沈 陽，郭 強，桂 樹

(中國人民解放軍國防科技大學(xué) 電子對抗學(xué)院，安徽 合肥 230037)

電磁空間是繼陸?？仗鞈?zhàn)場空間后的第五維戰(zhàn)場，戰(zhàn)場電磁環(huán)境是信息化戰(zhàn)爭的突出戰(zhàn)場環(huán)境要素。隨著軍事信息技術(shù)的發(fā)展和戰(zhàn)場電磁環(huán)境領(lǐng)域研究的深入，認識電磁環(huán)境，掌握核心技術(shù)，直到控制利用電磁環(huán)境，一直是該領(lǐng)域的熱點難點問題。戰(zhàn)場電磁環(huán)境是一門理論方法和技術(shù)應(yīng)用兼具的專業(yè)課程，研究它的課程教學(xué)設(shè)計顯得十分重要。隨著軍隊院校教育、部隊訓(xùn)練實踐、軍事職業(yè)教育“三位一體”新型軍事人才培養(yǎng)體系的建設(shè)推進，基于MOOC 和虛擬實驗等資源的戰(zhàn)場電磁環(huán)境教學(xué)改革勢在必行。論文圍繞課程教學(xué)設(shè)計的目標(biāo)、內(nèi)容和策略等核心問題，針對課程內(nèi)容的理論、技術(shù)和應(yīng)用特點，探討了戰(zhàn)場電磁環(huán)境課程的目標(biāo)和內(nèi)容設(shè)計，分別研究了學(xué)導(dǎo)式、實驗式和作業(yè)式教學(xué)模式，提出了目標(biāo)指向的模塊化融合式教學(xué)設(shè)計。通過這種教學(xué)策略設(shè)計，更好地借助MOOC、虛擬實驗和實踐教學(xué)平臺，發(fā)揮戰(zhàn)場電磁環(huán)境課程在“三位一體”人才培養(yǎng)體系建設(shè)中的質(zhì)量和效益，夯實人才培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)、技術(shù)支撐和應(yīng)用能力。

一、課程教學(xué)分析

(一)教學(xué)需求分析

1.理論知識講授教學(xué)

隨著信息技術(shù)發(fā)展和信息化建設(shè)的推進，人們對電磁環(huán)境已經(jīng)從陌生變?yōu)槭煜?，電磁環(huán)境基本理論知識體系已經(jīng)形成。對于電磁環(huán)境的非直觀感受性，借助MOOC 平臺的優(yōu)勢開展電磁環(huán)境理論教學(xué)十分便捷。MOOC 平臺可以集合眾多學(xué)習(xí)資源，便于學(xué)員全方位、直觀地認識電磁環(huán)境的概念、組成、特性和效應(yīng)等知識點，也能采取先行自學(xué)、資源瀏覽、互動交流、隨堂測驗等方式開展理論知識學(xué)習(xí)。因此，戰(zhàn)場電磁環(huán)境課程理論講授教學(xué)，需要針對知識點的特色，提供自學(xué)材料和音視頻資源，幫助學(xué)員更直觀地認識電磁環(huán)境理論知識點，結(jié)合隨堂測驗題集，檢驗理論知識學(xué)習(xí)效果。

2.技術(shù)驗證實驗教學(xué)

隨著電磁環(huán)境領(lǐng)域研究的深入和實踐的發(fā)展，人們對電磁環(huán)境的理解和認知已不僅僅是理論上的理解，已經(jīng)上升到效應(yīng)機理和技術(shù)掌握。對于電磁環(huán)境的外在特性、內(nèi)部機理和應(yīng)用技術(shù)，在基礎(chǔ)理論知識掌握的基礎(chǔ)上，采用定量方法技術(shù)研究和探討電磁環(huán)境效應(yīng)及應(yīng)用技術(shù)，可以加深學(xué)員對復(fù)雜電磁環(huán)境效應(yīng)機理的掌握?；贛OOC 平臺資源，設(shè)計戰(zhàn)場電磁環(huán)境的表征建模、影響機理和實踐應(yīng)用等技術(shù)實現(xiàn)方法，設(shè)定實驗教學(xué)條件，布置實驗科目和任務(wù)，規(guī)定學(xué)員提交實驗學(xué)習(xí)成果，以此檢驗學(xué)員的技術(shù)實現(xiàn)能力，促進學(xué)員對電磁環(huán)境表征技術(shù)、效應(yīng)分析技術(shù)和試驗訓(xùn)練評估技術(shù)的理解和掌握。

