華文深 王鵬 劉杰 應(yīng)家駒
摘?要:為進一步順應(yīng)新時代軍隊建設(shè)對新型軍事人才的需求,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主體意識,提升其分析、解決問題的能力,本文分析了研究性學(xué)習(xí)的內(nèi)涵、其對人才培養(yǎng)的優(yōu)勢以及對由“以教師為中心”向“以學(xué)生為中心”課堂轉(zhuǎn)變的作用與意義,并以“夜視技術(shù)與裝備”課程為例,提出了分層次研究性學(xué)習(xí)的教學(xué)模式,展現(xiàn)了該教學(xué)模式的設(shè)計環(huán)節(jié)、實施步驟、教學(xué)效果和注意事項。實踐表明,采用分層次研究性學(xué)習(xí)的教學(xué)模式,可以極大助力學(xué)生問題分析和解決能力的生成。
關(guān)鍵詞:研究性學(xué)習(xí);夜視技術(shù)與裝備;能力生成
Abstract:In?order?to?further?meet?the?needs?of?the?new?era?of?military?construction?for?new?military?talents,stimulate?students'?subjective?awareness?of?learning,and?improve?their?ability?to?analyze?and?solve?problems,this?paper?analyzes?the?connotation?of?researchbased?learning,its?advantages?for?talent?training,and?its?role?and?significance?in?changing?from?a?"teacher?centered"?classroom?to?a?"student?centered"?classroom,and?takes?the?"night?vision?technology?and?equipment"?curriculum?as?an?example,This?paper?puts?forward?a?teaching?mode?of?multilevel?research?learning,which?shows?the?design?links,implementation?steps,teaching?effects?and?precautions?of?this?teaching?mode.The?practice?shows?that?the?teaching?mode?of?hierarchical?research?learning?can?greatly?help?students?to?generate?their?ability?to?analyze?and?solve?problems.
Keywords:researchbased?learning;Night?vision?technology?and?equipment;Capability?generation
1?概述
現(xiàn)代戰(zhàn)爭作戰(zhàn)樣式的深刻變革以及高精尖技術(shù)在戰(zhàn)場中的不斷應(yīng)用對專業(yè)化新型高素質(zhì)軍事人才提出了更高的要求。在三位一體軍事人才培養(yǎng)體系中,軍隊院校教育是培養(yǎng)新型軍事人才的重要一環(huán)[1]。課堂教學(xué)是院校教育的主陣地,加強為戰(zhàn)育人的課堂教學(xué)改革,向課堂要質(zhì)量,大力推進能力生成型課堂建設(shè),最終讓學(xué)生主動學(xué)習(xí)、主動探究,是加快德才兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)、專業(yè)化新型軍事人才培養(yǎng)前進步伐的必然要求。
2?研究性學(xué)習(xí)的內(nèi)涵與優(yōu)勢
在教學(xué)中開展研究性學(xué)習(xí)是課堂教學(xué)改革的積極探索[24]。研究性學(xué)習(xí)于20世紀80年代興起,是指以問題或任務(wù)作為教學(xué)過程的初始點,以在教學(xué)活動中培養(yǎng)學(xué)生探究精神和實踐能力作為落腳點的一種現(xiàn)代式“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式[5]。其具體做法為:教員首先為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一種開放式探究的情景或項目,然后學(xué)生通過自主收集、分析、處理資料并輔之以教員指導(dǎo),實際經(jīng)歷問題完整處理過程,逐步架設(shè)出通往問題核心的解決路徑。通過以上過程,學(xué)生親身感受通過自身實踐產(chǎn)生新知識的過程,收獲問題解決過程中“淘盡黃沙始到金”的自豪感,進而學(xué)會學(xué)習(xí)、樂于學(xué)習(xí)、善于學(xué)習(xí)。
