高校电子信息专业雷达原理课程教学改革研究与实践

2023-09-06 18:18张林张海薛永华黄勇张财生
中国教育技术装备 2023年4期
关键词:信息化资源教材建设课程建设

张林 张海 薛永华 黄勇 张财生

摘  要  针对部分高校电子信息专业建设过程中雷达原理课程建设面临五方面的矛盾与问题,从课程组力量、教材建设、实践教学条件、信息化资源和教学文档五方面阐述该课程的建设思路,随着相关建设思路及措施逐步推进,可以预见雷达原理课程建设发展必将加速部分高校电子信息专业的发展进步。

关键词  雷达原理;课程建设;教材建设;实践教学条件;信息化资源;教学文档

中图分类号:G642.3    文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2023)04-0122-04

Teaching Reform and Practice of Radar Princi-

ple Course for Electronic Information Spe-cialty in Colleges and Universities//ZHANG Lin, ZHANG Hai, XUE Yonghua, HUANG Yong, ZHANG Caisheng

Abstract  Aiming at five contradictions and problems faced by the course construction of Radar Principle in the construction of electronic information spe-cialty in colleges and universities, this paper ex-pounds the construction ideas of the course from five aspects that the strength of the course group, the construction of teaching materials, practical teaching conditions, information resources and tea-ching documents. With the gradual promotion of rele-

vant construction ideas and measures, it can be pre-

dicted that the construction and development of Radar

Principle course will accelerate the development and

progress of electronic information specialty in co-lleges and universities.

Key words  radar principle; construction of course; construction of teaching materials; practical tea-ching conditions; information resources; teaching documents

Authors address  Naval Aeronautical University, Yantai, Shandong, China, 264001

0  引言

2022年2月25日,教育部高等教育司司长吴岩在重庆作了题为《深化新教改,打造新形态,提高新质量》的主题报告,指出现阶段我国高等教育课程建设走深走实,课程思政纵深推进。其中,课程建设方面,指出要以“中国金课”为建设标准,围绕MOOC、实践和资源等方面,聚焦学科专业、课程、教材、教师等人才培养关键环节和基本要素。雷达原理是众多高校电子信息类专业开设的一门专业基础课,该课程学习质量的好坏是学生后期进行设备课程学习,乃至毕业后能否适应岗位要求的基础,起着举足轻重的作用。多年来,该课程发展迅速,但由于种种原因,近些年出现了一些教学短板。本文结合吴岩司长的报告,从课程组力量、教材建设、实践教学条件、信息化资源和教学文档对该课程建设过程中的优缺点进行阐述,并针对缺点提出有针对性的改进意见,对于推进该专业的人才培养有着非常重要的意义。

1  高校电子信息专业雷达原理课程现状

1.1  课程组力量

优势方面:经过多个学校调研和座谈发现,目前,高校雷达原理课程组成员均已通过各大学组织的主讲资格认证,由老、中、青三代教师组成,中青年教师占据主体,他们有着非常高涨的教学热情,能够胜任小班化的教学需求,除了少数职业学校以外,副教授覆盖率达到60%且均为硕士以上学历,该教学团队教师对于本专业理论知识有着较深的理解,且通过多个班次的授课,有着丰富的教育教学经验。除此之外,课程组组长一般由老教授担任,有着极为丰富的院校工作经历。

劣势方面:许多学校课程负责人年纪偏大,面临退休;另外,由于近些年来高校教师编制调整,教师年轻化改革,多名有着丰富教学经验的教师,特别是熟悉实验及设备的教师相继离校,导致课程组岗位类课程教学水平下滑严重,最直观的体现就是该类课程在全國教学创新大赛、“金课”评比中的失利,教育理论和科研成果大幅度减少;青年教师主要来自高校的博士毕业生,没有相关的就业经验,对用人单位及工业部门的设备知之甚少,导致在上课时只能根据工厂培训材料结合自己的理论知识储备为学生授课,没有实际的操作经验,部分学生参加工作后容易出现“眼高手低”的现象。

