中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:2096-000X(2025)22-0137-05
Abstract:Focusingonthecultivationofnewcombattalents inmilitaryacademiesunderthenewsituation,thisarticleaddresses theproblemsofstudents'lackofactiveexplorationiself-leaing,lackofpracticalatmosphereinclassoomteaching,andlackof independentexpasioninpracticaltrainingRelyingonthedetectionequpmentprofesionalclassroomthatintegatesiteligent platforms,digitalresources,andmilitaryequipment,takingthethecourseofDetectionEquipmentPrinciplesasanexample,this articleexploresanewteachingmodelforprofesionalbasiccoursesthat\"problemsdrivenwholeprocess teaching,multiresource fullyusedinteholeprocessofleaingandmultiplatformwithintegrationofvirtualandreality\",timulatesstudentstoctively explore,improveouseeacingfectivensspromotesudentbiltyerationdprovidestheoreticalndpracticalsisfor creating a new teaching modelfor engineering professional basic courses in the cultivation of new military talents.
Keywords:professonalclassroom;problemdriver;fusionofvirtualandreality;basiccoursesforengineeringmajors; diversified resources
習近平總書記強調,軍隊院校“必須圍繞實戰搞教學,著眼打贏育人才”。近年來,隨著部隊持續開展實戰化訓練,新型武器裝備不斷列裝部隊,作戰樣式、作戰區域和作戰任務不斷變化,任職崗位技能需求不斷升級。新形勢下軍隊院校高等教育教學方式聚焦培養“能打仗、打勝仗”的新型作戰人才,落實“教”“戰\"融合,讓學員能在“學”的過程中緊貼裝備、緊貼崗位、緊貼實戰。作為前導的工科專業基礎課程,是銜接科學文化基礎和裝備技術課程之間的橋梁,如何融合高等教育人才培養規律進行教學創新改革,滿足部隊崗位任職專業人才技能生成之需,成為軍隊院校亟需進一步研究的課題之一。
一 軍隊院校工科專業基礎課程教學現狀
隨著人工智能、大數據、智慧云等技術快速發展,軍隊院校高等教育契合實戰化教學發展需求,在教學環境、教學手段和教學方法上不斷改革優化,但是如何發揮教學條件優勢、滿足學員學習需求、提高教學效果方面仍存在不足。
(一)課堂教學缺乏實戰化氛圍
軍隊院校工科專業基礎課程涉及多門學科交叉融合,傳統PPT教學模式缺少實物3D展示或實景仿真等數字化手段,不能吸引\"00后\"學員課堂關注度,智慧教學模式讓師生互動方便快捷,但適合軍校的實戰化教學氛圍不夠濃厚,學員難以快速從抽象理論映射出裝備技術,主動探究熱情不高,甚至產生學習畏難情緒。
(二) 自主學習缺乏積極性探索
軍校學員自主學習多呈現碎片化、零散化和套路化,課前只在自習教室內預習了解課程新知識,通過課程作業、階段測試等完成對知識簡單回顧、背誦和歸納,僅靠布置課前導學題目或課后拓展練習對自主探索的引導力度不夠大,學員往往興趣不高,甚至難以激發好奇心。面對復雜問題或實戰演訓軍事應用問題,則需要學員花費大量時間查找資料,學習積極性大打折扣。
(三)實踐訓練缺乏開放性拓展
