(wèn)題，本文提出了三維融合式教學(xué)模式。所謂三維融合式教學(xué)模式，就是在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，將多種教學(xué)方法和多種訓(xùn)練模式有機(jī)結(jié)合在一起實(shí)行教學(xué)的一種教學(xué)模式，主要包括教學(xué)方法維、訓(xùn)練模式維和教學(xué)過(guò)程維。教學(xué)方法維主要針對(duì)學(xué)員學(xué)習(xí)積極性不高、基礎(chǔ)薄弱等問(wèn)題，摒棄講授式、啟發(fā)式等常用教學(xué)方法，采用更能激發(fā)學(xué)員學(xué)習(xí)熱情的任務(wù)驅(qū)動(dòng)式、崗位體驗(yàn)式以及角色互換式等教學(xué)方法。訓(xùn)練模式維主要針對(duì)裝備數(shù)量不足及與部隊(duì)故障脫節(jié)等問(wèn)題，盡可能采用“實(shí)裝、實(shí)崗、實(shí)例”教學(xué)，單級(jí)系統(tǒng)訓(xùn)練與多級(jí)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)訓(xùn)練相結(jié)合，虛擬訓(xùn)練、模擬訓(xùn)練和實(shí)裝訓(xùn)練相結(jié)合的訓(xùn)練模式。教學(xué)過(guò)程維將單純的課堂教學(xué)延伸到課前和課后。見圖1所示。

圖1 融合式教學(xué)模式的三維結(jié)構(gòu)

2.1 教學(xué)方法維

教學(xué)方法維主要描述裝備教學(xué)中采用的教學(xué)方法。當(dāng)前實(shí)戰(zhàn)化教學(xué)的提出，要求裝備教學(xué)要緊貼部隊(duì)訓(xùn)練實(shí)際，具有“崗位指向性”。任務(wù)驅(qū)動(dòng)式、崗位體驗(yàn)式、角色互換等教學(xué)方法的應(yīng)用正好可以將部隊(duì)相關(guān)崗位技能和訓(xùn)練任務(wù)轉(zhuǎn)化成教學(xué)任務(wù)，將教學(xué)內(nèi)容巧妙地隱含在教學(xué)任務(wù)中。學(xué)員在完成任務(wù)的同時(shí)，了解了崗位需求，鍛煉了自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)的習(xí)慣。

2.1.1 任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)

任務(wù)驅(qū)動(dòng)是一種建立在建構(gòu)主義理論基礎(chǔ)上的教學(xué)方法[1-3]，就是讓學(xué)員在一個(gè)任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下開展教學(xué)。在該過(guò)程中，啟發(fā)學(xué)員思維，引導(dǎo)學(xué)員獨(dú)立自主分析問(wèn)題，由淺入深，由簡(jiǎn)入繁，循序漸進(jìn)地完成一系列任務(wù)。該教學(xué)法主要分成5步[4]，即：提出任務(wù)、分析任務(wù)、自主學(xué)習(xí)、完成任務(wù)、教員點(diǎn)評(píng)。

2.1.2 崗位體驗(yàn)式教學(xué)

崗位體驗(yàn)式教學(xué)模式是以崗位任職需求為牽引，圍繞崗位需求，引導(dǎo)學(xué)員充當(dāng)相應(yīng)的崗位角色進(jìn)行個(gè)人體驗(yàn)。通過(guò)教員指導(dǎo)，學(xué)員之間互相交流，在充分參與體驗(yàn)活動(dòng)中獲取技能、健全心智，固化個(gè)人體驗(yàn)成果，提高崗位任職能力的一種教學(xué)模式[5]。該教學(xué)方法主要分成四步，即：創(chuàng)設(shè)情境、經(jīng)歷體驗(yàn)、分享內(nèi)化、強(qiáng)化提升。

2.1.3 角色互換式教學(xué)

角色互換式教學(xué)法，就是在教學(xué)過(guò)程中，教員和學(xué)員不再是傳統(tǒng)的角色定位，而是由學(xué)員充當(dāng)教員的角色，教員扮演學(xué)員的角色，這樣就改變了以前單調(diào)的課堂教學(xué)，讓學(xué)員成為課堂上的主人[6]。該教學(xué)方法在學(xué)員進(jìn)行排故訓(xùn)練時(shí)非常有效，由教員設(shè)置故障的方式改為由學(xué)員設(shè)置故障，這種方式可以引發(fā)學(xué)員對(duì)裝備故障檢修的全面思考，拓展學(xué)員的學(xué)習(xí)內(nèi)涵，激發(fā)學(xué)員的創(chuàng)造性思維。

