“导航工程概论”课程的教学方法和手段探索

来源:用户上传      作者:于瑞航 张礼廉 吴美平

　　摘 要 “导航工程概论”是导航工程专业本科生的专业必修课，在导航工程专业系列课程学习中占有非常基础的地位。针对本课程知识点多、信息量大，学生学业较重、学习时间碎片化等特点，本文旨在探索合适的教学方法和教学手段，以提高课堂教学质量和效率。
　　关键词 导航工程概论 教学方法 教学手段 改革
　　Abstract "Introduction to Navigation Engineering" is a compulsory course for undergraduate students majoring in navigation engineering. It has a very basic position in the series of navigation engineering courses. Aiming at the characteristics of this course， the amount of information， the students' academic weight， the fragmentation of learning practice etc.， this paper aims to explore appropriate teaching methods and means to improve the quality and classroom teaching efficiency.
　　Keywords Introduction to Navigation Engineering; teaching method; teaching means; reform
　　0 引言
　　“导航工程概论”课程是导航工程专业的专业基础必修课，主要任务是学习各种导航技术的基本概念、原理、方法和应用技术。该课程的特点是信息量大、知识点多、入门容易深入难，再加上学生学习时间碎片化等学情特点，笔者结合近年来讲授该课程的教学实践经验，秉承“以学员成长为中心”的教育理念对本门课程的教学方法和教学手段进行探索，以提高教学质量和效率。
　　1 教学方法改革
　　“导航工程概论”课程是导航工程专业的一门专业基础必修课，主要任务是学习各种导航技术的基本概念、原理、方法和应用技术，为学员今后从事导航技术及相关领域的研究和工作打下坚实基础。但是这门课程零碎知识点分散、信息量大，導致学生学习起来难度较大、兴趣不高。笔者讲授该门课程的几年时间中，秉承“以学员成长为中心”的教育理念，探索了一系列适合本课程教学的教学方法，从而增强学习效果。
　　1.1 发挥主体作用，激发学习主动性
　　当前学生学习任务繁重，学习时间成碎片化，如果不能引导学员发挥学习的主观能动性，一味被动的填鸭式学习，全程走马观花、考前突击、考后就忘，必然不会取得理想的学习效果。要在有限课时内完成教学大纲要求的全部内容，如果学生在课上和课后没有进行有计划地自主学习，将很难完成学习任务。在课后学习的过程中，不可避免遇到自己不懂又不能及时解决的问题，这将对学员深入学习的主动性和积极性造成不利影响。[1]学员是课程教学的主体，教师要为学员创造良好的学习环境，引导学员养成独立学习的习惯，充分调动学员学习的主动性和积极性，充分发挥其学习潜力。既要提高学员对自主学习的掌控能力，又要让学生在学习过程中不断获得成绩感，同时还要激发学员对学习内容的内在兴趣。[2]例如在每节课的设计中，都会设计一个与本节课内容相关又比较有趣的问题导入环节造成悬念，通过这种方式不但能提高学员的学习兴趣，也可以促使其产生强烈求知欲去主动学习，真正把教学重心从“教”转到“学”上。
　　1.2 重视问题导向，开展探究式教学
　　问题是探究式教学核心与载体，提出问题的恰当与否是能否顺利开展探究式教学的关键。探究式教学方法是一种以实际问题为导向、以创新体验为载体、以培养学员综合能力为目标的新型教学方法。[3]从教学角度讲，问题的提出需要根据本节课教学内容以及重难点知识单元，通过创设和日常生活接近且难度适中、紧扣主题的问题，才能有效鼓励和引导学生主动去探索和解决问题。
　　例如在讲授卫星导航模块内容时，提出“2011年，伊朗是如何俘获当时美国最先进的RQ-170隐身无人机？”的问题。结合本节课要学习的“卫星信号对抗与欺骗技术”的教学内容，以这个问题为切入点，引导学员探究卫星导航内容中的卫星信号欺骗技术等知识，从而与学员一起从卫星导航的基本概念和原理出发，由浅入深、不断探究，直至搞清楚目前最先进的卫星欺骗的关键技术。在这一过程中，提出合适的问题是基础，引导学生不断探究、逐步深入学习是关键。基于问题导向的探究式教学方法有助于学员全面系统构建课程知识体系，提高对所学知识的理解把握能力，在本门课程的课堂教学实践上取得了较好的应用效果。
　　1.3 比较归纳知识点，加深课程理解
