大学物理教学突出军事特的探索与实践
摘要该文阐述了当前形势下军校大学物理教学突出军事特的必要性,并结合大学物理的学科特点和教学实际,探索了在大学物理教学中有效突出军事特的几种方法,具体包括将大学物理教学内容与军事应用案例有机融合、增加例题/习题的军事应用背景、开展军事应用专题探究式教学、培养学生的物理思想方法和物理科学精神等。关键词
大学物理教学;军事特;军事应用
Exploration and Practice of Highlighting Military Charac⁃teristics in College Physics Teaching //GUO Dongqin,MIAO Jinsong,ZHANG Hui,HUANG Miaomiao
Abstract This paper expounds the necessity of highlighting military characteristics in college physics teaching in military academies under the current situation,and explores how to highlight military characteristics in college physics teaching in combination with the characteristics of college physics disci‐pline,including:organically integrating college physics teaching content with military application cases,adding military appli‐cation background of examples /exercises,carrying out military application thematic inquiry teaching,carrying out military ap‐plication thematic inquiry teaching,and cultivating students’physical thinking methods and physical science spirit.
Key words college physics teaching;military characteristics;military application
军队院校不同于普通高等教育院校,培养为军队建设
服务的军事人才是军校育人的首要目的。2019年11月习近平主席在全军院校长集训开班式上的重要论述[1],再次启示了军队院校的为战育人职能:军队是要打仗的,军队院校必须立起为战育人鲜明导向,一切办学活动都要聚焦能打仗、打胜仗[2]。大学物理作为一门重要的通识性必修基础课程,它以物理学基本知识为内容,涉及自然科学和军事技术的各个领域,是自然科学和军事科学的基础;物理学的基本原理是高新技术的源泉,是军事技术革命的重要力量;物理学科学精神的熏陶有利于新型军事人才严谨态度和顽强意志的养成。因此,大学物理课程在培养高素质新型军事人才方面具有重要的作用和先天的优势。可以说,军校大学物理教学突出军事特是军队院校教育转型和培养高素质新型军事人才的必然要求,对打赢未来信息化战争具有重要意义。
1大学物理教学突出军事特的必要性
军队院校大学物理教学必须紧跟部队建设发展实际,为战教战,向实战聚焦。为此,2018年中央军委训管部组织制定的军队院校大学物理教学大纲对此提出了明确要求,特别提出要加强物理与军事问题的融合,将军事应用典型实例引入教学。然而,当前的大学物理课程存在与部队训练和军事应用联系不够紧密的脱节现象,教师在授课时也侧重于知识的传授、定理的推导,较少将物理原理联系实际,将物理知识与军事技术相结合,难以满足部队的实战化需求。
大学物理教学突出军事特的探索与实践
郭东琴
苗劲松
黄淼淼
(信息工程大学
河南·郑州
450001)
中图分类号:G642.1
文献标识码:A
DOI:10.16871/jki.kjwhc.2021.05.016
作者简介:郭东琴(1981—),女,河南驻马店人,硕士,副教授,从事大学物理教学研究;苗劲松(1969—),男,陕西西安人,硕士,副教授,从事大学物理教学研究;张晖(1985—),女,河南濮阳人,博士,副教授,从事大学物理教学研究;黄淼淼(1981—),女,河南信阳人,硕士,讲师,从事大学物理教学研究。
还在流浪周杰伦2021年第15期总第531期
No.15,2021Sum
No.531
The Science Education Article Collects
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部分军校学生认为他们学会专业课和军事课就够了,学习大学物理课程没用,因此存在学习大学物理