2.2 訓(xùn)練模式維

訓(xùn)練模式維主要描述雷達(dá)情報(bào)組網(wǎng)裝備教學(xué)中采用的訓(xùn)練模式。在充分研究了雷達(dá)情報(bào)組網(wǎng)系統(tǒng)裝備、本專業(yè)人才培養(yǎng)方案、課程教學(xué)計(jì)劃、部隊(duì)訓(xùn)練大綱和已有實(shí)驗(yàn)條件的基礎(chǔ)上，我們構(gòu)建了“三實(shí)兩結(jié)合”訓(xùn)練模式，即：采用“實(shí)裝、實(shí)崗、實(shí)例”教學(xué)，單級(jí)系統(tǒng)訓(xùn)練與多級(jí)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)訓(xùn)練相結(jié)合，虛擬訓(xùn)練、模擬訓(xùn)練和實(shí)裝訓(xùn)練相結(jié)合的訓(xùn)練模式，以實(shí)裝為載體、以實(shí)崗為目標(biāo)、采用實(shí)例進(jìn)行教學(xué)。

2.2.1 “四步兩境”的組訓(xùn)模式

雷達(dá)情報(bào)組網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大，設(shè)備眾多。而實(shí)驗(yàn)室只配備一套實(shí)裝，且設(shè)備不全，無(wú)法進(jìn)行規(guī)模化訓(xùn)練。如果全部在實(shí)裝上訓(xùn)練，必須采用多組輪訓(xùn)方式，訓(xùn)練效率低，訓(xùn)練效果差。為了解決這個(gè)問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建了與之配套的虛擬訓(xùn)練系統(tǒng)、設(shè)備模擬器等，可以安裝在多個(gè)臺(tái)位上，供多人同時(shí)展開訓(xùn)練。“四步兩境”組訓(xùn)模式即“實(shí)裝—虛擬—模擬—實(shí)裝”四步循序漸進(jìn)組織訓(xùn)練，虛擬真實(shí)兩種情境完成訓(xùn)練任務(wù)。從實(shí)裝出發(fā)，明確訓(xùn)練內(nèi)容和要求，利用虛擬訓(xùn)練系統(tǒng)、設(shè)備模擬器反復(fù)開展訓(xùn)練，學(xué)員熟練掌握訓(xùn)練內(nèi)容以后再回到實(shí)裝檢驗(yàn)訓(xùn)練效果。

圖2 五步遞進(jìn)式課上教學(xué)過(guò)程

2.2.2 單級(jí)系統(tǒng)分訓(xùn)與多級(jí)系統(tǒng)合訓(xùn)的組訓(xùn)模式

為了更好地組織訓(xùn)練，采用單級(jí)系統(tǒng)分訓(xùn)與多級(jí)系統(tǒng)合訓(xùn)相結(jié)合的組訓(xùn)模式：“合訓(xùn)(系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、情報(bào)流程)——分訓(xùn)(分系統(tǒng)設(shè)備使用與維修)——合訓(xùn)(系統(tǒng)綜合故障維修)”。將雷達(dá)情報(bào)組網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)踐訓(xùn)練分三個(gè)階段實(shí)施：整個(gè)系統(tǒng)及各個(gè)分系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，情報(bào)流程訓(xùn)練階段、分系統(tǒng)使用及故障維修訓(xùn)練階段和系統(tǒng)集成維修訓(xùn)練階段。

2.2.2.1 整個(gè)系統(tǒng)及各個(gè)分系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，情報(bào)流程訓(xùn)練階段

這一階段的訓(xùn)練主要采取教員對(duì)照實(shí)裝講流程以及在實(shí)裝上進(jìn)行操作演示等形式，目的是讓學(xué)員建立一個(gè)完整系統(tǒng)的概念，掌握系統(tǒng)和各個(gè)分系統(tǒng)功能、結(jié)構(gòu)組成和信息流程。學(xué)員分三組，聯(lián)動(dòng)實(shí)施訓(xùn)練。訓(xùn)練內(nèi)容分為以下幾個(gè)模塊。

第一組：雷達(dá)站系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及情報(bào)流程。

第二組：雷達(dá)旅系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及情報(bào)流程。

第三組：組網(wǎng)中心系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及情報(bào)流程。

2.2.2.2 分系統(tǒng)設(shè)備使用與維修訓(xùn)練階段

在這一階段，要求學(xué)員在熟悉系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、信息流程的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步掌握各個(gè)分系統(tǒng)的使用，配置與典型維修。并在操作過(guò)程中，體會(huì)與總結(jié)故障分析與診斷方法、故障排除方法與步驟等，為后面開展系統(tǒng)綜合故障維修打下基礎(chǔ)。主要采用“虛實(shí)結(jié)合”的訓(xùn)練模式，學(xué)員分六組同時(shí)進(jìn)行，按時(shí)交換。主要包含如下幾個(gè)模塊。

