多維互動教學法在水聲探測技術課堂教學中的實踐與應用

楊霄　黃培析　祝捍皓

摘要針對國內海洋技術專業課程水聲探測技術的特點，設計了一種多維互動的課程教學模式，將傳統的知識教學、新媒體教學和新興的分組學習成果展示、仿真實驗、課后網絡平臺交流等有機結合。實踐表明，相對于傳統教學方法，該模式更能發揮學生的主觀能動性，可達到更好的教學效果。

關鍵詞多維互動；課堂教學；模式改革；實踐與應用

中圖分類號S-01文獻標識碼

A文章編號0517-6611（2017）36-0253-03

AbstractAccording to the characteristics of Underwater Acoustic Detection Technology as a professional course in marine technology in China，this paper designed a multidimensional interaction teaching mode，which organically integrates the traditional knowledge teaching，new media teaching，emerging group learning achievement，simulation experiments and afterclass network platform exchange.Compared with traditional teaching methods，this mode can give full play to students subjective initiative and achieve better teaching effects.

Key wordsMultidimensional interaction； Classroom teaching； Model reform； Practice and application

水聲探測技術是立足于海洋技術專業的一門重要專業課程，專業性強且實踐性要求高。隨著國家海洋開發戰略的不斷推進及“海洋牧場”的大力建設，水聲探測技術作為海洋開發、海洋漁業發展等相關專業的重要基礎課程越來越受到國內涉海高校的重視。

該課程的特點是系統性強、概念抽象、數學推導復雜，與聲學基礎、信號與系統等先修課程聯系緊密，但學習過程中往往缺乏實踐機會。各教學環節實施中大多數都以教師“一言堂”“滿堂灌”為主宰，過多注重教師單方面“教”的過程，而忽視了學生的“接收”效果。

為了改善教學效果，提高教學質量，培養學生分析和解決問題的能力，適應國家推進海洋開發戰略對高質量專業人才的要求，需要對水聲探測技術課程的教學方法進行不斷改進。課程組成員在充分研究、吸取國內相關教學改革的成功經驗的基礎上，結合國內實際情況，于2014 年起開始了一系列對水聲探測技術課程的多維互動教學模式的改革嘗試。從反饋結果看，上述課程改革措施在一定程度上解決了傳統授課中存在的問題，取得了較好的教學效果。

1目前教學中存在的問題

目前，國內涉海高校在水聲探測技術課程教學方面的主要問題可歸納為：①課堂教學方式比較單一，大多數教師仍采用傳統的“一言堂”“滿堂灌”為主宰，過多注重教師單方面“教”的過程，而忽視了學生的“接收”效果；②多媒體課件大多是所選用教材的知識點復制，課件上羅列大段的文字說明，失去了多媒體教學的真正意義，授課過程中易使學生產生疲勞及抵觸情緒；

無法實現對知識點的高效接受；③仿真實驗主要以Matlab仿真編程為主，實驗內容及過程均相對枯燥，學生無法真正有效認識到仿真研究內容在水聲探測中的作用；④例題及課后習題大多是某一知識點的機械套用。

作為海洋戰略不斷推進大背景下的當代海洋科學類專業學生，學習水下探測的基礎知識固然重要，但讓學生對所學知識充滿興趣，讓自己的綜合能力得以提高才是真正重要的。傳統的教學模式卻往往忽視了這一點，單一的講授容易讓學生直接或間接地厭學，導致學風差、專業情緒大、所學知識死板等一系列問題，進而將影響整個專業培養質量和學生就業。

2多維互動教學模式的基本思想及目標

近年來，隨著國家對教育重視程度的越來越高，教育改革也得以更好更快地發展，在許多新的教學模式的探討和研究中，“多維互動”模式更為業內推崇。

新模式以互動原則為基礎，減少“一言堂”“滿堂灌”的強制性教學形式，使師生之間的交流得以增加并相互理解，在整個教學過程中，教師作為“引導者”，在教學中做好組織、幫助、促進工作，而學生則作為課堂的主體——“探索者”，由學生自己來構建知識體系，充分發揮學生的主觀能動性。通過創設積極有效的“師生之間”“學生之間”“學生-內容之間”互動情景，將專業知識內容融入互動過程中，加深學生對知識的理解，提高學生對學習的積極性，促進學生綜合學習能力和學習素養的提升，且在互動環節中還可同步培養學生的自主學習性、團體合作性，鍛煉學生的人事交際、演說及動手實踐能力。