1.2  教材建设

优势方面:由电子工业出版社出版,丁鹭飞、耿富录等编著的国家重点教材《雷达原理》第六版是目前国内众多高校电子信息类专业普遍采用的教材,部分学校从第3版就开始使用,已熟练掌握该教材。另外,该课程配备相应的电子教案、习题集和试卷库,可供学生学习。

劣势方面:根据与多个高校走访以及工业部门反馈发现,由于近些年雷达设备更新换代速度极快,该版教材虽然2020年出版,比较新,但是部分知识仍然滞后于用人单位实际,出现了理论与实际不符的现象;另外,由于该教材为理论类教材,主要服务于科学研究,没有从用人单位实际出发,出现了一定的非对称性。

1.3  实践教学条件

优势方面:部分高校有着良好的实践教学条

件,也有自己的实验教学基地,可以保障多个班次不同实验需求的教学任务,配备与实验项目相关的实验箱、教学仪器、虚拟仿真软件、设备以及多功能教学实验平台,基本上能够满足学生上机操作、设备演示等基本功能,并配备相应的实验指导书,供学生学习。

劣势方面:部分高校设备相对滞后且与工业部门及用人单位实际并不完全配套,主要体现在雷达设备与学生未来从事岗位并不对应,虚拟仿真软件与工业部门并不同步,仅能完成一些初步的原理实验,缺乏与实际雷达相关的实验配套设备和软件系统;另外,由于实验室利用率较高,特别是实践课程较多,导致空间资源和实践资源比较紧张,部分仪器型号老旧,存在因为长期使用出现损坏而长时期维修的现象;实验仪器主要服务于原理课程,无法实现故障排除、性能检修等功能,这就与未来学生的岗位需求不符;配套的教育基地位置相对较远,近些年来,由于疫情等原因,无法保障学生赴教育基地进行实地学习。

1.4  信息化资源

优势方面:该课程有着对应的多媒体资源,目前,国内有相应MOOC资源,比如西安电子科技大学魏青和航天工程大学曲卫的雷达原理课程视频,还有大学图书馆数据资源库作为网络课程支持。

劣势方面:部分高校切实配套本校特色的MOOC不足,难以满足学生课后自主学习的需求。

1.5  教学文档

优势方面:教学文档以雷达整机的结构和雷达的功能为主要内容,构建了一个较为完整的雷达理论知识框架,通过学情分析、课后反思等形式,对教学过程各个方面进行梳理,基本能够做到教学文档在形式和要素上保证完整详尽,有利于培养学生的科学态度和能力素质。

劣势方面:由于教学目标缺乏岗位的导向,在教学中,用人单位的新理论和新问题呈现不足,更局限于理论的授课,而忽视设备和岗位实际;另外,原有的教学文档是基于如何教出发,忽视了学生作为学习主体地位的呈现,这与认知发展和能力生成规律不符;部分教学文档主要关注教学活动,没有关注教学目标、教学活动和教学评价的统一,即忽视了一致性架构的原则,会出现教学活动多,而评价单一或者不合理的现象;课程组的教学文档独有

化,由于缺乏与用人单位和工业部门的交流,课程组的教学文档主要是基于现有课程团队的思想形成,没有与用人单位和工业部门进行有效沟通共享,很多学生到了用人单位后需要二次学习,导致大量资源和时间的浪费,从而拉长了培养周期。

2  雷达原理课程建设措施

前面从课程组力量、教材建设、实践教学条件、信息化资源和教学文档五个方面分析了现有雷达原理课程的优势和劣势,下面针对上述五个方面出现的问题,有针对地提出相应的改进与建设措施。

