裝備課程智慧教學模式構建研究

李永科 李愛華 邢娜

摘? 要 針對裝備課程開展智慧教學模式研究，主要包括三部分：智慧教學內涵研究、裝備課程智慧教學需求分析、智慧教學模式構建研究。探索構建符合培養對象特點的智慧教學體系，形成教有條件、訓有環境，使得基礎教學、指揮訓練、戰術訓練、綜合演練等更加貼近實戰化教學訓練要求。

關鍵詞 智慧教學模式;裝備課程;信息化教學;智慧教學技

術;虛擬現實技術

中圖分類號：G434? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2021）07-0043-03

0 引言

隨著大數據、云技術、物聯網等信息技術的發展，教育也迎來歷史性變革，智慧教學在各院校悄然興起，廣大教育工作者紛紛投入這場信息化教學改革的浪潮中，探索合適的智慧教學改革之路。裝備教學是軍校教學的重要組成部分，長期以來面臨裝備少、人員多、信息化教學手段不足等問題。針對上述問題，筆者以某勤務裝備課程為研究對象，嘗試研究構建與之相適應的智慧型教學模式。

1 智慧教學內涵研究

智慧教學定義? 筆者查閱了大量的文獻資料，關于教育的智慧化，目前術語最多的有智慧教育、智慧校園、智慧課堂。智慧教學目前還沒有明確的定義，但總體來說，是指利用大數據、云計算、物聯網、移動互聯網等新一代信息化技術實現的智能、高效的新型現代化教學[1]。

智慧教學技術表現形式研究? 智慧教學技術表現形式有多種，從本文的研究主題智慧教學模式角度考慮，智慧教學技術表現常見形式歸納如下[2]：

1）數字教學資源，指照片、圖片、視頻、電子書籍等數字化的教學資料;

2）3D模型資源，指根據實物，利用3D MAX等技術實現的虛擬物品;

3）虛擬現實資源，指利用計算機技術設計的虛擬場景，模擬現實崗位、情境，開展單機或者交互式的虛擬訓練。

以上均是軟件方面的技術實現形式，其功能的實現依托于硬件平臺，目前常見的智慧教學硬件形式有三種。

1）機柜式，主要用于課上訓練，優點是操作空間大，操作方便;缺點是體積大，便攜性差。

2）平板式：既可用于課上，又可用于課下，但是由于操作界面小，操作的真實體驗感不如機柜式和頭戴式。

3）頭戴式：課上課下均可使用，但筆者認為課下運用更能突出其優勢，不僅便攜性好，而且操作更貼近青年學員，像玩游戲一樣的虛擬體驗，學員更容易上手，甚至喜歡上操作，激發學習興趣，增強學習效果。

2 裝備課程智慧教學模式智慧需求分析

裝備課程目標及現狀分析? 裝備課程是軍校學員的核心課程，對知識掌握程度要求高，對不同層次的學員雖然要求有所差異，但是其共性的教學目標可歸納為：具備一定的裝備原理和構造知識;具備一定的裝備操作技能;具有較高的實戰化意識和裝備實戰水平。然而，裝備課程因具有裝備原理抽象、裝備構造復雜、操作使用要求高的特點，加上裝備數量少、人員多、表現形式不夠豐富等原因，導致教員在教的過程中難以形象、生動、高效地將裝備知識傳授于學員，學員在學的過程中吃透理論慢、操作動手少，理論和操作技能提升效率不高。

裝備課程教學模式需求分析? 根據教學目標和現狀分析，筆者認為裝備課程教學模式需要考慮相應的改革：裝備理論展現形象化、直觀化;裝備操作訓練標準化、高頻化;裝備實戰訓練逼真化、常態化。

裝備課程教學模式需求智慧著力點分析? 在明確了裝備課程教學模式需求基礎上，結合培訓學員的人才培養目標，以某技術勤務課程為例，依托信息化技術，確定智慧著力點：裝備原理的信息化技術展現;裝備構造的3D展現;裝備操作的虛擬訓練;裝備聯動的虛擬訓練;裝備實戰運用的虛擬戰場。

3 裝備課程智慧教學模式構建研究

裝備課程智慧教學模式構建，從教學過程來看，主要從課前、課中、課后三個階段考慮，而每個階段從線上、線下兩個方面進行教學模式設計[2-4]。從教學環節設置來看，主要有理論學習與訓練、操作學習與訓練、實戰訓練等。從智慧教學硬件條件來看，主要構建基于機柜式和頭戴式相結合的方式，機柜式硬件設備主要用于課上，分學員機（操作系）和教師機（導調席），學員集中操作開展裝備虛擬訓練，教師作為指揮席全程導調、監控、記錄、存儲。頭戴式設備主要用于課下，Wi-Fi連接校園局域網，學員根據個體情況隨時隨地在碎片化時間內開展訓練，遠程服務器記錄并保存學員學習痕跡。

課前預習? 在校園局域網全覆蓋的情況下，學員利用頭戴式工具在校園的任意地點和自由時間內進行課前預習，包括理論初印象、裝備新認知、裝備初操作等。

1）學習內容呈現采取文字、圖片、照片、視頻、3D、VR等方式，全方位、多角度認知裝備。

2）預習模塊設置包括學習內容、預習測試、學習記錄。經過內容學習，學員自行進行預習測試，測試試題解答可以有三次機會，測試的最終結果會保存在本地，在連接局域網情況下，實時上傳到服務器，便于教員根據數據了解學員預習情況、知識的認知水平，有針對性地開展課堂教學。

