問題鏈驅動下“理—仿—實”一體化混合式教學模式構建與實踐

摘要：為應對新型軍士人才培養對高階能力的需求，破解當前軍隊院校電類基礎課程中存在的理論與實踐脫節、學員問題解決能力培養不足等困境，文章基于建構主義理論，構建了一種以問題鏈為驅動的“理—仿—實”一體化混合式教學模式。該模式以真實工程問題為牽引，通過精心設計層層遞進的問題鏈，引導學員經歷線上自主筑基、線下解題應用、研究創新的“三分遞進”學習過程。其核心機制在于利用問題鏈將理論學習、仿真實驗和實踐制作有機整合，并通過線上線下混合式教學手段提供支撐。實踐表明，該模式有效激發了學員的學習自主性，深化了其對知識的理解與應用，顯著提升了其解決復雜問題的能力。本研究為軍士職業技術教育課程的范式革新提供了一套可復制、可推廣的實踐方案。

關鍵詞：教學改革；電類基礎課程；問題鏈驅動；“理—仿—實”一體化；混合式教學

中圖分類號：G710" " " 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2025）21-0166-03

開放科學（資源服務） 標識碼（OSID）

0 引言

為深入貫徹習近平強軍思想和新時代軍事戰略方針，軍隊院校應當推進教學改革，創新教學模式，突出課程教學的“四性一度”，不斷提升高素質、專業化新型軍士人才培養質效，適應未來無人化、智能化戰場。電類基礎課程作為軍士職業技術教育的崗位支撐課程，在整個課程體系中起著承上啟下和服務支撐的作用，其教學質量對學員后續專業技能培養至關重要。然而，當前傳統教學模式單一，多以教員課堂講授為主，缺少有效互動，學員對于電路分析的概念和方法偏重于公式機械記憶，缺乏對知識的融會貫通，無法建立與專業課程的內在聯系，使得分析解決問題能力以及實踐創新能力發展受限。課程思政缺乏時代感，停留在淺表化的層面，對于電路理論中蘊含的辯證唯物主義世界觀方法論認識不夠，難以提升學員的工程思維、辯證思維、系統思維能力，影響軍士人才培養的質量，更難以滿足未來新型崗位任職需求。

為破解上述困境，學界與業界已進行了諸多教學模式的探索。混合式教學打破時空限制，為自主學習提供了可能[1]；問題驅動教學（PBL） 強調以問題為中心，激發探究式學習[2]；理實一體化則致力于彌合理論與實踐的鴻溝[3]。然而，現有研究往往孤立地應用這些模式，較少有研究將三者有機融合，并探索出一條以問題鏈作為核心驅動力，系統整合線上線下、理論仿真與實踐制作的完整教學路徑。

鑒于此，本研究提出一種問題鏈驅動下“理—仿—實”一體化混合式教學模式。該模式旨在提升課堂教學質量，為新型軍士人才培養提供有力支撐。本文將詳細闡述該模式的內涵、設計框架，并以電工技術課程為例進行具體的教學實踐展示，以期構建軍士職業技術教育課程教學新范式。

1 模式構建與教學設計

1.1 模式的理論內涵與核心要素

問題鏈驅動下“理—仿—實”一體化混合式教學模式基于建構主義理論[4]，通過整體規劃和系統設計整合多種教學資源和手段，以解決實際工程問題為牽引，將理論與實踐緊密結合，注重在理論與實踐中發現問題、解決問題，融理論學習、仿真實驗、實踐制作為一體。問題鏈驅動并不是孤立問題的簡單相加，而是基于真實工程應用場景設計、具有邏輯關聯和難度遞進的系列問題，貫穿教學全過程[5]?！袄怼笔腔A，“仿”是橋梁，“實”是目標，在問題鏈驅動下螺旋上升、形成一體[6]?；旌鲜绞侵妇€上自主學習先導知識與自測，線下完成電路理論探究與實踐制作，為“理—仿—實”提供時空支持。該教學模式著力于打破傳統教學中理論與實踐分離的局面，構建全方位、互動式的學習環境，促進學員知識的內化吸收，突出實際問題解決能力的培養。