3多維互動教學模式的嘗試措施

上述闡述中已經提到，多維互動教學模式的特點在于創造性、構建性、交互性和開放性，為達到上述教學目標，課程組在對課程教學環節內容與設計方案的改革中，針對性設計的實施方案總體計劃分為3個階段，包括教師主體實施階段（“師生互動”）、學生主體實施階段（“師生互動”“生生互動”“學生-內容互動”）、綜合討論階段（“師生互動”“生生互動”），具體實施路線圖如圖1所示。

試點課程水聲探測技術總64學時，其中理論學時48學時，實驗學時16學時。在理論學時階段，安排教師主體實施學階段占12次課（24學時），學生主體實施階段占11次課（22學時），綜合研討階段占1次課（2學時）。在實驗學習階段，全部歸于學生主體實施階段。

3.1教師主體實施階段在教師主體實施階段，設計的課程改革中將涉及對學生多個方面能力的指導培養，并引入“翻轉課堂”“網絡教學平臺”于課程教學中。為保證學生在課程學習中打下良好的基礎并能順利進入后續的新式課程教學環節，本階段由教師講授重點課程理論概念，并引領學生適應多維互動創新教學模式下水聲探測技術課程后續“師生互動”“生生互動”“學生-內容互動”的多維互動教學情景。

在這一階段，教師除常規課程內容教授外，還需注意將學生自學方法、PPT制作和講述、實驗方案設計等多元能力培養引入課堂，并在授課中為后續課堂改革起到良好的綜合示范和引導作用。

3.2學生主體實施階段在教師主體實施階段之后安排學生主體實施階段。在本階段，教師綜合各學習小組的專業素質能力，將授課班學生進行合理分組后，靈活分配布置任務。學習小組內各位成員通過分工合作，在規定時間內完成資料檢索、自主學習、內容提煉、PPT制作等準備工作，并介入“翻轉授課”“實驗設計”“網絡教學互動”等多維教學環節中。

3.2.1“師生翻轉授課”環節介紹。

在課堂“師生翻轉授課”環節，各小組按所給定的教學內容，首先由學生自己收集相關資料，進行組內自學、探討，在一定時間內使各組學生實現一個“學-思-疑-問-解”的自學過程，充分領會所分配學習內容。而后，每組利用多媒體技術在規定時間內制作相關PPT或文案，就本組學習內容課堂授課，可靈活通過各種形式將組內學習成果進行展示、交流。

在這一環節，授課教師從傳統“授課者”轉變為新模式下的“聽課者”“評價者”；學生則從“聽課者”轉變為“授課者”“實踐者”和“評價者”。整個環節進行過程中，授課教師只起引導與幫助作用，強調重點目標，讓學生可集中探索，適時點明要點，不急于解答，而是拋磚引玉，以增強學生的主觀能動性。但為保證基本教學要點的教授，教師需對各組學習內容的重點予以規定，如保證所學章節知識的公式推導、定理證明、概念描述，學習知識中遇到的疑點、難點等。更鼓勵學生可將自己的見解、想法在“翻轉授課”的課堂上提出，進行全班性的“生生互動”綜合大談論，互相交流見解，集思廣益，進行“頭腦風暴”，各抒己見，開拓學生的知識面，這更有利于新型創新人才的培養。

3.2.2“實驗自主設計”環節介紹。

考慮到水聲探測技術課程是一門專業知識與實踐操作關系極為緊密的專業課程，只有實踐才能真正使學生熟練運用所學的理論知識，才能實現對水聲探測技術課程知識的真正掌握，這就要求除利用教學改革加強學生對課程理論知識的學習外，授課教師還需在傳統的實驗教學上開展改革嘗試。

