徐軍輝 劉潔瑜 徐東輝 汪立新

第二炮兵工程大學(xué) 陜西西安 710025

慣性技術(shù)在現(xiàn)代國(guó)防科學(xué)技術(shù)中占有十分重要的地位，并且在許多民用領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越廣泛的作用。經(jīng)過(guò)近一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，慣性技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為集經(jīng)典的基礎(chǔ)理論和近現(xiàn)代物理、自動(dòng)控制、電子技術(shù)、精密工藝、精密測(cè)量、微電子及計(jì)算機(jī)于一體的多學(xué)科、綜合性尖端技術(shù)，形成了一門重要學(xué)科。

針對(duì)慣性技術(shù)教學(xué)，結(jié)合軍隊(duì)院校專業(yè)特點(diǎn)，在多年教學(xué)研究和實(shí)踐的基礎(chǔ)上，提出了慣性技術(shù)“四維(四維空間包括：課堂、實(shí)驗(yàn)室、操作場(chǎng)以及生活)一體”教學(xué)方法，即在課堂上講，在實(shí)驗(yàn)室做，在裝備上用，在實(shí)際生活中想。幾年的教學(xué)實(shí)踐證明，這種教學(xué)方法，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和掌握，積累實(shí)踐應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，為以后從事相關(guān)技術(shù)的研究工作打下良好的基礎(chǔ)。

1 課堂教學(xué)為基礎(chǔ)

慣性技術(shù)是一門理論性非常強(qiáng)的課程。從宏觀上講，慣性技術(shù)包含了經(jīng)典的基礎(chǔ)理論和近現(xiàn)代物理、自動(dòng)控制、電子技術(shù)、精密工藝、精密測(cè)量、微電子及計(jì)算機(jī)等多種理論和學(xué)科。從微觀上講，它是以高等數(shù)學(xué)、工程數(shù)學(xué)、自動(dòng)控制原理、大學(xué)物理、理論力學(xué)、飛行力學(xué)、流體力學(xué)、控制元件、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、光學(xué)為基礎(chǔ)的一門綜合性、理論性很強(qiáng)的學(xué)科。所以課堂教學(xué)尤為關(guān)鍵。

課堂教學(xué)是教員根據(jù)備課時(shí)的設(shè)計(jì)，通過(guò)簡(jiǎn)明、生動(dòng)的語(yǔ)言，有順序、有層次、有重點(diǎn)，系統(tǒng)地向?qū)W生傳授知識(shí)、發(fā)展智力的一種方法，是最基本、最常見(jiàn)的教學(xué)組織形式。課堂教學(xué)的任務(wù)之一，是使學(xué)生突破教材內(nèi)容的難點(diǎn)，通過(guò)領(lǐng)會(huì)、理解，掌握作為重點(diǎn)的教學(xué)內(nèi)容，并使當(dāng)前所學(xué)知識(shí)與已有知識(shí)有機(jī)銜接和相互貫通。針對(duì)慣性技術(shù)學(xué)科的特點(diǎn)，在課堂教學(xué)中要做到以下幾點(diǎn)：

1.1 認(rèn)真?zhèn)湔n

慣性技術(shù)的特點(diǎn)是多學(xué)科綜合，融合了控制專業(yè)學(xué)生大學(xué)期間所學(xué)的大部分課程。所以慣性技術(shù)教學(xué)對(duì)授課教員的素質(zhì)和能力提出了更高的要求。教員首先要對(duì)相關(guān)知識(shí)有深厚的儲(chǔ)備，并且要將相關(guān)知識(shí)點(diǎn)與慣性技術(shù)教學(xué)內(nèi)容的關(guān)系梳理得非常清楚，做到厚積薄發(fā)，這樣在教學(xué)中才能做到游刃有余和有的放矢。

1.2 認(rèn)真講課

講課時(shí)首先要注重內(nèi)容的導(dǎo)入，要恰如其分地將學(xué)生的注意力引導(dǎo)至主題內(nèi)容上，它具有凝聚(指向)、激發(fā)(深化)、鋪墊(拓展)三個(gè)作用。慣性技術(shù)的工程特點(diǎn)非常突出。在組織授課思路時(shí)必須注意這一點(diǎn)。講課時(shí)要講求語(yǔ)言藝術(shù)，同時(shí)要正確把握教學(xué)中的舉例和精心設(shè)計(jì)教學(xué)中的課堂提問(wèn)。結(jié)束時(shí)要注重課堂小結(jié)，要做到虎頭鳳尾，而不是虎頭蛇尾。

1.3 認(rèn)真輔導(dǎo)

對(duì)于慣性技術(shù)而言，由于其綜合性很強(qiáng)，對(duì)前期知識(shí)的積累要求較高，內(nèi)容不易理解，所以課后及時(shí)輔導(dǎo)是非常重要的。一般情況下學(xué)生很難通過(guò)上課的時(shí)間將所學(xué)內(nèi)容完全正確地消化理解，課后輔導(dǎo)是十分必要的。輔導(dǎo)時(shí)的交流是完全對(duì)等的，這樣更容易了解學(xué)生的想法和學(xué)習(xí)情況，以便及時(shí)調(diào)整以后的教學(xué)。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)為牽引