這種教學(xué)模式轉(zhuǎn)變了單一、“填鴨式”和“以教師為中心”的傳統(tǒng)課堂,讓學(xué)生不再產(chǎn)生只有在課上靠教員講解才能獲取知識的依賴感,使學(xué)生遇到問題能夠自主整理思路、尋找方法并加以解決,真正實現(xiàn)了學(xué)生的主體角色,潛移默化中使學(xué)生問題分析、解決與創(chuàng)造能力都得到提升,為學(xué)生將來快速應(yīng)對復(fù)雜、突發(fā)問題奠定能力基礎(chǔ)。
3?分層次研究性學(xué)習(xí)的環(huán)節(jié)與實施過程
“夜視技術(shù)與裝備”是我校光電信息科學(xué)與工程本科專業(yè)中一門兼具原理性和實踐性的專業(yè)課程,在光電裝備人才培養(yǎng)體系中占有重要地位。
從知識內(nèi)容方面來看,課程總體分為微光夜視技術(shù)與裝備、紅外熱成像技術(shù)與裝備兩大模塊,兩模塊內(nèi)容均堅持從理論到實踐、從技術(shù)到裝備的整體設(shè)計思路。首先,課程從基本原理入手,學(xué)習(xí)夜視系統(tǒng)的組成和功能實現(xiàn);其次,以典型裝備為主線,學(xué)習(xí)夜視裝備的具體工作原理和構(gòu)造;再次,在以上基礎(chǔ)上對裝備進行維護保養(yǎng)、技術(shù)檢查以及故障診斷排除等技術(shù)勤務(wù)操作;最后,從原理、構(gòu)造到運用與維護等多方面對夜視技術(shù)與裝備形成完備的知識結(jié)構(gòu)。課程結(jié)構(gòu)體系如下圖所示。
課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖
從能力生成方面來看,通過本課程學(xué)習(xí),學(xué)生能夠具備運用所學(xué)知識解決夜視裝備實際問題的能力,提高知識獲取、科學(xué)思維和實踐創(chuàng)新等方面能力,進而為順利解決崗位任職中碰到的新問題奠定良好的基礎(chǔ)。
為夯實學(xué)生夜視技術(shù)與裝備的理論知識,深入了解夜視裝備的實踐與應(yīng)用,生成與課程體系相適應(yīng)的問題解決能力。我們對“夜視技術(shù)與裝備”課程開展如下分層次的研究性學(xué)習(xí)。三個層次中,教學(xué)活動始終以學(xué)生為中心,教師是活動的組織者、指導(dǎo)者。具體分層如下:
第一層為基礎(chǔ)層,這一層次為問題解決的能力生成“固本強基”。該層次主要通過課程資源學(xué)習(xí)、書本知識傳授、課后習(xí)題訓(xùn)練、完成思維導(dǎo)圖繪制以及相配套的課程小實驗等方式使學(xué)生完成探究過程。教學(xué)過程聚焦線上線下混合式教學(xué):課前,由教員發(fā)布教學(xué)預(yù)告,通過在課程群中推送相關(guān)在線學(xué)習(xí)資源并提出學(xué)習(xí)要求,設(shè)置引導(dǎo)性、開放性問題供學(xué)生思考,學(xué)生帶著問題進行課程資源學(xué)習(xí),并嘗試通過自主分析、探究問題,完成相關(guān)學(xué)習(xí)要求;課上,教員結(jié)合學(xué)生反饋的問題,綜合運用啟發(fā)式、討論式等教學(xué)方法對難以理解的知識點加以引導(dǎo)整理,幫助學(xué)生解決自主探究過程中的疑惑;課后,學(xué)生根據(jù)上課情況再次通過依托查閱資料、回放在線資源、與教員當(dāng)面交流等多種方式查漏補缺并拓展學(xué)習(xí),自主構(gòu)建課程知識體系。
例如,在“光機掃描系統(tǒng)”一節(jié)學(xué)習(xí)過程中,教員課前布置自主二維光機掃描小實驗項目,學(xué)生首先通過課前學(xué)習(xí)了解光機掃描系統(tǒng)的概念、原理和構(gòu)成,在熟悉了基礎(chǔ)性知識的前提下,自主探索在非實驗室條件下如何進行光機掃描實驗,分析完成實驗所需道具(根據(jù)理論學(xué)習(xí),學(xué)生發(fā)現(xiàn)通過鏡子、手機前置攝像頭即可完成實驗)、所用方法以及所能達成的效果。課上,教員再次帶領(lǐng)學(xué)生體驗二維光機掃描實驗的過程,并在此基礎(chǔ)上總結(jié)重難點,使學(xué)生快速掌握光機掃描的技術(shù)內(nèi)涵,為后面學(xué)習(xí)掃描型紅外熱像儀構(gòu)造原理打下堅實的基礎(chǔ)。