多數專業基礎課程重理論輕實踐,配套實驗室在課前課后無法面向學員開放,理論學習與實踐訓練明顯脫節,同時實踐訓練多受到場地和臺套數限制,以驗證功能為主,對操作步驟和技能培養往往以統一動作統一任務,缺乏自主選擇和專項訓練,課后難以讓學員有針對性進行自主訓練鞏固和回顧糾錯,對學員能力提升效果十分有限。實踐教學中還存在教學訓練內容不全、不夠貼近部隊實際的問題。學員由專業基礎課程到任職培訓課程還是感到不懂不會,高階能力生成缺乏合適的場域進行拓展訓練。
由此,筆者從軍隊院校初級指揮人才培養出發,探索基于專業教室實施工科專業基礎課程教學模式創新、教學設計優化和培養模式改進,以期為軍隊院校創建新型初級指揮人才培養專業基礎課程教學新模式提供理論基礎和實踐依據。
二基于專業教室的工科專業基礎課程教學創新設計
(1) 基于專業教室的工科專業基礎課程教學總體 思路
為戰育人是新時代軍隊院校教學改革的鮮明導向。隨著實戰化訓練日漸常態化,對初級指揮人才綜合技術素養要求日益提高,這就要求軍隊院校對工科專業基礎課程理論知識傳授和實踐能力訓練向實戰化聚焦。
筆者依據培養專業的首次任職崗位方向,以初級指揮員能力生成為核心,從授課環節、教學形式、環境要素等多角度出發,依托集信息化技術、數字化資源、智能化平臺、軍事化裝備于一體的偵測裝備專業教室,探索形成“問題驅動全過程教學、多元資源全環節學習、虛實結合多平臺訓練\"的工科專業基礎課程教學新模式,突出“理實一體、虛實結合、學練相輔\"的教學特色,總體設計思路如圖1所示。
偵測專業教室基于高等教育數字化建設轉型需要,著眼于新技術、新平臺、新資源等在工科專業基礎課程教學中廣泛應用,為軍隊院校工科專業基礎課程理論教學和實踐訓練奠定堅實的基礎。
針對工科專業基礎課程特點,偵測專業教室在集智慧教室、裝備展示和實驗場域的基礎上,將活動區域劃分為理論教學區、實踐教學區、裝備展示區、虛擬仿真區、應用觀摩區和拓展創新區六個部分,如圖2所示。
理論教學區主要用于開展課程理論教學活動,基于希沃智慧黑板、投屏儀、愛課堂智慧教學平臺和局域網教學互聯系統,展示課程教學資源,為課堂教學提供教學視頻、軍事應用和操作規程等,便于實現師生線上線下實時互動,突出教學信息化。
裝備展示區主要用于展示偵測裝備實體,包括測角、測距、定位導航等多類型、多功能、最新型偵測裝備,便于學員近距離觀察實裝構造,利用3D模型、爆炸圖和拆解零件圖等實現課程示教理實一體,突出教學互動性。
(二)“雙向互動、多區聯合、技術融合\"的偵測裝備專業教室
圖2偵測裝備專業教室布局示意圖
虛擬仿真區主要用于學員開展虛擬仿真訓練,基于裝備虛擬仿真訓練軟件開展教學互動,在虛擬測區內讓學員能親手操作偵測裝備并開展操作訓練,便于每一位學員進行實踐訓練,滿足教學訓練需要,突出教學沉浸感。
應用觀摩區主要用于展示偵測裝備實際應用效果,依托3D微縮實景沙盤模擬真實戰場,借助虛實協同技術實現裝備實體在虛擬測區環境中演示真實測量動作,打破傳統實踐訓練場地限制,運用信息化技術創設應用情境,突出教學實用性。
實踐訓練區主要用于學員開展裝備實踐操作訓練,分組進行偵測裝備“架、調、測、收、算\"操作訓練,由虛擬仿真過渡到實際操作,形成能力訓練完整閉環,便于學員分組開展裝備測量任務,突出教學連貫性。
拓展創新區主要用于學員開展學科競賽備賽和自主拓展創新,基于裝備實體和圖形工作站,開展數字測圖、無人機航測、誤差分析處理等領域進一步學習和探索,積極參加省級以上學科競賽,突出教學高階性。
為滿足培養學員專業知識水平和實踐操作技能的需求,偵測專業教室利用多類型教學資源吸引學員“好奇探究\"軍事裝備涵蓋的課程知識,借助信息化教學手段促進師生“雙向互動”,基于“理、實、展、仿、觀、拓\"六個區域協同助力課程教學,形成以“實裝、虛仿、實踐、互動\"為亮點的軍隊院校工科專業基礎課程教學專業教室。
(三)基于專業教室的課程教學特點
1虛擬仿真凸顯課堂教學實戰化
重點圍繞軍事裝備進行精細化展示,利用最新戰事視頻、武器裝備運用實錄等營造教學氛圍,課堂設計遞進式學習任務,從外觀構造到工作原理,多維度展示抽象的工科專業基礎知識,生動地映射到軍事裝備應用實際,實現對裝備技術構造細節化、原理演示實物化。豐富課程教學內容吸引學員主動學習。運用數字化技術將最新裝備、最新技術和最新成果引入課程教學。
2局域互聯促進自主探究積極性