3.實踐應(yīng)用作業(yè)教學(xué)

學(xué)習(xí)電磁環(huán)境的最終目的是要在軍事實踐中運用和應(yīng)對，包括作戰(zhàn)、試驗和訓(xùn)練時如何利用電磁環(huán)境贏得電磁優(yōu)勢。軍校的實踐應(yīng)用教學(xué)具有鮮明的軍事特色，一般采取想定作業(yè)、模擬對抗、實兵演練等形式。電磁環(huán)境實踐應(yīng)用教學(xué)主要針對電磁頻譜籌劃管理、試驗和實戰(zhàn)化訓(xùn)練電磁環(huán)境構(gòu)設(shè)規(guī)劃以及試驗訓(xùn)練評估方案擬制等教學(xué)內(nèi)容。在MOOC 背景下，采取想定作業(yè)的形式，加以靈活分組實施，開展電磁環(huán)境實踐應(yīng)用教學(xué)，提升學(xué)員在電磁頻譜籌劃、電磁環(huán)境構(gòu)設(shè)規(guī)劃和試驗訓(xùn)練評估方案擬制方面的能力素質(zhì)。

(二)教學(xué)對象分析

戰(zhàn)場電磁環(huán)境是信息化條件下戰(zhàn)場環(huán)境的重要因素，無論是軍事理論、裝備技術(shù)還是作戰(zhàn)運用，都不可避免要學(xué)習(xí)、了解電磁環(huán)境有關(guān)知識，戰(zhàn)場電磁環(huán)境是一門專業(yè)拓展類的通識課程，教學(xué)對象既有本科生、研究生，也有職業(yè)教育學(xué)生，每一類教學(xué)對象的教學(xué)重點是有所區(qū)別的。

針對本科生教學(xué)，重點是理論知識學(xué)習(xí)，了解掌握電磁環(huán)境基本概念、組成要素、本質(zhì)特征和定量分析電磁環(huán)境的技術(shù)方法，解決對電磁環(huán)境的認識問題，達到理解電磁環(huán)境“是什么”的要求。針對研究生教學(xué)，重點是關(guān)鍵技術(shù)研究，理解掌握電磁環(huán)境建模仿真、逼真構(gòu)設(shè)和試驗評估的關(guān)鍵技術(shù)，培養(yǎng)研究電磁環(huán)境的能力，達到探究電磁環(huán)境“為什么”的要求。針對職業(yè)教育學(xué)生，重點是軍事實踐應(yīng)用，理解掌握裝備試驗、部隊訓(xùn)練和電磁作戰(zhàn)中的電磁環(huán)境應(yīng)用方法，訓(xùn)練控制利用電磁環(huán)境的技能，達到應(yīng)對電磁環(huán)境“怎么辦”的要求。

二、課程目標(biāo)設(shè)計

著眼信息化戰(zhàn)爭的戰(zhàn)場電磁環(huán)境要素，瞄準人才培養(yǎng)的電磁作戰(zhàn)支持能力目標(biāo)，設(shè)計戰(zhàn)場電磁環(huán)境的課程目標(biāo)。按照課程目標(biāo)的“量”和“質(zhì)”層次化描述，設(shè)計戰(zhàn)場電磁環(huán)境課程目標(biāo)。課程目標(biāo)“量”等級分為“熟悉”“理解”“掌握”“形成”四級，各等級目標(biāo)“質(zhì)”描述見表1，建立“知識+能力+素質(zhì)”的課程目標(biāo)。

表1 課程目標(biāo)體系

(一)知識目標(biāo)

通過課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生建立電磁環(huán)境的知識體系，包括電磁環(huán)境的概念內(nèi)涵和特征組成，還有電磁環(huán)境軍事實踐的逼真構(gòu)設(shè)、效應(yīng)評估和作戰(zhàn)支持等知識模塊。課程的知識目標(biāo)是熟悉相關(guān)概念，理解屬性特征，是課程目標(biāo)的基礎(chǔ)。

(二)能力目標(biāo)

通過課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握對電磁環(huán)境的研究能力，包括電磁環(huán)境的建模仿真和表征分析，還有電磁環(huán)境效應(yīng)機理、逼真構(gòu)設(shè)和作戰(zhàn)支持等方法技術(shù)。課程的能力目標(biāo)是掌握有關(guān)電磁環(huán)境核心技術(shù)，是聯(lián)系知識目標(biāo)與素質(zhì)目標(biāo)的紐帶。