动力不足、学习积极性不高的现象。究其原因,他们对大学物理在军事技术和武器装备中的作用认识不够,对大学物理在新型军事人才科学素养和军事素质培养中的重要性认识不足。因此,有必要通过在大学物理中突出军事应用,分析物理原理在武器装备和军事高新技术中的应用,让学生切实感受到大学物理对他们未来学习和工作的重要性,从而让他们爱学大学物理、愿学大学物理,激发他们学习的内在动力和自主学习意识。
物理学本身包含丰富的物理思想和科学方法,物理学家在探索物理规律的过程中体现出求真务实的精神和勇于创新、刻苦钻研的品质。通过物理学科思想和科学精神的渗透,能够引导学生树立科学的世界观,潜移默化地培养学生良好的创新思维和品质意志,充分发挥大学物理在科学素养和军事素质培养中的育人功能。
因此,大学物理教学突出军事应用势在必行。要响应“以战教战,聚焦打仗”的军事人才培养新要求和中央军委关于军队院校大学物理教学大纲的新规定,改变当前大学物理教学与军事技术联系不够紧密、难以满足部队实战化需求的现状,激发学生的学习兴趣,培养学生应用物理原理解决实际问题和改进武器装备技术的能力,培养新型军事人才所需的科学文化素质和军事素质。
2大学物理教学突出军事特的方法探索
2.1将大学物理教学内容与军事应用案例有机融合
正如吴王杰教授[3]所说:“一个出的案例,是教师与学生就某一具体事实相互作用的工具;一个出的案例,是以实际生活情境中肯定会出现的事实为基础展开的课堂讨论,是进行学术探讨的支撑点。”在大学物理教学中突出军事应用的一个重要途径就是引入军事应用案例,结合军事训练、武器装备、军事工程技术和学生后续专业课程的学习,整理出军事应用案例,建立军事应用案例库,实施案例教学[4-5]。
相公十四
在实施案例教学时可以从军事应用实例出发提出问题,然后进行分析、归纳,建立物理模型,最后运用所学物理知识来解决实际问题。比如在讲解角动量守恒定律这一节内容时,课堂教学以军事实战案例为切入点,播放美国阿帕奇武装直升机短视频,提出“单旋翼直升机为什么要安装尾桨,它有什么作用?”的问题,以此激发学生的学习欲望,引发学生思考。然后结合案例讲解角动量守恒定律内容,再通过问题引导学生主动分析直升机尾桨问题,建立模型,解决问题。最后举一反三,让学生思考安装有转向相反的两个尾桨的原理以及单双杠、跳高等军事训练中蕴含的相应物理规律,使学生在系统获取物理知识的基础上做到理论与实际的紧密结合,学以致用,提高训练效果和岗位任职能力。再比如,在讲解光栅衍射时可以引入相控阵雷达这一军事应用实例,不仅可以加深学生对光栅方程的理解,使其了解相控阵雷达这一特殊天线体制雷达的基本工作原理,还可以让学生认识到光栅方程不只是一个物理公式,还是相控阵雷原理的理论基础,向学生说明物理学发展对军事技术变革的影响。
2.2增加例题/习题的军事应用背景
在大学物理教学中,注意深挖物理知识与军事应用之间的联系,引入具有军事应用背景的例题/习题[6]。把军事应用渗透在具体的例题/习题中,不仅能让学生掌握其中所蕴含的物理知识,又能促进学生从军事应用角度认识物理规律,培养他们应用物理原理解决实际问题的能力。具体可以对已有的例题/习题进行改进,对其赋予相应的军事应用背景;也可专门针对一定的军事技术或武器装备进行简化和分解,依据相关的性能参数,将其还原为物理学的基本理论,从物理的视角建立模型,并应用大学物理中的概念、定理、定律等予以求解,最终形成具有军事特的例题/习题。
比如,我们知道动量守恒定律是自然界的一条普遍规律,而反冲运动是动量守恒定律的体现。在讲解动量守恒定律时,不是单纯地设置例题/习题来让学生求解一个物体的反冲速度,而是引入火炮发射的军事背景,让学生求解炮车发射炮弹时炮车的后座问题;这样既能加深学生对动量守恒定律的理解,又能使学生了解到早期火炮没有反后座,发射炮弹时炮架会大幅度后移,炮兵需要重新调整炮位才能发射下一发。再比如,在讲解电磁学中的安培定律时,可以以我国舰载机的实际设计参数为例,让学生根据磁场对通电金属炮弹的安培力,估算电磁轨道炮可获得的发射速度,以此了解电磁轨道炮巨大的杀伤性与先进性。
2.3开展军事应用专题探究式教学
针对大学物理力学、热学、电磁学、振动与波、光学以及近代物理几部分内容,每部分内容我们专门
抽出2个学时,结合相关内容的军事应用开展专题探究式教学,引导学生探究物理原理在军事训练、军事技术和武器装备中的应用。具体让学生以小组为单位对物理原理的军事应用进行文献资料整理、合作探究,形成研究报告,最后以课堂演讲、成果交流的形式展示给大家,并将学生的探究情况计入平时成绩。通过军事应用专题探究式教学,培养学生应用物理原理解决实际问题的能力,提高学生的军事素质。
比如,力学部分布置的课题有(学生可以对范围内课题或其他感兴趣的课题进行探究):(1)搜集和整理常规武器、制导武器的速度、加速度、弹道轨迹,讨论和分析运动学原理和参数在作战训练中的运用;(2)GPS导航的物理原理及其应用;
