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關鍵詞 軍事特色;大學物理;內容體系
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2016)22-0078-03
Study on Content System of College Physics with Military Charac-
teristics//ZHANG Lingzhen, FENG Mengli, LIU Jin, LIU Xiequan
Abstract The significance of study on the content system of college physics with military characteristics is expounded. A scientific con-
tent system of the course is constructed.We have studied and prac-ticed in optimizing physics series courses and enhancing college phy-
sics teaching design.
Key words military characteristics; college physics; content system
1 前言
為了貫徹同志提出的“能打仗,打勝仗”的強軍目標,培養高素質的新型強軍人才,軍隊院校正在深化開展實戰化軍事基礎教育的教學改革。大學物理課程是軍隊院校整個課程體系中的一門重要基礎課程,該課程的建設必須順應新軍革和院校教育轉型的需要,在基礎教學中實現“精技術、會管理、能指揮”(《關于進一步深化教學改革的意見》,軍械工程學院,2014)的固強補弱。為此,在突出軍事特色、加強軍事應用、深化大學物理教學改革方面進行研究探討,以適應新形勢的需要,提高教學質量,增強教學效果。
2 軍事特色大學物理教學內容體系研究的意義
物理學發展進程中的每一個理論和技術上的新發現、新突破,不但推動人類文明和科學技術的進步,而且快速廣泛地應用于軍事領域后促進了軍事技術提升,現代戰場上的偵察、探測、指揮、跟蹤、制導、隱身、防御等先進技術和武器裝備都離不開物理學原理[1]。高新軍事技術的應用,促使各國爭相研究新式武器和裝備,戰爭的模式、作戰的樣式也悄然發生變化。
學歷教育軍隊院校過去一直以培養專業技術軍官為主,形成一套適應專業人才培養的物理教學體系。課程體系注重系統性、理論性和科學性,邏輯推理嚴密,教學更注重傳授知識,培養科學素質。但是隨著貫徹落實新時期軍事戰略方針形勢的發展,學歷教育院校轉型,由以培養專業技術軍官為主轉變為培養初級指揮軍官為主,以往的教學理念和教學模式已不能適應當前人才培養的需要。未來戰爭樣式是信息化條件下的聯合作戰,要求士兵在信息化戰場上掌握更復雜的軍事技能,能夠熟練有效地運用各種新型武器裝備。
物理學是與軍事技術有著密切聯系的一門重要基礎課程,因此,在大學物理教學中把物理學知識與軍事技術相結合,充分體現物理學理論在軍事技術中的應用,既解決物理教學與軍事脫節的問題,又增強教學內容的實踐性,提高學員學習物理學的興趣,為培養新型高素質人才奠定堅實基礎。
3 軍事特色大學物理教學內容體系研究的主要內容
構建軍事特色大學物理教學內容體系的指導思想 構建軍事特色大學物理教學內容體系要充分體現學院的人才培養目標要求,以相關教學思想和理論為依據,在強調教學內容完整性和科學性的基礎上,優化課程設置,動態更新教學內容,及時融入物理學發展前沿,加強物理理論與軍事技術應用相結合,突出軍事特色,形成以厚實的基礎知識為根基的復合型人才知識能力素質結構,為學員進一步學習新理論、新技術和增強軍事素質奠定必要的基礎。
筆者認為,目前軍械工程學院的大學物理教學內容要區別于工科物理的內容,當然也不是現行工科物理內容的簡單增刪,而應該具有職業教育院校和軍事教育院校的風格和特色:適當降低物理知識的難度,合理擴展物理知識的廣度;適當減少技能技巧訓練,有效加強物理思想方法教育;適當增加軍事技術應用內容,切實突出軍事素質培養。
科學構建軍事特色大學物理教學內容體系
1)優化系列課程設置,突出軍事特色。根據多年的教學改革實踐,按照學院人才培養方案要求,目前軍械工程學院的大學物理系列課程設置如表1所示。