(三)素質(zhì)目標(biāo)

通過課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握對電磁環(huán)境的應(yīng)用技能，包括電磁環(huán)境在裝備試驗訓(xùn)練中的構(gòu)設(shè)、試驗訓(xùn)練效果評估和電磁作戰(zhàn)中的輔助決策支持等實踐應(yīng)用。課程的素質(zhì)目標(biāo)是掌握有關(guān)電磁環(huán)境實踐應(yīng)用方法，是人才培養(yǎng)的素質(zhì)教育集中體現(xiàn)。

三、課程內(nèi)容設(shè)計

根據(jù)戰(zhàn)場電磁環(huán)境的課程目標(biāo)，圍繞戰(zhàn)場電磁環(huán)境的基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)和實踐應(yīng)用設(shè)計戰(zhàn)場電磁環(huán)境的課程內(nèi)容體系(見表2)，回答戰(zhàn)場電磁環(huán)境“是什么、為什么和怎么辦”的核心問題。

表2 課程內(nèi)容體系

(一)基礎(chǔ)理論層

戰(zhàn)場電磁環(huán)境物理屬性上是電磁現(xiàn)象，其基礎(chǔ)理論包括電磁空間與電磁環(huán)境概念內(nèi)涵、戰(zhàn)場電磁環(huán)境及其發(fā)展、戰(zhàn)場電磁環(huán)境的本質(zhì)屬性和戰(zhàn)場電磁環(huán)境認知模型，涵蓋了電磁環(huán)境的由來、發(fā)展和人們對它的基本認知?；A(chǔ)理論層內(nèi)容是課程內(nèi)容體系的基石，是教學(xué)活動的出發(fā)點。

(二)關(guān)鍵技術(shù)層

戰(zhàn)場電磁環(huán)境本質(zhì)屬性上是環(huán)境要素，其關(guān)鍵技術(shù)包括電磁環(huán)境表征技術(shù)、電磁環(huán)境效應(yīng)技術(shù)、電磁環(huán)境構(gòu)設(shè)技術(shù)和電磁環(huán)境評估技術(shù)，涵蓋了電磁環(huán)境的本身、對受體影響和實踐應(yīng)用涉及的構(gòu)設(shè)與評估。關(guān)鍵技術(shù)層內(nèi)容是課程內(nèi)容體系的核心，是教學(xué)活動的重難點。

(三)實踐應(yīng)用層

戰(zhàn)場電磁環(huán)境最終目的是控制利用，其實踐應(yīng)用包括裝備環(huán)境適應(yīng)性試驗應(yīng)用、部隊實戰(zhàn)化訓(xùn)練應(yīng)用和電磁作戰(zhàn)支持應(yīng)用，涵蓋了軍事實踐的作戰(zhàn)、試驗和訓(xùn)練等主體領(lǐng)域。實踐應(yīng)用層內(nèi)容是課程內(nèi)容體系的燈塔，是教學(xué)活動的瞄準點。

四、目標(biāo)指向的模塊化融合式教學(xué)設(shè)計

(一)教學(xué)模式改革

1.學(xué)導(dǎo)式教學(xué)模式

向?qū)W員傳授電磁環(huán)境理論知識是戰(zhàn)場電磁環(huán)境課程教學(xué)的基本任務(wù)，是解答學(xué)員對電磁環(huán)境“是什么”的疑問，打牢這門課理論基礎(chǔ)的首要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)常采用“講授式”的模式，這是由課堂教學(xué)的特點決定的。在MOOC 背景下，對電磁環(huán)境理論知識的傳授可以采用“學(xué)導(dǎo)式”的模式，如圖1 所示。學(xué)導(dǎo)式的教學(xué)模式是從學(xué)員自學(xué)入手，實行教員引導(dǎo)和學(xué)員自學(xué)相結(jié)合的方法，它在電磁環(huán)境MOOC 知識資源的支撐下，由開課教員引導(dǎo)學(xué)員自學(xué)理論知識點，學(xué)員反饋自學(xué)過程中的疑問，教員結(jié)合疑問進行理論精講，配合交流互動和隨堂測試鞏固提高理論知識熟悉理解。

