孟凡凱+王春來+楊立

摘要：海軍作為知識密集型和技術(shù)密集型兵種，對艦員學(xué)習(xí)知識、掌握技術(shù)、解決艦艇裝備工程問題的能力要求很高。艦艇裝備工程問題實(shí)際上都是科學(xué)技術(shù)問題，這就對學(xué)員的科學(xué)素養(yǎng)提出了較高的要求。本教學(xué)團(tuán)隊(duì)以全方位提升學(xué)員的科學(xué)素養(yǎng)為目標(biāo)，以《工程熱力學(xué)》與《傳熱學(xué)》課程主體內(nèi)容為基礎(chǔ)，通過拓展延伸的方法，挖掘課程蘊(yùn)含的科學(xué)知識、科學(xué)思想、科學(xué)方法與科學(xué)精神教學(xué)素材，在課堂教學(xué)過程中不斷強(qiáng)化學(xué)員的科學(xué)素養(yǎng)，取得了較好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：科學(xué)素養(yǎng)；教學(xué)改革；素質(zhì)；實(shí)踐

中圖分類號：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）08-0103-02

一、引言

“科學(xué)素養(yǎng)”這一概念最早由美國教育學(xué)家科南特于1952年在“General Education in Science”一書中提出。通常是指人們具備或掌握的科學(xué)知識、并運(yùn)用于科學(xué)研究、科學(xué)創(chuàng)新等方面能力的綜合反映[1]?？茖W(xué)素養(yǎng)通常包括科學(xué)知識、科學(xué)思想、科學(xué)方法和科學(xué)精神等內(nèi)容。

二、提升學(xué)員科學(xué)素養(yǎng)的重要意義

新的歷史條件下，軍校教育應(yīng)以培養(yǎng)有靈魂、有本事、有血性、有品德的新一代“四有”革命軍人為目標(biāo)，不斷深化軍校教育內(nèi)涵在，不斷提高學(xué)員的綜合素質(zhì)，其中科學(xué)素養(yǎng)不僅是重要組成部分，也對其他素質(zhì)如創(chuàng)造力、執(zhí)行力、領(lǐng)導(dǎo)力等產(chǎn)生重要影響。軍內(nèi)外大量學(xué)者均對這一教育問題進(jìn)行了深入研究。郭立峰[2]依據(jù)“合訓(xùn)分流”組訓(xùn)方式改革總體要求和海軍生長指揮軍官“四合三分”的人才培養(yǎng)模式，著眼人才的全面發(fā)展，就全面優(yōu)化人才培養(yǎng)總體設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究探討。馬燕[3]通過科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)調(diào)研，制訂出適應(yīng)理工科大學(xué)生特點(diǎn)和身心發(fā)展規(guī)律的培養(yǎng)策略。孟凡凱等[4]針對《工程熱力學(xué)》公式多、概念多、難點(diǎn)多的特點(diǎn)，為提高課堂授課質(zhì)量，從教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法兩方面開展了教學(xué)改革活動，取得了較好的教學(xué)效果。

三、軍校學(xué)員科學(xué)素養(yǎng)現(xiàn)狀分析

軍校本科學(xué)員畢業(yè)后，通常有兩條不同的道路。一是到部隊(duì)任職，二是考研深造。到部隊(duì)任職的學(xué)員會發(fā)現(xiàn)，在本科所學(xué)的許多甚至大部分知識，在部隊(duì)工作中是用不上的，導(dǎo)致學(xué)員產(chǎn)生“大學(xué)無用論”、“知識無用論”的思想。而實(shí)際上，大學(xué)教育的精華并不是知識，而是在學(xué)習(xí)的過程所形成的分析問題和解決問題的能力與方法，面對困難迎難而上的勇氣與信心，即所謂科學(xué)方法、科學(xué)思想與科學(xué)精神。有一種說法道出了大學(xué)教育的內(nèi)涵，即大學(xué)里學(xué)到的最有用的東西，是在若干年后，大部分知識都已忘卻后剩下的那些東西，而這些，實(shí)際上就是所謂的科學(xué)素養(yǎng)。以筆者自身為例，雖然現(xiàn)在從事教學(xué)與科研工作，大學(xué)所學(xué)的知識所剩無幾，但形成的學(xué)習(xí)與研究能力，特別是對知識的梳理、歸納、總結(jié)，對問題的分析等能力卻放之四海而皆準(zhǔn)，令筆者終生受用?？佳猩钤斓膶W(xué)員會發(fā)現(xiàn)，本科的以掌握知識為主的學(xué)習(xí)目的，和教員講授為主的學(xué)習(xí)方法全然行不通，大部分情況下，需要自己查閱資料，尋找方向，解決問題。而多數(shù)學(xué)員，在本科時(shí)并未受過系統(tǒng)的訓(xùn)練和培養(yǎng)，也未形成研究生所需要的基本科學(xué)素養(yǎng)。因此，導(dǎo)師通常不得不花費(fèi)大量時(shí)間，補(bǔ)上這一課。例如，筆者曾經(jīng)帶過兩個本科畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)員，竟然在本科期間從沒有使用過圖書館查閱文獻(xiàn)資料。學(xué)員的科學(xué)素養(yǎng)現(xiàn)狀令人堪憂，其培養(yǎng)問題不得不令我們深思。