大學物理是研究物質的基本結構、相互作用和物質最基本、最普遍的運動形式及其相互轉化規律的一門自然科學課程,是其他自然科學、軍事科學和工程技術的基礎。大學物理具有非常重要的地位和作用,而且該課程與軍事專業課程聯系非常緊密,在培養軍事人才的知識結構和素質能力方面發揮著不可替代的作用(《大學物理課程標準》,軍械工程學院,2014)。因此,進一步深化和完善大學物理教學改革,強化其核心基礎課作用,是每一位物理教員的使命。大學物理實驗課在軍械工程學院單獨設課,該課程對培養學員的操作技能和創新意識具有重要意義。
科技創新方法論課程堅持把創新教育思想穿于教學全過程,以自然科學、工程技術和軍事裝備中的典型案例為背景,系統講述科技創新的基本方法和理論,結合創新實踐活動,培養學員初步的科學思維能力和科技創新能力(《科技創新方法論課程標準》,軍械工程學院,2014)。現代工程技術的物理基礎課程主要介紹激光技術、精確制導技術、隱身技術、核武器、新概念武器等現代軍事技術和工程技術的物理基礎,為學員在物理學和現代軍事技術及工程技術之間架設橋梁,為學員學習后續的軍事專業課程提供接口[1]。
科學技術史作為全體學員的自修課程,可以讓學員了解科學技術在人類文明發展中的作用,學習科學的研究方法以及科學思想,大大拓展學員的視野,提高他們的學習興趣,提升他們的文化素養。講座課“物理學與現代軍事技術”則向低年級學員介紹物理學對軍事技術的作用、現代軍事技術的物理基礎原理,使學員從物理學入手了解軍事技術,主動跟進軍事技術和武器裝備的發展。
2)加強大學物理課程教學設計的軍事特色。在物理系列課程設置中,大學物理是一門重要的主干課程。因此,在大學物理課程教學設計中加強軍事特色具有現實必要性。認真梳理每講內容與軍事技術和武器裝備相關的實例,把它們整理分類,作為課堂引入、例題講解、應用實例、思想方法介紹等充實到課件和教案中。這樣增加了物理中軍事實踐性內容,激發了學員學習興趣,開闊了學科視野,增強了教學效果。
①課堂引入。針對每次課教學內容,查找與此相關的軍事技術或武器裝備應用作為本次課的引入。例如:講到動量定理和動量守恒定律時,以槍炮后坐現象、無后坐力炮設計、火箭的發射機制來引入;講到電磁感應現象時,以電磁炮、電磁彈射器、探雷器的工作原理來引入;講到電磁介質時,以隱身飛機(坦克、艦艇)、目前世界上研究熱點――電磁超材料來引入;等等。通過把講授的物理內容與軍事技術或武器裝備結合起來,提起學員的聽課興趣,引導學員思考問題,從而使學員加深理解軍事技術和武器裝備中的物理原理,使教學內容充滿軍事色彩。
②拓展例題。針對甄選出的軍事技術和武器裝備,依據有關性能參數,把它們還原到物理學的基本理論,以大學物理的視角建立模型,編寫例題或習題,并應用大學物理中的概念、規律、公式等予以求解。例如:講到安培定律時,以航空母艦上的電磁彈射器為例,根據我國××艦載機的質量、起飛速度、推力等實際參數,建立一個物理模型,即可根據物理學中的安培力及力學規律求解彈射運動的加速度和時間、電磁彈射器對飛機的安培力、安培力對飛機所做的功、電源對電容器的充電電壓;講到光柵衍射時,以相控陣雷達為例,建立一個沿水平直線等距排列的N根天線組成天線陣列的模型,根據光柵衍射原理來解釋相控陣天線電掃描原理;等等。
這些例題滲透到大學物理課堂中,學員加深了對物理學的基本概念和基本規律的理解,理清了解決實際問題的思路和方法,培養了觀察問題、分析問題和解決問題的能力。而且結合軍事實例,提高了學員的學習興趣,增強了教學效果。
③突出應用。通過分析軍事技術與物理學基本內容的相關性,尋找發現應用物理學原理的軍事技術或武器裝備實例,融匯到課件中,在課堂上為學員講授。這樣,在低年級就拉近學員與軍事應用的關系,讓他們早接觸軍事技術,有利于培養他們的軍事素養和裝備素養。例如:加速度、壓強、動能等概念,可以分別應用于解釋飛行員的“黑視”和“紅視”現象、防彈衣、穿甲彈、動能攔截彈;動量定理和動量守恒定律應用于解釋槍炮后座現象、無后坐力炮設計;多普勒效應應用于多普勒雷達、動目標檢測、GPS衛星定位系統;電磁感應應用于電磁炮、探雷器、復雜電磁環境防護、電子戰。
