目標指向的模塊化融合式教學設計
——以戰場電磁環境課程為例

沈 陽，郭 強，桂 樹

(中國人民解放軍國防科技大學 電子對抗學院，安徽 合肥 230037)

電磁空間是繼陸?？仗鞈饒隹臻g后的第五維戰場，戰場電磁環境是信息化戰爭的突出戰場環境要素。隨著軍事信息技術的發展和戰場電磁環境領域研究的深入，認識電磁環境，掌握核心技術，直到控制利用電磁環境，一直是該領域的熱點難點問題。戰場電磁環境是一門理論方法和技術應用兼具的專業課程，研究它的課程教學設計顯得十分重要。隨著軍隊院校教育、部隊訓練實踐、軍事職業教育“三位一體”新型軍事人才培養體系的建設推進，基于MOOC 和虛擬實驗等資源的戰場電磁環境教學改革勢在必行。論文圍繞課程教學設計的目標、內容和策略等核心問題，針對課程內容的理論、技術和應用特點，探討了戰場電磁環境課程的目標和內容設計，分別研究了學導式、實驗式和作業式教學模式，提出了目標指向的模塊化融合式教學設計。通過這種教學策略設計，更好地借助MOOC、虛擬實驗和實踐教學平臺，發揮戰場電磁環境課程在“三位一體”人才培養體系建設中的質量和效益，夯實人才培養的理論基礎、技術支撐和應用能力。

一、課程教學分析

(一)教學需求分析

1.理論知識講授教學

隨著信息技術發展和信息化建設的推進，人們對電磁環境已經從陌生變為熟悉，電磁環境基本理論知識體系已經形成。對于電磁環境的非直觀感受性，借助MOOC 平臺的優勢開展電磁環境理論教學十分便捷。MOOC 平臺可以集合眾多學習資源，便于學員全方位、直觀地認識電磁環境的概念、組成、特性和效應等知識點，也能采取先行自學、資源瀏覽、互動交流、隨堂測驗等方式開展理論知識學習。因此，戰場電磁環境課程理論講授教學，需要針對知識點的特色，提供自學材料和音視頻資源，幫助學員更直觀地認識電磁環境理論知識點，結合隨堂測驗題集，檢驗理論知識學習效果。

2.技術驗證實驗教學

隨著電磁環境領域研究的深入和實踐的發展，人們對電磁環境的理解和認知已不僅僅是理論上的理解，已經上升到效應機理和技術掌握。對于電磁環境的外在特性、內部機理和應用技術，在基礎理論知識掌握的基礎上，采用定量方法技術研究和探討電磁環境效應及應用技術，可以加深學員對復雜電磁環境效應機理的掌握。基于MOOC 平臺資源，設計戰場電磁環境的表征建模、影響機理和實踐應用等技術實現方法，設定實驗教學條件，布置實驗科目和任務，規定學員提交實驗學習成果，以此檢驗學員的技術實現能力，促進學員對電磁環境表征技術、效應分析技術和試驗訓練評估技術的理解和掌握。

3.實踐應用作業教學

學習電磁環境的最終目的是要在軍事實踐中運用和應對，包括作戰、試驗和訓練時如何利用電磁環境贏得電磁優勢。軍校的實踐應用教學具有鮮明的軍事特色，一般采取想定作業、模擬對抗、實兵演練等形式。電磁環境實踐應用教學主要針對電磁頻譜籌劃管理、試驗和實戰化訓練電磁環境構設規劃以及試驗訓練評估方案擬制等教學內容。在MOOC 背景下，采取想定作業的形式，加以靈活分組實施，開展電磁環境實踐應用教學，提升學員在電磁頻譜籌劃、電磁環境構設規劃和試驗訓練評估方案擬制方面的能力素質。

(二)教學對象分析

戰場電磁環境是信息化條件下戰場環境的重要因素，無論是軍事理論、裝備技術還是作戰運用，都不可避免要學習、了解電磁環境有關知識，戰場電磁環境是一門專業拓展類的通識課程，教學對象既有本科生、研究生，也有職業教育學生，每一類教學對象的教學重點是有所區別的。

針對本科生教學，重點是理論知識學習，了解掌握電磁環境基本概念、組成要素、本質特征和定量分析電磁環境的技術方法，解決對電磁環境的認識問題，達到理解電磁環境“是什么”的要求。針對研究生教學，重點是關鍵技術研究，理解掌握電磁環境建模仿真、逼真構設和試驗評估的關鍵技術，培養研究電磁環境的能力，達到探究電磁環境“為什么”的要求。針對職業教育學生，重點是軍事實踐應用，理解掌握裝備試驗、部隊訓練和電磁作戰中的電磁環境應用方法，訓練控制利用電磁環境的技能，達到應對電磁環境“怎么辦”的要求。

