傅瑞罡，蔣彥雯，付 強(qiáng)，何 峻，范紅旗

(國防科技大學(xué) 電子科學(xué)學(xué)院，湖南 長沙 410073)

一、引言

精確制導(dǎo)武器是信息化戰(zhàn)爭的主戰(zhàn)裝備，常用于打擊敵方高價值目標(biāo)[1-3]。其中，精確制導(dǎo)技術(shù)是精確制導(dǎo)武器發(fā)揮效能的共性關(guān)鍵技術(shù)。要發(fā)展精確制導(dǎo)武器，就必須培養(yǎng)一批精確制導(dǎo)技術(shù)創(chuàng)新人才。為拓寬人才培養(yǎng)渠道、改進(jìn)人才培養(yǎng)模式、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，國防科技大學(xué)電子科學(xué)學(xué)院積極探索精確制導(dǎo)的專業(yè)課程教學(xué)改革。

慕課作為一種全新的教育模式與教育形態(tài)，具有包容性強(qiáng)、傳播能力強(qiáng)等特點(diǎn)[4-5]。因此，為著力解決精確制導(dǎo)領(lǐng)域的院校高層次科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)和部隊急需人才崗位能力提升問題，國防科技大學(xué)電子科學(xué)學(xué)院于2014年在軍內(nèi)外開設(shè)了10余門精確制導(dǎo)系列慕課。其中，“精確制導(dǎo)器術(shù)道”于2017年在“學(xué)堂在線”平臺上線，并于2020年獲評首批國家級一流課程。

本文主要總結(jié)了慕課“精確制導(dǎo)器術(shù)道”的教學(xué)設(shè)計、教學(xué)實施情況，并著重分析了該課程最近3年以來慕課平臺的課程數(shù)據(jù)，從選課人員、課程完成度、討論區(qū)情況、課程成績等多方面評估了本課程的教學(xué)情況，為進(jìn)一步優(yōu)化該課程的教學(xué)設(shè)計、改進(jìn)該課程的教學(xué)模式提供有益參考。

二、“精確制導(dǎo)器術(shù)道”的教學(xué)設(shè)計

“精確制導(dǎo)器術(shù)道”是國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)平臺上一門系統(tǒng)講授精確制導(dǎo)武器和技術(shù)知識的慕課課程，在教學(xué)理念、內(nèi)容設(shè)計、資源配置等方面特色鮮明。

(一)教學(xué)理念創(chuàng)新

課程名稱蘊(yùn)含了本課程的教學(xué)理念，即“器術(shù)道”并重。“器”主要指武器；“術(shù)”主要指技術(shù)；“道”除了指基本原理、發(fā)展規(guī)律外，還有教育之本“立德樹人”的含義[6]。三者并重，即本課程注重授業(yè)與傳道結(jié)合，專業(yè)教學(xué)與立德樹人并行。慕課在講授精確制導(dǎo)武器技術(shù)基本知識的同時，積極宣傳業(yè)內(nèi)模范、弘揚(yáng)正道，精心引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀，心系強(qiáng)軍強(qiáng)國偉大事業(yè)。

(二)課程內(nèi)容設(shè)計

在課程內(nèi)容的整體設(shè)計上，本課程創(chuàng)新地設(shè)計并實現(xiàn)了“電游模式”[7]。該模式將課程分為五講，簡單概括為：一講看熱鬧；二講看門道；三講說矛盾；四講說實踐；五講登高望遠(yuǎn)、萬事萬物關(guān)聯(lián)。

一講看熱鬧——“熱愛是良師，心往神馳”

此講主要介紹導(dǎo)彈的命名方式，透視導(dǎo)彈的內(nèi)部組成，講解導(dǎo)彈武器系統(tǒng)概貌。該部分的設(shè)計目的是要通過簡單的科普，引起學(xué)生的共鳴，激發(fā)學(xué)生的興趣?！芭d趣是最好的老師”。只有學(xué)生對課程真正地感興趣，他們才會在未來的學(xué)習(xí)中有更強(qiáng)烈的主觀能動性，進(jìn)而達(dá)到一個良好的教學(xué)效果。

二講看門道——“術(shù)業(yè)有專攻，求精求確”