第一部分：情報(bào)源分系統(tǒng)使用與維修。

第一組：情報(bào)引接終端架設(shè)、通信鏈路架設(shè)、RAD路由器、nport等附屬設(shè)備使用與配置、雷達(dá)情報(bào)接入與上報(bào)。

第二組：情報(bào)引接終端配置文件使用、典型故障排除。

第二部分：情報(bào)組織與處理分系統(tǒng)使用與維修。

第三組：顯示界面、情報(bào)處理、空情服務(wù)、情報(bào)源接入、空情管理、系統(tǒng)管理與監(jiān)控、典型故障排除。

第三部分：通信分系統(tǒng)、信息安全分系統(tǒng)及技術(shù)保障分系統(tǒng)使用與維修。

第四組：系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)讀取、網(wǎng)絡(luò)故障測(cè)試與排除、交換機(jī)配置、路由器配置、交換機(jī)與路由器綜合應(yīng)用。

第五組：各種通信線纜制作與故障排除、調(diào)制解調(diào)器、光纖多路復(fù)用器、接口轉(zhuǎn)換器使用與配置、典型故障排除。

第四部分：軟件分系統(tǒng)使用與維護(hù)。

第六組：席位操作系統(tǒng)安裝與備份、情報(bào)引接終端軟件安裝配置、典型故障排除。

2.2.2.3 多級(jí)系統(tǒng)故障維修

在分系統(tǒng)使用與故障維修訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，開展雷達(dá)站系統(tǒng)、旅系統(tǒng)、組網(wǎng)中心三級(jí)聯(lián)合訓(xùn)練。按照雷達(dá)兵部隊(duì)雷達(dá)情報(bào)組網(wǎng)系統(tǒng)裝備保障實(shí)際崗位實(shí)行多級(jí)聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)全員全崗，輪崗組訓(xùn)。要求學(xué)員熟悉各級(jí)相關(guān)崗位工作性質(zhì)、技能要求，重點(diǎn)是排故流程和處理步驟。

在多級(jí)系統(tǒng)集成訓(xùn)練階段，采用“按崗施訓(xùn)”的模式進(jìn)行。將學(xué)員分成三組，按雷達(dá)站、雷達(dá)旅、組網(wǎng)中心三級(jí)崗位實(shí)施保障訓(xùn)練，重點(diǎn)訓(xùn)練綜合性故障、單級(jí)系統(tǒng)之間的交互性故障。這一階段主要訓(xùn)練學(xué)員對(duì)雷達(dá)情報(bào)組網(wǎng)系統(tǒng)的故障診斷能力及典型故障排除能力，打牢崗位任職基礎(chǔ)，提升裝備保障能力。

2.3 教學(xué)過(guò)程維

教學(xué)過(guò)程維主要描述教學(xué)過(guò)程實(shí)施的先后順序。在這里，我們按照教學(xué)的先后順序?qū)⒔虒W(xué)過(guò)程劃分成三個(gè)階段：課前，課中和課后。

2.3.1 課前

課前將學(xué)員按照部隊(duì)崗位劃分成若干個(gè)學(xué)習(xí)小組，教員按照任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的步驟，根據(jù)授課內(nèi)容給每個(gè)小組布置課前預(yù)習(xí)任務(wù)，每個(gè)小組成員間通過(guò)相互協(xié)作，完成課前自測(cè)。教員以此了解學(xué)員的基礎(chǔ)與薄弱環(huán)節(jié)，有針對(duì)性地調(diào)整教學(xué)內(nèi)容及上課節(jié)奏。

2.3.2 課中

課中主要是教員按照教學(xué)內(nèi)容的內(nèi)在邏輯關(guān)系，有針對(duì)性地選取恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法、教學(xué)手段和訓(xùn)練方法完成教學(xué)訓(xùn)練內(nèi)容。總體上按照理論先行，強(qiáng)化流程，重在崗位技能的基本思路，構(gòu)建“五步遞推式”課上教學(xué)過(guò)程。

一是理論講授。教員先行講解與訓(xùn)練科目相關(guān)的必備理論知識(shí)點(diǎn)，做好鋪墊，以便于學(xué)員更好地理解和掌握訓(xùn)練內(nèi)容。應(yīng)結(jié)合學(xué)員的任職崗位，遵循“實(shí)用，管用，夠用”原則，重在信息流程。主要采取任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法，根據(jù)課前布置的任務(wù)，在學(xué)員已經(jīng)有了一定基礎(chǔ)的前提下，課上進(jìn)行任務(wù)分析，引導(dǎo)學(xué)員將一個(gè)大任務(wù)分解成若干個(gè)小任務(wù)，學(xué)員進(jìn)行自主探究，通過(guò)小組協(xié)作方式完成教員布置任務(wù)。教員最后進(jìn)行講評(píng)，總結(jié)各組完成任務(wù)情況，將重要內(nèi)容進(jìn)行再次集中講解。講解時(shí)，通過(guò)裝備圖片，視頻，模擬訓(xùn)練設(shè)備、流程圖及實(shí)裝，增強(qiáng)學(xué)員對(duì)裝備的感性認(rèn)識(shí)，加深學(xué)員對(duì)裝備的理解，為后面進(jìn)行裝備操作和排故打下基礎(chǔ)。

