智慧教学在军队院校装备类实践课程中的应用探索

摘"要：分析军队院校装备类实践课程智慧教学现状，总结目前面临的问题。在此基础上，分析其涉及的教学理念，选择相应的智慧教学工具，对装备类实践课程的智慧教学过程进行整体设计，并对智慧教学手段在课前、课中、课后三个阶段的具体应用进行探索，以期为军队院校此类课程的智慧教学提供参考。关键词：军队院校；装备类实践课程；智慧教学0"引言近年来，随着教育信息化这一概念逐渐深入人心，以雨课堂、蓝墨云、超星学习通等为代表的智慧教学工具纷纷涌现。各地方高校顺应这一发展趋势快速作出响应，将智慧教学工具、网络开放资源和相关软硬件配合使用，构建智慧课堂，实施智慧教学，在教学过程中取得了明显效果。而军队院校因其特殊性，智慧教学发展较晚，目前仍处于起步阶段，且因其教学内容的涉密性，无法在网络上实现教学资源的开放共享，从某种程度上限制了军队院校智慧教学的发展与升级。为落实“立德树人、为战育人”的根本任务，遵循“能力对接岗位，知识支撑能力”的教学改革思路，贯彻“训战一体、战技融合”“学为主体、教为主导”的教学理念，军队院校结合学员的岗位需求与能力标准，积极探索装备类实践课程智慧教学的门径与方法，以形成智能化、精准化与个性化的实践课教学模式，从而促进教员教学方法的创新、教学能力的提高和学员学习效率的提升[1]。1"军队院校装备类实践课程智慧教学现状智慧教室为智慧教学手段的应用提供环境与条件，是基于现代教学思想和理念，充分利用新一代信息技术构建的平台，能够依托互联网为学习者提供内容丰富、形式多样的学习资源与类型繁多的智慧学习工具。目前，军队院校内部智慧教室主要面向讲授式、室内协作式和探究研讨式等通用性较强的基础理论教学课程。对装备类实践课程而言，普通的智慧教室无法满足学员对装备的实操训练需求。教学内容的保密性导致互联网共享平台上没有相关的教学资料，教学网络不能与互联网相连、学员身份的特殊性，均决定了学员在原理性知识的自学过程中无法主动获取开放式教学资源，只能依赖于教员课前搜集的多媒体文件。教员在准备教学资料时，同样无法通过互联网查找到相关资源，需要花费更多的时间才能制作出高水平、高质量的教学资料。同样受限于保密性，教员在授课过程中无法使用已有的、智慧化程度较高的雨课堂、蓝墨云等智慧教学工具。军队院校需要参照地方已有的成熟软件进行内部专用软件的自主研发，这需要花费较长的时间。以上种种因素，不同程度地加大了军队院校在装备类实践课程中应用智慧教学手段展开教学的难度。2"军队院校装备类实践课程智慧教学理论与工具选择2.1"教学理论的选择2.1.1"行为主义学习理论行为主义认为，学习就是学习者接受外界刺激并作出反应的过程。行为主义者将环境看作刺激，把个体伴随的有机行为看作反应，认为个体所有的行为都是习得的[2]。行为主义理论要求教师能够为学习者创设一种适合当前学习行为的情境，尽可能地塑造学生的正确行为，矫正其错误行为。智慧教学的多媒体手段能够为教师的情境设置行为提供强有力的技术支撑，而智慧教学过程中使用的虚拟训练软件，可以快速、精确反馈学习者在实操训练过程中存在的问题，为错误行为的矫正提供数据支撑，使学习过程更加高效、科学。2.1.2"认知主义学习理论认知主义学习理论关注学生内在认知过程的变化，注重促进学生加深理解、开展自我调节、实现学习迁移[3-4]。可将学生的学习过程划分为表层学习、深度学习与迁移学习三个阶段，不同阶段对教师教学方法与教学策略的选择提出不同的要求。其中，表层学习是指学习者在获取具体技能时仅进行简单的记忆与重复，是深度学习的前提与基础；深度学习指学习者通过思考、分析已获取的知识，尝试理解不同概念之间的关系，组织运用相关技能解决具体问题的过程；迁移学习的实质是知识、技能的迁移与再次利用，需要在不同的情境中进行实践运用，利用已有知识与技能获取新的技能。三个学习阶段相互衔接、依次递进，学习者只有在充分掌握本阶段知识技能的前提下才能进入下一阶段，完成两个相邻阶段的过渡。