以上所述問題本質(zhì)上都是學(xué)員的科學(xué)素養(yǎng)問題。學(xué)員的考試成績已經(jīng)較好地反映了對課程知識的掌握程度，而科學(xué)知識僅僅是科學(xué)素養(yǎng)的一個方面，并非科學(xué)素養(yǎng)的全部。

四、拓展教學(xué)內(nèi)容促進(jìn)科學(xué)素養(yǎng)提升

1.設(shè)立實(shí)際問題研討課，提高學(xué)員科學(xué)分析能力。針對課程內(nèi)容，筆者先后設(shè)立了熱力過程、熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律等三個實(shí)際問題研討課。

2.介紹科學(xué)人物與歷史，培育學(xué)員科學(xué)精神。在經(jīng)典熱力學(xué)發(fā)展史上，涌現(xiàn)了一大批卓越的科學(xué)家，為熱力學(xué)的發(fā)展與完善做出了巨大的貢獻(xiàn)，其中，僅獲得諾貝爾獎的就有5位。在教學(xué)過程中，講解基本定律和基本概念時(shí)，穿插介紹發(fā)現(xiàn)這一定律或提出這一概念的科學(xué)家及發(fā)現(xiàn)歷程，不僅可以增強(qiáng)學(xué)員學(xué)習(xí)興趣，還可以培育學(xué)員崇尚科學(xué)，勇攀高峰的精神。例如，在講授熱力學(xué)第一定律時(shí)，介紹能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)過程及做出貢獻(xiàn)的科學(xué)家。

3.開設(shè)拓展課教學(xué)內(nèi)容，開闊學(xué)員科學(xué)視野。結(jié)合課程內(nèi)容，先后開設(shè)了“溫度也能看得見——溫度測量技術(shù)”、“福音還是罪惡——制冷劑的那些事”、“靜態(tài)無氟的新型制冷技術(shù)——半導(dǎo)體制冷”等知識拓展課。這些拓展課內(nèi)容均是經(jīng)過搜集多方面的資料精心整理而成，內(nèi)容上屬于科普性質(zhì)，由課程的主體內(nèi)容引出，又與生活聯(lián)系密切，學(xué)員普遍覺得有意思，喜歡聽。

五、創(chuàng)新教學(xué)方法促進(jìn)科學(xué)素養(yǎng)提升

1.建立每章知識框圖，整體把握課程內(nèi)容體系。課程中存在大量較為分散、比較抽象的知識點(diǎn)，這些知識點(diǎn)在內(nèi)容體系上具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性和邏輯性，如果善于總結(jié)，將知識點(diǎn)規(guī)律化，對于學(xué)員掌握知識很有幫助。知識框圖是表達(dá)和揭示知識體系關(guān)聯(lián)性的圖表。

2.深化課程內(nèi)容，提高學(xué)員綜合分析與比較能力。課程中許多概念相互聯(lián)系，又相互區(qū)別，只有在比較中才能更好理解和把握。精心設(shè)計(jì)題目，從不同方面比較研究，可以有效地提高學(xué)員綜合分析能力。例如單級活塞式壓氣機(jī)工作原理和理論耗功一節(jié)，教材上比較了三種壓縮過程的理論耗功和終態(tài)參數(shù)，筆者將其進(jìn)一步拓展，壓縮后氣體在氣瓶中經(jīng)自然散熱后，氣瓶內(nèi)氣體壓力又將怎樣變化？通過這一深入的思考，可以得到結(jié)論，即經(jīng)自然散熱后，氣瓶內(nèi)氣體溫度都將等于環(huán)境溫度，而經(jīng)絕熱壓縮過程后充入氣瓶的氣體會再經(jīng)歷一個等容放熱過程，壓力將進(jìn)一步降低。從而再一次證明“定溫壓縮過程最有利”這一熱力學(xué)原理。

3.設(shè)計(jì)調(diào)查問卷，及時(shí)了解教學(xué)效果。為深入了解教學(xué)效果，在課程和考試結(jié)束后，筆者設(shè)計(jì)了調(diào)查問卷。內(nèi)容涉及授課內(nèi)容、授課方法、提問多少、考試難度、學(xué)習(xí)興趣等多個方面。

六、結(jié)語

教學(xué)有規(guī)律可循，但無固定模式，只有從課程特點(diǎn)出發(fā)，改變傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)方法，充分調(diào)動學(xué)員積極性，不斷轉(zhuǎn)變教育思想，更新教育觀念，才能從根本上提高教學(xué)質(zhì)量，全方位提升學(xué)員科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)出高質(zhì)量的人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]李永威.關(guān)于科普、科學(xué)和科學(xué)素養(yǎng)[J].清華大學(xué)學(xué)報(bào)（哲學(xué)社會科學(xué)版），2004，（01）：88-93.

[2]郭立峰.優(yōu)化人才培養(yǎng)總體設(shè)計(jì)錘煉面向未來戰(zhàn)爭的新型海軍軍官[J].海軍院校教育，2004，14（6）：5-8.

[3]梁園源.基于STS教育理念的理工科大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)對策研究[D].69重慶師范大學(xué)，2012.

[4]孟凡凱，楊立，寇蔚.提高《工程熱力學(xué)》課程授課質(zhì)量的實(shí)踐[C]//全國能源動力類專業(yè)教學(xué)改革研討會論文集，2014.鎮(zhèn)江：江蘇大學(xué)出版社：419-421.