2.1  课程组力量

教师队伍是课程组建设的关键,岗位导向不足已经成为制约部分高校课程发展的关键,因此,如何打造一支拥有较高水平的教学团队成为目前首要解决的问题。

1.2.1  轮课制度,提高教师授课能力

前期,部分高校采用1门课程由几人承担的形式,授课任务固化为个人任务,在一定程度上有利于教师熟悉课程内容,新教师迅速承担教学任务。雷达原理是一门承上启下的课程,随着课程发展,如果仅仅掌握雷达原理课程的内容,很难把课程讲透、讲好。学校应结合课程体系建设,以原理类课程、技术类课程、设备类课程为架构,定期进行课程更换。这样做的好处在于可以用原理课程指导设备教学,也可以用设备教学反哺原理课程。另外,设备是联系用人单位、院校和工业部门的一个关键桥梁[1],早期教师可赴科研院所跟产跟研,及时地掌握设备的最新动态,随着设备后续投入使用,教师可以奔赴工业部门进行学习,这样便于及时地掌握设备的使用,以便于结合设备实际进行教学,做到有的放矢。

1.2.2  巧用教学训练基地,发展一条短平快的调研之路

传统的教师到工业部门挂职周期较长,教师需要长时间待在某一单位,但是电子信息类专业发展迅速,设备分处不同的工业部门,各个工业部门型号也不尽相同,如果安排某一教师在某一单位长时间挂职则不利于教师掌握最新的动态,应该安排教师分赴不同的单位展开调研,时间长度为半个月或者一个月,这样更有利于教师及时掌握第一手的资料,并进行交流[2];另外,可以定期围绕某一主题邀请各个单位的领导赴院校召开研讨会,利用院校的优势,将第一手的资料吸收、整理;也可以利用教育基地,带领学生赴教育基地实地教学,让学生建立未来工作岗位的意识,从而提升岗位化水平。

1.2.3  科研转型,以用人单位实际需求出发解决实际问题

目前,院校教师主要来自各大高校,有着丰富的理论经验,在进行科研时往往按照传统工科思路进行研究,未来需要教师转换思路,在立項之初就与工业部门联合申报[3],紧贴用人单位的实际问题,将最新的成果运用到工业部门的实际工作中。还可以邀请企业和工业部门专家到学校担任教师,将最新的设备使用问题带回院校,利用学校的科研优势,解决实际问题,从而提升院校教师的岗位化水平。

2.2  教材建设

近些年,教材发展得非常迅速,从最早的纸质版教材发展成为将纸质版转为PDF的静态电子教材,后期又出现了一体化教材,现在的教材更加看重网络资源的应用、系统性和学生的反馈,更加关注以学生为中心的体验感,符合“互联网+”时代的特点,未来的教材不光是教材,更是载体,是全媒体数字教材[4]。

除此之外,还有云教材,该教材又被称之为移动交互式数字教材[5],依托于5G时代的大数据和云服务,移动交互式数字教材不受终端的影响,可以更好地实现学生与教师的互动,教师可以第一时间查阅学生的学习进度。高校的教材可以往这方面发展,但更应该侧重于原理知识的易读化、图表化,这样更有利于学生将复杂的理论转化为更为直观适用于实际的教材。应在每一章节的背后设置思维导图,利用思维导图可以更好地梳理本章的内容,方便学生阅读,还应该在教材中融入结合用人单位实际的案例库,突出岗位特色。

2.3  实践教学条件

随着科技的发展,虚拟和增强现实技术在教学中得到了非常广泛的应用[6]。2022年3月,电子科技大学300名学生利用VR眼镜欣赏了奥巴马的演讲,该模式可以更好地让学生沉浸于教学之中,随着5G时代的到来,数据传输更为高速,利用虚拟仿真技术可以更好地让多名学生、实时进行互动,从而打破了空间的局限性。目前,该技术在医学领域被广泛应用,美国更是开展了VR直播外科手术,让参加培训者可以置身于现场去获得更直观的感受,该技术在疫情防控期间发挥着非常重要的作用,获得了美国教育创新比赛的金奖。院校教学的一个困境就是学生无法第一时间掌握设备使用实际,可以采用这种VR直播的方式,哪怕不是VR直播,采用录播的方式,比如,在操作者头部放置摄像头,在进行实际操作中加入自己的讲解,也可以很好地让学生产生现场教学的感受,有利于多个班次的教学,从而克服大班教学中学生难以获得长时间的锻炼机会的问题。