圖1 學(xué)導(dǎo)式教學(xué)模式

2.實驗式教學(xué)模式

幫助學(xué)員理解電磁環(huán)境的本質(zhì)特征并厘清復(fù)雜電磁環(huán)境的影響機理，搞清楚戰(zhàn)場電磁環(huán)境課程的“為什么”，進行關(guān)鍵技術(shù)的實驗式教學(xué)勢在必行，是筑牢這門課程應(yīng)用基礎(chǔ)的核心環(huán)節(jié)。在講授電磁環(huán)境表征方法、復(fù)雜性度量和效應(yīng)分析等關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容時，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)僅僅推導(dǎo)給出一些電磁環(huán)境度量方法，學(xué)員不能及時地對實驗驗證這些度量方法，對于電磁環(huán)境的“為什么”理解不深、掌握不透。在MOOC 背景下，對電磁環(huán)境關(guān)鍵技術(shù)的傳授可以采用“實驗式”的模式，如圖2 所示。實驗式的教學(xué)模式是從實驗準備開始，教員和學(xué)員都會針對實驗課目準備實驗條件，在教員的引導(dǎo)下實施實驗課目，它在電磁環(huán)境MOOC 實驗平臺的支撐下，由開課教員引導(dǎo)學(xué)員熟悉實驗條件，學(xué)員按照學(xué)習(xí)理解進行實驗設(shè)計和操作，教員依托實驗平臺檢查實驗過程和結(jié)果，并對實驗結(jié)果進行評價和反饋，學(xué)員可以查詢實驗結(jié)果評價并與教員交流互動。

圖2 實驗式教學(xué)模式

3.作業(yè)式教學(xué)模式

在學(xué)習(xí)掌握了電磁環(huán)境的理論知識和關(guān)鍵技術(shù)之后，戰(zhàn)場電磁環(huán)境課程教學(xué)的重點是解決“怎么辦”的問題，就是在部隊作戰(zhàn)試驗訓(xùn)練中如何應(yīng)用復(fù)雜電磁環(huán)境解決實際問題，這是軍校教學(xué)的特點。雖然傳統(tǒng)教學(xué)也有想定作業(yè)、戰(zhàn)術(shù)演習(xí)等實踐模式，但依托信息技術(shù)的電磁環(huán)境實踐教學(xué)應(yīng)賦予更多特色，MOOC 背景下的電磁環(huán)境實踐應(yīng)用的“作業(yè)式”教學(xué)模式，如圖3 所示。基于戰(zhàn)場電磁環(huán)境課程，MOOC 的作業(yè)實踐教學(xué)平臺，可方便開展復(fù)雜電磁環(huán)境的構(gòu)設(shè)規(guī)劃作業(yè)、部隊訓(xùn)練效果評估作業(yè)和戰(zhàn)場電磁頻譜管理作業(yè)等實踐應(yīng)用教學(xué)。作業(yè)式教學(xué)模式以教員布置和學(xué)員熟悉作業(yè)條件為起點，在教員分組指導(dǎo)下學(xué)員進行分組作業(yè)，作業(yè)過程中，分組內(nèi)進行交流研討，最后各組提交作業(yè)成果，教員依托實踐作業(yè)平臺開展作業(yè)講評教學(xué)。

圖3 作業(yè)式教學(xué)模式

(二)教學(xué)策略設(shè)計

戰(zhàn)場電磁環(huán)境是一門技術(shù)性強、應(yīng)用性廣的專業(yè)課程，課程教學(xué)目標(biāo)是夯實理論基礎(chǔ)、提升技術(shù)技能、強化應(yīng)用能力，針對課程的“知識+能力+素質(zhì)”的人才培養(yǎng)目標(biāo)，圍繞課程的“理論+技術(shù)+應(yīng)用”的知識體系，進行目標(biāo)指向的模塊化融合式教學(xué)設(shè)計，如圖4 所示。

圖4 目標(biāo)指向的模塊化融合式教學(xué)設(shè)計

目標(biāo)指向的模塊化融合式教學(xué)設(shè)計，就是針對戰(zhàn)場電磁環(huán)境課程教學(xué)目標(biāo)，圍繞課程的知識體系，分別梳理設(shè)計知識點，按照知識點內(nèi)容的屬性，選擇相應(yīng)的教學(xué)模式，達到課程目標(biāo)統(tǒng)一下的模塊化融合式教學(xué)，促進各類各級的教學(xué)質(zhì)量水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量提升。

