航天技術導論范文
時間:2023-12-28 17:39:19
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篇1
Wen Xin, Zhang Wenhao, Qin Yuqi
Shenyang University of Aeronautics and Astronautics, Shenyang, 110136, China
Abstract: Discussed the problem of knowledge structure which Chinese colleges and universities facing problems at the present stage, combining with the aerospace and aerospace general education. By their own personal experience, the author summed up the content, meaning and purpose of the aerospace and aerospace general education. Based on the analysis of various problems related to the “Introduction to aerospace technology” as a liberal textbook, this article given the teaching improvement and reform proposals about the textbook of aerospace and aerospace.
Key words: quality-oriented education; general education; aeronautics and astronautics
隨著高校課程改革的不斷深入,通識教育在高等教育中的地位和作用越來越受到重視。與此同時,由于科學技術和經濟的飛速發展,航空航天技術開始走進人們的日常生活,并影響著人們的思維和觀念。特別是近幾年來我國航天事業取得了世界矚目的輝煌成就,更加引起人們對航空航天技術的關注。為了適應時展的需要,目前國內很多知名高校先后成立航空航天專業,如清華大學、北京大學、浙江大學和西安交通大學等高校。與此同時,一些普通高校,如南京財經大學,也將航空與航天(也有的學校稱為航空航天技術概論或航空航天技術博覽)作為通識課。筆者結合自己的授課經歷和體會,并參考歐美高校開設通識課的教學模式,探究航空與航天通識教育教學內容、目的和方法等。
1 我國專業化教育模式的問題與通識教育
1.1 現階段我國高校人才培養模式面臨的問題
我國現階段的專業化教育模式是高等教育在特定時期(20世紀80年代)和特定社會背景(生產力亟待恢復)中的選擇,這個選擇盡管在當時有合理性,并對我國社會發展起到了積極作用,但卻不適應今天社會發展的需要。
我國目前的高等教育過分強調專業劃分,把學生的學習限制在一個狹窄的知識領域內,不利于學生全面發展。過去大學畢業生就業中的“專業對口”已經不再是一個最優目標了,高等教育的專業化做得越好,學生就越難適應變換了的工作,面臨的情況可能就越糟糕。
社會和技術發展日新月異,舊的工作崗位不斷消失,新的工作崗位不斷出現,高校里專業調整的步伐,無法跟上社會職業更新的速度。應對工作崗位的變化,既要培養學生的專業能力,又要培養學生的“一般”能力。
1.2 通識教育起源和目的
通識教育,國外稱“General Education”,也稱為“普通教育”“一般教育”“通才教育”等[1-4]。
通識教育源于19世紀[6-8],當時大學的學術分科過于精細、知識被嚴重割裂,于是提出通識教育,目的是讓學生對不同學科的知識有所了解,將不同領域的知識融會貫通。20世紀,通識教育成為歐美大學的必修科目。今天,歐美大學仍在不斷完善其通識教育。如哈佛大學的通識教育有著悠久的歷史,目前已經經歷五次較大的通識教育改革[7-10]。
在我國,通識教育的思想源遠古代?!兑捉洝分鲝垺熬佣嘧R前言往行”,《中庸》主張做學問應“博學之,審問之,慎思之,明辨之,篤行之”。古人認為博學多識就可達到出神入化,融會貫通。《論衡》認為“博覽古今為通人”。所以,通識教育旨在培養“通才”,它的培養目的是提高人的整體素質,強調整合不同領域的專業知識,重視培養人的思維方法及敏銳的洞察力,同時也重視培養人的情志等。
2 航空與航天通識教育的意義
航空與航天課程在我國一直是航空航天專業院校的公共必修課[1,2],其目的首先是為學生未來從事航空航天及其相關領域工作培養興趣,更主要的是為學生專業課學習奠定基礎,它在很大程度上起到了專業導論的作用。
近年來,我國一些普通高校將航空與航天課程納入通識教育,其教學目的包括如下幾個方面。
2.1 提高大學生的整體文化素質
大學教育的目的是培養全面發展的高素質人才,開展通識教育不僅能增加大學生專業課以外的知識,還可以拓寬學生的眼界。航空與航天課程,不僅可以幫助學生了解有關航空航天的基礎知識,同時還能潛移默化地影響學生的世界觀、人生觀和價值觀。
2.2 提升大學生的民族自豪感
中國作為東方的文明古國,向往飛翔的夢想由來已久,嫦娥奔月的美麗傳說,萬戶飛天的勇敢實踐,表明了古老的中國人渴望飛向藍天的美好愿望。通過航空與航天課程的學習,讓學生了解中國航天事業的發展和取得的矚目成績,學習偉大的航天精神,增強學生的民族自信心。
2.3 鼓勵大學生在困難面前勇于攀登
學生通過航空與航天課程的學習,了解航天先驅身上所具有的優秀品質和堅忍不拔的毅力。在航天開拓者的眼里,“只有想不到的事情,沒有做不到的事情”,通過這樣的教育,激發學生努力奮進,敢于開拓創新。
2.4 啟發學生規劃未來人生
航空與航天知識可以啟發和拓展人們的思維,尤其是航天器的出現,極大地推進了人類對宇宙的探索,人們對宇宙了解得越多,就越能感受到重新思索自身存在的價值的意義。飛過天的宇航員大多存在一個共識:“地球在宇宙中是非常渺小的,生命僅僅是宇宙形成過程中的一個產物?!庇浀糜形幻绹詈絾T說過,“昨天的夢想是今天的現實,今天的夢想是明天的現實?!彪S著人類對宇宙的認識,很多人開始重新思索這些問題,人類存在的意義何在?人類怎樣存在?
