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PBL教学法在精确制导技术课程教学中的应用
2020-05-06

马建军,李鹏,耿丽娜   

 国防科技大学智能科学学院,  湖南 长沙 410073

 

  :本文分析了精确制导技术课程的特点和教学目标,研究了基于问题式学习(Problem-based LearningPBL)的教学模式在精确制导技术课程中的应用,从教学实施中的问题提出、问题分析、问题引申、总结以及考核方式等方面详细阐述了精确制导技术课程PBL教学法的组织方法,教学实践表明PBL教学法能有效提高学生精确制导技术课程学习效果和实践能力。

关键词: 问题式学习 , 精确制导技术,教学模式, 学习效果,  实践能力,教育教学论坛

 

Application of PBL Teaching Method in Precise Guidance Technology Course

Ma Jianjun, Li Peng, Geng Lina

College of Intelligent Science and Technology, University of Defense Technology, Changsha 410073

E-mail: jianjunma @hotmail.com

 

Abstract: In this paper, the characteristic of precise guidance technology course is analyzed, and the problem based learning (PBL) method is introduced in course teaching which improves the teaching effect. Consider the guidance system for a precise guided weapon, the organization methods of application of PBL teaching method in precise guidance technology course are explained in detail. The procedure of PBL teaching method is discussed in detail including problem posing, problem analysis, problem extension and summary. Practice shows that the teaching reform inspires the enthusiasm of the studentsand greatly improves the students’  learning effect and practice capability

Key Words: Precise Guidance Technology, PBL, teaching mode, learning effect, practice capability

 引言

培养信息化条件下的军事技术人才,提高其运用精确制导武器打赢信息化战争的能力和素养,确保“能打仗、打胜仗”,无疑具有鲜明的时代性和紧迫性。为此,我校于2012年开始面向全校工科专业本科生开设了一门工程技术基础系列的公共选课程—“精确制导技术”。该课程是以信息化战争为背景,介绍各种精确制导技术在武器系统中的应用,以拓宽工科学生的视野、完善知识结构,启发学生思考我军武器装备应用中的实际问题,从而能尽快融入我军信息化建设进程,提高履行使命任务的能力。结合本校实际情况,本文针对目前“精确制导技术”课程教学中存在的一些问题,基于PBL教学模式在精确制导技术课程教学中的应用进行一些探讨

课程现状与特点

“精确制导技术”公共专业选修课主要讲授寻的制导、遥控制导、自主制导和复合制导原理以及精确制导武器攻防对抗等内容。通过课程的学习,使学生掌握和理解精确制导技术的基本原理和方法,一方面为今后运动与发展精确制导武器打下基础,另一方面也为今后怎样防御敌方的精确制导武器提供理论支持。

该课程涉及的内容广泛,教学内容多,教学学时又相对较少。通过学生的调查问卷发现,学生对该课程的反映,大致分为两类:一类是没有学过自动控制、信息处理等相关专业课程,感到听不懂,枯燥无味,进而产生 “仅仅为了学分来上课”的思想;另一类是基础较好的,具有一定的相关专业基础知识,或者是酷爱军事的“发烧友”,对讲授的技术原理都能接受,但不知道在具体武器装备中用在哪里、如何运用等。为了解决这两方面的问题,我们在教学实践中采用PBL教学法从教学内容、教学实施与课堂设计以及考核方式等方面进行了探索。

基于PBL的精确制导技术教学设计与实践

1)教学内容

针对公选课选修学员知识背景复杂的特点,采用专题的教学模式,整个课程分成6个专题进行授课,围绕具体的武器装备来讲解精确制导技术,且各有侧重点。专题一:精确制导技术概论;专题二:弹道导弹及其精确制导技术;专题三:防空反导导弹及其精确制导技术;专题四:空空导弹及其精确制导技术;专题五:飞航导弹及其精确制导技术;专题六:综合研讨。

其中,专题一中主要涉及三个方面:1精确制导武器和信息化战争;2精确制导武器的分类、组成及功能;3精确制导武器的核心精确制导技术。专题二至专题五依据于具体的精确制导武器(弹道导弹、防空反导导弹、空空导弹和巡航导弹等)来讲授具体的制导技术。专题六为学生分组报告与研讨课,以精确制导技术为主题的开展专题研讨。