1.2 模式的宏觀框架：“三分遞進”

為進一步提升電類基礎課程教學質量，促進課程教學由知識傳授向能力生成轉變，牽引傳統課堂教學向混合式教學發展，打造“高階性、實戰化”課堂，實施以“自主筑基—解題應用—研究創新”三個1/3為典型特征的“三分遞進”課程改革。以問題鏈貫穿“三分遞進”三階段，實施“理—仿—實”一體化混合式教學，聚焦自主學習能力、復雜問題解決能力、創新能力等高階能力培養，構建問題鏈驅動下“理—仿—實”一體化混合式教學模式。教學模式整體框圖（見圖1） 。

圖1" 教學模式整體框圖

“自主筑基”階段需要將物理空間與虛擬空間連接，將線上與線下混合式學習融合，將計劃安排與自主安排結合，逐步實現自主、靈活、個性化學習。通過數據收集，全面準確地記錄學員的學習情況，并提供精準的判斷和反饋。學員系統地完成課程知識體系的學習，初步構建完整的理論知識框架，能夠清晰掌握課程的核心概念、原理及其相互關系，為后續深入學習和知識應用奠定堅實基礎。

“解題應用”階段的學習需要學員具備必要的先導知識，通過案例牽引、問題驅動，采用“理—仿—實”一體化教學，引導學員通過仿真實驗、實物電路搭建等方式對電路原理進行剖析，鼓勵學員運用所學知識和技能解決實際問題，幫助學員將知識轉化為解決問題的方法與能力。在教學實施過程中，探究電路本質并融入相關思政，升華價值觀培養。

“研究創新”階段的課題式項目，聚焦真實作戰環境中的裝備作戰運用難題，通過“真題真做”的實踐研究，重構學習者的認知結構與職業能力生成路徑。以部隊實踐的問題矩陣替代傳統教材的知識單元，用問題創新解決過程取代標準化的技能訓練，最終培育出既能解決復雜技術問題，又具有持續發展潛力的創新型技術技能人才。

1.3 教學設計示例：電工技術之“疊加定理”

電工技術作為電類基礎課程之一，對于學員掌握電路基礎知識、具備分析和應用基本電路的能力、形成創新性技能具有重要作用。下面以模塊一“艦艇指示燈電路連接與測試”——實踐活動三“復雜電路測試與分析（二） ”為示例，對相關教學內容進行設計。具體課程教學設計過程見表1。

課前1/3——“自主筑基”：設置科學明確的教學內容，利用雨課堂平臺推送學習資料與測試題目，通過開展線上自學，學員自主學習電路及相關定理的概念，掌握電路的搭建和數據測試方法，形成數據測量、分析與總結的能力。授課教員要充分利用平臺加強對學員的監督管理，收集學員測試情況并進行數據統計與分析，動態調整授課內容及方法。

課中1/3——“解題應用”：案例牽引，問題驅動——神舟飛船在發射時，需要實時采集飛行姿態和速度等信息，控制箭體的運行軌跡，確保將飛船精確送入預定軌道。從信號控制的角度看，采集的信號和調整的信號都是連續的模擬信號，而核心控制器接收和發送的是數字信號，數模信號需要實時精確轉換。以信號處理中的數模轉換復雜電路求解為例，構建電路模型（見圖2） ，當輸入的數字信號不同，三個開關狀態不同，輸出電流I隨之改變，從而可以將數字信號轉換為模擬信號。

引導探究，研機析“理”——問題1（引入與分解） ：面對復雜電路，當輸入的數字信號為111時，三個開關均撥向電源，求2R支路的電流I如何簡化？

提出任務：如何避免求解方程組，使復雜的求解過程簡化？結合電子系統結構和信號處理的一般過程，給出模擬信號和數字信號的概念，滲透“數字電路”中數模轉換器的原理與功能，拓寬學員視野，為后續“數字電路”學習做鋪墊，體現“電類課程一體化”。