課中學習? 課中學習采取虛實相結合的方式，某技術勤務課程以機柜式設備開展課堂教學，包括教師機和學生機。教師機作為指揮控制席位，一方面對教學來講，具有發quiz、發問卷、發主觀題、發客觀題、發討論題，發彈幕等功能;另一方面對裝備實戰來講，負責整體的任務接收、發送以及訓練的監控。學生機作為操作席位，一方面對教師機發的教學題目在規定時間內作答并提交，并且具有發小紙條、舉手提問等功能;另一方面對裝備實戰來講，主要接收上級席位的指令或者教員口頭的教學任務開展操作。

課堂教學過程構建

1）理論學習與訓練。理論學習與訓練采取教員現場授課與設備虛擬訓練相結合的方式。對于概述性內容等理論性比較強的內容，教員現場授課，每完成一個環節或者模塊的學習，利用教師機的智慧功能，以quiz、討論題等形式檢驗學習效果，活躍課堂學習氛圍。對于裝備結構和工作原理等語言表述比較抽象的內容，除了教員現場以視頻、動畫、3D、實裝等展示之外，借助學生機中的虛擬現實軟件了解裝備的內部結構及工作原理，學員仿佛在裝備內部進行了一場遨游，印象深刻，全面地掌握內容。

2）操作學習與訓練。主要針對動手操作性內容，比如操作使用、裝備維修等內容，為了解決實裝少、人員多的矛盾，并且降低對裝備的損壞，在真正實裝之前，學員可以經過三步走：虛擬的訓練、模擬訓練器的訓練、實裝訓練。比如飛行控制柜的操作使用，教員講解具體的操作方法時，學員可以跟著教員利用在學員機上安裝的軟件進行虛擬操作，主要鍛煉對操作流程的掌握以及部件的認識;當虛擬訓練熟悉之后，再利用模擬訓練器進行訓練，主要關注實裝操作細節（此處的模擬器是指模擬制作的真實的裝備部件，比如按比例制作的飛行控制柜，設計的接口、界面、操作按鍵與實裝基本一致）;最后利用實裝進行訓練，主要關注真實裝備的操作細節、操作安全、完整功能等。

3）實戰模擬訓練。實戰訓練主要由教師機擔任指揮控制中心，學生機擔任操作站，模擬實戰訓練場景，實現“任務下達—任務實施—任務完成—總結講評”全過程的實戰模擬訓練。各站的情況指揮控制中心實時收集并存儲。

4）實裝訓練。在具備一定的理論基礎和虛擬操作的經驗之后，學員進行實裝訓練，真正接觸裝備進行學習訓練。

課下復習? 課下復習最大的特點是：可利用便攜的頭戴式設備，借助校園網，在校園范圍內（如宿舍、自習室等地點）自由開展復習，復習內容呈現形式宛如置身于真實場景之中。這樣一方面激發學員學習興趣，另一方面讓學員更進一步了解裝備的操作和運用場景，增強復習效果。與此同時，教員在后臺服務器可隨時查看學員復習情況，并能實現個性化的師生交互。

復習內容及方法

1）理論知識的復習。在開啟頭戴式設備后，選擇復習內容，進入虛擬場景，學員仿佛置身于真實環境。比如：裝備的日常管理等知識性的復習，進入虛擬課堂，聆聽授課;結構和工作原理等的復習，以無人機地面控制站飛行控制系統結構和工作原理復習為例，開啟設備后，選擇復習的科目，進入地面控制站飛行控制系統內部結構虛擬界面，鼠標放置于不同位置，呈現其名字和作用，并能根據自己選擇顯示工作的上行和下行信號流程。

2）實踐操作的訓練。開啟頭戴式設備后，選擇訓練科目，比如油機的操作使用，采用虛擬現實技術設計的真實的油機場景呈現在眼前。學員可以有兩種方法展開訓練：方法一是采取引導式復習，根據操作流程提示開展一步步練習;方法二是采取考核模式，隱去操作流程，自行操作，對操作的痕跡有記錄，學員可以根據記錄查找不足，檢驗學習效果。上述是單機訓練或者單站模式訓練，還可設計聯網競技模式：對于單站操作訓練，幾個學員宛如玩游戲一般，競技裝備操作的效果和操作的速度;對于多站協同訓練，可以組建無人機作戰分隊，按照無人機飛行行動的過程開展有組織的訓練，鍛煉學員對知識的綜合運用能力、表達能力、組織能力、團隊協作能力等。

3）復習效果的檢驗。根據本講的主要學習內容，自動組卷，包括理論知識和實踐操作，學員在規定的時間內答題，每一步的得分由計算機自動給出并記錄操作過程，遠程服務器保存并記錄，方便師生查看。

4 結語

筆者嘗試構建的智慧教學體系在一定程度上解決了裝備授課中的裝備訓練機會不足、及時檢驗不便、個性化的師生交互難、實戰化組織訓練難等傳統教學中的疑難問題。智慧教學的興起推動了教育的重大變革，裝備教員借教育改革的東風，認真鉆研、開拓進取，探索構建符合培養對象特點的智慧教學體系，形成教有條件、訓有環境，使得基礎教學、指揮訓練、戰術訓練、綜合演練等更加貼近實戰化教學訓練要求。■

參考文獻

[1]智慧教學[EB/OL].（2020-05-02）[2020-09-12].https：//

wenku.baidu.com/view/7abfa6b4fb0f76c66137ee06eff9aef8941e48e0.html.

[2]王強.“互聯網+”視角下的職業教育智慧教學體系構建[J].職業技術教育，2017（38）：58-60.

[3]張新星，顧怡紅.基于“三網”融合的智慧教學模式研究與實踐[J].機械職業教育，2019（4）：40-42.

[4]許文虎，鐘敏.基于“互聯網+”智慧教學的新型教學模式研究與實踐[J].職教論壇，2017（32）：58-61.