3 航空與航天通識教育的教材問題與改革
3.1 教材方面的問題
航空航天技術在非專業大學生眼里,是十分神圣的,因為宇宙的奧秘神秘莫測,很多大學生對航空與航天課程比較感興趣。作為通識課,目前我國沒有一本適合通識教育的教材,大多采用“代用”教材,如《航空航天技術概論》《航空航天技術》等,由此帶來很多問題。
(1)專業性很強
翻開《航空航天技術概論》教科書,插圖不少,可是大部分是平面圖、結構圖、流程圖和設計圖。對于非工科專業的大學生而言,內容過深,尤其是文科學生,沒有工程概念,理解起來非常困難。
(2)內容單調乏味
細看“代用”教材的文字內容,大多是定義和概念,枯燥乏味,對非專業學生而言,即便把這些內容熟記于心,又有何意義?另外,由于書本的空間有限,介紹性的內容往往類似于綱要。
(3)課后練習或思考題沒有價值
思考題是運用大腦思考后得出答案的題目,而目前的“代用”教材章節后的思考題,不適應時代的發展,以第一章課后思考題為例,“試述直升機的發展史,試述火箭、導彈發展史”,很多學生認為是“百度題”,學生只要靈活運用手中的工具,就可以“百度”到答案,這類題能算是思考題嗎?
(4)條理性很強帶來的問題
航空與航天是兩個明顯不同的概念和領域,盡管有聯系,但對于非專業的學生而言,不能混為一談。目前的大部分“代用”教材在內容安排上每章都是以飛行器設計為主線,航空器、航天器和導彈與火箭等內容相互交叉[1,2]。如不管是火箭發動機還是航空發動機,統統納入同一章節,對于非專業學生,理解起來稍顯費力。再如,《飛行器構造》這章內容中,既有航空器的構造,也有航天器的構造,根據整體教學效果分析,這種航空航天結構的相互交叉會導致概念的混淆。
另外,由于中國基礎教育多年形成的以學科為主導的教育模式,加之應試教育的長期導向作用,使基礎教育在單一學科教育上越來越深入,學科分化加劇,基礎教育功利性越來越明顯,而在人文、心靈和智慧等通識教育方面卻越來越弱化?;A教育已經走向思想單一、思維狹窄、僵化,缺乏思辨性、創造性思維的模式,對中華民族的智慧培養是非常不利的。
綜上所述,航空與航天作為通識教育課程,不是必修課的陪襯,更不是專業課的附庸,其重要性并不比專業課低。“君子性非異也,善假于物也”,學好航空與航天課程,掌握其相關知識,有助于學生在以后的生活與工作中更好地開闊思維。
3.2 教材改革的建議
對于航空與航天課程,只有拓寬知識面,全面介紹不同學科研究對象的特點,才能更準確地反映這門課的內涵。為使學生具備開拓新領域的基礎,課程內容應具有前瞻性,把本學科領域的最新學術成果、最新技術引入教學內容。在反映學科前沿的同時,拓寬學生的知識面。
航空航天技術涉及領域之廣是其他學科無法比擬的。因此,如何保持課程的完整性也值得探討。作為面向非航空航天專業學生的通識課,該課程內容應集知識性、趣味性于一體,需要教學內容豐富多彩,由風箏飛行延伸到飛機,由早期火箭延伸到各種導彈,由嫦娥奔月延伸到阿波羅飛船,由恐龍滅絕延伸到宇宙探索,讓學生在感興趣的實例中汲取航空、航天和航宇知識。國外有一本航天知識方面的書,名字起得非常好,叫“沒有公式的航空航天技術”,值得我們借鑒。
以筆者在神舟飛船、衛星及空間防御領域的工作體會以及在北京、南京幾所大學講授航空與航天知識的教學經驗來看,對于航空與航天的通識教育,其知識與內容應該注重“啟蒙”,致力于開展大眾化的教育,太過學術化反而會讓人失去興趣。教材應該具有趣味性,可以漫畫的形式展開?,F在已經有的《漫畫線性代數》《漫畫統計學》等一系列的趣味教科書,以漫畫的形式將知識傳授給學生,讓學生在欣賞之余學習到很多知識,兩全其美。航空與航天通識教育課程的教科書可以參照這種形式。
篇2
【關鍵詞】STS 教育;高中物理教學;應用