觀察用支路電流法求得的電流結果，發現電流I由三項相加而成，每項都和電路中的三個電源相關，且成正比。啟發學員思考：是否可分析每個電源單獨作用在電路時，對電流I的貢獻？由于數模轉換器電路含有多個電源且與多個電阻交織聯結，結構較為復雜，因此選用一個典型的含多電源電路，探究每個獨立源與電路中電流、電壓的關系。

“實”驗驗證，歸納內涵——問題2（驗證與歸納） ：I兩項中的每一項與電路存在什么關系？猜想是否成立？

通過搭建實物電路，驗證每一個源項單獨作用時在該支路得到的電流，發現三個獨立源共同作用時的電流I等于它們分別單獨作用時電流之和[7]。結合實驗過程，組織學員歸納疊加定理的內涵——疊加思想。

“仿”真測試，拓展應用——問題3（泛化與應用） ：前述電路為三個獨立源作用的情況，如果有更多獨立源存在于電路中，結論是否具有普適性？

學員分組利用Multisim（Multisim是NI公司開發的電路仿真軟件）仿真工具分析存在更多獨立源的電路，通過仿真測試發現，先分解再求和的結論依然成立[8]。回歸案例問題，求解數模轉換器電路，總結解題步驟。各小組依次闡述應用疊加定理能夠簡化電路分析的根本原因[9]，即分解后的單電源電路中，除一個獨立源外，其他部分均為電阻元件的串、并聯，利用等效可大大簡化電路分析[10]。

思政設計，情感升華——通過對數模轉換器電路的分析過程發現，當含有多個電源時，電路復雜度較高，學員分析能力有限。電路的復雜程度與學員的分析能力構成矛盾，復雜性是主要矛盾。應用“疊加定理”將復雜電路分解為若干簡單電路后，學員分析能力成為矛盾的主要方面，形成優勢?！胺侄沃钡乃枷氩粌H適用于直流電路，也適用于后續“電路分析基礎”中的動態電路分析。甚至在學習和工作遇到困境時，也可采用“疊加”思想，將復雜困難的工作進行分解，逐一攻克。在教學過程中，將電路激勵源“分而治之”“各個擊破”的方法融入課程思政[11]，激發學員學習動力，加深對課程內容的理解，提高自覺運用辯證唯物主義立場、觀點和方法觀察、分析和解決實際問題的能力，全面提升學員綜合素質，筑牢課程思政育人。

課后1/3——“研究創新”：圍繞項目目標，利用EDA（Electronic Design Automation）設計軟件，完成數模轉換器的PCB（Printed Circuit Board）設計、電路制作、測試驗證等工作[12]，并對項目成果進行評估與總結。旨在培養學員的設計開發能力、項目管理能力、團隊協作能力和綜合應用能力。

3 結論

本文針對軍隊院校電類基礎課程的教學挑戰，成功構建并實踐了一種以問題鏈為核心驅動的“理—仿—實”一體化混合式教學模式。研究表明，該模式通過“三分遞進”的宏觀設計，將理論學習、仿真驗證與實踐操作在解決真實問題的過程中深度融合，有效克服了傳統教學的弊端。

本研究的理論貢獻在于，明確了“問題鏈”在整合“理—仿—實”與“線上線下”中的核心樞紐作用，為混合式教學模式的設計提供了新的系統性框架。實踐貢獻在于提供了一套針對軍校電類基礎課程、可操作、可復制的教學設計方案，對培養軍士學員的高階思維與實戰化問題解決能力具有顯著成效。

當然，目前的實踐主要集中于電工技術課程，其在其他課程中的普適性有待進一步驗證。此外，高質量問題鏈的設計對教師的綜合素養提出了較高要求。未來研究可聚焦于：1） 構建跨課程、體系化的問題鏈資源庫；2） 探索基于人工智能的個性化問題推送與學習路徑規劃；3） 建立與該模式相匹配、貫穿全程的形成性評價體系。

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【通聯編輯：唐一東】