此講主要從技術(shù)角度講解精確制導(dǎo)武器為什么可以精確打擊。先解析其定義，再剖析其“五臟六腑”，最后分析常用的制導(dǎo)方式，揭開精確制導(dǎo)武器和技術(shù)的奧秘。該部分相對“一講”更專業(yè)，但課程用通俗易懂的語言，配合圖文并茂的視頻，將專業(yè)的知識化繁為簡，化深為淺，使學(xué)生更容易理解。當(dāng)然，受課時限制，該講無法面面俱到地講述精確制導(dǎo)武器的所有奧秘。為開拓學(xué)生的視野，該部分設(shè)置了一些引導(dǎo)性的思考題，可以為學(xué)生未來的深入學(xué)習(xí)指引方向。

三講說矛盾——“有矛必有盾，同生共長”

此講主要從自然環(huán)境、電磁環(huán)境、作戰(zhàn)對象等三個方面分析復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境對精確制導(dǎo)武器作戰(zhàn)運(yùn)用的影響，并講解制導(dǎo)武器和技術(shù)是如何在矛盾斗爭中發(fā)展的。該部分的意義在于讓學(xué)生的知識體系更加完備。攻防對抗在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中是個熱點(diǎn)問題，對于精確制導(dǎo)武器亦然，可通過講授一些基本的干擾手段，引導(dǎo)學(xué)生積極思考。同時“有矛必有盾，同生共長”是一種辯證思維，潛移默化教授學(xué)生要從多方面考慮問題，這種辯證思維對學(xué)生未來的學(xué)習(xí)、工作大有裨益。

四講說實踐——“實踐出真知，知行合一”

此講主要剖析典型案例專題，從技/戰(zhàn)術(shù)角度綜合分析精確制導(dǎo)武器是如何在實戰(zhàn)較量與科研實踐中提高性能的。該部分建立在前三講的基礎(chǔ)之上，通過具體實例的講解，有利于學(xué)生對以往知識點(diǎn)的融會貫通，并進(jìn)一步提高他們對精確制導(dǎo)技術(shù)的興趣。在實例內(nèi)容的選取上，課程充分利用軍委裝備發(fā)展部跨行業(yè)專業(yè)組的資源，以科研促教學(xué)，提煉了兩個典型案例，分別是對地打擊和長空論劍。

五講登高望遠(yuǎn)——“極目楚天舒，道術(shù)一統(tǒng)”

此講主要介紹精確制導(dǎo)與精確打擊作戰(zhàn)體系，以及精確制導(dǎo)武器與技術(shù)發(fā)展前景展望。該部分的設(shè)計目的在于以點(diǎn)帶面，慢慢打開學(xué)生的眼界，開拓他們的視野。

圖1形象地刻畫了“電游模式”的特色，一步步引導(dǎo)廣大學(xué)生深入學(xué)習(xí)精確制導(dǎo)知識。該模式的設(shè)計類似電子游戲，各個“關(guān)卡”從簡到難，但相互又存在緊密的邏輯關(guān)系，符合“由淺入深”的認(rèn)知規(guī)律，體現(xiàn)了本課程“寓教于樂”的教學(xué)理念。在教學(xué)內(nèi)容的組織上，考慮到課程的廣大受眾是非專業(yè)學(xué)習(xí)者，課程內(nèi)容的科普性強(qiáng)于專業(yè)性。

圖1 慕課的“電游模式”示意圖

總的來說，本課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計遵循“由淺入深”的認(rèn)知規(guī)律，既生動有趣又有學(xué)術(shù)含量。在保證學(xué)術(shù)性的前提下，課程盡量用通俗的語言普及精確制導(dǎo)知識，循序漸進(jìn)地開展精確制導(dǎo)體系知識討論。同時，又結(jié)合一些典型案例，激發(fā)學(xué)生群體對精確制導(dǎo)技術(shù)的興趣，增強(qiáng)國防觀念和意識，提高科技人文綜合素養(yǎng)。

(三)教學(xué)資源配置

為更好地配合課程開展，教學(xué)團(tuán)隊編寫了一部慕課配套教材，即《導(dǎo)彈與制導(dǎo)——精確制導(dǎo)常識通關(guān)晉級》(以下簡稱《導(dǎo)彈與制導(dǎo)》)?！秾?dǎo)彈與制導(dǎo)》是一部兼具科學(xué)性、知識性、新穎性、系統(tǒng)性的課程配套教材，表現(xiàn)形式獨(dú)具一格，體現(xiàn)為“通俗有高度、實用成體系、圖文接地氣”。