近年來,隨著國家在教育課程改革向縱深發展,新的普通高中課程使所有教師面臨前所未有的挑戰。因此許多一線的教師都有不少疑惑而在課堂教學方面也開始不少有效的探索。:對于高中物理這門屬于我國教育體系中基礎學科來說,要能夠真正的實現《普通高中物理課程標準》中的目標,那么在平時的物理教育教學中加強物理與技術以及社會的聯系那是必要的。因此,在實施物理教學的新課程目標,在課堂中中普及STS知識,以及增強學生的STS意識,進而推進物理的STS 教育,這對于我國普通高中的教育體系來說具有重要的意義。
1 物理學科與STS 教育
對于物理學科與STS 教育的分析, STS教育的概念以及物理學科STS教育的研究意義進行全面透徹的分析,下面對此進行簡單的闡述:
STS教育的概念。STS即是指Science Technology Society,也就是中文所說的科學(Science)、技術(Technology)、社會(Society),STS教育,這是目前科學教育體系改革中興起的新的科學教育思想,其目的在于能夠通過STS教育培養出具有科學素質的公民。STS教育主要強調的是理解科學、技術和社會三者的關系,從而能夠重視科學、技術對社會生產以及生活起到的作用,以及在實際教學中注重培養受教育的學生能夠主動發現問題以及解決問題的能力,以及強調在實際教育中的教學開放化、現代化以及社會化。
物理學科STS教育的研究意義。STS教育首先是在上世紀的60~70年代的西方各發達國家興起,由于全球化的加速以及社會科學技術迅速發展,這使得與科學技術發展有關的重大社會問題如環境、生態、人口、能源、資源等等也開始頻頻出現,高中物理學科的應用知識與這些問題是密切相關的,因此對于高中物理學科的STS教育從某些角度來看是能夠解決這些問題的,因此,高中物理學科的STS教育是必要的,也是物理學科教育的需要。
2 STS 教育在高中物理教學中的應用途徑
2.1 聯系生活,介紹物理學科發展新動態
在高中的物理教材中,與生活生產的相關的內容以及知識是非常多的,物理任課的教師在實際的教學中,應該主動的利用以及聯系這些與生活生產相關的物理知識進行物理的STS教育的滲透,也就是可以通過物理課堂的所學知識,對物理相關的STS教育進行具體的滲透。
比如,可以依據高中物理的課程標準,聯系物理課本的教學內容,向學生們介紹以及分析當前物理科學技術的進步,以及物理科學技術發展的新成果。典型的如,與我們密切相關的手機等等高科技電子設備的應用、現代航天技術、磁懸浮列車。以及各種新興高科技材料的應用等等。通過對這些學生們耳熟能詳的現代物理知識以及物理科技成果的介紹,可以使得物理課具有時代的氣息。
2.2 開展實踐活動
高中物理屬于高中教育體系中的基礎學科,注重的不僅僅是科學理論知識,對于實踐動手能力也是較為重視的。因此,在高中物理的實際教學過程中,任課教師應該多多開展物理的實踐活動,鼓勵學生自己動手參與實踐,從而中物理的實踐深刻的了解物理知識,進而能夠獨立思考問題以及解決問題。這也是物理學科滲透STS 教育較為科學可行的手段。
具體的來說,可以鼓勵學生多多參與到一些社會問題的研究中,典型的如能源問題的研究以及噪聲污染問題的研究等等,可以鼓勵學生利用自己所學所擁有的物理知識對這些問題進行解決。這不僅僅達到了鍛煉學生的目的,更培養了學生的社會責任感。
2.3 注意與其他學科結合
任何的知識都不是自稱一體的,社會是一個多元化的社會,知識自然也是多元化的。對于高中物理學科來說,物理與化學數學等等學科也是緊密相連的,因此,在物理的實際教學中,應該加強物理學科與其他基礎學科的聯系,這也是將STS 教育滲透到高中物理教學的重要手段。