④介紹思想方法。大學物理學不僅提供了學員必備的基礎知識,而且其中滲透著深厚的思想方法和人文精神,物理學思想在軍事謀略中展現出魅力,物理思想方法教育是培養軍事指揮人才科學思維能力的基礎。物理學中的基本思想包括運動守恒思想、對立統一思想、對稱性思想、量變質變思想等,研究方法有觀察、實驗、抽象、假說、歸納與演繹、分析與綜合、類比、猜想、對稱、估算等。這些思想方法不僅是科學研究的基礎,而且可以移植到軍事領域。如力學中的“隔離體法”“微元法”,其思想就是“化整為零,集零為整”,體現在戰爭謀略上就是既要通盤考慮全局,又要掌握戰爭中的每一個環節。
物理學理論是大量科學家如牛頓、法拉第、愛因斯坦、麥克斯韋等人大膽思維的創新成果,物理學的每一次突破都體現出物理學家的創新精神。在戰爭史冊上,軍事家的出奇制勝與物理學家的創新思維也是異曲同工[2]。所以,在教學過程中,教員有必要把思想方法、創新過程和科學精神等加以提煉,專門講授,啟發學員的軍事謀略思維,潛移默化地把物理思想方法轉化為戰斗力。
4 結束語
為了適應新形勢下加速培養能打勝仗的高素質新型軍事人才的要求,必須深化大學物理課程改革。加強軍事特色大學物理教學內容體系研究與建設,突出軍事特色,是當前大學物理課程教學改革的重要課題和方向。經過近幾年的教學改革與實踐,軍械工程學院優化了物理系列課程設置,使課程設置日益完善,加強大學物理課程教學設計,挖掘大學物理教學內容與軍事技術和武器裝備的聯系,在課堂教學中突出軍事特色。除此之外,研究大學物理教學貼近部隊訓練、突出軍事特色的教W方法,創新教學模式。近幾年的實踐證明,這樣的教學改革能夠激發學員的學習興趣,增強課堂教學效果,加強學員的軍事素質,在大學物理教學過程中培養提升學員的戰斗力。參考文獻
【關鍵詞】微課 高中 物理 起始
在日常教學中,教師通常以講解物理知識為主,所以學生對物理知識只是強制性的死記硬背,完全處于應試狀態,覺得不能與實際生活對接,似乎學習物理毫無用處。然而,物理知識是對現實生活的總結,所以如何才能用科學的方法對高中物理課程進行教學,使學生頭腦中逐漸形成一個合理的知識結構和思維結構,使學生能夠養成舉一反三、觸類旁通的能力。這就要求學生必須要對本門課程產生濃厚的興趣,而不是被迫地機械式學習。
一、什么是微課
大多數人對于微課都簡單的認為只是利用教學視頻進行教學而已。實際上微課不僅僅指的是視頻教學,它是指以視頻為主要載體,記錄教師在課堂內外的教學過程中圍繞某一個知識點或者是某個教學環節而開展的精彩教與學活動的全過程。雖然說微課的核心組成內容是課堂教學視頻,但是它還包含所有與該教學活動有關的教學設計、課件素材、練習測試、教學反思、學生反饋以及教師點評等一系列輔教學資源。
二、微課的特點
(1)教學時間較短;由于微課是以教學視頻為核心內容,從學生的認知規律出發,一般較長或較短的視頻都無法滿足學生的學習的需求,所以微n的時長一般是在5-8分鐘左右,最長不超過10分鐘,一節課40-45分鐘,所以微課是調起學生學習激情的更有利武器。
(2)教學內容較少;微課主要是突出課程教學中某個重要知識點,或者是展現某個教學環節、教學主題的教與學,所以微課對教學內容更加聚焦、主題更加突出,并不像傳統課程的冗長,這更加符合學生的認知特點,也更能滿足教師的上課需求。
(3)資源容量小;從教學資源大小來說,微課視頻及相關配套資源的總容量一般在幾十兆左右,視頻格式也能夠支持網絡在線播放的主流媒體格式,師生可以實時在線流暢觀看,甚至學生可以通過電腦、手機等終端設備下載課例、課件、教案等教學資源,真正實現學生移動學習、時時學習的需要。
(4)資源組成更“情景化”,資源使用更方便;微課內容的選取一般要求主題明確,相對完整。它是以教學視頻為主線,整合教學設計,在課堂教學時使用多媒體素材和課件、教師教學反思、學生反饋及學科專家的點評等相關教學資源,構成一個主題鮮明、類型多樣化、結構緊湊的主題資源包,營造一個真實的微教學資源環境。使得廣大教師和學生在這種真實的、具體的、典型的案例教與學情境中更易于隱性知識的學習,無論是教學觀念、技能、風格的模仿、遷移和提升,對教師的專業成長還是學生學業水平的提高都有質的飛躍。
三、微課在高中物理起始情境中的應用
大多數人觀念中的微課僅是教師通過視頻講課或者是以表演的形式講課,這些都是片面的。微課根據不同的上課情境需要又分為以語言傳遞信息為主的講授式、談話式、啟發式和討論式微課;以直接感知為主的演示法微課;以實際訓練為主的練習法、實驗法微課以及以欣賞活動為主的表演式微課。那么如此多的方法和類別什么情況下使用最合適呢?
