段修生　單甘霖

摘要：針對(duì)當(dāng)前實(shí)裝原理、構(gòu)造和維修等教學(xué)中，裝備少、空間小、學(xué)員上機(jī)少等問(wèn)題，提出將網(wǎng)絡(luò)、視頻共享等技術(shù)與教學(xué)過(guò)程緊密結(jié)合的思想，將裝備結(jié)構(gòu)、操作或測(cè)試過(guò)程、信號(hào)波形等實(shí)時(shí)地展現(xiàn)到大屏幕上，甚至將測(cè)試結(jié)果直接發(fā)送到學(xué)員計(jì)算機(jī)屏幕上，從而實(shí)現(xiàn)教員、學(xué)員和裝備的三方交互，以克服裝備數(shù)量和空間限制，緩解上機(jī)時(shí)大部分學(xué)員被動(dòng)等待的問(wèn)題，使裝備教學(xué)效益最大化，提高直觀性和教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：教學(xué)模式 裝備 交互式 視頻共享 信息化 網(wǎng)絡(luò)化

軍校學(xué)員對(duì)本專(zhuān)業(yè)裝備的基本原理及簡(jiǎn)單的維修操作是其第一任職的基本要求，然而，就目前裝備課教學(xué)的效果看，仍然存在學(xué)員對(duì)裝備的認(rèn)識(shí)停留在書(shū)本、對(duì)基本的維修操作不熟悉等問(wèn)題，究其原因，很重要的是教學(xué)裝備少，操作空間小，學(xué)員上機(jī)少。經(jīng)過(guò)對(duì)裝備課教學(xué)的廣泛調(diào)研發(fā)現(xiàn)，學(xué)員并非對(duì)裝備課沒(méi)有興趣，每次上機(jī)都比較認(rèn)真，但由于上機(jī)操作的時(shí)間短，難以在實(shí)踐中完成推理分析和知識(shí)遷移，從而難以將知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力。實(shí)踐是裝備課教學(xué)中很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，因此必須解決教學(xué)裝備少、操作空間小、學(xué)員上機(jī)少的問(wèn)題。

要解決上述問(wèn)題，可以增加教學(xué)裝備，也可以改革教學(xué)模式。但是考慮到教學(xué)裝備有限，改革教學(xué)模式就成為解決上述問(wèn)題的有效途徑。一方面，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和教員素質(zhì)的提高，信息化教學(xué)在各所高校都有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，這為部隊(duì)裝備信息化教學(xué)提供了技術(shù)支撐；另一方面，軍校大學(xué)生對(duì)信息化教學(xué)設(shè)備和手段都有了比較深入的了解，并且在教學(xué)中越來(lái)越發(fā)揮其主觀能動(dòng)性，因此，將信息化教學(xué)模式與裝備課相結(jié)合，建立“師生裝”三方交互式的教學(xué)模式，也是裝備課教學(xué)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。

一、“師生裝”三方交互式教學(xué)模式的內(nèi)涵及意義

所謂“師生裝”三方交互的教學(xué)模式是指：將網(wǎng)絡(luò)、視頻共享等技術(shù)與裝備課程教學(xué)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)教員對(duì)裝備的控制以及學(xué)員與教員的互動(dòng)等，從而改變裝備課教學(xué)中學(xué)員被動(dòng)等待的現(xiàn)狀，提高教學(xué)質(zhì)量。

從總體上看，“師生裝”三方交互式教學(xué)模式的意義主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一，克服裝備數(shù)量和空間限制，是裝備教學(xué)效益最大化的迫切需要。

當(dāng)前專(zhuān)業(yè)課教學(xué)的主要內(nèi)容有實(shí)裝原理、構(gòu)造和維修等，要求學(xué)員對(duì)所學(xué)的裝備有深入的了解和認(rèn)識(shí)，并且能夠進(jìn)行一般的操作和維修，但是用于教學(xué)的裝備是有限的，如果分組操作，大部分學(xué)員就會(huì)被動(dòng)等待，教學(xué)效果不佳。基于網(wǎng)絡(luò)和視頻共享技術(shù)的互動(dòng)教學(xué)方式可以將對(duì)裝備的所有操作傳到學(xué)員的電腦中，這樣等待操作的學(xué)員也能夠進(jìn)行自查，并且糾正上級(jí)操作人員的問(wèn)題。這打破了裝備教學(xué)中裝備數(shù)量和空間的限制，有效提高了教學(xué)效益。

