馬建軍 李鵬 耿麗娜
摘要:文章分析了精確制導技術課程的特點和教學目標,研究了基于問題式學習(Problem-based Learning,PBL)的教學模式在精確制導技術課程中的應用,從教學實施中的問題提出、問題分析、問題引申、總結以及考核方式等方面詳細闡述了精確制導技術課程PBL教學法的組織方法,教學實踐表明PBL教學法能有效提高學生精確制導技術課程的學習效果和實踐能力。
關鍵詞:問題式學習;精確制導技術;教學模式;學習效果;實踐能力
中圖分類號:G642.41? ? ?文獻標志碼:A? ? ?文章編號:1674-9324(2019)49-0144-02
一、引言
培養信息化條件下的軍事技術人才,提高其運用精確制導武器打贏信息化戰爭的能力和素養,確保“能打仗、打勝仗”,無疑具有鮮明的時代性和緊迫性。為此,我校于2012年開始面向全校工科專業本科生開設了一門工程技術基礎系列的公共選修課程——“精確制導技術”。該課程以信息化戰爭為背景,介紹各種精確制導技術在武器系統中的應用,以拓寬工科學生的視野、完善知識結構、啟發學生思考我軍武器裝備應用中的實際問題,從而使其能盡快融入我軍信息化建設進程,提高履行使命任務的能力。結合本校實際情況,本文針對目前“精確制導技術”課程教學中存在的一些問題,基于PBL教學模式在精確制導技術課程教學中的應用進行了一些探討。
二、課程現狀與特點
“精確制導技術”公共專業選修課主要講授尋的制導、遙控制導、自主制導和復合制導原理以及精確制導武器攻防對抗等內容。通過課程的學習,使學生掌握和理解精確制導技術的基本原理和方法,一方面為今后運用與發展精確制導武器打下基礎,另一方面也為今后怎樣防御敵方的精確制導武器提供理論支持。
該課程涉及的內容廣泛,教學內容多,教學學時又相對較少。通過對學生進行調查問卷發現,學生對該課程的反映大致分為兩類:一類是沒有學過自動控制、信息處理等相關專業課程,感覺聽不懂,枯燥無味,進而產生“僅僅為了學分來上課”的思想;另一類是基礎較好的,具有一定的相關專業基礎知識,或者是酷愛軍事的“發燒友”,對講授的技術原理都能接受,但不知道在具體武器裝備中用在哪里、如何運用等。為了解決這兩方面的問題,我們在教學實踐中采用PBL教學法,從教學內容、教學實施與課堂設計以及考核方式等方面進行了探索。
三、基于PBL的精確制導技術教學設計與實踐
(一)教學內容
針對公選課選修學員知識背景復雜的特點,采用專題的教學模式,整個課程分成6個專題進行授課,圍繞具體的武器裝備來講解精確制導技術,且各有側重點。專題一:精確制導技術概論;專題二:彈道導彈及其精確制導技術;專題三:防空反導導彈及其精確制導技術;專題四:空空導彈及其精確制導技術;專題五:飛航導彈及其精確制導技術;專題六:綜合研討。
其中,專題一中主要涉及三個方面:①精確制導武器和信息化戰爭;②精確制導武器的分類、組成及功能;③精確制導武器的核心——精確制導技術。專題二至專題五依據于具體的精確制導武器(彈道導彈、防空反導導彈、空空導彈和巡航導彈等)來講授具體的制導技術。專題六為學生分組報告與研討課,以精確制導技術為主題開展專題研討。
(二)教學實施
PBL(Problem based learning)稱為“基于問題的學習”或“問題導向的學習”,是20世紀60年代美國Barrows教授提出的一種自主學習模式。倡導把學習過程設置于復雜且有意義的問題情境中,讓學習者通過思考、討論、合作解決問題,將需要掌握的知識隱含于問題之中。PBL模式的教學實施主要可分問題提出、問題分析、問題引申和總結這四個階段。下面以教學內容中列舉的“專題三:防空反導導彈及其精確制導技術”為例,闡述PBL教學法在實際教學中的課程設計與實踐過程。
1.問題提出階段。讓學生在專題二的課程結束時觀看美國的“愛國者”導彈與伊拉克的“飛毛腿”導彈在海灣戰爭中第一次交手的現場視頻,由此引發學生對防空反導導彈的好奇心,并設置以下問題要求學生自主分組查詢資料并討論:①是什么樣的技術使得防空反導導彈具有摧毀彈道導彈的能力?這一問題主要考察防空反導的基本概念。②防空導彈的發展歷史及其技術特征是什么?這一問題主要考察防空反導導彈的發展歷史和技術特點。③什么是遙控制導?這一問題通過對于遙控制導技術的介紹,引出需要學生掌握的指令制導、TVM制導的基本原理等知識點。④什么是三點法制導?這一問題針對適用于遙控制導體制的三點法制導律進行討論。
2.問題分析階段。在該階段,依據學生通過自主學習后在腦海中存在的疑問,一步步啟發學生進入到本專題所涉及的知識點,順利地導入將要學習的內容。通過視頻、圖片等向學生展示各個階段防空導彈的發展概況,讓學生們總結出每個階段防空導彈所采用的制導技術及其特點。接著重點講授防空導彈廣泛采用的遙控制導技術:借用手電筒發射的光束讓學生在講臺上模擬遙控制導技術中的駕束制導技術;借用無線遙控的玩具小汽車講解遙控制導技術中指令制導技術,將“愛國者”導彈所采用的“TVM”制導技術提供給學生進行分析。這樣防空導彈采用的遙控制導技術和TVM制導技術的原理在手電筒、玩具小汽車等教具的幫助下,已經深深地印刻在了學生的腦海里。
3.問題引申階段。本階段將通過設置問題引出下一專題的學習內容,對整個課程的知識點進行串行聯系。針對相關知識點進行提問,并對于提高防空導彈的制導精度,讓學生談談自己的看看,是否能讓防空導彈帶上“眼鏡”?由此引出下個專題將要學習的尋的制導技術。這樣適當地引導學生思考,將能有效調動學生的主觀能動性與學習積極性,提高學生自主學習以及解決問題的能力。
4.總結考核階段。對本專題的知識點進行梳理,使學生能從整體上把握該專題所涉及的制導技術要點。在考核時加強學生對知識運用能力的考核,平時成績主要以在課堂上小測試準確性、互動回答或提出問題積極性為主,專題六作為學生期末考核環節,要求學生在所學知識的基礎上,對教師事先布置的主題進行分組報告和研討,這些主題往往是目前精確制導技術發展中的熱點問題,如:高超聲速武器的制導技術、無人機制導技術、反水面大型艦艇的彈道導彈制導技術等。這就要求學生在課下收集大量的文獻,通過閱讀和整理形成本小組的技術思路,再在課堂上通過匯報向其他組的同學講解,并接受其他同學的提問,體現了學生的團結協作和運用所學知識解決新問題的能力。
四、結論
本文進行了基于PBL教學法的“精確制導技術”課程教學設計與學習實踐,教學實踐結果表明,PBL教學模式的優點在于能夠真正做到以“學生為中心”,學生在學習的過程中始終處于主導地位,有效地激發了學生的學習興趣,形成了在互動學習中“爭先恐后”回答問題的局面,并通過熱點問題的報告與研討,提高了學生分析和解決問題的能力,有助于提高教學質量。
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