教材先是將課程“精華”以“彩頁”展現(xiàn)，從而形成慕課的“精”“彩”導(dǎo)讀；而后安排教材的主體內(nèi)容，與慕課內(nèi)容緊密配套；最后提供了一些課程教學(xué)的拓展閱讀資料，包括慕課課外薦文和慕課教學(xué)研究論文，供學(xué)生發(fā)散思維、頭腦風(fēng)暴。這樣的內(nèi)容安排使得書本的趣味性和新穎性得到極大提升，知識性和系統(tǒng)性得以更好地展現(xiàn)出來。

有教材的配合，學(xué)員可以更好地理解慕課內(nèi)容。自2017年秋季學(xué)期以來，國防科技大學(xué)已開設(shè)本科新生研討課“精確制導(dǎo)技術(shù)背后的學(xué)科奧秘窺探”的教學(xué)班累計4次，這些教學(xué)班的課堂教學(xué)均為線上線下混合式教學(xué)。此外，國防科技大學(xué)的國防生入職培訓(xùn)、研究生專業(yè)課也采用了該教材。

目前，《導(dǎo)彈與制導(dǎo)》教材已印刷3次，印數(shù)達(dá)到12000冊，反響熱烈，并于2021年獲評首屆全國教材建設(shè)獎(全國優(yōu)秀教材二等獎)。為了進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)習(xí)的廣度和深度，教學(xué)團(tuán)隊還主編了一套教學(xué)參考書，即《精確制導(dǎo)技術(shù)應(yīng)用叢書》。它是《導(dǎo)彈與制導(dǎo)》教材的拓展，以“縱向分層次、橫向按門類”為知識體系框架，將六類彈種分開編寫教材，分別為防空反導(dǎo)導(dǎo)彈、彈道導(dǎo)彈、飛航導(dǎo)彈、空空導(dǎo)彈、智能化彈藥、水下制導(dǎo)武器。《精確制導(dǎo)技術(shù)應(yīng)用叢書》逐一剖析了各種精確制導(dǎo)武器，知識點(diǎn)切分更細(xì)致，適合學(xué)習(xí)者在學(xué)完慕課“精確制導(dǎo)器術(shù)道”后，進(jìn)一步了解精確制導(dǎo)技術(shù)和武器應(yīng)用。

三、“精確制導(dǎo)器術(shù)道”的教學(xué)實施

目前，慕課“精確制導(dǎo)器術(shù)道”的教學(xué)實施主要采用了線上教學(xué)和線上線下混合式教學(xué)兩種方式。

(一)線上教學(xué)

自2017年5月上線以來，該課程已經(jīng)為逾10萬名高校學(xué)生和社會學(xué)習(xí)者提供了學(xué)習(xí)資源。選課學(xué)生遍布全國各大高校，包括西安交通大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、北京理工大學(xué)等。此外，該課程還被軍綜網(wǎng)的“軍職在線”列為教學(xué)資源，為全軍廣大官兵提供學(xué)習(xí)內(nèi)容，受到部隊學(xué)習(xí)者普遍好評。2020年，本課程獲評教育部首批國家級一流慕課。

(二)線上線下混合式教學(xué)

慕課“精確制導(dǎo)器術(shù)道”的線上線下混合式教學(xué)主要依托國防科技大學(xué)開展。自2017年秋季學(xué)期以來，課程組先后開辦了國防科技大學(xué)教學(xué)計劃中的國防生任職培訓(xùn)課程“精確制導(dǎo)”、本科新生研討課“精確制導(dǎo)技術(shù)背后的學(xué)科奧秘窺探”和研究生專業(yè)課“精確制導(dǎo)系統(tǒng)原理”的教學(xué)班21次。以慕課“精確制導(dǎo)器術(shù)道”作為課堂教學(xué)的線上教學(xué)資源，開展混合式教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革實踐，有效解決了課程內(nèi)容多、課時少、教學(xué)層次參差不齊、課堂效率不高等問題，取得了較好的教學(xué)效果。2021年，國防科技大學(xué)本科生課程“精確制導(dǎo)技術(shù)背后的學(xué)科奧秘窺探”獲評湖南省線上線下混合式一流本科課程。

四、“精確制導(dǎo)器術(shù)道”的教學(xué)評估

慕課“精確制導(dǎo)器術(shù)道”于2017年在學(xué)堂在線平臺上線，平臺完整記錄了選課人員的在線參與數(shù)據(jù)。依托這些數(shù)據(jù)，我們對2019年以來學(xué)生的參與情況和學(xué)習(xí)效果進(jìn)行了分析和整理。

