張林 張海 薛永華 黃勇 張財生
摘 ?要 ?針對部分高校電子信息專業建設過程中雷達原理課程建設面臨五方面的矛盾與問題,從課程組力量、教材建設、實踐教學條件、信息化資源和教學文檔五方面闡述該課程的建設思路,隨著相關建設思路及措施逐步推進,可以預見雷達原理課程建設發展必將加速部分高校電子信息專業的發展進步。
關鍵詞 ?雷達原理;課程建設;教材建設;實踐教學條件;信息化資源;教學文檔
中圖分類號:G642.3 ? ?文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2023)04-0122-04
Teaching Reform and Practice of Radar Princi-
ple Course for Electronic Information Spe-cialty in Colleges and Universities//ZHANG Lin, ZHANG Hai, XUE Yonghua, HUANG Yong, ZHANG Caisheng
Abstract ?Aiming at five contradictions and problems faced by the course construction of Radar Principle in the construction of electronic information spe-cialty in colleges and universities, this paper ex-pounds the construction ideas of the course from five aspects that the strength of the course group, the construction of teaching materials, practical teaching conditions, information resources and tea-ching documents. With the gradual promotion of rele-
vant construction ideas and measures, it can be pre-
dicted that the construction and development of Radar
Principle course will accelerate the development and
progress of electronic information specialty in co-lleges and universities.
Key words ?radar principle; construction of course; construction of teaching materials; practical tea-ching conditions; information resources; teaching documents
Authors address ?Naval Aeronautical University, Yantai, Shandong, China, 264001
0 ?引言
2022年2月25日,教育部高等教育司司長吳巖在重慶作了題為《深化新教改,打造新形態,提高新質量》的主題報告,指出現階段我國高等教育課程建設走深走實,課程思政縱深推進。其中,課程建設方面,指出要以“中國金課”為建設標準,圍繞MOOC、實踐和資源等方面,聚焦學科專業、課程、教材、教師等人才培養關鍵環節和基本要素。雷達原理是眾多高校電子信息類專業開設的一門專業基礎課,該課程學習質量的好壞是學生后期進行設備課程學習,乃至畢業后能否適應崗位要求的基礎,起著舉足輕重的作用。多年來,該課程發展迅速,但由于種種原因,近些年出現了一些教學短板。本文結合吳巖司長的報告,從課程組力量、教材建設、實踐教學條件、信息化資源和教學文檔對該課程建設過程中的優缺點進行闡述,并針對缺點提出有針對性的改進意見,對于推進該專業的人才培養有著非常重要的意義。
1 ?高校電子信息專業雷達原理課程現狀
1.1 ?課程組力量
優勢方面:經過多個學校調研和座談發現,目前,高校雷達原理課程組成員均已通過各大學組織的主講資格認證,由老、中、青三代教師組成,中青年教師占據主體,他們有著非常高漲的教學熱情,能夠勝任小班化的教學需求,除了少數職業學校以外,副教授覆蓋率達到60%且均為碩士以上學歷,該教學團隊教師對于本專業理論知識有著較深的理解,且通過多個班次的授課,有著豐富的教育教學經驗。除此之外,課程組組長一般由老教授擔任,有著極為豐富的院校工作經歷。
