張盛　嵇鼎毅　鄒維健

摘要：當(dāng)前，海警信息技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)以灌輸式教授為主，實驗內(nèi)容設(shè)計也較為單一，這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式具有諸多弊端，如枯燥乏味、單一死板、課程教學(xué)與實踐應(yīng)用脫節(jié)，以及學(xué)習(xí)積極性不高等。從系統(tǒng)論的角度，提出一種海警信息技術(shù)基礎(chǔ)課程 “創(chuàng)新-實踐”閉環(huán)式的教學(xué)模式，從知識的輸入和輸出、教與學(xué)的主客體平衡、專業(yè)知識與實踐應(yīng)用，以及教學(xué)模式的迭代更新等幾個閉環(huán)入手，對新的教學(xué)模式進(jìn)行重構(gòu)與設(shè)想，以提升專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)效能。

關(guān)鍵詞：教學(xué)方法;海警人才;海警信息技術(shù);閉環(huán)教學(xué);創(chuàng)新能力

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）26-0173-03

1 引言

人才培養(yǎng)模式和教學(xué)模式的不斷更新升級一直以來是高等教育研究的重點。當(dāng)前，在海警信息技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)中，以講授方式為主導(dǎo)，以課本、課堂、教員為中心的教學(xué)方法仍然是主流方式，該方式與海警高素質(zhì)人才培養(yǎng)要求相距甚遠(yuǎn)，容易導(dǎo)致教與學(xué)脫節(jié)，學(xué)與用脫鉤。同時，機(jī)械式地學(xué)習(xí)使得學(xué)員不能高效吸收知識，因而不能將所學(xué)知識很好地轉(zhuǎn)化為專業(yè)能力，以及應(yīng)對復(fù)雜多變的電磁環(huán)境下的通信保障能力。類型單一的教學(xué)內(nèi)容，使得學(xué)員知識面較為狹隘，不利于個人綜合素質(zhì)的完善和提升。

即使在一些地方本、?？圃盒Ｖ校畔⒓夹g(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)課程教學(xué)也存在類似的問題，理論教學(xué)與實際應(yīng)用脫鉤的現(xiàn)象仍然存在。針對上述問題，林建提出了一種以學(xué)科交叉融合以主題的培養(yǎng)模式，以解決學(xué)生在知識更新能力上的短板[1]。周愛國針對學(xué)生的動手能力不足，提出了一種以社會實踐能力為核心的培養(yǎng)新思路[2]。近幾年，在“新工科”背景下，如何培養(yǎng)專業(yè)知識豐富、實際動手操作能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的知識、能力、素質(zhì)相統(tǒng)一的全面型創(chuàng)新人才也成為教育領(lǐng)域的研究熱點[3，4]。此外，學(xué)者們也提出了科學(xué)教育和人文教育的融合式培養(yǎng)新思路[5，6]。對于新時代的學(xué)生，如何從轉(zhuǎn)變教育教學(xué)觀念開始，突出學(xué)生的主體地位，改革升級陳舊的課程考核評價指標(biāo)，也逐漸成為各大高校研究和實踐的重要內(nèi)容[7，8]。

由此可見，在高等教育研究領(lǐng)域，研究者們在突出學(xué)生和學(xué)員創(chuàng)新能力與實踐能力的培養(yǎng)方式和教學(xué)模式中，投入了大量的研究，經(jīng)歷了數(shù)年的實踐沉淀，并取得了一定的成效。本文主要針對我院的辦學(xué)實際，結(jié)合海警人才需求，探索在信息技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)實踐中開展“創(chuàng)新-實踐”閉環(huán)式教學(xué)模式。