(一)選課學(xué)生情況分析

自2019年以來，慕課“精確制導(dǎo)器術(shù)道”在“學(xué)堂在線”平臺上累計開設(shè)班次5次，總選課人數(shù)高達(dá)14796人。圖2給出了該課程在各學(xué)期的選課人數(shù)，圖3給出了選課學(xué)生的全國分布情況。

圖2 選課人數(shù)的變化圖

圖3 選課學(xué)生的全國分布注：圖中的數(shù)字即為各個省份的選課人數(shù)， 顏色越深表明該省份的選課人數(shù)越多。

通過統(tǒng)計2019年秋季學(xué)期到2021年春季學(xué)期共4個學(xué)期的選課人數(shù)可以看出，課程的選課人數(shù)呈現(xiàn)穩(wěn)步上升的趨勢。這表明，越來越多的人對精確制導(dǎo)技術(shù)感興趣，這是一個好的趨勢，也是課程一直以來致力于實現(xiàn)的目標(biāo)——讓更多的人接觸精確制導(dǎo)、了解精確制導(dǎo)。

從圖3可以看出，課程受眾基本已覆蓋到了全國，這也體現(xiàn)了慕課的一大特點(diǎn)，即慕課的學(xué)習(xí)不再受空間的限制，這是現(xiàn)代信息技術(shù)帶來的顛覆性成果。但也反映出，選課學(xué)生的地域分布是不平衡的，東西部的對比尤為明顯。這暴露了慕課在我國西部還尚未普及，因此提高西部的信息化建設(shè)水平，讓更多的人享受到信息技術(shù)帶去的便利，有非常重要的現(xiàn)實意義和實用價值。

(二)課程完成度情況分析

本課程共有46個視頻學(xué)習(xí)單元，時長從3分鐘到24分鐘不等。課程完成度主要統(tǒng)計學(xué)生觀看視頻完整度的情況，即課程完成度=已觀看的視頻時長/所有的視頻時長。除去無成績的選課人員，圖4給出了2021年春季學(xué)期選課人員的課程完成度情況。選課人員中共有1726人完成了70%以上的課程，占總?cè)藬?shù)的52%。在慕課學(xué)習(xí)完全依賴選課人員自覺性的情況下，該數(shù)據(jù)在一定程度上可以表明本課程的視頻質(zhì)量是吸引人的。同時，我們也要注意到，這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。要把其余的48%受眾留住，就要進(jìn)一步優(yōu)化視頻質(zhì)量，其中還有很大的提升空間。

此外，我們還統(tǒng)計了2021年7月8日到2021年7月14日一周內(nèi)的學(xué)生活躍度。圖5顯示了這段時間每天每小時內(nèi)的平均活躍人數(shù)。由圖5可以看出，學(xué)生可以全天時地學(xué)習(xí)慕課知識，知識的攝取不再受時間的約束。慕課賦予了學(xué)生更多自主選擇學(xué)習(xí)時間的權(quán)利。另外，課程學(xué)習(xí)的活躍度峰值出現(xiàn)在晚上，而這個時間段往往是學(xué)生可以自由支配的時間。因此，學(xué)生完全可以根據(jù)自身情況，利用閑暇時間學(xué)習(xí)慕課知識，而不占用現(xiàn)實生活中的學(xué)習(xí)時間。正是因為這個特點(diǎn)，慕課特別適合精確制導(dǎo)技術(shù)的科普與傳播。

圖4 2021年春季學(xué)期選課人員的課程完成度分布

圖5 每天每小時內(nèi)的平均活躍人數(shù)統(tǒng)計

(三)網(wǎng)上討論情況分析

本課程注重師生在線上的互動交流。首先，教師團(tuán)隊會按照課程教學(xué)計劃和要求，為學(xué)生定時發(fā)布公告，提醒學(xué)生按時學(xué)習(xí)課程內(nèi)容；其次，教學(xué)團(tuán)隊成立了答疑教師組，會及時在討論區(qū)為同學(xué)們答疑解惑。在師生共同的努力下，慕課“精確制導(dǎo)器術(shù)道”擁有一個和諧的、健康的網(wǎng)絡(luò)討論區(qū)。以2021年春為例，經(jīng)統(tǒng)計，課程討論區(qū)的人均互動次數(shù)達(dá)到15次/人，超過學(xué)堂在線94%的同平臺課程，討論區(qū)參與規(guī)模也達(dá)到了114人，超過90.15%的同平臺課程。