劣勢方面:許多學校課程負責人年紀偏大,面臨退休;另外,由于近些年來高校教師編制調整,教師年輕化改革,多名有著豐富教學經驗的教師,特別是熟悉實驗及設備的教師相繼離校,導致課程組崗位類課程教學水平下滑嚴重,最直觀的體現就是該類課程在全國教學創新大賽、“金課”評比中的失利,教育理論和科研成果大幅度減少;青年教師主要來自高校的博士畢業生,沒有相關的就業經驗,對用人單位及工業部門的設備知之甚少,導致在上課時只能根據工廠培訓材料結合自己的理論知識儲備為學生授課,沒有實際的操作經驗,部分學生參加工作后容易出現“眼高手低”的現象。
1.2 ?教材建設
優勢方面:由電子工業出版社出版,丁鷺飛、耿富錄等編著的國家重點教材《雷達原理》第六版是目前國內眾多高校電子信息類專業普遍采用的教材,部分學校從第3版就開始使用,已熟練掌握該教材。另外,該課程配備相應的電子教案、習題集和試卷庫,可供學生學習。
劣勢方面:根據與多個高校走訪以及工業部門反饋發現,由于近些年雷達設備更新換代速度極快,該版教材雖然2020年出版,比較新,但是部分知識仍然滯后于用人單位實際,出現了理論與實際不符的現象;另外,由于該教材為理論類教材,主要服務于科學研究,沒有從用人單位實際出發,出現了一定的非對稱性。
1.3 ?實踐教學條件
優勢方面:部分高校有著良好的實踐教學條
件,也有自己的實驗教學基地,可以保障多個班次不同實驗需求的教學任務,配備與實驗項目相關的實驗箱、教學儀器、虛擬仿真軟件、設備以及多功能教學實驗平臺,基本上能夠滿足學生上機操作、設備演示等基本功能,并配備相應的實驗指導書,供學生學習。
劣勢方面:部分高校設備相對滯后且與工業部門及用人單位實際并不完全配套,主要體現在雷達設備與學生未來從事崗位并不對應,虛擬仿真軟件與工業部門并不同步,僅能完成一些初步的原理實驗,缺乏與實際雷達相關的實驗配套設備和軟件系統;另外,由于實驗室利用率較高,特別是實踐課程較多,導致空間資源和實踐資源比較緊張,部分儀器型號老舊,存在因為長期使用出現損壞而長時期維修的現象;實驗儀器主要服務于原理課程,無法實現故障排除、性能檢修等功能,這就與未來學生的崗位需求不符;配套的教育基地位置相對較遠,近些年來,由于疫情等原因,無法保障學生赴教育基地進行實地學習。
1.4 ?信息化資源
優勢方面:該課程有著對應的多媒體資源,目前,國內有相應MOOC資源,比如西安電子科技大學魏青和航天工程大學曲衛的雷達原理課程視頻,還有大學圖書館數據資源庫作為網絡課程支持。
劣勢方面:部分高校切實配套本校特色的MOOC不足,難以滿足學生課后自主學習的需求。
1.5 ?教學文檔
優勢方面:教學文檔以雷達整機的結構和雷達的功能為主要內容,構建了一個較為完整的雷達理論知識框架,通過學情分析、課后反思等形式,對教學過程各個方面進行梳理,基本能夠做到教學文檔在形式和要素上保證完整詳盡,有利于培養學生的科學態度和能力素質。
劣勢方面:由于教學目標缺乏崗位的導向,在教學中,用人單位的新理論和新問題呈現不足,更局限于理論的授課,而忽視設備和崗位實際;另外,原有的教學文檔是基于如何教出發,忽視了學生作為學習主體地位的呈現,這與認知發展和能力生成規律不符;部分教學文檔主要關注教學活動,沒有關注教學目標、教學活動和教學評價的統一,即忽視了一致性架構的原則,會出現教學活動多,而評價單一或者不合理的現象;課程組的教學文檔獨有
化,由于缺乏與用人單位和工業部門的交流,課程組的教學文檔主要是基于現有課程團隊的思想形成,沒有與用人單位和工業部門進行有效溝通共享,很多學生到了用人單位后需要二次學習,導致大量資源和時間的浪費,從而拉長了培養周期。
2 ?雷達原理課程建設措施
前面從課程組力量、教材建設、實踐教學條件、信息化資源和教學文檔五個方面分析了現有雷達原理課程的優勢和劣勢,下面針對上述五個方面出現的問題,有針對地提出相應的改進與建設措施。
2.1 ?課程組力量
教師隊伍是課程組建設的關鍵,崗位導向不足已經成為制約部分高校課程發展的關鍵,因此,如何打造一支擁有較高水平的教學團隊成為目前首要解決的問題。
1.2.1 ?輪課制度,提高教師授課能力
前期,部分高校采用1門課程由幾人承擔的形式,授課任務固化為個人任務,在一定程度上有利于教師熟悉課程內容,新教師迅速承擔教學任務。雷達原理是一門承上啟下的課程,隨著課程發展,如果僅僅掌握雷達原理課程的內容,很難把課程講透、講好。學校應結合課程體系建設,以原理類課程、技術類課程、設備類課程為架構,定期進行課程更換。這樣做的好處在于可以用原理課程指導設備教學,也可以用設備教學反哺原理課程。另外,設備是聯系用人單位、院校和工業部門的一個關鍵橋梁[1],早期教師可赴科研院所跟產跟研,及時地掌握設備的最新動態,隨著設備后續投入使用,教師可以奔赴工業部門進行學習,這樣便于及時地掌握設備的使用,以便于結合設備實際進行教學,做到有的放矢。
1.2.2 ?巧用教學訓練基地,發展一條短平快的調研之路
傳統的教師到工業部門掛職周期較長,教師需要長時間待在某一單位,但是電子信息類專業發展迅速,設備分處不同的工業部門,各個工業部門型號也不盡相同,如果安排某一教師在某一單位長時間掛職則不利于教師掌握最新的動態,應該安排教師分赴不同的單位展開調研,時間長度為半個月或者一個月,這樣更有利于教師及時掌握第一手的資料,并進行交流[2];另外,可以定期圍繞某一主題邀請各個單位的領導赴院校召開研討會,利用院校的優勢,將第一手的資料吸收、整理;也可以利用教育基地,帶領學生赴教育基地實地教學,讓學生建立未來工作崗位的意識,從而提升崗位化水平。