發揮專業教室局域網內教學互聯系統優勢,教員可通過系統發布貼合學員生活訓練實際的導學問題,讓學員帶著問題進行預習,激發學員對課程知識的好奇心,同時適時安排線上答題、互動答疑、成果分享等,高效進行師生互動,幫助教員對自主學習過程全過程監控。學員還可以通過系統線上提問和發表個人觀點,分享學習成果,及時有效地幫助教員優化教學設計。
3靈活訓練促進能力生成高階性
學員可自主選擇學習時間和內容,通過預約使用專業教室圖形工作站,登錄虛擬仿真系統進行實驗,一對一地重復多次進行虛擬仿真訓練,通過對比有針對性地糾錯,還可根據學科競賽自行組隊設置場景完成技能訓練,有效提高實踐訓練效果,促進學員能力生成向高階性發展。
三基于專業教室的工科專業基礎課程教學實施
基于專業教室的軍隊院校工科專業基礎課程教學模式,強調問題驅動全過程教學、多元資源全環節學習、虛實結合多平臺訓練。利用混合式課堂教學策略,融合建構主義理論和創新教育思想,創新理論和實踐教學模式,在理論講解中添加學員演示實裝和互動虛擬仿真,增強課堂沉浸感和生動性,在實踐訓練中融入微縮實景和虛實協同,形成“教\"“學\"\"練\"\"拓”的有機整體。
(一) 問題驅動 -全過程鏈式教學
本文以測控技術與儀器專業的專業基礎課程偵測裝備原理第四章第一節(測角原理概述)和對應實驗(測角裝備認識和運用)兩節課為例,介紹具體教學實施方案。
1理論教學
課前發布實戰演訓場景視頻,引導學員思考“為什么要測角?”,營造測角裝備運用的問題情境,教員發布導學題自和微課資源,學員自主完成課前預習,激發對戰場測角的好奇心并探索回答導學題,及時反饋學習成果和疑難。
課中以實戰演訓場景視頻引入課程內容,引發學員共情,以“為什么測角- 什么是測角 - 怎樣實現測角\"設計為理論教學問題鏈,剖析測角基本原理,邀請有基層工作經驗的學員擔任小教員,利用測角裝備實體講解裝備外部構造和應用經驗,借助虛擬仿真技術拆解測角裝備內部構造,對應梳理裝備實現測角技術重難點,并解答學員提出的重難點問題,逐個點撥、理實一體、環環相扣,讓學員在課堂上深刻領會技術難點和實現方法。
課后發布作業測試題和拓展思考題,學員自主完成線上測試題,及時與教員互動答疑,鞏固測角基本原理知識并引入學習后續新課內容,圍繞“還有哪些裝備能夠測角?\"設置裝備對比、學科競賽、綜合演練等主題,對裝備原理、地物測量、數字測圖等開展仿真訓練,提高知識運用實際能力。
2實踐教學
課前發布演習現場開展測角任務的實錄視頻,讓學員自主了解測角裝備特點和操作步驟,營造“為什么測角?”的實戰化情境,觀看裝備操作微課,了解動作規范,提高安全意識。
課中以“為什么使用測角裝備 $$ 用什么樣的測角裝備 $$ 怎么使用測角裝備”設計為實踐教學問題鏈,首先讓學員在虛擬仿真訓練軟件中一對一進行裝備觀察和操作,待學員掌握操作步驟和規范后分組合作操作裝備實體完成測角任務,其次面對學員提出的操作難點,給與一定的教學資料和操作時間,讓學員能夠自主探索,從實際動手操作中發現裝備操作中的細節和難點,并自己結合理論知識發現解決問題的方法,最后利用微縮實景模擬戰場環境,由找出答案的學員解答前期提出的問題,設置進階型任務,通過競賽、點評和總結,讓學員在實踐訓練中更有自主性和協作意識,增強技能培養針對性和有效性。
課后開放專業教室供學員自主預約訓練,并發布測繪競賽主題,借由數字測圖、地物測量、無人機航測等進行測角裝備專項鞏固訓練,幫助學員加深測角原理理解和運用,促進測角裝備實踐運用能力生成。
以“為什么?是什么?怎么用?”構建理論教學問題鏈,同樣輻射到實踐教學中,以“為什么用?用什么?怎么用?”設計實踐教學問題鏈,讓學員由問題驅動,主動從理論到實踐、從課堂到實操,始終帶著問題走進課堂,帶著問題開展訓練,循著問題進行探索,解決問題掌握知識和技能,在實戰化氛圍中更進一步激發學員主動學習熱情,提升專業基礎課程教學效果。
(二) 多元資源—全環節引導學習
學員自主學習的組織動力是由學員所在學校課堂的教育環境、教育過程、師生互動和生生互動等外在因素激發的促進學員自主學習的力量。數字化教學資源作為輔助學員學習、支撐教員教學、促進互動分享的重要教學資源,為實施信息化課堂教學、多樣化自主學習、進階化提升提供必要支撐。教學資源庫是教學資源的集合,可以用來存儲、管理和檢索教學資源,是教學活動得以順利開展的一項重要基礎設施。
筆者貼合專業教室教學特點,建設偵測裝備原理課程虛擬仿真模型庫、軍事裝備資源庫、線上課程視頻庫和教學案例圖庫,多角度支撐課程教學。
1虛擬仿真模型庫