2 構(gòu)建“創(chuàng)新-實踐”閉環(huán)式的教學(xué)模式

“創(chuàng)新-實踐”閉環(huán)式教學(xué)模式的特色在于教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變，即從傳統(tǒng)的知識傳授型教學(xué)模式向以知識輸出能力為焦點的模式轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)的知識傳授型教學(xué)模式最大的弊端在于只注重知識的輸入，卻忽略了知識的內(nèi)化和輸出。當(dāng)灌入的知識不能跟學(xué)生現(xiàn)有的知識結(jié)構(gòu)樹融合，則意味著知識內(nèi)化的失敗，從而知識輸出受阻?！皠?chuàng)新-實踐”閉環(huán)式教學(xué)模式專業(yè)課程教學(xué)與應(yīng)用場景結(jié)合，讓學(xué)員以更高的效率消化晦澀的專業(yè)知識，進(jìn)而提高創(chuàng)新思維和動手能力。因此，“創(chuàng)新-實踐”閉環(huán)式教學(xué)模式將實現(xiàn)知識的輸入、內(nèi)化和輸出之閉環(huán)，教員授課與學(xué)員自主學(xué)習(xí)構(gòu)成的教與學(xué)主客體之閉環(huán)，專業(yè)知識與實戰(zhàn)應(yīng)用構(gòu)成的理論與實踐之閉環(huán)以及方案本身的自我完善與升級之閉環(huán)。

2.1 總體方案

從橫向維度來看，“創(chuàng)新-實踐”閉環(huán)式教學(xué)方法主要包含三個環(huán)節(jié)，如圖1所示。首先，要以課堂教學(xué)環(huán)節(jié)為抓手，改進(jìn)課堂教學(xué)模式，強(qiáng)化以學(xué)員為中心的課堂教學(xué)理念。其次，借助現(xiàn)代信息技術(shù)，加速推進(jìn)實踐環(huán)節(jié)向以自主創(chuàng)新能力為核心的體系轉(zhuǎn)變。最后，通過課題研究，驅(qū)動學(xué)員強(qiáng)化個體創(chuàng)新能力。需要說明的是，創(chuàng)新能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)貫穿課堂教學(xué)和實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為紐帶，實現(xiàn)課堂教學(xué)和實踐教學(xué)協(xié)同互補(bǔ)，相互促進(jìn)的效果。

一是以學(xué)員為中心的課堂教學(xué)模式改革。學(xué)員是接受知識的主體，因此，課堂教學(xué)不僅應(yīng)該注重知識的輸出過程，即教法，更要注重知識的輸入過程，即學(xué)員對知識的消化過程。從認(rèn)知心理學(xué)的角度，人類在接受吸收外部知識之前，一般具有內(nèi)在的認(rèn)知動力，換而言之，好奇心與興趣愛好是接受和消化知識的前提。鑒于此，可從三個層面入手，以培養(yǎng)學(xué)員興趣愛好為出發(fā)點，對課堂教學(xué)模式進(jìn)行變革。首先，利用現(xiàn)有信息化條件，逐步推進(jìn)以線上線下相結(jié)合的混合式翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。其次，借鑒一流院校的教學(xué)模式，逐步推行任務(wù)牽引式自主學(xué)習(xí)計劃，充分利用課余時間，實現(xiàn)課中課外教學(xué)互補(bǔ)。此外，針對學(xué)有余力的學(xué)員，設(shè)計一些實際應(yīng)用案例，以小任務(wù)的方式在課堂上完成。

二是以課題研究為驅(qū)動的創(chuàng)新能力培養(yǎng)。主要從專業(yè)問題應(yīng)用研究、拓展研究、前沿發(fā)展動態(tài)研討與創(chuàng)新能力訓(xùn)練小項目設(shè)計四個方面入手，圍繞思維能力提升與活學(xué)活用這個中心主題，對學(xué)員進(jìn)行有針對性的創(chuàng)新能力訓(xùn)練。創(chuàng)新能力的強(qiáng)弱與學(xué)員專業(yè)知識和能力水平密切相關(guān)，在實施創(chuàng)新能力訓(xùn)練的過程中，要掌握好教與學(xué)的主客體平衡度。首先，在教學(xué)客體，即學(xué)員這個層面，須針對不同學(xué)習(xí)能力的學(xué)員實施不同的訓(xùn)練方法。其次，在教學(xué)主體層面，課程教學(xué)團(tuán)隊須深入海警相關(guān)單位做好調(diào)研，提煉與海警信息技術(shù)相關(guān)的小課題，形成研究課題資源庫，供學(xué)員參考并選題。

