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摘 要 信息化时代对无人机人才的培养提出了更高要求。本文针对“无人机技术与应用”课程开展混合式教学设计研究。首先通过学情分析梳理当前教学中存在的突出矛盾;然后結合对线上教学资源的分类和特点分析，对该课程混合式教学模型进行了设计。从实践效果来看，混合式教学的应用提高了学生学习的主动性，激发了创新意识，提升了课程教学质量。
关键词 混合式教学 学情分析 线上教学资源 翻转课堂
中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2021.01.059
Abstract The information age needs higher-quality UAV talents. This paper focuses on hybrid teaching design based on student situation analysis of the UAV Technology and Application course. First the problems in current teaching is analyzed through student analysis; then the hybrid teaching mode is designed based on classification and analysis of online resources. Practice show such mode has improved the positivity and innovation of students， and the course teaching quality.
Keywords hybrid teaching; student analysis; online teaching resources; flipped classroom
1 学情分析
1.1学习基础与课程学时存在矛盾
“无人机技术与应用”课程教学内容涉及传感器、导航与控制、计算机视觉等多个领域的相关知识，这些教学内容需要各领域大量基础知识作为支撑，这对某个专业的学生来说是不现实的。因此必须在课堂上对相关基础知识进行补充，这就导致在整个课程有限的课时内，技术和应用之间的学时分配难以平衡。一是讲应用必须建立在对相关技术牢固掌握的基础上;二是岗位任职对无人机人才的需求又是以应用为主，这是目前无人机技术与应用课程传统教学模式存在的突出问题。
1.2能力培养与教学方法存在矛盾
岗位任职对无人机人才的需求是以应用型人才为标准的，这就需要学生具备较强的主动作为意识，以达到任职后在实践中消化、升华理论知识，提高综合运用专业知识解决应用中实际问题能力的目的。然而以往该课程的教学方法仍以传统的讲授式为主，课堂由教师主导，学生只是单方面的接受知识。如何较好的处理知识传授与学生能力培养间的关系，让知识传授催化能力培养，是本课程堂教学要集中解决的一个难题。
1.3课堂教学内容的深度和广度难以兼顾
无人机技术更新换代较快，并且无人机全系统涉及多个前沿领域，在兼顾课堂教学内容广度的同时，很难在有限学时内深挖相关领域的最新成果。在以往的教学中也发现，一个班次的学生往往都有自己感兴趣的方向，愿意在这些方向上投入精力长期跟踪、深度挖掘，并参加相关学科竞赛。但目前的该课程教学很难满足学生这方面的需求：一是教学内容广度不够，学生也就难以发现自己的兴趣点;二是目前以讲授为主的教学模式在顾及广度的同时又很难兼顾深度，难以激发学生的创新热情。
2 线上教学资源发展现状分析
按照知识传授的方式，当前主流的线上教学资源可分为慕课、公开课、自媒体、直播、线上实验和社区等六类。慕课作为线上教学资源的代表，典型产品有中国大学MOOC、学堂在线等，优点是课程体系较为完备，但学习所耗费的时间和精力都相对较大，同时内容上更偏基础重理论，在前沿、应用和实践等方面侧重较少。而其他五类线上教学资源恰恰能够在领域前沿、实际应用和实践操作三个方面对慕课形成补充。