第二層為裝備層,這一層次為問題解決的能力生成提供“創(chuàng)新驅(qū)動”。該層次主要采用對比分析的方法。由于夜視裝備有多種型號,并隨著技術(shù)的發(fā)展,更多型號還會不斷出現(xiàn)。然而,裝備型號雖多樣,但總體結(jié)構(gòu)原理相通,因此課堂通過先激其思而后開其意、先導(dǎo)其語而后達其辭的理念使學(xué)生進行裝備學(xué)習(xí)。教員在對典型裝備進行具體講解后,將多種型號裝備的結(jié)構(gòu)圖等通過局域網(wǎng)形式推送給學(xué)生,要求學(xué)生完成裝備性能分析、型號異同對比分析和應(yīng)用場景差異分析等任務(wù),學(xué)生可通過科技小論文、課程匯報、提問答辯、小組項目合作等多種方式完成教員布置的任務(wù),綜合提升學(xué)生運用所學(xué)知識解決體系化、復(fù)雜化、項目化問題的能力,真正使學(xué)生能夠融會貫通、觸類旁通并舉一反三。
例如,在“微光成像器件”一節(jié)的學(xué)習(xí)過程中,教員在講解完微光成像器件的基本構(gòu)成后,要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)并查閱資料結(jié)合自己思考,完成“以一名工程師的角度討論不同型號微光成像器件的更新?lián)Q代”這一課題。從學(xué)生任務(wù)的完成情況看,有的學(xué)生從器件尺寸的角度入手,完整論述了微光夜視器件小型化的更新?lián)Q代;有的學(xué)生從顯示圖像清晰化的角度,分析了成像圖像從模糊到清晰再到多彩的過程;有的學(xué)生做成科技小論文,并以課程匯報的形式向全班學(xué)生展示,他們從器件自身結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化的工程思維角度,以不斷發(fā)現(xiàn)問題、引入技術(shù)、解決問題的思路,結(jié)合微光夜視器件中新技術(shù)的融入進行技術(shù)劃代,從零代倒像式微光夜視器件開始,首先為解決增益問題,通過加入多堿光電陰極和光纖面板并級聯(lián)像增強器提升增益形成了一代級聯(lián)式微光夜視器件,通過將級聯(lián)像增強器升級為微通道板解決尺寸偏大的問題,一代升級成為二代?MCP式微光夜視器件,隨后為進一步提高器件光電靈敏度,出現(xiàn)了負電子親和勢(NEA)光電陰極,擴展了微光器件的光譜范圍,形成了三代NEA微光夜視器件,最后為解決成像中色彩單一的問題,出現(xiàn)了以全彩和融合夜視技術(shù)為代表的第四代數(shù)字化微光夜視器件。這些任務(wù)的完成不僅僅能使學(xué)生完成知識的梳理和積累,更能在其走向?qū)嶋H工作崗位后系統(tǒng)研究某一專題、解決某一類型問題時,提供思路上的啟示和方法能力上的指引。
第三層為實踐層,這一層次為問題解決能力生成提供“實踐平臺”。該層次關(guān)注夜視裝備的應(yīng)用,為在教學(xué)中融入想定情境,激發(fā)學(xué)生對裝備實踐認知的需要,這一層次采用更加貼近實際的任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)方法[67]。任務(wù)驅(qū)動教學(xué)強調(diào)任務(wù)教學(xué),主要分為三個步驟:首先,立足教學(xué)內(nèi)容、緊貼應(yīng)用背景、著眼可操作性三個方面精心開展任務(wù)設(shè)計,然后引導(dǎo)學(xué)生完成以任務(wù)布置、任務(wù)分析和任務(wù)完成為主線的任務(wù)實施流程,最后通過三級評價機制(小組自評、組間互評和教員點評)開展任務(wù)評價,鼓勵創(chuàng)新,指出不足。
在任務(wù)驅(qū)動教學(xué)方式帶領(lǐng)下,教員作為教學(xué)的籌劃者和指導(dǎo)者,在設(shè)置完一系列實踐性強、種類多樣的任務(wù)科目后,將課堂交給學(xué)生。學(xué)生在實施任務(wù)前,需熟悉裝備性能、結(jié)構(gòu)和保障方法等內(nèi)容;在任務(wù)實施中,需自主探索實施流程、方法以及注意事項,然后進行獨立思考或通過討論合作展開分析研究;在任務(wù)完成后的點評環(huán)節(jié),學(xué)生通過觀察、記錄、總結(jié)、對比和分析在任務(wù)實施過程中的問題,各抒己見,共同提高;最后再由教員與學(xué)生共同交流,復(fù)盤問題解決方案,歸納總結(jié)任務(wù)實施過程中的優(yōu)點與可參考之處。該方式真正使學(xué)生提升了裝備綜合運用、任務(wù)遂行與技術(shù)保障能力,使學(xué)生主動思考、相互協(xié)作、自主學(xué)習(xí)的熱情被激發(fā)出來,培養(yǎng)勇于探索、開拓進取的創(chuàng)新能力。