三是以自主創(chuàng)新為核心的實踐環(huán)節(jié)改革。信息技術(shù)基礎(chǔ)課程的工科特點鮮明，要學(xué)好這類課程，離不開實踐的過程。然而，我院的信息技術(shù)類實驗室已逐漸跟不上不斷更新的課程教學(xué)需求。在大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)飛速發(fā)展的今天，逐步在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中引入先進(jìn)的信息技術(shù)和手段，是實現(xiàn)閉環(huán)式教學(xué)的重要支撐。首先，更新現(xiàn)有實驗室信息化設(shè)備，以開展計算機(jī)輔助電路設(shè)計教學(xué)。其次，在新建實驗室項目中，積極引入虛擬仿真技術(shù)和人工智能技術(shù)，提升實驗教學(xué)的技術(shù)含量。在實踐教學(xué)中，根據(jù)實際情況適當(dāng)引入電子設(shè)計競賽項目，以實現(xiàn)知識由輸入為主向輸出為主的轉(zhuǎn)變。

上述三個環(huán)節(jié)相互依存，缺一不可。以學(xué)員為中心的課堂教學(xué)模式是實現(xiàn)預(yù)期教學(xué)目標(biāo)的前提，只要做好這個環(huán)節(jié)，才能保證學(xué)員的創(chuàng)新能力和實踐動手能力的培養(yǎng)效果。創(chuàng)新能力訓(xùn)練和實踐環(huán)節(jié)反過來可提高課堂教學(xué)效率和學(xué)員的學(xué)習(xí)積極性。創(chuàng)新能力訓(xùn)練和實踐環(huán)節(jié)之間也可實現(xiàn)互補(bǔ)，實驗室也是實施創(chuàng)新項目的主要平臺。

2.2 實施步驟

“創(chuàng)新-實踐”閉環(huán)式教學(xué)模式的內(nèi)涵豐富，在組織實施過程中，需要綜合考慮方案的橫向和縱向兩個維度的交叉，空間和時間的統(tǒng)一，專業(yè)知識與應(yīng)用情景的有機(jī)結(jié)合，自我學(xué)習(xí)與課堂講授配比等相關(guān)問題。一般而言，可以采用“四步法”展開實施。

第一步，前期教學(xué)資源的開發(fā)與整合。圖1所示的方案需要大量的教學(xué)資源進(jìn)行支撐，根據(jù)其性質(zhì)的不同，可分為線上資源和線下資源，實驗資源和非實驗資源，校內(nèi)資源和校外資源等。依據(jù)實際情況，重新開發(fā)新的教學(xué)資源，并對現(xiàn)有資源進(jìn)行整合再利用。例如，將慕課網(wǎng)的課程資源納入“創(chuàng)新-實踐”閉環(huán)式教學(xué)模式中，或者基于軍事職業(yè)教育平臺開發(fā)新的在線課程。校外資源的內(nèi)涵不局限于實體資源，也可延伸至線上，注重各類輔教輔學(xué)資料、內(nèi)（外）網(wǎng)的科技文獻(xiàn)資源，各類學(xué)科競賽平臺等資源建設(shè)。同時，加強(qiáng)教學(xué)案例、技術(shù)博客、多媒體動畫等非實驗資源的收集與開發(fā)。

第二步，課堂教學(xué)組織環(huán)節(jié)。為了激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣，和提高其創(chuàng)新能力與實踐技能，在整個課程教學(xué)體系中引入研討式教學(xué)?？紤]到當(dāng)前海警人才培養(yǎng)實際情況，直接套用翻轉(zhuǎn)課堂的模式不可取。因此，課堂組織形式將以傳統(tǒng)方式為主，研討式教學(xué)為輔，根據(jù)實際情況對研討式教學(xué)占比設(shè)定閾值R，且R的取值采用迭代優(yōu)化的方式進(jìn)行動態(tài)更新。在圖1中，創(chuàng)新能力訓(xùn)練小項目設(shè)計、線上線下結(jié)合的混合式翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)、專業(yè)前沿領(lǐng)域研討、專業(yè)問題應(yīng)用研究等模塊可引入研討式教學(xué)的課堂組織形式。