圖6、圖7分別給出了2020年春季學(xué)期、2021年春季學(xué)期學(xué)生的互動數(shù)據(jù)。在2020年春季學(xué)期，師生在討論區(qū)互動熱烈，學(xué)生的發(fā)/回帖總數(shù)為2411條，教師的發(fā)/回帖總數(shù)為401條。在2021年春季學(xué)期，學(xué)生的發(fā)/回帖總數(shù)為1592條，教師的發(fā)/回帖總數(shù)為18條。對比這兩個學(xué)期的互動數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，教師的積極回復(fù)可以推動討論區(qū)的活躍程度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情[8-9]。此外，圖6、圖7均表明，學(xué)生的活躍度與學(xué)生的成績成正相關(guān)的關(guān)系?；虞^少的學(xué)生，成績一般都比較低；而互動越多的學(xué)生，越有可能取得高分。這表明，在討論區(qū)的互動可以給學(xué)生一個正向激勵，激發(fā)他們對本課程的學(xué)習(xí)興趣。因此，教師要積極引導(dǎo)學(xué)生互動。最后，我們發(fā)現(xiàn)，討論區(qū)的回帖數(shù)往往高于發(fā)帖數(shù)。在2021年春季學(xué)期，討論區(qū)的回帖總數(shù)達(dá)到1230條，而發(fā)帖總數(shù)為426條。這表明，相比于提出問題，學(xué)生更愿意就問題發(fā)表自己的觀點(diǎn)。因此，除了回帖答疑外，教師們還要多發(fā)帖，讓學(xué)生有的放矢。

圖6 2020年春季學(xué)期學(xué)生的互動數(shù)據(jù) 圖7 2021年春季學(xué)期學(xué)生的互動數(shù)據(jù)

(四)課程成績分析

本課程考核方案由三部分組成，分別為視頻單元考核、作業(yè)單元考核、考試單元考核，分值占比分別為20%、40%、40%。圖8給出了2021春季學(xué)期的課程成績。

對比圖8和圖4可知，學(xué)生的課程成績和其課程完成度在人數(shù)分布上高度相關(guān)。這表明，學(xué)生只要能堅持學(xué)完整個課程，基本可以拿到高分。同時，也說明課程考題與視頻內(nèi)容相關(guān)，考題的難易程度適中，可以用于檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

五、總結(jié)與思考

本文詳細(xì)總結(jié)了慕課“精確制導(dǎo)器術(shù)道”的教學(xué)設(shè)計和實施情況，主要包括科學(xué)規(guī)范的課程知識體系、由易到難的課程模式和多元多樣的教學(xué)模式。通過分析慕課“精確制導(dǎo)器術(shù)道”開辦3年來慕課平臺的課程數(shù)據(jù)，從選課人員、課程完成度、討論區(qū)情況、課程成績等多個方面考察了該課程的教學(xué)情況，得出如下結(jié)論：

1.慕課非常適合精確制導(dǎo)技術(shù)等高新技術(shù)的科普與傳播。從選課人員的統(tǒng)計情況看，學(xué)生的學(xué)習(xí)基本不再受空間、時間的限制。但需要注意的是，慕課普及還在路上，特別是要加快我國西部的信息化建設(shè)，讓慕課惠及到更多的人，具有非常重要的現(xiàn)實意義。

2.教師在討論區(qū)的參與度很重要，可以明顯提高討論區(qū)的活躍度。同時，基于學(xué)生回帖數(shù)大幅多于發(fā)帖數(shù)的現(xiàn)實情況，本文認(rèn)為教師多發(fā)帖亦有助于激發(fā)學(xué)生的互動熱情。

3.學(xué)生的課程完成率有待提高，慕課的制作要精益求精。為進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)體驗，本課程會持續(xù)跟蹤精確制導(dǎo)武器和技術(shù)的最新發(fā)展，適時更新教學(xué)資源，不斷完成課程的后續(xù)資源建設(shè)，包括課外講座視頻、科研案例分析、擴(kuò)展文檔資料、重難點(diǎn)視頻解析、主觀題庫和測試題庫的完善更新，讓平臺資源更加完備豐富。

4.信息化教學(xué)改革初見成效，但還有很大的提升空間。目前，課程的實施主要采用了線上教學(xué)和線上線下混合式教學(xué)兩種方式，在本科教學(xué)中已取得一些成績。但如何進(jìn)一步促進(jìn)線下課堂與慕課的深度融合，繼續(xù)推進(jìn)信息化教學(xué)改革，提高混合式和翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)模式的教學(xué)效果，是本課程還需要認(rèn)真思考的問題。