二是示范演示。教員按照崗位技能要求，示范演示裝備的操作步驟或排故過(guò)程。在示范過(guò)程中，要結(jié)合理論講清楚為什么要這樣操作，這樣操作的目的是什么？如果不這樣操作會(huì)產(chǎn)生什么樣的后果？學(xué)員進(jìn)行觀看，思考，記下操作步驟及排故流程。

三是模擬訓(xùn)練。學(xué)員在實(shí)裝訓(xùn)練前先利用模擬訓(xùn)練系統(tǒng)進(jìn)行訓(xùn)練，這樣可以有效解決人多機(jī)少的矛盾，對(duì)訓(xùn)練結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估，激發(fā)學(xué)員興趣。主要采取學(xué)員按照操作流程進(jìn)行自訓(xùn)，教員在旁邊指導(dǎo)的方式進(jìn)行。

四是單級(jí)系統(tǒng)訓(xùn)練。雷達(dá)情報(bào)組網(wǎng)系統(tǒng)由雷達(dá)站系統(tǒng)、雷達(dá)旅系統(tǒng)和組網(wǎng)中心系統(tǒng)“三級(jí)系統(tǒng)”組成。學(xué)員完成模擬訓(xùn)練后，首先在單級(jí)系統(tǒng)上實(shí)施訓(xùn)練，將模擬訓(xùn)練系統(tǒng)中訓(xùn)練的技能轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)裝的實(shí)際操作技能。主要采取將學(xué)員分成若干小組，小組間輪換進(jìn)行的方式，教員僅起到監(jiān)督和評(píng)價(jià)的作用。

五是多級(jí)系統(tǒng)聯(lián)訓(xùn)。在單級(jí)系統(tǒng)訓(xùn)練基礎(chǔ)上，開展三級(jí)系統(tǒng)聯(lián)合訓(xùn)練。實(shí)現(xiàn)全員全崗，輪崗組訓(xùn)。在這個(gè)階段主要采取崗位體驗(yàn)式教學(xué)方法，教員根據(jù)部隊(duì)相關(guān)崗位設(shè)置，將學(xué)員分成若干小組，每個(gè)小組擔(dān)負(fù)一個(gè)崗位，教員設(shè)置故障，然后由各個(gè)小組根據(jù)各自崗位職責(zé)要求，分析故障原因，檢測(cè)故障部位，進(jìn)行相應(yīng)的排故訓(xùn)練，然后，各個(gè)小組輪訓(xùn)。學(xué)員掌握常見故障排除方法后，可以由學(xué)員設(shè)置故障，然后教員帶領(lǐng)學(xué)員一起排故，最后由學(xué)員進(jìn)行總結(jié)講評(píng)。

2.3.3 課后

課后主要包括作業(yè)上交與批改，學(xué)員與教員的課下互動(dòng)，以及學(xué)員圍繞授課內(nèi)容進(jìn)行的擴(kuò)展性學(xué)習(xí)或訓(xùn)練，進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識(shí)。

結(jié)語(yǔ)

三維融合式教學(xué)模式的應(yīng)用，將教學(xué)過(guò)程從課堂延伸到課前和課后；教學(xué)方法從單純的講授式、案例式，到任務(wù)驅(qū)動(dòng)式、崗位體驗(yàn)式、角色互換式等綜合運(yùn)用；訓(xùn)練模式從單一的以實(shí)裝訓(xùn)練為主，到“實(shí)裝—虛擬—模擬—實(shí)裝”四步循序漸進(jìn)組織訓(xùn)練，虛擬真實(shí)兩種情境完成訓(xùn)練任務(wù)，從單個(gè)系統(tǒng)的訓(xùn)練到多級(jí)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)訓(xùn)練，從單個(gè)設(shè)備或單級(jí)系統(tǒng)故障排故到多級(jí)系統(tǒng)的綜合故障排故，的確對(duì)提高雷達(dá)情報(bào)組網(wǎng)裝備教學(xué)質(zhì)量具有明顯促進(jìn)作用。但在裝備模擬訓(xùn)練系統(tǒng)建設(shè)上，理實(shí)一體化融合教學(xué)上，故障案例的收集與整理上，還有大量工作要做，還需進(jìn)一步研究。