第三步，實踐基地拓展與升級。在圖1的方案中，實踐環(huán)節(jié)的實現(xiàn)主要依托傳統(tǒng)實驗室和虛擬實驗室。實踐基地的拓展升級主要從以下幾個方面展開：一是積極拓展實踐基地，依托中國海警局下設(shè)單位成立新的合作基地，以實習(xí)或者短期見習(xí)方式與院校開展合作培養(yǎng)。二是利用現(xiàn)有實驗室的電臺和校內(nèi)實踐場地打造綜合試驗場。三是依托開放性辦學(xué)平臺，通過聯(lián)教聯(lián)學(xué)的方式發(fā)展校校聯(lián)合型實驗室。在條件成熟時，引入虛擬現(xiàn)實（VR） 技術(shù)拓展實踐基地。

第四步，教學(xué)模式的迭代更新。教學(xué)活動本質(zhì)是一種復(fù)雜的人類實踐活動，涉及到認(rèn)知、情感和改造大自然等重要實踐內(nèi)容，具有高度的復(fù)雜性、動態(tài)時變性和非唯一性等復(fù)雜系統(tǒng)的特征。因此，“創(chuàng)新-實踐”閉環(huán)式教學(xué)模式不是一成不變的，應(yīng)在實踐的基礎(chǔ)上，不斷總結(jié)問題和解決問題，對原方案進(jìn)行升級完善，然后再進(jìn)入實踐環(huán)節(jié)，如此循環(huán)往復(fù)，不斷迭代更新。例如，第二步中參數(shù)R的取值如何實現(xiàn)最優(yōu)，案例分析占比如何設(shè)置，電子設(shè)計競賽成績的量化等問題，都需要在迭代中進(jìn)行驗證和改進(jìn)。

在上述四個步驟中，實施主體不僅涉及任課教員，還涉及課程教學(xué)團(tuán)隊、教研室與教學(xué)服務(wù)保障部門等多個主體，從教師到團(tuán)隊，再到相關(guān)部門，構(gòu)成一個組織閉環(huán)。此外，每一個實施步驟都是一個動態(tài)變化的系統(tǒng)，如不斷豐富教學(xué)資源、討式教學(xué)占比參數(shù)R的迭代方法等。

2.3 考核評價

課程考核評價方式是檢驗學(xué)習(xí)成效的手段，也是驗證教學(xué)模式效能的評價指標(biāo)之一。當(dāng)前，海警艦艇通信基礎(chǔ)課程的考核方式采用傳統(tǒng)的終結(jié)性考試為主，即閉卷考試和實驗考試相結(jié)合的方式，然后與形成性考核一起分別賦予一定的權(quán)重，得出最后的課程考試成績。在開放性的教學(xué)模式下，這種考核方式存在以下兩個弊端：

一是不能客觀反映專業(yè)知識的內(nèi)化程度。從認(rèn)知心理學(xué)的角度來講，知識的內(nèi)化主要由個體對于知識場景的聯(lián)想和加工能力體現(xiàn)。知識內(nèi)化程度越深，知識場景的聯(lián)想加工能力越強(qiáng)，解決實際問題的能力也越強(qiáng)。當(dāng)然，知識內(nèi)化程度的量化問題一直困擾著學(xué)術(shù)界，由于認(rèn)知活動具有復(fù)雜性和多變性兩個特點，因此，量化過程具有一定的主觀性。以相對固定和單一的傳統(tǒng)考核模式作為量化工具，必然會帶來量化偏差的問題。