以TED（Talking EveryDay）为代表的公开课具有内容前沿，学习门槛低、感染力强的优点，但内容多为科普程度，在深度上有所不足;哔哩哔哩、知乎专栏等自媒体资源形式生动，专业性、前沿性较强，但数据量庞大，质量良莠不齐;将门创投、深蓝学院等直播资源内容聚焦，专业性、前沿性和可操作性较强，但几乎所有高质量内容都属于收费范畴;Github等线上代码仓库能够提供实验代码、环境，专业性、前沿性较强，但学习操作门槛较高;知乎、CSDN等知识社区能够开展高质量的多方讨论，但内容质量参差不齐，需要一定知识门槛进行筛选和甄别。因此，一个解决教学中存在问题的思路就是将多样化的线上教学资源融入课程教学。
3 混合式教学模式设计
3.1利用线上教学资源补足基础原理教学
结合专业前置课程和学生学习基础，通过多期教学班次实践;总结出以下基础原理是本专业学生学习该课程的薄弱环节：空气动力学基本概念;卫星全球导航系统原理;惯性测量器件原理特性;自动控制基本原理;计算机视觉基本原理。在以往的授课中，对这些知识需要以专题的形式占用3到5学时进行讲解，一是受限于学时难以达到良好的学习效果;二是占用了本就比较紧张的课程教学时间。
通过调研，这些基础原理在线上教学平台上都已有较好的教学资源，如清华大学、西安交通大学、西北工业大学等国内知名高校均在主流慕课平台上线了相关的慕课资源。因此在上述基础原理教学中，采用学生课前利用慕课自主学习，课上进行内容串讲和针对性答疑的教学模式。通过这一举措，在最近一期班次的教学中，讲授基础原理所用学时从原来的3到5学时减少到了1到2学时，在一定程度上缓解了课程内容多、学时少的局面。并且学生反映对基础理论掌握更为牢固，学习自由度更高。
3.2依托线上教学资源开展翻转式教学
翻转课堂将以学生為中心理念贯彻到教学中，提倡在课堂教学中让学生成为舞台的中心，能够养成学生主动学习的习惯，激发学生主动思考、主动探究、主动作为的意识。[5]开展翻转式教学的前提是学生在课前对大部分教学内容完成自学，并根据要求能够提出自己的见解或形成自己的观点。而以往的教学中，由于教学资源的支持不够，学生自学效果难以保证，导致翻转式教学中难以提出质量较高的议题，教学效果大打折扣。
针对这一问题，充分发挥名校名师线上公开教学资源的作用，采用建立课前学习资源目录、纂写课前学习指南、进行课前问卷调查的方法，保证进行翻转式教学课学生对授课内容有相当程度的理解。课堂时间以学生为中心，重点讨论解决其疑难问题。这时课堂教学的重点不再是要求学生对知识点的掌握，而是要通过讨论，让学生自主发现知识点之间的内在联系，并通过独立思考能建立正确而完整的知识体系。实践证明在翻转式教学中，学生学习主动性有很大提高，对教学内容的理解和掌握也更为牢固。
3.3使用线上教学资源助力学生拓展创新
由于无人机系统涉及多个领域的相关技术，在以往的课堂授课时主要顾及课程理论体系的完整性，也就是教学内容的宽度，难以兼顾教学内容的深度。为缓解这一矛盾，在课堂教学后为学生推送相关领域发展前沿的慕课资源。经调研，目前麻省理工大学、斯坦福大学、卡内基梅隆等国际知名院校都在无人机技术与应用前沿领域建有公开课资源或专家讲座，TED等讲座网站也有无人机应用领域的大师讲座资源。通过精选此类资源推送给学生，使学生按照自身兴趣结合自身实际进行学习，为学有余力的学生提供扩展视野和创新的知识支撑。通过这一措施，多名学生在无人机设计、无人机控制、无人机图像处理等方向得到了锻炼和发展，参加了多项科技创新竞赛，取得了较好的成绩。
4 结束语
在学情分析和线上教学资源分析的基础上，通过将线上教学资源引入在基础原理教学、开展翻转式教学和助力学生拓展创新等教学环节，设计了“无人机技术与应用”课程的混合式教学模式，使学生在掌握无人机系统基本原理的基础上，能够发展自身兴趣和特长，提高了课程教学质量。下一步的主要工作是根据本专业学生实际和培养目标，开展更具针对性的线上教学资源建设工作，进一步提高混合式教学的效果。
参考文献
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[2] 于歆杰.论混合式教学的六大关系[J].中国大学教学，2019（05）：14-18，28.
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[4] 杨述明，梁兵，王长华.基于混合教学理念的土木工程 制图教学改革研究[J].高等教育研究学报，2017（1）：94-97.
[5] 张蕾蕾.“慕课冲击”与大学教学模式改革[J].当代教育科学，2016（09）：36-39.