1.2.3 ?科研轉型,以用人單位實際需求出發解決實際問題
目前,院校教師主要來自各大高校,有著豐富的理論經驗,在進行科研時往往按照傳統工科思路進行研究,未來需要教師轉換思路,在立項之初就與工業部門聯合申報[3],緊貼用人單位的實際問題,將最新的成果運用到工業部門的實際工作中。還可以邀請企業和工業部門專家到學校擔任教師,將最新的設備使用問題帶回院校,利用學校的科研優勢,解決實際問題,從而提升院校教師的崗位化水平。
2.2 ?教材建設
近些年,教材發展得非常迅速,從最早的紙質版教材發展成為將紙質版轉為PDF的靜態電子教材,后期又出現了一體化教材,現在的教材更加看重網絡資源的應用、系統性和學生的反饋,更加關注以學生為中心的體驗感,符合“互聯網+”時代的特點,未來的教材不光是教材,更是載體,是全媒體數字教材[4]。
除此之外,還有云教材,該教材又被稱之為移動交互式數字教材[5],依托于5G時代的大數據和云服務,移動交互式數字教材不受終端的影響,可以更好地實現學生與教師的互動,教師可以第一時間查閱學生的學習進度。高校的教材可以往這方面發展,但更應該側重于原理知識的易讀化、圖表化,這樣更有利于學生將復雜的理論轉化為更為直觀適用于實際的教材。應在每一章節的背后設置思維導圖,利用思維導圖可以更好地梳理本章的內容,方便學生閱讀,還應該在教材中融入結合用人單位實際的案例庫,突出崗位特色。
2.3 ?實踐教學條件
隨著科技的發展,虛擬和增強現實技術在教學中得到了非常廣泛的應用[6]。2022年3月,電子科技大學300名學生利用VR眼鏡欣賞了奧巴馬的演講,該模式可以更好地讓學生沉浸于教學之中,隨著5G時代的到來,數據傳輸更為高速,利用虛擬仿真技術可以更好地讓多名學生、實時進行互動,從而打破了空間的局限性。目前,該技術在醫學領域被廣泛應用,美國更是開展了VR直播外科手術,讓參加培訓者可以置身于現場去獲得更直觀的感受,該技術在疫情防控期間發揮著非常重要的作用,獲得了美國教育創新比賽的金獎。院校教學的一個困境就是學生無法第一時間掌握設備使用實際,可以采用這種VR直播的方式,哪怕不是VR直播,采用錄播的方式,比如,在操作者頭部放置攝像頭,在進行實際操作中加入自己的講解,也可以很好地讓學生產生現場教學的感受,有利于多個班次的教學,從而克服大班教學中學生難以獲得長時間的鍛煉機會的問題。
2.4 ?信息化資源
課程組需要開設圍繞本課程特點的MOOC和微課,這樣就可以解決一個課程與大綱要求相對應的問題。另外,必須關注線上線下混合式教學的建設工作[7],線上線下混合式課程的搭建需要有完備的硬件平臺支撐,即必須有相應的平臺,這種平臺可以是基于互聯網的,也可以是基于校園網的,這樣做的好處就是可以最大化對課程資源(比如視頻、文字、案例庫等信息化資源)進行梳理,還可以通過平臺后臺監測系統對學生的學習情況進行及時掌握,特別是作業提交系統和互評系統,增加學生作業提交的熱情。應該關注線上線下混合式教學如何混合的問題,即混合比例和線上線下如何進行課程分配的問題,根據布魯姆模型,線上部分應該更多地關注一些較低維度的目標,比如理解和記憶等維度,在線下可以對更高階的維度進行學習,也就是課程的重點和難點部分,授課形式可以是翻轉課堂等多種形式,在上課前應該對學生進行前測,對學生的知識理解情況進行梳理,從而實現在課上有針對性地講授。
2.5 ?教學文檔
教學文檔的管理需要借助線上平臺進行搭建,采用開放性的模式,可以在該平臺上傳課件、教案、章節安排、資料和題庫等,這樣做的好處在于可以邀請用人單位、工業部門和畢業學生共同對平臺進行搭建,用人單位可以把一些案例、維修故障視頻上傳,工業部門可以把一些設備的資料上傳,畢業學生也可以結合自身的經歷上傳一些與自己學習相關的材料,這樣就可以完成用人單位、院校、工業部門和學生四方的融合,當平臺搭建成功后,也有助于院校學生、工業部門和用人單位進行學習。除此之外還應該在教學文檔中突出課程思政的主
題[8],課程思政不是簡單的教學活動的設計,應該是教學目標、教學活動和教學評價有機的結合體,符合一致性架構的標準。具體到雷達原理課程中,課程思政可以是老專家圍繞某一問題的艱辛研究歷程,也可以是國際熱點問題的課程結合。
3 ?結束語
一門課程的建立涉及的方面非常多樣且環環相扣,所有的設立都更方便于學生學習,高校電子信息類課程需要考慮未來學生就業的崗位要求。從課程組力量、教材建設、實踐教學條件、信息化資源和教學文檔五個方面介紹高校雷達原理課程建設面臨的問題和挑戰,提出對應的具體措施,這對于該課程后續的發展有著非常重要的意義,這些措施也可以應用到其他課程的建設中。
4 ?參考文獻
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