戰(zhàn)場電磁環(huán)境課程教學(xué)目標(biāo)是知識學(xué)習(xí)、能力訓(xùn)練、素質(zhì)培養(yǎng)的“知識+能力+素質(zhì)”，按照知識內(nèi)容屬性，戰(zhàn)場電磁環(huán)境課程知識體系包括基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)和軍事應(yīng)用三個層次，每個層次包含相應(yīng)的知識點。組織實施教學(xué)時，首先進行理論知識學(xué)習(xí)，采取學(xué)導(dǎo)式教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生主動性；其次進行方法能力訓(xùn)練，采取實驗式教學(xué)模式，驗證關(guān)鍵技術(shù)方法；最后進行綜合素質(zhì)培養(yǎng)，采取作業(yè)式教學(xué)模式，提升學(xué)生軍事實踐素質(zhì)。通過目標(biāo)指向式教學(xué)設(shè)計，把原本理論與實踐分割的課程知識體系融合起來，形成“理論+技術(shù)+應(yīng)用”的學(xué)習(xí)環(huán)路，共同達成課程教學(xué)的“知識+能力+素質(zhì)”目標(biāo)。

(三)教學(xué)實施案例

在戰(zhàn)場電磁環(huán)境表征知識點的教學(xué)中，瞄準“知識+能力+素質(zhì)”的課程目標(biāo)，融合理論知識學(xué)導(dǎo)式教學(xué)、表征方法實驗式教學(xué)和表征應(yīng)用作業(yè)式教學(xué)模式，組織實施該知識點的模塊化融合式教學(xué)，如圖5 所示。

圖5 戰(zhàn)場電磁環(huán)境表征模塊化融合式教學(xué)實施

在理論知識學(xué)導(dǎo)式教學(xué)中，依托MOOC 資源，學(xué)生開展知識點自學(xué)，教師進行知識點答疑互動，還能隨堂測試檢驗學(xué)習(xí)效果。這種理論知識的學(xué)導(dǎo)式教學(xué)模式，從學(xué)生視角出發(fā)，打牢電磁環(huán)境的物理學(xué)和電磁學(xué)基礎(chǔ)，奠定電磁環(huán)境表征方法及其軍事應(yīng)用的理論基礎(chǔ)。針對電磁環(huán)境表征理論知識點，開展方法技術(shù)的實驗式教學(xué)，給定戰(zhàn)場電磁環(huán)境條件，學(xué)生進行表征實驗設(shè)計，驗證電磁環(huán)境表征的方法技術(shù)，加深電磁環(huán)境表征理論知識理解。最后，面向信息化戰(zhàn)場環(huán)境的新質(zhì)要素，布置戰(zhàn)場電磁環(huán)境態(tài)勢分析顯示作業(yè)，開展實踐應(yīng)用的作業(yè)式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生分析電磁環(huán)境態(tài)勢需求，運用電磁環(huán)境表征方法技術(shù)，實現(xiàn)戰(zhàn)場電磁環(huán)境態(tài)勢分析顯示作業(yè)，為各類指揮員提供戰(zhàn)場態(tài)勢支撐。

五、結(jié)束語

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，戰(zhàn)場電磁環(huán)境已經(jīng)成為信息化戰(zhàn)場的重要環(huán)境因素之一。經(jīng)過長期的研究和積累，由最初的電磁環(huán)境概念定性認知到影響機理的定量分析，直到現(xiàn)階段部隊作戰(zhàn)試驗訓(xùn)練各領(lǐng)域的實踐應(yīng)用，戰(zhàn)場電磁環(huán)境課程也經(jīng)歷了由定性到定量、由理解到應(yīng)對的認知躍升。目標(biāo)指向的模塊化融合式戰(zhàn)場電磁環(huán)境教學(xué)設(shè)計，著眼于人才培養(yǎng)的各類各級需求，針對課程教學(xué)目標(biāo)，圍繞課程教學(xué)內(nèi)容體系，采用模塊化融合式的教學(xué)策略，進行教學(xué)模式改革，提升培養(yǎng)對象的復(fù)雜電磁環(huán)境理論、技術(shù)和應(yīng)用能力素質(zhì)，為三位一體的新型軍事人才培養(yǎng)體系建設(shè)提供戰(zhàn)場電磁環(huán)境課程教學(xué)。