二是容易出現(xiàn)“既當(dāng)裁判員，又當(dāng)運(yùn)動員”的情況。從系統(tǒng)學(xué)的角度來看，無論是閉卷考試、實驗考試還是形成性考試，都是封閉系統(tǒng)。由于學(xué)員、教師與教學(xué)管理系統(tǒng)三者構(gòu)成了具有共同利益的整體，三者之間具有很強(qiáng)的耦合性。即使采用教考分離的辦法防止作弊，但是，因教考分離的實施主體仍然處在共同利益體內(nèi)部，作弊的可能性仍然存在。

“創(chuàng)新-實踐”閉環(huán)式教學(xué)模式本質(zhì)上是一種開放式教學(xué)，從整體上看，該模式下的課程教學(xué)內(nèi)容實際邊界比較模式，其不僅融合了線上線下資源，而且利用虛擬技術(shù)拓展教學(xué)空間。該教學(xué)模式的時間和空間界限比較模糊，這也為考核評價環(huán)節(jié)帶來了一定的難度。因此，結(jié)合其開放性特點，應(yīng)該配套以開放性的考核評價方式?？己嗽u價方式的開放性決定了其最終實現(xiàn)形式的靈活性，即不拘泥于某個特定的方案。具體的考核評價方案可參考以下兩個要點進(jìn)行構(gòu)建。

一是平時考核和終結(jié)性考核結(jié)合。 “創(chuàng)新-實踐”閉環(huán)式教學(xué)模式側(cè)重于提高學(xué)習(xí)過程的效能，因此，平時考核以小論文、案例分析、普通作業(yè)等元素作為考核評價對象，并對這些元素按照重要性分別賦予權(quán)重，再根據(jù)完成質(zhì)量計算最終得分。此外，根據(jù)通信基礎(chǔ)課程的專業(yè)特點，提供可選項供學(xué)員選擇，如電子制作、課程設(shè)計、發(fā)明創(chuàng)造、實驗設(shè)計等。同理，不同選項也對應(yīng)了不同的權(quán)重值。終結(jié)性考試仍然采用閉卷方式，該方式可以有效彌補(bǔ)平時考核方式主觀性相對較強(qiáng)的弱點。最后，將平時考核和終結(jié)性考核按照不同的權(quán)重求和，得出最后的總成績。

二是引入第三方考核主體。為了盡可能保證考核評價過程的公平性，建議適時視情引入第三方考核主體。例如，在平時考核環(huán)節(jié)中，邀請海警局專家作為第三方考核人員，對學(xué)員提交的論文、發(fā)明、課程設(shè)計等進(jìn)行評審和答辯。其中，答辯可視情況組織。需要注意的是，第三方考核主體的構(gòu)成應(yīng)以學(xué)院外部人員為主或占多數(shù)，人員可從學(xué)院現(xiàn)有培訓(xùn)班或者友鄰單位中選定。

需要注意的是，上述方案可根據(jù)實踐情況進(jìn)行調(diào)整，這也是“創(chuàng)新-實踐”閉環(huán)式教學(xué)模式迭代性、開放性特點的體現(xiàn)。

3 小結(jié)

本文提出了一種適用于海警信息技術(shù)基礎(chǔ)課程的教學(xué)模式，與以往的方案相比，該方案的特點在于從知識的輸入和輸出、教與學(xué)的主客體平衡、專業(yè)知識與實戰(zhàn)應(yīng)用，以及教學(xué)模式的迭代更新等幾個閉環(huán)入手，對課堂教學(xué)組織形式、課程資源開發(fā)與整合、實踐基地拓展與考核評價方式等重要教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行重構(gòu)和設(shè)想。

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【通聯(lián)編輯：王力】

收稿日期：2022-03-04

基金項目：武警海警學(xué)院教學(xué)成果培育項目（JXCG2021023）

作者簡介：張盛（1982—） ，男，湖南武岡人，副教授，博士，主要研究方向為網(wǎng)絡(luò)信息安全、大數(shù)據(jù)技術(shù)等;嵇鼎毅（1978—） ，男，浙江寧波人，講師，碩士，主要研究方向為無線通信技術(shù);鄒維?。?997—） ，男，福建漳州人，助理工程師，學(xué)士，主要研究方向為無線通信技術(shù)。