在高中物理教學中一般都是知識的遷移,學生對于學習物理沒有一個非常明確的目標,大多數學生學習物理知識只是應試,這就使得物理教學課堂過于沉悶。高中不僅要學習物理知識,更重要的是學習物理知識和應用物理知識的能力,以及自學能力和解題能力的提高,并學會一些常用的物理研究方法,是在初中物理的基礎上螺旋式上升。無論是力的合成與分解、牛頓萬有引力定律還是動量定理、動量守恒定律、光的本性等知識的講解,通常教師都是通過一些抽象的例子進行描述,讓學生充分發揮想象,那么對于想象力豐富的孩子,學習起來就略顯輕松,對于想象力不足的孩子,學習就會變得格外吃力,所以教師需要通過先進的教學手段,讓學生更為直觀的看到老師所要描述的場景,學生的更多精力應放在對本知識的理解以及發散至相關知識的學習。例如:對于運動相關知識點的學習,教師可以在上課之初播放一些亞里士多德或者是伽利略的實驗視頻,通過史學視頻讓學生初步了解近代實驗科學產生的背景以及這些學者的主要觀點和研究方法,從而增強學生的學習興趣。這種方法就是我們通常所說的以直接感知為主的演示法微課,它主要是實物或直觀教具展示給學生看,或者做示范性實驗,通過現代教學手段,讓學生通過實際觀察獲得感性知識以說明和印證所授知識。
當然,高中物理課程的教學往往以實驗教學為主。傳統教學中教師都是先講解相關物理知識點,然后再配上相關的實驗來印證所授內容。但是這種方法學生學習相對被動,如果能充分調動學生學習積極性,那么高中物理課程的學習就會變得異常輕松。例如:關于滑動摩擦、靜摩擦規律以及胡克定律的學習,教師可以通過播放同一個人在不同材質的地面如光滑水泥地面、橡膠地面、木質地板、沙地、地毯等材質地面上拍打籃球的視頻,學生仔細觀察籃球彈起的高度,讓學生帶著想要解釋這種現象的好奇心進入本次課堂,學生會帶著疑問去尋求相關原理。學生的學習不再是被動地,而是更為積極主動的去探索真理。這就是微課在起始情景教學中的重要作用,無論是教師的教還是學生的學,整個課堂都是在尋求知識的道路中前進。這也就是我們所說的以實際訓練為主的實驗法微課,這種方法通過科學實驗引出本次課所有呈現的內容,讓學生通過視頻觀察這些現象的變化獲取新的知識,實驗類微課也是物理課程中用的較多的微課方法。
那么使用哪一種微課方法才更為理想呢?這是根據教師上課內容所決定的,但是對于起始教學來說,最重要的調起學生的學習興趣,所以在微課方法的選擇上盡可能使用啟發式、表演式、實驗類、討論法等方法,在微課的錄制上也盡量選取學生感興趣的題材,而不是對課本知識的重復講解。
總之,充分利用現代信息化技術不僅能提高教師的教學質量,學生的學習效果也會達到最佳,尤其是在課堂的起始教學中。微課教學將革新傳統的教學方式,成為教師專業成長的重要途徑之一,對學生而言,微課能更好的滿足學生對不同學習知識點的個性化學習。
參考文獻: