混合式教學理論在水聲學原理課程中的應用研究

唐帥 張馳

摘? 要：為進一步落實新時代軍事教育方針，深化水聲學原理課程教學改革，以混合式教學理論為基礎，提出“重構教學空間布局、重塑教學信息動線、重建教學評價模式”的混合式教學改革思路。該文介紹基于智能教輔系統的水聲學原理課程教學改革解決方案和實施效果，總結課程由傳統教學模式向混合式教學模式的轉換經驗。通過課程混合式教學改革，進一步提升學員對水聲學知識的廣度和深度，為生長軍官專業背景課程教學模式創新提供參考樣例。

關鍵詞：教學改革；混合式教學；水聲學；以學為中心；智能教輔系統

中圖分類號：G640? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2023）23-0108-04

Abstract： In order to further implement the military education policy of the new era and deepen the teaching reform of the course of underwater acoustic principles， based on the mixed teaching theory， we put forward the mixed teaching reform idea of "reconstructing the teaching space layout， reshaping the teaching information moving line， and reconstructing the teaching evaluation mode". The paper introduces the solution and implementation effect of the teaching reform of the course of Underwater Acoustic principles based on the intelligent teaching assistant system. This paper summarizes the experience of curriculum transformation from traditional teaching mode to mixed teaching mode. Through the mixed teaching reform of the course， the breadth and depth of the students' knowledge of Underwater Acoustics has been further improved. The study provides a reference example for the innovation of the teaching mode of the professional background course for growth officers.

Keywords： academic reform; mixed teaching; Underwater Acoustics; learning-centered; intelligent teaching aid system

新一輪軍隊院校教育改革對生長軍官確定了“本科教育、首次任職培訓融合培養”的新型培養模式。在這種新型培養模式下，必須進一步強調“以學為主”，堅持把培養能打仗打勝仗人才作為第一要務[1]。由于聲波是目前水中信息唯一良好傳遞的載體，水聲環境素養是潛艇指揮員必備的作戰素養之一，是生長軍官院校培養的核心能力素質。因此，水聲學原理課程作為提升學員水聲環境素養的專業背景課程，在新一輪課程教學改革過程中，對于水聲學原理課程的建設提出了新要求，核心要義是突出學為中心，需要進一步創新教學方式，豐富學習資源，支持學員開展多樣性學習，寬容對待學員個體差異，注重過程性評價，推動學員素養形成，實現學員對水聲環境知識能力的自我構建。

混合式教學（Blended Learning）是為了追求更佳的教學效果，最大化地提高教學質量，在先進教學理念指導下，有機結合多種教學方法，實現線上、線下教學方式相互混合，既發揮教員主導作用，又充分體現學員主體地位的一種綜合教學方式[2-4]。混合式教學在我國高等教育領域已推廣多年，但由于混合教學法實施的復雜性和多維性，在軍校高等教育教學領域其潛力的發揮依然受到種種因素的制約，將混合式教學應用到課程教學中的極其少見。本文以新型培養模式下生長軍官專業背景課水聲學原理教學改革為契機，提出了混合式教學改革思路，介紹了基于智能教輔系統的課程教學改革解決方案和實施效果，總結了水聲學原理課程由傳統教學模式向混合式教學模式的轉換經驗。

一? 混合式教學模式改革思路

（一）? 課程特點

水聲學原理課程是生長軍官專業背景課程，是基礎學科向水聲學綜合應用轉化的重要橋梁課程。課程內容是以聲納方程為主線，通過海洋的聲學特性、海洋中的聲傳播理論、典型傳播條件下的聲場、聲波在目標上的反射和散射、海洋中的混響及水下噪聲等水聲學要素的逐步展開，如圖1所示。課程通常采用小班教學，每班30～40人，學員來自不同專業，學習基礎和專業背景存在差別，若采用傳統講授方式，不利于引導不同基礎、不同專業學員在水聲學框架基礎上結合各自專業背景主動建立自我知識架構和應用場景。

（二）? 教改思路

混合式教學模式為解決這一問題提供了契機，以信息技術為支撐，教員通過轉變教學觀念，突出學員的主體地位，促進學員學習方式的轉變，促使有效學習行為的發生，形成“以學員為中心”的教與學[5-7]，有利于培養學員的探究能力和創新精神。在采用混合式教學模式對該課程進行改革中，依托教學空間和教輔平臺的建設，設計了課程改革思路，如圖2所示。

1）重構教學空間布局。在“混合式學習”的推動下，學習空間擴大了，包括教室物理空間和網絡學習空間。線下部分應通過設計靈活桌椅布局、增加交互設備來加大課堂互動，通過相互啟發，促進學員加深對水聲學知識的理解和應用，通過對教學空間信息化改造為主要教學環節和教員習慣實現技術賦能，實現對教學電腦、大屏等教學設備的智能控制，最大程度降低使用門檻，減少教員操作難度。

2）重塑教學信息動線。按照技術是工具，教育是目的的原則，積極運用現代教育技術，促使混合式教學在日常教學中發揮最大效用，通過線上平臺完成教學資源組織和管理，將單一的水聲學原理課本知識，進一步拓展為水聲學慕課、水聲學專業文獻、演訓視頻等多方位課程資源，將單一的授課方式拓展為多方式融合，激發學員主動學習意愿，推動傳統教學活動從“以教為中心”轉變為“以學為中心”，幫助教員以學員的需求為準，創設學員個性化學習，使得學員可以在信息技術的幫助下采用新方式進行水聲學原理課程學習，享受其所提供的便利，促進學員更多的自主學習和協作，引發對水聲學應用的深入思考。

3）重建教學評價模式。從大數據視角來看，混合式學習實質上就是一個不斷產生學習數據，并利用數據改進學習成效的過程。學習者，既是數據的產生者，又是數據的獲益者，設計線上線下多元評價與及時反饋機制，通過定量與定性結合，堅持知識與能力并重，以評價基本知識與基本技能掌握為本，兼顧考核學員分析和解決水聲學問題、應用水聲知識的能力，通過數據采集，支撐教學資源、教學策略的及時調整，促使教員和學員及時發現自身存在的問題，并予以改進。

二? 基于智能教輔系統的混合式教學模式改革實現

針對水聲學原理專業背景課程定位及特點，依據混合式教學改革思路，構建了“線上自學+課堂講授+重點研討+專題匯報”的傳統課堂教學與在線學習相融合的混合式教學模式。

（一）? 改造教學空間布局，促進啟發研討教學

構建了基于信息化環境下的智慧教學空間，支持教員根據教學需要開展形式多樣的教學活動，如圖3所示，同時教室中可采用電子黑板、交互平板終端等，突出“以學員為中心”，促進學員之間的共同學習，通過與教員、同學進行討論交流，甚至爭辯形成學習共同體。通過構建基于多屏終端的研討式教室環境，支持分組式教學，教員可實現對多屏協作內容的查看和廣播同屏，更好地完成協作教學，例如對于深海會聚區現象的影響，組織學員從對抗雙方維度進行思考，通過交流研討，進一步加深理解。同時每個小組的學員可通過終端，實現文件上傳，完成小組協作學習。通過教學空間改造進一步引導開展師生間的合作式教學，有效支撐課程混合式教學的課堂組織。

（二）? 搭建教學輔助平臺，支撐混合式教學模式

通過搭建在線學習平臺、課堂互動教學平臺等系統，實現了學員課前在線預習、課中分析討論、課后在線復習的水聲學原理課程混合式教學模式，促進課程由傳統教學向新型教學模式的轉變，豐富教學內容、提高教學成效、激發學員學習興趣，典型教學場景如圖4所示。

1）課堂外。支持跨終端接入的在線課程學習，滿足在線課程的教學管理和應用，建設信息化教學平臺；教員可通過辦公終端進行課程創建和課前備課，嵌入視頻、PPT、電子圖書和試題測驗等資源，制作多媒體和試題測驗；學員在課前進行有引導的預習，并進行相應自測練習和小組討論，通過預習課程資源，掌握自己無法理解的知識點，帶著問題開展線下學習，有效提升學習效率。

2）課堂內。教員能夠通過授課終端與學員學習終端形成同步和即時反饋，支持教員能夠第一時間感知學員對所講授課件的理解情況，及時調整自己的教學節奏和方式；同時，教員可以在課堂上有針對性地對重點、難點進行課堂測驗，選取之前在備課系統中的試題，也可以臨時出題；授課過程中，學員可以進行投屏，將自己的答題、作業、學習等課堂學習情況通過圖片的方式展示給教員或者其他同學，例如每章節思維導圖作業分享（圖5）、聲線繪制分享和互評等，提高學員對聲學物理圖像的理解，調動學員學習積極性，促進課堂生生互助。

（三）? 挖掘教學平臺數據，提升教學過程性評價

通過教學空間的信息化系統和教學的課前、課中、課后各環節一體化融合貫通，全面記錄教與學過程中的所有數據，輔助教員清晰了解每個學員的學習情況，可為學員提供個性化教學，因材施教。

首先，教員能夠針對課堂數據進行精細化分析，通過課前預習情況，課中出勤率、課件理解情況、知識點掌握情況、課堂評價情況和課后回顧情況等多維度的教學數據分析，有針對性地改善相應的教學環節，為教學優化和調整提供完整的數據支持。其次，經過后臺匯總分析，幫助教員快速了解學員對知識點的掌握情況、作業完成情況、對上課內容的喜愛程度，給予教員直觀的課堂數據支撐，幫助教員快速調整教學方向，實現精準化教學，真正實現以師生為中心的多樣化教學模式，釋放教員的教學創造性，也讓學習方式更科學高效，激發學員的學習潛能。再次，課堂全部教學過程數據，支持一鍵導出，實現靈活管理，并直觀地進行課堂教學數據分析，有針對性地改善教學環節，幫助教員提升教學質量。最后，考慮到學員學期制學習過程，支持學員在整個學期的在線及課堂學習過程中將作業、測驗、考勤等數據的統一查詢及匯總導出，方便教員獲取學員在線及課堂教學相關數據。

三? 實施成效

教學的主體是教員和學員，主體中的核心是學員。在傳統課堂教學中，“以教員為中心”的授課模式，存在“以教員為中心基于經驗的教學預設、難以即時評測、師生互動不夠和缺乏課內外協作互助”等不足，限制了知識轉化率?；谥悄芙梯o系統的水聲學原理課程混合式教學改革有效破解了傳統教學中的難題，促使傳統教學形態發生了變革，幫助教員進一步關注到了每個學員的學習過程、學習行為，精準地獲得了學員的真實表現，提升了課前導學的針對性；課中有針對性地進行分組學習、協作學習，建立了新型的信息化課堂教學模式，促使原來單調、枯燥的課堂變得生動多元化，增進了課堂學習的交互與協作，促進了師生角色關系的轉變，特別是通過不同專業的學員的分組討論，進一步提升了學員課上交流互動，通過不同專業角度進行思考和研討，增加了討論維度和廣度；課后，針對崗位任職需要，引入研究課題，構設任務情境，驅動學員擴展閱讀、查閱資料、總結提煉，完成自主學習和協作學習，提升崗位任職及專業學習能力，并利用動態教學數據收集分析技術，實現數據化決策、即時化評價、立體化交流、智能化推送和可視化呈現等，推動了“以學員為中心”的教學實施，鞏固了學員學習的主體地位，實現了“把課堂還給學員，讓學員自己成為學習的主人”的教學改革初衷。

四? 結束語

水聲學原理課程是生長軍官在本科教育過程中打牢水聲學基礎、理解水聲環境現象、建立水聲環境意識和提升利用水聲環境解決實際問題能力的重要專業背景課程，是支撐后續首次任職培訓課程學習、專業業務能力提升、作戰創新能力培養的基礎。本文針對新型人才培養模式，結合課程特點和首次崗位任職需求，分析了課程教學現狀和新時代軍事教育方對課程建設提出的“以學為主”新要求，以“混合式教學”教學理念為基礎設計了課程教學改革思路，并通過教學空間改造和智能教輔系統建設支撐實現了水聲學原理課程混合式教學模式改革實現，通過教學模式的轉變幫助學員更好地夯實了水聲環境專業理論基礎，提升了對水聲環境意識和思考能力，同時提高了教員在信息化教學數據支撐條件下開展教學設計和組織教學的能力。

參考文獻：

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基金項目：軍隊裝備工程重點學科專業建設“‘以學員為中心的水聲環境專業背景課混合式教學模式研究”（軍訓[2019]126）；泰山學者工程專項經費資助（2021-261）

第一作者簡介：唐帥（1984-），男，漢族，山東青島人，博士，副研究員。研究方向為水聲環境效應。