2)教学实施

PBL(Problem based learning称为“基于问题的学习”或“问题导向的学习”,是上世纪60年代美国Barrows教授提出的一种自主学习模式[3]。倡导把学习过程设置于复杂且有意义的问题情境中,让学习者通过思考、讨论、合作解决问题,将需要掌握的知识隐含于问题之中[4]PBL模式的教学实施主要可分问题提出、问题分析、问题引申和总结这四个阶段。下面以教学内容中列举的“专题三 防空反导导弹及其精确制导技术”为例,阐述PBL教学法在实际教学中的课程设计与实践过程。

问题提出阶段:让学生在专题二的课程结束时观看美国的“爱国者”导弹与伊拉克的“飞毛腿”导弹在海湾战争中第一次交手的现场视频,由此引发学生对防空反导导弹的好奇,并设置以下问题要求学生自主分组查询资料并讨论。

①是什么样的技术使得防空反导导弹具有摧毁弹道导弹的能力?这一问题主要考察防空反导的基本概念

②防空导弹的发展历史及其技术特征是什么?这一问题主要考察防空反导导弹的发展历史和技术特点。

什么是遥控制导?这一问题通过对于遥控制导技术的介绍,引出需要学生掌握的指令制导、TVM制导的基本原理等知识点。

④什么是三点法制导?这一问题针对适用于遥控制导体制的三点法制导律进行讨论。

问题分析阶段:在该阶段,依据学生通过自主学习后在脑海中存在的疑问,一步步启发学生进入到本专题所涉及的知识点,顺利地导入将要学习的内容。通过视频、图片等将学生展示各个阶段防空导弹的发展概况,让学生们总结出每个阶段防空导弹所采用的制导技术及其特点。接着重点讲授防空导弹广泛采用的遥控制导技术:借用手电筒发射的光束让学生在讲台上模拟遥控制导技术中的驾束制导技术;借用无线遥控的玩具小汽车讲解遥控制导技术中指令制导技术,将“爱国者”导弹所采用的“TVM”制导技术提供给学生进行分析。这样防空导弹采用的遥控制导技术和TVM制导技术的原理在手电筒、玩具小汽车等教具的帮助下,已经深深地印刻在了学生的脑海里。

问题引申阶段:本阶段将通过设置问题引出下一专题的学习内容,对整个课程的知识点进行串行联系。针对相关知识点进行提问,并对于提高防空导弹的制导精度,让学生谈谈自己的看看,是否能让防空导弹带上“眼镜”?由此引出下个专题将要学习的寻的制导技术。这样适当地引导学生思考,将能有效调动学生主观能动性与学习积极性,提高学生自主学习以及解决问题的能力。

总结考核阶段:对本专题的知识点进行梳理,是学生能从整体上把握该专题所涉及的制导技术要点。在考核时加强学生对知识运用能力的考核,平时成绩主要以在课堂上小测试准确性、互动回答或提出问题积极性为主,专题六作为学生期末考核环节,要求学生在所学知识的基础上,对教师事先布置的主题进行分组的报告和研讨,这些主题往往是目前精确制导技术发展中的热点问题,如:高超声速武器的制导技术、无人机制导技术、反水面大型舰艇的弹道导弹制导技术等。这就要求学生在课下收集大量的文献,通过阅读和整理形成本小组的技术思路,再在课堂上通过汇报向其他组的同学讲解,并接受其他同学的提问,体现了学生的团结协作和运用所学知识解决新问题的能力。

结论

本文所进行基于PBL教学法的“精确制导技”课程教学设计与学习实践教学实践结果显示表明,PBL教学模式的优点在于真正能够做到以“学生为中心”学生在学习的过程中始终处于主导地位,能有效地激发了学生的学习兴趣形成了在互动学习中争先恐后回答问题的局面,并通过热点问题的报告与研讨,提高了学生分析和解决问题的能力,有助于提高教学质量。

参考文献

[1]  李有祥. 军事高技术与信息化战争[M]. 南京:东南大学出版社,2010.

[2]  付强,何峻,程肖等. 精确制导武器技术应用向导[M]. 北京:国防工业出版社[M]. 2010.

[3]  Matthew Choon-Eng GweeGlobalization of Problem Based Learning(PBL): Cross-Culture Implications[J]. Kaohsiung J Med Sci March 2008,  24(3).

[4]  张春飞,赵永华,张玉春.  基于问题的学习模式在计算机基础课教学中的应用研究[J]. 教育教学论坛, 2019, 2: 181-182.


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