為此，在試點水聲探測技術的課程教學嘗試中，也將傳統實驗教學環節嘗試轉型成各學習小組的實驗設計。在實驗自主設計中，由授課教師結合教學計劃，在試點的16學時實驗教學時間內，從驗證性實驗到綜合設計性實驗，由淺入深地安排實驗內容，每項實驗內容均由學習小組獨立設計并操作完成。對每個實驗內容，授課教師僅給出實驗要求與設計目標，各學習小組根據要求與目標自行設計實驗，在設計過程中可與授課教師交流溝通，以保證實驗操作方案的可行性，培養學生對課程知識的綜合運用能力。

3.2.3“網絡教學互動”環節介紹。

上述對教學環節的創新介紹多是針對傳統課堂教學環節的改進，而多維互動這一教學理念不僅僅為課堂上的互動，還包括課后的交互，將專業知識、技能的傳授延伸知識至課外和第二、第三“課堂”，引導學生課后的積極探究，而網絡、手機端新型社交工具的出現則很好地為上述課后學習提供了平臺，因此在水聲探測技術課堂教學改革中也重點將新型網絡教學互動環節作為教學技術引入課堂中。

應用時，網絡教學互動環節則穿插于整體教學過程中，為此參與課程教學改革的教師們專門建設了“水聲探測技術”網絡教學平臺與微信公眾號，利用新媒體技術，保證師生之間遇到的各類課程相關問題可及時交流、溝通并解決。在網絡教學平臺與微信公眾號上，授課教師將重要知識點、課后思考題以及與課程相關的實事新熱點在網絡平臺上與學生進行互動交流，既補充了課堂教學內容，驗收學生課后的掌握情況，又可以對專業相關實事熱點在平臺上展開討論分析；既加強了學生對于水聲探測技術基礎知識的了解，又保證學生能緊跟現代技術的發展腳步，拓展了知識面，使課堂更加豐富、活躍，也更容易引起學生的興趣，讓學生不僅學“精”，更能學“活”。

同時，網絡平臺上的交流方式也打破了傳統師生的身份，學生可以盡情表達自己的真實想法，不受時間與地點的限制，提高了學生自主學習的積極性和對專業知識的探索性。

3.3綜合總結、評價階段課程的最后是對授課內容的綜合總結、評價階段，由各學習小組和授課教師共同完成。評價中，將針對學生各個階段、各個方面進行評分，打破傳統以考試成績為主的評分標準，將先評定各個階段的表現，再結合最終考試成績進行評價，各學習階段在最終成績中所占比例分別為：教師主體實施階段（10%）、學生主體實施階段（40%，20%教學環節+20%實驗環節）、考試成績（50%）。這樣不僅對學生學習成果進行評定，同時也對學生的自學能力、表達能力、團隊協作能力等綜合素質進行評定。

4教學模式實踐評價及意義

多維互動教學是適應課程改革要求、符合新課程理念的一種新型教學模式，該模式定位于師生間的平等交往，著重在于“師生”“生生”“學生與知識內容”之間的有效互動，將專業知識的傳授融入到互動過程中，積極地創設新型多維互動教學方式，加深學生對知識的理解，提高學生學習的積極性，促進學生綜合學習能力和學習素養的提升。

浙江海洋大學水聲探測技術教學模式的改革探索從 2015 年開始實踐探索，為評估課程改革的實踐成效，課程組成員每學年向授課學生下發課程教學評估調查問卷，根據學生反饋的信息，不斷修正教學內容和實踐方法，經過3學年的不懈努力，基本達到了課程改革的預期效果。從3屆授課學生的反饋來看，學生們對改革后的教學方式也大為推崇，改變以往觀念中專業課程枯燥、死板的既定印象，對課程的學習興趣也大大提升，保證了更好的學習效果。

在反轉課堂實施的過程中，將不定時在全校范圍內開設公開課，邀請校內外相關專業教師聽課，對教學改革模式給出進一步建議。

5結語

該研究針對水聲探測技術傳統課程教學效果不佳、師生交流不暢等問題， 就課程組近3年的改革工作進行了介紹。課程教學改革以多維互動模式為基礎，在課堂教學、實驗設計、課后交流等主要教學環節實施改革嘗試。 經過課程組和授課學生3學年努力，打破了傳統“一言堂”的教學模式，激發了學生學習專業課程的積極性，提升了學生的各項能力，為其后期步入社會、進一步的專業深造均奠定了良好的基礎，達到了預期的教學改革目標。

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