比如,在進行《熱現象與規律》的教學中,在講解布朗運動時應該聯系化學的分子無規則運動以及生物的花粉運動等等;在進行《電磁場》的教學中,在講解電磁腸對于農作物植物生長的影響時,可以結合生物知識的講解;在講解《運動學》相關的知識時,可以結合數學知識講解。結合各科知識講解,不僅僅增加了課堂的趣味性,也能夠使得學生印象深刻,利于記憶。
總而言之,物理作為一門基礎學科,它對于科技,生活,社會來說都是有著特殊意義,物理是科技的基礎,在社會生活中也處處可以看到物理的滲透,因此,在進行物理的教學時,應該聯系生活的實際,將物理課堂上所傳授的知識與我們日程生活中的生產、科技緊密的聯系起來,從而能夠達到學以致用的目地。換言之,高中物理教師在對高中物理進行時,應該在教學中全面的滲透STS 教育,重視物理的STS教育,積極的探索在物理教學中加強STS 教育的方法和途徑,從而使得能夠全面的促進高中的物理教育,推動人類社會文明的前進。
參考文獻:
[1]趙學漱.STS 教育的理論和實踐[M].杭州:浙江教育出版社,2002
篇3
關鍵詞:信息技術;課堂教學;教學有效性
一、課堂教學有效性的概念
關于課堂教學有效性的含義,不同的學者有著不同的觀點。在本文中,筆者比較認同宋秋前教授的觀點,他認為,“有效教學是師生遵循教學活動的客觀規律,以最優的速度、效益和效率,促進學生在知識與技能、過程與方法、情感態度和價值觀‘三維目標’上獲得整合、協調、可持續的進步和發展,從而有效地實現預期的教學目標,滿足社會和個人的教育價值需求而組織實施的教學活動?!睆亩x中我們可以看出,課堂教學有效性的核心是,在課堂教學活動中,師生采用各種教學方式和教學手段,實現三維教學目標,獲得盡可能多的教學效果,最終使學生得到進步和發展。
二、信息技術在提高課堂教學有效性方面的作用
1.有利于突破教學重點和難點
案例1:楞次定律。
楞次定律是高中物理選修教材第三冊內容,這在高中物理教材中占有重要地位,講述的是感應電流(感應電動勢)方向的規律。運用傳統教學方法,學生很難理解楞次定律這個規律,在突破由實驗得出楞次定律和具體應用這個重點、難點時,學生總感到力不從心。教師運用多媒體技術化抽象為具體,通過計算機模擬把假象的磁感線生動具體地表現出來,把“阻礙”作用通過動畫模擬,演示原磁場方向、原磁場磁通量的變化以及感應電流的磁場方向,就能較好地化抽象為形象,極大地克服學生的思維障礙,使學生容易理解,易于建立物理模型,難點也就容易突破,有助于他們理解和掌握定律。
在高中物理課堂教學中,有很多的物理現象用傳統的教學手段難以讓學生理解和突破。因此,運用多媒體技術創設教學情境,可以模擬微觀或者宏觀世界的運動現象和規律,增強課堂的表現力,有利于重點和難點的突破。
案例2:天體運動。
通過神州九號發射視頻和模擬動畫,不僅豐富了航天技術的發展和宇宙航行、宇宙速度等知識點,更重要的是加深了學生應用萬有引力定律和牛頓第二定律解決天體運動問題的能力,使學生進一步掌握萬有引力定律的應用、飛船和空間站的運動、動量知識和機械能知識的應用(包括碰撞、反沖、火箭)。讓學生很好地突破飛船變軌和對接的難點,使物理知識在應用中得到升華。
多媒體技術是文字、圖形、圖像、聲音、動畫、影視等各種信息傳輸手段為一體,具有很強的感染力和表現力。多媒體技術在物理課堂教學中的應用,加深了對教學重點和難點的理解。利用多媒體技術等信息技術可以化抽象為具體,使教學更加形象、直觀,便于學生理解和掌握知識。特別是在抽象物理建模方面更有其優越性,它能夠動靜結合地演示一些物理現象,有效地控制變化的過程,從而便于學生觀察和思維,很好地突出重點、突破難點,提高課堂教學的有效性。
2.豐富課堂教學內容