2.4  信息化资源

课程组需要开设围绕本课程特点的MOOC和微课,这样就可以解决一个课程与大纲要求相对应的问题。另外,必须关注线上线下混合式教学的建设工作[7],线上线下混合式课程的搭建需要有完备的硬件平台支撑,即必须有相应的平台,这种平台可以是基于互联网的,也可以是基于校园网的,这样做的好处就是可以最大化对课程资源(比如视频、文字、案例库等信息化资源)进行梳理,还可以通过平台后台监测系统对学生的学习情况进行及时掌握,特别是作业提交系统和互评系统,增加学生作业提交的热情。应该关注线上线下混合式教学如何混合的问题,即混合比例和线上线下如何进行课程分配的问题,根据布鲁姆模型,线上部分应该更多地关注一些较低维度的目标,比如理解和记忆等维度,在线下可以对更高阶的维度进行学习,也就是课程的重点和难点部分,授课形式可以是翻转课堂等多种形式,在上课前应该对学生进行前测,对学生的知识理解情况进行梳理,从而实现在课上有针对性地讲授。

2.5  教学文档

教学文档的管理需要借助线上平台进行搭建,采用开放性的模式,可以在该平台上传课件、教案、章节安排、资料和题库等,这样做的好处在于可以邀请用人单位、工业部门和毕业学生共同对平臺进行搭建,用人单位可以把一些案例、维修故障视频上传,工业部门可以把一些设备的资料上传,毕业学生也可以结合自身的经历上传一些与自己学习相关的材料,这样就可以完成用人单位、院校、工业部门和学生四方的融合,当平台搭建成功后,也有助于院校学生、工业部门和用人单位进行学习。除此之外还应该在教学文档中突出课程思政的主

题[8],课程思政不是简单的教学活动的设计,应该是教学目标、教学活动和教学评价有机的结合体,符合一致性架构的标准。具体到雷达原理课程中,课程思政可以是老专家围绕某一问题的艰辛研究历程,也可以是国际热点问题的课程结合。

3  结束语

一门课程的建立涉及的方面非常多样且环环相扣,所有的设立都更方便于学生学习,高校电子信息类课程需要考虑未来学生就业的岗位要求。从课程组力量、教材建设、实践教学条件、信息化资源和教学文档五个方面介绍高校雷达原理课程建设面临的问题和挑战,提出对应的具体措施,这对于该课程后续的发展有着非常重要的意义,这些措施也可以应用到其他课程的建设中。

4  参考文献

[1] 何郁冰.产学研协同创新的理论模式[J].科学学研究,

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[2] 张力.产学研协同创新的战略意义和政策走向[J].教育

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[3] 郭志超,李春江,马晓君,等.产学研用视角下地方应

用型高校工程教育“金课”建设的研究与探索[J].山西

青年,2022(8):4-6.

[4] 黄明东,蔺全丽,李晓锋.高校新形态教材的特征、发

展态势与建设路径[J].出版科学,2022,30(2):32-39.

[5] 谢晓旦.促进深度学习的职业学校云教材的开发与应用

[J].电脑知识与技术,2021,17(16):242-244.

[6] 王同聚.虚拟和增强现实(VR/AR)技术在教学中的应用

与前景展望[J].数字教育,2017,3(1):1-10.

[7] 吴岩.建设中国“金课”[J].中国大学教学,2018(12):    4-9.

[8] 朱征军,李赛强.基于一致性原则创新课程思政教学设

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