課堂教學(xué)以理論分析、原理講解、公式推導(dǎo)為主，能夠保證知識(shí)的系統(tǒng)性、完整性，但是往往缺乏直觀性和生動(dòng)性，很難使學(xué)生深刻理解所學(xué)的知識(shí)。為了提高慣性技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量，我們專門開(kāi)設(shè)了配套的慣性儀表原理實(shí)驗(yàn)課程，設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目6個(gè)，其中驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)3個(gè)，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)1個(gè)，綜合性實(shí)驗(yàn)1個(gè)，自主性實(shí)驗(yàn)1個(gè)。通過(guò)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生更加深入地理解慣性儀表的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、基本特性，掌握基本實(shí)驗(yàn)方法，并結(jié)合專業(yè)課程學(xué)習(xí)，完成綜合性、自主性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，使動(dòng)手能力、綜合運(yùn)用能力、創(chuàng)新能力及科學(xué)思維方式得到培養(yǎng)和提高。

3 操作場(chǎng)教學(xué)為動(dòng)力

慣性技術(shù)課程理論性、綜合性非常強(qiáng)，并且枯燥和難以掌握，讓大部分學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒。這門課程需要以高等數(shù)學(xué)、工程數(shù)學(xué)、自動(dòng)控制原理、大學(xué)物理、理論力學(xué)、飛行力學(xué)、流體力學(xué)、控制元件、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、光學(xué)等很多課程作為基礎(chǔ)，所以一般在大三下學(xué)期或者大四上學(xué)期開(kāi)設(shè)，這時(shí)很多學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣已不如大一、大二時(shí)那樣濃厚，在教學(xué)中很難提起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。但是慣性技術(shù)作為導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制專業(yè)的一門核心專業(yè)基礎(chǔ)課，有一個(gè)非常重要的優(yōu)勢(shì)，絕大部分教學(xué)內(nèi)容可以在國(guó)內(nèi)、外相關(guān)武器中找到應(yīng)用實(shí)例，許多院校有真實(shí)裝備或模擬訓(xùn)練裝備供教學(xué)使用。我們?cè)诮虒W(xué)中，有意增加了相應(yīng)的操作內(nèi)容，將理論與實(shí)際聯(lián)系起來(lái)。通過(guò)實(shí)裝教學(xué)，使學(xué)生深刻地體會(huì)到學(xué)以致用的樂(lè)趣，而這正是許多學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)動(dòng)力的根本原因。實(shí)裝教學(xué)可以有效解決學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)動(dòng)力的問(wèn)題，提高他們的學(xué)習(xí)積極性。例如：在講解用歐拉動(dòng)力學(xué)方程建立動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀的動(dòng)態(tài)誤差模型后，許多學(xué)生感到一頭霧水。歐拉動(dòng)力學(xué)方程很難理解，動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀的運(yùn)動(dòng)很復(fù)雜，建立誤差模型之后，學(xué)生更不知道有何用途。通過(guò)實(shí)裝操作，學(xué)生能夠感受到陀螺儀輸入與輸出的實(shí)際關(guān)系，在分離出動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀的誤差系數(shù)之后，之前所有的困惑都迎刃而解。

4 生活教學(xué)為體驗(yàn)

慣性技術(shù)是與生活聯(lián)系非常緊密的一門課程。從打陀螺、花樣滑冰、芭蕾舞、奧運(yùn)會(huì)到河流沖刷情況以及火車對(duì)軌道的磨損，再到這個(gè)世界上發(fā)生的一些重大事件，我們都能從中找到慣性技術(shù)的痕跡。因此，在教學(xué)中要注重走出課堂，將教學(xué)與時(shí)事相結(jié)合，體現(xiàn)其現(xiàn)代感和時(shí)代特色，激發(fā)學(xué)生興趣。例如：翟志剛完成太空行走之后，及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生分析“神舟七號(hào)”飛行導(dǎo)航過(guò)程，學(xué)生的興趣空前高漲。在教學(xué)中以民間游戲“打陀螺”作為學(xué)習(xí)“動(dòng)量矩”及其相關(guān)內(nèi)容的導(dǎo)入，學(xué)完后又以芭蕾舞和花樣滑冰等實(shí)例作為過(guò)渡，最后引入轉(zhuǎn)子陀螺儀。由于是從最熟悉的內(nèi)容入手，給學(xué)生留下了非常深刻的印象，之后再學(xué)習(xí)“動(dòng)量矩定理”和“歐拉動(dòng)力學(xué)方程”將水到渠成。通過(guò)這種教學(xué)方式，將十分抽象的陀螺儀力學(xué)基礎(chǔ)變?yōu)橛腥さ纳顚?shí)例，很好地促進(jìn)了學(xué)習(xí)效果。在學(xué)習(xí)哥氏加速度時(shí)，以黃河河岸以及科羅拉多大峽谷的地貌特征作為課堂導(dǎo)入，在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)哥氏加速度，然后再分析哥氏加速度的影響情況，最后帶領(lǐng)學(xué)生到灞河進(jìn)行實(shí)際考察，研究灞河河岸沖刷情況，這些實(shí)際的生活體驗(yàn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)慣性技術(shù)的幫助是無(wú)法估量的。

5 結(jié)束語(yǔ)

慣性技術(shù)“四維一體”教學(xué)法充分體現(xiàn)了慣性技術(shù)課程的多學(xué)科綜合性，在重視理論教學(xué)的過(guò)程中，注重體現(xiàn)其工程特點(diǎn)。通過(guò)建立“四維一體”立體教學(xué)空間，將課堂教學(xué)從空間上延伸到實(shí)驗(yàn)室、操作場(chǎng)以及生活中，這種教學(xué)方法將課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、裝備操作與生活體驗(yàn)融為一體，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，獲得了良好的教學(xué)效果。

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