二、課程目標設計

著眼信息化戰爭的戰場電磁環境要素，瞄準人才培養的電磁作戰支持能力目標，設計戰場電磁環境的課程目標。按照課程目標的“量”和“質”層次化描述，設計戰場電磁環境課程目標。課程目標“量”等級分為“熟悉”“理解”“掌握”“形成”四級，各等級目標“質”描述見表1，建立“知識+能力+素質”的課程目標。

表1 課程目標體系

(一)知識目標

通過課程學習，使學生建立電磁環境的知識體系，包括電磁環境的概念內涵和特征組成，還有電磁環境軍事實踐的逼真構設、效應評估和作戰支持等知識模塊。課程的知識目標是熟悉相關概念，理解屬性特征，是課程目標的基礎。

(二)能力目標

通過課程學習，使學生掌握對電磁環境的研究能力，包括電磁環境的建模仿真和表征分析，還有電磁環境效應機理、逼真構設和作戰支持等方法技術。課程的能力目標是掌握有關電磁環境核心技術，是聯系知識目標與素質目標的紐帶。

(三)素質目標

通過課程學習，使學生掌握對電磁環境的應用技能，包括電磁環境在裝備試驗訓練中的構設、試驗訓練效果評估和電磁作戰中的輔助決策支持等實踐應用。課程的素質目標是掌握有關電磁環境實踐應用方法，是人才培養的素質教育集中體現。

三、課程內容設計

根據戰場電磁環境的課程目標，圍繞戰場電磁環境的基礎理論、關鍵技術和實踐應用設計戰場電磁環境的課程內容體系(見表2)，回答戰場電磁環境“是什么、為什么和怎么辦”的核心問題。

表2 課程內容體系

(一)基礎理論層

戰場電磁環境物理屬性上是電磁現象，其基礎理論包括電磁空間與電磁環境概念內涵、戰場電磁環境及其發展、戰場電磁環境的本質屬性和戰場電磁環境認知模型，涵蓋了電磁環境的由來、發展和人們對它的基本認知。基礎理論層內容是課程內容體系的基石，是教學活動的出發點。

(二)關鍵技術層

戰場電磁環境本質屬性上是環境要素，其關鍵技術包括電磁環境表征技術、電磁環境效應技術、電磁環境構設技術和電磁環境評估技術，涵蓋了電磁環境的本身、對受體影響和實踐應用涉及的構設與評估。關鍵技術層內容是課程內容體系的核心，是教學活動的重難點。

(三)實踐應用層

戰場電磁環境最終目的是控制利用，其實踐應用包括裝備環境適應性試驗應用、部隊實戰化訓練應用和電磁作戰支持應用，涵蓋了軍事實踐的作戰、試驗和訓練等主體領域。實踐應用層內容是課程內容體系的燈塔，是教學活動的瞄準點。

四、目標指向的模塊化融合式教學設計

(一)教學模式改革

1.學導式教學模式

向學員傳授電磁環境理論知識是戰場電磁環境課程教學的基本任務，是解答學員對電磁環境“是什么”的疑問，打牢這門課理論基礎的首要環節。傳統的課堂教學常采用“講授式”的模式，這是由課堂教學的特點決定的。在MOOC 背景下，對電磁環境理論知識的傳授可以采用“學導式”的模式，如圖1 所示。學導式的教學模式是從學員自學入手，實行教員引導和學員自學相結合的方法，它在電磁環境MOOC 知識資源的支撐下，由開課教員引導學員自學理論知識點，學員反饋自學過程中的疑問，教員結合疑問進行理論精講，配合交流互動和隨堂測試鞏固提高理論知識熟悉理解。

圖1 學導式教學模式

2.實驗式教學模式

幫助學員理解電磁環境的本質特征并厘清復雜電磁環境的影響機理，搞清楚戰場電磁環境課程的“為什么”，進行關鍵技術的實驗式教學勢在必行，是筑牢這門課程應用基礎的核心環節。在講授電磁環境表征方法、復雜性度量和效應分析等關鍵技術內容時，傳統的課堂教學僅僅推導給出一些電磁環境度量方法，學員不能及時地對實驗驗證這些度量方法，對于電磁環境的“為什么”理解不深、掌握不透。在MOOC 背景下，對電磁環境關鍵技術的傳授可以采用“實驗式”的模式，如圖2 所示。實驗式的教學模式是從實驗準備開始，教員和學員都會針對實驗課目準備實驗條件，在教員的引導下實施實驗課目，它在電磁環境MOOC 實驗平臺的支撐下，由開課教員引導學員熟悉實驗條件，學員按照學習理解進行實驗設計和操作，教員依托實驗平臺檢查實驗過程和結果，并對實驗結果進行評價和反饋，學員可以查詢實驗結果評價并與教員交流互動。

圖2 實驗式教學模式

3.作業式教學模式

在學習掌握了電磁環境的理論知識和關鍵技術之后，戰場電磁環境課程教學的重點是解決“怎么辦”的問題，就是在部隊作戰試驗訓練中如何應用復雜電磁環境解決實際問題，這是軍校教學的特點。雖然傳統教學也有想定作業、戰術演習等實踐模式，但依托信息技術的電磁環境實踐教學應賦予更多特色，MOOC 背景下的電磁環境實踐應用的“作業式”教學模式，如圖3 所示?；趹饒鲭姶怒h境課程，MOOC 的作業實踐教學平臺，可方便開展復雜電磁環境的構設規劃作業、部隊訓練效果評估作業和戰場電磁頻譜管理作業等實踐應用教學。作業式教學模式以教員布置和學員熟悉作業條件為起點，在教員分組指導下學員進行分組作業，作業過程中，分組內進行交流研討，最后各組提交作業成果，教員依托實踐作業平臺開展作業講評教學。

圖3 作業式教學模式

(二)教學策略設計

戰場電磁環境是一門技術性強、應用性廣的專業課程，課程教學目標是夯實理論基礎、提升技術技能、強化應用能力，針對課程的“知識+能力+素質”的人才培養目標，圍繞課程的“理論+技術+應用”的知識體系，進行目標指向的模塊化融合式教學設計，如圖4 所示。

圖4 目標指向的模塊化融合式教學設計

目標指向的模塊化融合式教學設計，就是針對戰場電磁環境課程教學目標，圍繞課程的知識體系，分別梳理設計知識點，按照知識點內容的屬性，選擇相應的教學模式，達到課程目標統一下的模塊化融合式教學，促進各類各級的教學質量水平和人才培養質量提升。

戰場電磁環境課程教學目標是知識學習、能力訓練、素質培養的“知識+能力+素質”，按照知識內容屬性，戰場電磁環境課程知識體系包括基礎理論、關鍵技術和軍事應用三個層次，每個層次包含相應的知識點。組織實施教學時，首先進行理論知識學習，采取學導式教學模式，激發學生主動性；其次進行方法能力訓練，采取實驗式教學模式，驗證關鍵技術方法；最后進行綜合素質培養，采取作業式教學模式，提升學生軍事實踐素質。通過目標指向式教學設計，把原本理論與實踐分割的課程知識體系融合起來，形成“理論+技術+應用”的學習環路，共同達成課程教學的“知識+能力+素質”目標。

(三)教學實施案例

在戰場電磁環境表征知識點的教學中，瞄準“知識+能力+素質”的課程目標，融合理論知識學導式教學、表征方法實驗式教學和表征應用作業式教學模式，組織實施該知識點的模塊化融合式教學，如圖5 所示。

圖5 戰場電磁環境表征模塊化融合式教學實施

在理論知識學導式教學中，依托MOOC 資源，學生開展知識點自學，教師進行知識點答疑互動，還能隨堂測試檢驗學習效果。這種理論知識的學導式教學模式，從學生視角出發，打牢電磁環境的物理學和電磁學基礎，奠定電磁環境表征方法及其軍事應用的理論基礎。針對電磁環境表征理論知識點，開展方法技術的實驗式教學，給定戰場電磁環境條件，學生進行表征實驗設計，驗證電磁環境表征的方法技術，加深電磁環境表征理論知識理解。最后，面向信息化戰場環境的新質要素，布置戰場電磁環境態勢分析顯示作業，開展實踐應用的作業式教學，引導學生分析電磁環境態勢需求，運用電磁環境表征方法技術，實現戰場電磁環境態勢分析顯示作業，為各類指揮員提供戰場態勢支撐。

五、結束語

隨著信息技術的發展，戰場電磁環境已經成為信息化戰場的重要環境因素之一。經過長期的研究和積累，由最初的電磁環境概念定性認知到影響機理的定量分析，直到現階段部隊作戰試驗訓練各領域的實踐應用，戰場電磁環境課程也經歷了由定性到定量、由理解到應對的認知躍升。目標指向的模塊化融合式戰場電磁環境教學設計，著眼于人才培養的各類各級需求，針對課程教學目標，圍繞課程教學內容體系，采用模塊化融合式的教學策略，進行教學模式改革，提升培養對象的復雜電磁環境理論、技術和應用能力素質，為三位一體的新型軍事人才培養體系建設提供戰場電磁環境課程教學。