教师应根据学生所处阶段的不同构建对应的任务情境、选择恰当的教学策略，帮助学生完成三个阶段的过渡。2.1.3"建构主义教学理论建构主义教学理论全方位地影响着智慧教学。依据该理论进行课堂设计，围绕课前、课中、课后的教学环节，探索和发现更高效的教学方法与手段，以教师借助智慧教学工具实现“智慧地教”为前提，实现学生“智慧地学”，最终实现学生“智慧发展”的目标[5]。通过生动鲜活的课堂环境与氛围、多种多样的手段与方法，有效激发学生的学习主动性与能动性，打破单向灌输式的教学屏障，培养学生的创新性思维，从而实现知识的深度内化。2.2"智慧教学工具选择2.2.1"嘉课堂嘉课堂是陆军工程大学与第三方公司共同研发的智慧教学软件，软件功能参照清华大学与学堂在线联合推出的雨课堂设计，仅限于校内军网使用，满足保密性要求[6]。嘉课堂的网页版为“陆工在线”教学平台。课前，教员通过在线平台发布教学资源与教学任务，学员通过线上平台进行自主预习。学员通过平台能够提出疑问、互相讨论、完成预习作业等任务；教员可以通过平台回答学生提出的问题，批阅学生提交的作业，并浏览学员的讨论等，最终通过平台的使用痕迹与形成的数据可以快速、精准地分析学员的预习效果[7]。课中，教员可以通过连入军网的计算机发起签到、选人、抢答、答题、投票、分组讨论、课堂问卷调查、随堂测验等活动，调动学员的积极性，实时掌握学员的学习情况，明确教学思路。2.2.2"军职在线平台近年来互联网上的慕课资源在自学领域大放光彩，军队院校充分认识到在线教育系统对教学的促进作用，积极建设在线课程，丰富相关教学资源，目前已经形成教学资源较为丰富的军职在线平台。学员可以通过军网登录平台，通过关键字搜索并获取相关的教学视频，学习方式更加便捷；视频中包含动画、图片等多种内容，让知识更加生动、形象、易懂；学员通过一课多测与边看边测的考核形式及时获取自学过程的评估反馈。平台课前推送军职在线的相关教学资源，可以帮助学员在自学过程中事半功倍。2.2.3"虚拟训练系统军队院校教学过程涉及的大型装备往往具有集成度高、设计复杂、价格昂贵、数量少等特点，难以同时满足所有学员实装操作的需求，且实装操作中涉及的安全注意事项较多，导致出现学员实装操作机会少、协同难度大、害怕出问题的情况，严重影响训练效果。陆军工程大学教研室结合实际装备研发了对应的虚拟训练系统，集理论知识库与模拟训练于一体，学员在进行对应装备模拟训练的同时还能完成相关理论知识的自学与回顾。虚拟训练系统能够加快学员对实装上手及注意事项的掌握，试错成本低，为学员进行实装训练打下操作基础，有效减少安全事故的发生。同时，系统还自带训练数据采集功能，可以进行实时评价、综合评价、号手评价、小组协作评价、模拟器训练过程评价和实装操作过程评价等多形式的评价。2.2.4"实装可视化设备在实装训练过程中，通常采用学员分组、分批、分时段轮流操作的教学模式。为了提高教学效果，会增加小组观摩与组间互评环节，一组学员操作，另外一组观摩。由于部分装备的特殊性，操作手需要在舱内操作，空间较为狭小无法同时容纳多人。此时为了更清晰地展现实操组的操作过程，可以借助实装可视化设备将舱内情况多角度、全方位地投射到LED大屏上，为学员互评提供支持。3nbsp;军队院校装备类实践课程智慧教学探索笔者将智慧教学的整个过程划分为课前、课中、课后三个阶段，教员根据学情分析制定相应的教学设计方案（如图1所示），为学员的高效率学习提供保障。教学过程中，本着以“学为主体、问题驱动”的教学理念，采用“实践先导、理实融合、实践深化”的方式，将装备原理和装备实践有机结合，开展实战化教学。通过课前自主学习、课中操作实践、课后巩固拓展的方式，达成教学目标。3.1"课前课前，教员需要根据学员的实际水平、现有的教学条件和相关因素对整个教学过程涉及的环节进行设计，而学员通过课前自主学习能否达到教员预期的效果是课堂高质量教学的前提。