　　“导航工程概论”这门课程采用模块化教学，在学习了导航基本知识的基础上，将教学内容进行模块化打包，主要讲解各种导航技术如惯性导航、无线电导航、卫星导航、天文导航、特征匹配导航技术，以及以惯惯性导航为基础的组合导航等多种导航技术。作为导航工程专业的基础课程，在平时讲授过程中主要突出知识面广而深度却不一定很深，这就带来了知识点分散独立、缺乏逻辑上的关联，信息量大、关系易混淆等问题。归纳方法主要有以下几种：一是逐级顺序归纳法，采用树状分支图形式对内容进行逐级递进顺序归纳;二是列表比较归纳法，通过列表的形式，进行横向归纳比较;三是案例归纳法，通过典型案例，将案例中涉及的原理、结构和方法等知识点有机联系总结。[4]
　　在讲授无线电导航和卫星导航等内容后，及时将二者的特点进行对比，通过逐级顺序归纳法和列表比较归纳法，既找出二者之间原理相似的地方，又对比分析二者区别所在。通过多种方法的比较归纳，帮助同学们建立知识框架、理清脉络关系，这样即使所学内容知识量大，也会加深对各自内容知识的理解，防止互相混淆。 　　2 教学手段改革
　　2.1 多种教学手段并用，充实教学设计
　　多种教学手段并用，不仅有利于学习者知识和技能的获取，还可以充分挖掘其创造潜力。运用多种教学手段，发挥各种教学手段的优点，规避各自的短处，以达到更好的教学效果。[5]
　　导航工程概论课程内容丰富但学时较少，如果只采用传统板书和电子教案的教学手段，效率低下且内容不够丰富饱满，容易造成课堂信息量少、教学内容不能按时完成等问题。各类导航技术发展迅速，除了需要与时俱进、不断丰富内容素材之外，还要针对不同教学内容，选择如电子课件、电子黑板、图片展示、视频播放、实物投影、样机课堂展示等多种手段，同时提供对应内容相关的网上学习资源链接，引导学生根据自己兴趣不断探索，丰富课堂教学形式，以提高教学效率。
　　2.2 采用“雨课堂”教辅手段，助力教学全过程
　　雨课堂由学堂在线与清华大学在线教育办公室共同研发的智慧教学工具，旨在连接师生的智能终端，将课前-课上-课后的每一个环节都赋予全新体验，着力提供快捷免费、为所有教育教学过程提供了智能化、数据化信息支持。“雨课堂”目的在于将课外学习及课堂教学两者相融合，让教师与学生之间互动交流、实时在线。[6]
　　在导航工程概论课程的教学过程中，课前通过雨课堂发布预习任务，搭建课外预习与课堂教学间的沟通桥梁;课上实时答题、弹幕互动，将带有动画、视频的课件推送到学员手机，增强学生学习的主动参与感;课后通过雨课堂发布课后作业，并完成完整立体的数据统计分析，个性化报表以便老师掌握课程教学全过程的数据支撑，从而不断改进教学设计，提高教学质量。
　　2.3 畅通课外反馈渠道，巩固学习成效
　　教學不仅仅只在课堂进行，对教师来讲，教学是包括了课前调查、教学设计和教学反思等多个环节。课前调查包括对课程特点、学生情况的调研把握，基于课前调查进行教学方法、电子教案、课堂板书和课后作业的设计。课后还需要结合学员反馈、作业情况及听课专家意见进行教学反思，并以此不断改进教学设计，从而形成完整的闭环。
　　除了课堂教学，课外的交流与学习也是非常重要。畅通反馈渠道，经常与学员进行互动讨论，指导学生阅读《导航技术基础》《导航原理》等辅导教材以及相应的专业期刊，以拓展学员视野。课后作业布置学员利用思维导图的形式，绘制本次课程的知识脉络图，根据已有知识脉络不断延伸扩展，以帮助学员养成学无止境、不断探索的良好学习习惯。
　　充分利用网络资源，登录网络教学平台，通过学习学堂在线、中国大学MOOC（慕课）的网络资源，集众家之所长，加深学员对相关知识的理解把握，提升学员搜索资源、不断学习的能力。[7]
　　3 结论
　　通过“导航工程概论”课程的教学方法和教学手段改革，充分发挥学员主体作用、激发学习主动性，重视实际问题导向、开展探究式教学，畅通反馈渠道、不断巩固学习成效，提高本门课的教学质量和学习效率，为进一步学习导航工程系列课程打下坚实基础。教学改革是一项系统工程，需要不断探索新的教学方法和手段，以培养更多导航技术领域专门人才。
　　参考文献
　　[1] 王鸿丹.以学生能力培养为目标的翻转课堂教学模式探究[J].辽宁师专学报（自然科学版），2017（02）.
　　[2] 周彬.指向核心素养的课堂转型研究[J].教师教育研究，2018.30（02）：94-99.
　　[3] 王晓民，李妙然.高校探究式教学过程及运行环境分析[J].中国成人教育，2017（11）：100-103.
　　[4] 黄天明，马步国，黄海珍，莫发荣，罗国容.组织学复习中的归纳方法探讨[J].基础医学教育，2017.19（12）：916-919.
　　[5] 曹净植，王晓杰，宁南.多要素融合下课堂教学方式的构建[J].黑龙江高教研究，2016（10）：157-159.
　　[6] 周艳.基于“雨课堂”的《计算应用基础》混合式学习模式探讨[J].才智，2019（26）：90-91.
　　[7] 赵峰，薛璐婕.关于研究生课程“教育管理学”教学的研究与思考[J].科教导刊，2018（17）.
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