(3)从空气动力学角度研究伞降、高速列车、潜艇所受阻力与速度之间关系,通过计算(编程)得出结果,并研究其在军事训练中的应用;(4)研究惯性导航的物理原理,比较惯性导航、雷达导航、激光导航等主动与被动导航的特点及其在军事中的应用;(5)研究角动量定理、角动量守恒定律在体育训练、武器装备中的应用。
2.4培养学生的物理思想方法和物理科学精神
2.4.1通过物理思想方法渗透,促进学生军事谋略的形成
物理学之所以重要,不仅在于它对客观世界的规律做出了深刻的揭示,
伤不起 歌词更在于它在发展过程中形成了一整套丰
教改教法
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富而独特的思想方法体系——物理学思想方法[7]。这些思想方法深刻地影响着人类的思维方式和社会生活,同样也影响着人们对军事活动的认识,对军事策略[8]的谋划发挥着重要作用。在大学物理教学过程中对学生进行物理思想方法渗透,是培养高素质新型军事人才科学思维和创新素质的有效方法,对军事策略的谋划具有重要作用,能够提升军事学院学生的战斗力[9]。
比如物理学中的“隔离体法”,指的是由于绝大多数物体都是相互关联、相互作用的,在解决力学问题时为求方便,常将研究对象与其他物体隔离开来,单独进行受力分析,分清系统的内力和外力,运用相应的定律来分析和求解。“隔离体法”的核心是要全面地分析事物,而这种纵观全局的思想与相关军事人员在战争中对战争形势的分析思路非常相似。在研究战争形势、谋划军事策略时,必须仔细研究影响战争的所有内外因素,只有把敌我双方的地形、武器、人员等因素研究清楚,充分利用外在条件和调动内在因素,才能取得战争的胜利。再如,在教学大学物理时我们经常使用“先化整为零,再取零
为整”的方法,在求连续带电体周围的电场强度分布时,就是先把研究对象无限分割为点电荷,利用库仑定律求点电荷周围的电场强度,再无限求和得出连续带电体周围的电场强度分布。同样,在战争中我们只有认真分析、掌握每一个局部的特点,才能运筹帷幄、决胜千里。
2.4.2通过物理科学精神的养成,凝聚学生的实战精神
物理学虽然是一门理科学科,但却有着很强的人文素质教育功能。物理学家的科学理想、献身精神、创新精神、爱国情怀等都是培养新型军事人才的极好素材。在教学中穿插一些物理学家的生动事例,介绍科学家为我国科技和国防事业做出重大贡献的先进事例,既能够培养学生的科学态度、科学素质和工程素质,又能够培育学生的优良品德和良好作风,还能够激发他们顽强拼搏的意志、民族自豪感和爱国主义精神。
比如在讲解电磁感应定律时,通过穿插讲解著名物理学家法拉第经过十年上千次的艰辛实验才发现电磁感应定律的故事,增强学生克服困难的勇气和信心,培养学生坚韧不拔的精神,凝聚学生的战斗精神。再比如在讲解光栅衍射时,通过介绍中国科学院长春光机所十年磨一剑,最终取得了大尺度光栅方面的创新成果,结束了我国高精度大尺度光栅受制于人的局面,激发了学生的爱国主义情怀和民族自豪感,培养学生敢于担当、勇于创新的科学精神。
3大学物理教学突出军事特的实践效果
通过突出军事特的一系列实践探索,大学物理教学取得了较好的效果。主要体现在以下几个方面:一是大大提高了学生学习大学物理的兴趣。通过在大学物理中加强军事特,使学生切实感受到大学物理知识与部队实际需求的紧密联系,学好大学物理对将来的学习和工作有很大帮助,大大激发了他们的学习欲望和学习热情。通过将鲜活的案例引入课堂教学、军事专题探究式教学中,大学物理课堂气氛比以前更加活跃,学生也由被动学习向自主研讨式学习转变。二是有效提升了学生理论联系实际、应用物理原理解决实际问题的能力。通过将具体的军事应用案例引入课堂,引入具有军事应用背景的例题/习题等,让学生不仅了解了物理学基本原理,而且能够对相关的军事问题有所思考,实现了在知识教育的基础上对学生科学文化素质和军事素质的培养。三是显著提升了大学物理教学的效果,激发了学生参加物理学术竞赛的热情。军事应用专题探究式教学方式能够激励学生主动了解物理学在军事高科技前沿领域中的应用,培养他们的实践能力和创新素质,有的学生甚至还撰写了《空气阻力对弹道的影响研究》《螺旋桨的旋转方式对直升机飞行稳定性的影响》等论文。四是潜移默化地提高了学生的战斗力。通过物理思想方法和物理科学精神的渗透,在无形中提高了学生的思维能力,使其能够利用科学的方法来提升军事训练效率,锻炼自身的意志,进而培养学生的民族自豪感和爱国主义精神。
4结语
在大学物理教学中突出军事特是适应信息化战争的需要、培养新型高素质军事人才的必然要求。通
过采用将大学物理教学内容与军事应用案例有机融合、增加例题/习题的军事应用背景、开展军事应用专题探究式教学、培养学生的物理思想方法和物理科学精神等几种方法突出大学物理教学的军事特,能够显著提高学生学习大学物理的兴趣和效果,真正实现大学物理教学为战育人、向实战聚焦。
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编辑张效瑞
教改教法48

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