教员通过陆工在线教学平台发布学习公告，使学员提前明确本堂课要实现的学习目标和重难点，做到心中有数；上传形象生动的视频、动画，使抽象、难懂的原理性知识具象化，帮助学员完成对原理性知识的理解，为课堂实践教学打下理论基础；通过军职在线平台推送与实装操作相关的微课、慕课，让学员在课前了解并熟悉完整的任务流程；学员通过虚拟训练器练习对应任务、总结归纳操作关键，完成课前预习，教员通过评估系统生成的数据快速掌握学员的预习情况。3.2"课中课堂教学是课程设计方案的具体实施环节，也是智慧教学的关键组成部分。相较于通用性较强的课程，在装备类实践课程中实施智慧教学难度较大。由于大型装备无法进入智慧教室，因此不能完全依赖智慧教室，必须以装备为主，其他手段为辅。在此主要对能够在大型装备类实践课程教学中使用的智慧教学手段与方法进行探讨。3.2.1"自学检验教员借助嘉课堂发起抢答、选人、答题等活动，结合课前上传的动画、视频等资源，一方面对学员课前自学情况进行检验，另一方面对本节课内容的基本原理和任务流程进行回顾与复习。智慧教学相较于传统教学，更加强调教学过程中的互动性，突出学员的主体地位，发挥教员的引导作用，注重调动学员的课堂参与性与学习积极性[8]。3.2.2"情境构建借助智慧教室中的多媒体设备进行情境构建，LED大屏、3D动画和立体环绕的音响效果能够使学员如身临其境。教员针对不同的教学内容为学员设计恰当的任务情境，为训练营造紧张的战场氛围，提升训练的对抗性和紧迫感，有效激发学员的学习热情，让学员获得沉浸式体验，从而提升训练效果。3.2.3"示范观摩结合学员的自主学习成果，教员组织安排一个小组进行实装操作体验。其他小组通过实装可视化系统进行观摩，将实操小组的操作细节在屏幕上放大，观摩结束后通过嘉课堂完成小组点评。在观摩、互动的过程中为学员建立规范操作的第一印象。教员结合操作组的典型错误、观摩组的点评情况和学员的课前预习情况进行内容精讲，将本节课的重要知识点筛选出来，并进行操作技巧展示，真正落实教学过程“以学员为中心”的理念，实现从“教员将知识传授给学员”向“让学员自己去发现和构建知识”的转变，完成对学员正确行为的塑造与错误行为的矫正，引导学员实现从获取、记忆具体技能的表层学习到组织运用技能的深度学习的过渡。3.2.4"训练评估实装整合了虚拟训练器的数据评估功能，能够通过记录实装操作的时间、精度、进度、错误等多方面数据进行训练效果的评估，同时还可以整理、归纳并导出训练数据，使教员能够实时掌握学员的训练情况，使每一次的训练效果评估都有据可依。同时，训练过程中采集到的数据还可以作为过程性考核成绩，有效解决了以往实践教学难量化、难评估的问题，为阶段性评估增加了科学精准的评价手段，实现了“单一结果式”向“全过程、全方位、复合式”评价方式的变革。评估系统内部数据量不断累加，可有效为教学方法的优化提供辅助决策支持。3.2.5"技能拓展在学员对原理知识和实践操作全面理解掌握的基础上，进行教学成果与学习效果的双向多维检验和学员技能的拔高。学员借助嘉课堂进行分组讨论、小组PK、抢答等。教员围绕本节课的重点内容进行新的情境设置、设计相关案例，激发学员的学习兴趣，培养其创新性思维，引导学员实现灵活运用所学技能的迁移学习。3.2.6"总结讲评课堂最后，教员结合多媒体对教学重难点和关键知识点进行总结归纳，带领学员复习回顾，以增强长期记忆。教员结合本节课中嘉课堂与虚拟训练器记录的数据，生成学员学习过程的动态曲线，根据数据作出具体讲评，表扬实践过程中表现突出、训练积极主动和进步迅速的个人与班组，并从技术素养、安全意识和训练作风三个方面指出具体存在的问题，最后对后续训练提出要求。3.3"课后课后，教员根据本节课的学习训练数据，通过嘉课堂针对不同层次的学员设置不同难度的线上作业，形成难易梯度。除此之外，实践操作过程中表现欠佳的学员可以结合虚拟训练系统进行补差训练，提升操作技能；理论基础较薄弱的学员可以通过军职在线平台复习相关原理性知识，巩固学习基础；课堂表现突出的学员可以利用多媒体系统进行知识点的拓展，并进行下一阶段教学内容的预习。通过以上手