(1)提供多種教學內容的呈現方式。隨著信息技術的發展,多媒體技術和計算機網絡技術在課堂教學中得到廣泛應用,為教學內容的呈現和傳遞提供多種可能。傳統的教學媒體,呈現教學內容的形式比較單一。相比之下,多媒體教學可以充分刺激學生的視覺、聽覺,利用圖片、音樂、視頻等形式傳遞教學內容。同時,利用計算機網絡非線性的組織結構特點,呈現出立體化的知識結構。信息技術為教學內容的多樣化呈現提供了技術支持。
(2)提供豐富的學習資源。Internet
是目前應用最廣泛的計算機網絡,它的開放性、非線性的組織信息資源的超媒體技術,能夠提供最大的知識空間。學生利用網絡所提供的信息服務功能,可以在這個無邊無際的信息空間自由探索。
(3) 虛擬現實技術豐富學生視野。信息技術可以突破傳統課堂的時空單一性,一方面借助豐富的視聽資料,可以讓學生親臨其境,體驗歷史某個時期的真實景象。另一方面,還可以利用虛擬技術,觀察到其他空間的景象。在地理課堂教學、生物課堂教學時,可以利用3D建模動畫、網上衛星觀測軟件、電子顯微鏡及觀察軟件等,使學生觀察到一些其他國家及地區、外太空、微觀世界的場景。而這些,都是傳統教學手段無法實現的。
3.延展課堂教學的活動空間
這里主要是指網絡課堂教學模式。隨著多媒體網絡技術的進一步發展,人們利用超文本方式組織和處理多媒體信息,也就是超媒體(Hypermedia)。它用一種類似人類聯想記憶的非線性網狀結構來組織信息,信息排列的順序也不是固定的,學習者可以根據自己所需按任意順序來提取信息,充分體現學生的自,突出學生的主體地位。
案例3:“Olympic Games”。
為了幫助學生更好地理解特定情景下的常用短語和對話,教師讓學生登陸可可英語網站(http://)。網站中“情景會話”欄目,分為11類不同情景。學生可以根據自身的興趣和需求,選擇相應的欄目,豐富相應的英語知識。
為了給學生充分展示口語水平的機會,利用該網站的“秀口語”欄目,可以實現互相學習、互相評價,極大地提高了學生的學習熱情,也便于教師及時了解和評價學生的學習情況。
現實中人們的生活常受時空的限制,生活在某一社區之內,只對這一社區的事物了如指掌?!癘lympic Games”這堂課,利用多媒體網絡,突破了課堂教學時空的限制,再現歷史場面,表現宏觀和微觀生物世界,模擬英美人士交談的真實情景。讓學生利用網絡進行英語的聽、說、讀、寫、譯等訓練,培養學生的語用能力和跨文化交際能力。合理利用計算機網絡,可以延展課堂教學活動的空間。
4.利用信息技術提高課堂教學評價效率
案例4:“無機非金屬材料”教學環節設計。
環節一:創設情境,引出課題。
環節二:瀏覽主題網站,自主學習。
環節三:問題探究,網上交流。
環節四:教師引導,學生展示。
“無機非金屬材料”這堂課在計算機網絡教室進行。教師事先設計開發了基于web-Quest模式下教學主體網站。學生通過主題網站進行自主學習。教師充分發揮計算機網絡的優勢,利用利用BBS留言板、網絡調查平臺和在線測試平臺,實時地與學生進行互動交流,第一時間對學生的調查結果和測驗結果進行評價統計,極大地提高了課堂評價的效率。
利用信息技術進行課堂教學評價有如下特點:第一,評價范圍廣,應用對象全??梢越⒔虒W評價的數據庫,學生根據自己水平進行階段性的評價,從低級到高級不斷進行螺旋式上升。第二,利用信息技術進行評價,免去了教師對作業逐一進行分析考察。節省了時間,提高了評價效率。第三,傳統的作業評價方式經過了布置作業、完成作業、批改作業等一系列步驟,持續時間長,達不到及時得到教學評價的效果,而信息技術支持下的教學評價在測試后可立即形成評價,及時得到反饋,評價效果好。
參考文獻:
[1]楊歡聳.現代教育技術概論[M].杭州:浙江大學出版社,2003.