第二，緩解上機(jī)時(shí)大部分學(xué)員被動(dòng)等待的問(wèn)題的需要，是提高直觀性和教學(xué)效果的迫切需要。

前面已經(jīng)指出，目前專(zhuān)業(yè)課教學(xué)的主要不足還是學(xué)員時(shí)間操作的時(shí)間不夠，不能很好地掌握裝備。將網(wǎng)絡(luò)、視頻共享等技術(shù)與教學(xué)過(guò)程緊密結(jié)合，將裝備結(jié)構(gòu)、操作或測(cè)試過(guò)程、信號(hào)波形等實(shí)時(shí)地展現(xiàn)到大屏幕上，甚至將測(cè)試結(jié)果直接發(fā)送到學(xué)員計(jì)算機(jī)屏幕上，從而實(shí)現(xiàn)教員、學(xué)員和裝備的三方交互，使學(xué)員對(duì)實(shí)際操作有更加明確、清楚的認(rèn)識(shí)，有利于提高教學(xué)效果。

第三，對(duì)信息化教學(xué)方法的進(jìn)一步探索，有利于軍校教學(xué)的信息化。

按照“精通一型、旁通一類(lèi)、兼顧系統(tǒng)”的裝備教學(xué)思路，在進(jìn)行專(zhuān)業(yè)裝備教學(xué)的過(guò)程中，利用先進(jìn)的技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)教員、學(xué)員和裝備的三方交互，解決教學(xué)中裝備少、空間小、學(xué)員上機(jī)少等問(wèn)題，也是對(duì)軍校信息化教學(xué)手段的進(jìn)一步探索，是科技服務(wù)教學(xué)的典型實(shí)踐。

二、“師生裝”三方交互式教學(xué)的實(shí)施

研究以網(wǎng)絡(luò)、視頻共享等技術(shù)為基礎(chǔ)，綜合教員、學(xué)員、裝備和儀器設(shè)備的“師生裝”三方交互式教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)?？傮w組成如圖1所示。

如圖1，三方交互式教學(xué)環(huán)境的建立以“總線型”網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，以“教員、學(xué)員、裝備”為節(jié)點(diǎn)，主要組成部分簡(jiǎn)述如下：

1.教員部分。首先，是進(jìn)行多媒體教學(xué)所需的最基本的部分，包括計(jì)算機(jī)、投影儀或大屏幕電視以及實(shí)物投影設(shè)備等。其次，為了實(shí)現(xiàn)教員課件、裝備操作或測(cè)試、軟件演示等的顯示切換，需要視頻共享器。視頻共享器的作用是將播放課件的計(jì)算機(jī)視頻、軟件演示計(jì)算機(jī)視頻、裝備測(cè)試視頻等多路視頻，共用一個(gè)投影或電視等輸出設(shè)備分時(shí)輸出，教員可以根據(jù)需要對(duì)多路視頻進(jìn)行實(shí)時(shí)切換。最后，是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，采用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)或無(wú)線路由器，目的是將所有設(shè)備構(gòu)成一個(gè)局域網(wǎng)。

2.學(xué)員部分。學(xué)員部分主要是計(jì)算機(jī)，一是用于和教員進(jìn)行交互，二是用于顯示裝備操作或測(cè)試視頻、數(shù)據(jù)等。

3.裝備部分。主要包括兩部分：一部分是裝備操作視頻，利用高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)將裝備操作情況實(shí)時(shí)記錄并傳輸?shù)骄W(wǎng)上，由教員和學(xué)員根據(jù)需要進(jìn)行顯示；二是網(wǎng)絡(luò)儀器設(shè)備，將對(duì)裝備接口信號(hào)等的測(cè)量結(jié)果實(shí)時(shí)傳送到網(wǎng)上。

此外，如果裝備就在教室里，也就是距離較近時(shí)，也可以直接用視頻分路器來(lái)實(shí)現(xiàn)視頻共享。視頻分路器能夠?qū)⒁宦芬曨l分作多路同時(shí)輸出，這里主要是將裝備操作視頻、網(wǎng)絡(luò)儀器設(shè)備輸出視頻等同時(shí)分路傳輸，可以實(shí)時(shí)送到教員和每個(gè)學(xué)員計(jì)算機(jī)上進(jìn)行顯示。

4.網(wǎng)絡(luò)部分。采用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)時(shí)，需要將各種設(shè)備用網(wǎng)線進(jìn)行連接，設(shè)定不同的IP地址；采用無(wú)線路由器時(shí)，則各部分均可通過(guò)無(wú)線方式進(jìn)行連接。構(gòu)建無(wú)線局域網(wǎng)時(shí)，IP地址可以設(shè)定，也可動(dòng)態(tài)分配。另外，無(wú)線方式比較靈活，無(wú)線路由器可以放在講臺(tái)上，也可以放在裝備上。

三、裝備教學(xué)的組織

以下以某自行式彈炮結(jié)合武器系統(tǒng)構(gòu)造和維修課程教學(xué)為例，簡(jiǎn)要說(shuō)明教學(xué)過(guò)程的組織和實(shí)施，具體步驟如下：