4?分層次研究性學(xué)習(xí)的注意事項
一是注意課時與課程內(nèi)容量之間的矛盾。教員在教學(xué)過程中既要完成教學(xué)大綱中規(guī)定的內(nèi)容,又要通過研究性學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生能力,這勢必導(dǎo)致在規(guī)定課時下難以完成規(guī)定的內(nèi)容,況且學(xué)生開展研究性學(xué)習(xí)也必然需要時間的積累才能具備能力上的收獲。為破解這一矛盾,教員要精心梳理課程內(nèi)容,使學(xué)生對重點、有利于能力生成的內(nèi)容開展研究性學(xué)習(xí),對破解課時與內(nèi)容之間的矛盾顯得尤為必要。
二是注重考核環(huán)節(jié)的改革。研究性學(xué)習(xí)以學(xué)生的能力生成為導(dǎo)向,因此課程考核中要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)“重期末輕平時,重知識輕能力”的考核模式,緊扣“以考促教、以考促學(xué)”的課程改革基本思路[8]。在平時考核中,注重根據(jù)三個不同層次任務(wù)的性質(zhì)檢驗學(xué)生知識分析、運用和裝備素養(yǎng)生成情況;在期末試題選取時,教員更要精心打磨每一道試題,提高問題靈活性,弱化傳統(tǒng)記憶性知識考核,加大能夠體現(xiàn)知識歸納、整理和綜合掌握情況以及分析、解決實際問題能力等方面的試題。
三是完善課程教學(xué)保障體系。在學(xué)生開展研究性學(xué)習(xí)過程中,良好先進的教學(xué)保障體系可以極大提升學(xué)生學(xué)習(xí)效率和效果。除了常規(guī)的多媒體及板書等教學(xué)手段外,需要教員充分運用實體儀器、示教系統(tǒng)、信息化教學(xué)資源等提升教學(xué)效果,營造良好的課內(nèi)外自主學(xué)習(xí)環(huán)境,實現(xiàn)教與學(xué)的深層次互動。在線上線下混合式教學(xué)模式下,教員可以依托在線教學(xué)平臺在課前發(fā)布預(yù)習(xí)公告;課上借助其搶答、隨機點名、投票以及隨堂測試等功能模塊輔助開展教學(xué);課后通過在線平臺推送學(xué)習(xí)資料并組織階段測試,進而完成課程的鞏固拓展。
四是積極構(gòu)建新型教材體系。除了傳統(tǒng)的紙質(zhì)教材以及儀器圖冊以外,需要教員立足學(xué)生研究性學(xué)習(xí)需求,積極構(gòu)建新形態(tài)教材。當(dāng)前,隨著教育技術(shù)、數(shù)字出版、軟件工程等領(lǐng)域的融合發(fā)展,逐步出現(xiàn)了以數(shù)字化教材為核心的學(xué)習(xí)資源數(shù)字出版模式,目前已經(jīng)成為國內(nèi)教材數(shù)字化改革的主要發(fā)展方向之一。相比于傳統(tǒng)紙質(zhì)教材的文字與二維圖表展現(xiàn)形式,數(shù)字化教材中可加載鏈接彩色圖片、動畫和視頻等資源,輔助學(xué)生開展沉浸式學(xué)習(xí),提升混合式教學(xué)模式下的自主學(xué)習(xí)效果。
五是輔導(dǎo)介入要適當(dāng)。盡管教員在研究性學(xué)習(xí)中不再以“知識權(quán)威者”的姿態(tài)出現(xiàn),但仍需對學(xué)生的學(xué)習(xí)活動給予適當(dāng)?shù)膸椭驼{(diào)控。教員需要合理制定教學(xué)目標,不可脫離為戰(zhàn)育人的導(dǎo)向而隨意設(shè)置任務(wù),在學(xué)生任務(wù)進行過程中,教員要及時了解學(xué)生任務(wù)的完成情況,及時對學(xué)生提出的問題進行答疑解惑。
結(jié)語
在高校課堂中實行研究性學(xué)習(xí)模式已成為高校教學(xué)改革的一種重要手段。本文以“夜視技術(shù)與裝備”課程為例開展了研究性學(xué)習(xí)的探索,運用了層次化的研究性教學(xué)模式,充分落實了“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念,多維調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、主動性和創(chuàng)造性,促使問題分析、解決能力進一步生成,為其他課程進行教學(xué)改革提供了有價值的參考,也為新型軍事人才的培養(yǎng)貢獻院校力量提供了有經(jīng)驗的推廣。
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作者簡介:華文深(1967—?),男,漢族,河北保定人,博士,副教授,研究方向:光電成像教學(xué)科研。