虛擬技術融合課程教學,有效地緩解了實踐訓練壓力,解決了設備相對不足以及很多試驗很難操作的問題。基于虛擬仿真訓練軟件,建立電子經緯儀、北斗RTK等裝備虛擬仿真模型,在課堂教學中作為重點模型,吸引學員專注點由圖文靜態描繪轉移到動態仿真展示,并從裝備測量原理、裝備結構部件和操作規范步驟三個方面介紹,實現裝備數字可視化,加深學員對偵測裝備認識。
2軍事裝備資源庫
根據課程內容需要,梳理繪制現有偵測裝備體系圖,專業教室配套與部隊現役同型號的光學經緯儀、電子經緯儀、激光測距儀、微波測距儀等裝備。課前,要求學員牢記體系圖,并按圖索驥,找尋對應裝備實體,并收集裝備相關資料建立專屬學習卡片,包括型號、尺寸、功能、作用場景、性能指標和應用案例等信息。課后,經過學習歸納,定期更新卡片內容,并編寫相關知識點測試題,供學員復習鞏固,如圖3所示。
3線上課程視頻庫
課前,為學員提供課程教學團隊制作系列微課、精品示范課資源,契合課程教學內容,推薦學員提前觀看學習。課中,利用軍事職業教育課程視頻資源,將軍用偵測裝備原理分析透徹,破解重難點知識。課后,結合課程重難點知識拓展和實踐應用,推薦學員課后觀看國家級精品課程教學視頻,充實學科知識儲備、拓展知識視野和崗位任職技能。
4思政案例庫
基于課程章節體系建立課程思政案例庫,例如在講解MGIS技術時,借助濟南泉城公園不同圖層效果圖展示MGIS技術作用,從而讓學員深刻感受到MGIS技術對于未來陸戰場作戰的積極作用;講解北斗定位導航時,借助室外訓練場定點測量結果對比,展示我國北斗定位的優越性,增強學員學習科學技術的自信心和自豪感。
從微課視頻到坐標點庫、從實體裝備到虛擬模型,多元教學資源,多樣展現形式,多平臺支撐專業基礎課程教學,連接課前預習、課中學習、課后復習,有利于引導學員學習連貫性,促進課程資源建設數字化發展。
(三) 虛實結合——多平臺能力培養
偵測崗位的人才培養是一項復雜的系統工程,部隊院校教學要貼近實戰,尤其是實踐教學。筆者體系化改造專業基礎課程實踐教學,偵測裝備原理課程實驗學時占比達到 40% 。
依托專業教室內智慧教學平臺、數字測圖虛擬仿真平臺、實體裝備訓練平臺、3D微縮實景沙盤等多種平臺,設置認知型、驗證型、提高型和綜合型四種層次課程實驗項目,結合偵測崗位任職需求,促進學員能力培養向縱深發展,見表1。從不同層次、不同角度考察學員對理論知識的掌握程度和實踐技能熟練程度,另外配合個人闖關、小組競賽、難點競答等教學活動,激發學員對裝備原理和技術構造的挖掘熱情,有效提高學員實踐技能訓練效果。
四 效果評價
根據2019、2020、2022、2023年4個輪次的教學實踐情況表明,相比于2019年采用傳統教室教學模式和2020年采用線上教學模式,基于專業教室的專業基礎課程教學的學員成績80分以上優良率占比逐年上升,說明該教學模式取得了良好效果,如圖4所示
從教學實踐可以看出,一方面體現在學員對課程理解和專業認可度有較大的提升,通過學員對專業教室使用的滿意度進行問卷分析表明,學員更樂于在專業教室學習。從學員課堂學習狀態和實驗提交成果報告分析表明,學員嚴謹求實的工作作風顯著增強
另一方面體現在學員的工科專業素養和自主創新意識得到了很大的提升,學員在專業教室內對偵測裝備的特性、原理和構造有了直觀感受和深入學習,圍繞應用難點問題開展相應科創研究,并積極參加多項學院、省級和國家級學科競賽。2021一2023年指導學員參加學科競賽部分獲獎情況見表2,體現出課程教學效果明顯提升。
五結束語
專業教室作為專業基礎課程理論和實踐教學的主要場所,既是承載課程教學創新改革的舞臺,又是信息化時代先進教學手段展示的平臺,也是未來軍校教育教學質量提升的重要途徑。本文介紹了偵測裝備專業教室基本情況,以及專業基礎課程偵測裝備原理授課概況,并在此基礎上提出“問題驅動全過程教學、多元資源全環節學習、虛實結合多平臺訓練”的專業基礎課程教學新模式,在理論授課、實踐訓練、虛實協同等方面進行探索,體現“理實一體、虛實結合、學練相輔”的教學特色。教學實踐表明基于專業教室的專業基礎課程教學激發學員主動探究熱情,促進學員能力生成,提升課程教學效果,相關成果可為軍隊院校專業基礎課程教學改革和專業教室建設發展提供重要借鑒,同時,筆者也認識到,軍隊院校專業基礎課程教學距離實戰化訓練能力需求還存在一定差距,還需要繼續在軍隊院校專業教室教學改革的道路上砥礪前行。
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