1.將硬件設(shè)備調(diào)好，構(gòu)成上述交互式環(huán)境。

2.教員播放課件，進(jìn)行講授部分教學(xué)，期間可以穿插實(shí)物投影、播放錄像等。

3.講解裝備結(jié)構(gòu)和操作時(shí)，將投影切換到網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，用計(jì)算機(jī)控制攝像機(jī)的角度等，將裝備不同部分投影到大屏幕上，通過(guò)分別位于炮手艙和車(chē)長(zhǎng)箱中的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可以了解到炮手艙和車(chē)長(zhǎng)箱的結(jié)構(gòu)和主要設(shè)備分布。這樣，無(wú)需學(xué)員到裝備上就能達(dá)到身臨其境的效果，大大提高了教學(xué)效率。

4.講解裝備測(cè)試時(shí)，利用網(wǎng)絡(luò)示波器以及自主開(kāi)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)測(cè)試設(shè)備，由助教在裝備上進(jìn)行演示操作，操作過(guò)程則通過(guò)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)傳送過(guò)來(lái)，同時(shí)進(jìn)行大屏幕顯示和聲音播放；裝備信號(hào)的測(cè)試波形等數(shù)據(jù)則通過(guò)網(wǎng)絡(luò)部分傳送過(guò)來(lái)，可通過(guò)多屏幕或者視頻切換進(jìn)行顯示。

5.在實(shí)裝操作環(huán)節(jié)，由學(xué)員逐個(gè)進(jìn)入車(chē)長(zhǎng)艙或炮手艙進(jìn)行操作。在傳統(tǒng)教學(xué)時(shí)，由于艙內(nèi)只能容納一個(gè)人，因此教員需要站到炮上扒著艙口進(jìn)行檢查和指導(dǎo)，十分不便，也很危險(xiǎn)。利用本系統(tǒng)，可以將學(xué)員在艙內(nèi)操作情況實(shí)時(shí)傳送出來(lái)，教員和其他學(xué)員都可以實(shí)時(shí)觀察操作情況，這樣教員就能夠隨時(shí)講評(píng)，學(xué)員之間則能夠相互交流、共同提高。

6.教員與學(xué)員的交互。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，教員可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將相關(guān)內(nèi)容推送到學(xué)員計(jì)算機(jī)上，也能夠控制學(xué)員計(jì)算機(jī)顯示的內(nèi)容；學(xué)員通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以隨時(shí)向教員提出問(wèn)題。最重要的是，學(xué)員能夠?qū)⒆约浩聊簧系膬?nèi)容（例如實(shí)驗(yàn)結(jié)果、軟件代碼、作業(yè)等）上傳到教員計(jì)算機(jī)上，方便教員分析、指導(dǎo)。

經(jīng)過(guò)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和模式改進(jìn)，筆者將“師生裝”交互式教學(xué)模式應(yīng)用到了某自行式彈炮結(jié)合武器系統(tǒng)構(gòu)造和維修課程教學(xué)中，在裝備教室搭建了硬件系統(tǒng)，將學(xué)員的筆記本電腦建成局域網(wǎng)，進(jìn)行了課程的講解和實(shí)踐，取得了良好的效果。在教學(xué)和實(shí)踐過(guò)程中，學(xué)員的熱情都很高，他們認(rèn)真實(shí)踐、積極提問(wèn)，并后在專(zhuān)業(yè)素質(zhì)考核中取得了良好的成績(jī)。

四、結(jié)論

針對(duì)目前軍校裝備課教學(xué)中出現(xiàn)的問(wèn)題，結(jié)合實(shí)際情況提出了“師生裝”三方交互式的教學(xué)模式，有效改善了裝備教學(xué)中裝備少、空間小、學(xué)員被動(dòng)等待的問(wèn)題，并在某自行式彈炮結(jié)合武器系統(tǒng)原理和構(gòu)造課程中進(jìn)行了實(shí)踐，取得了良好的效果，對(duì)裝備課的信息化教學(xué)進(jìn)行了探索。

參考文獻(xiàn)：

[1]傅月晟，李凱，杜駿震.多媒體交互式教學(xué)系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J].山西廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，（51）：48-50.

[2]王俊峰.交互式教學(xué)在“數(shù)字信號(hào)處理”課程中的應(yīng)用[J].中國(guó)電力教育，2010，（158）：94-96.

[3]鄭三元.課堂教學(xué)中的互動(dòng)控制分析[J].湖南師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)報(bào)，2005，1（4）：66-69.

[4]關(guān)于大學(xué)生課堂互動(dòng)的研究——以華中科技大學(xué)為例[J].大學(xué)教育科學(xué)，2007，（4）：51-54.

本文系軍械工程學(xué)院“‘師生裝三方交互式裝備課程教學(xué)模式探索”教學(xué)研究課題的研究成果。