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，對艦員學習知識、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際上都是科學技術(shù)問題，這就對學員的科學素養(yǎng)提出了較高的要求。本教學團隊以全方位提升學員的科學素養(yǎng)為目標，以《工程熱力學》與《傳熱學》課程主體內(nèi)容為基礎(chǔ)，通過拓展延伸的方法，挖掘課程蘊含的科學知識、科學思想、科學方法與科學精神教學素材，在課堂教學過程中不斷強化學員的科學素養(yǎng)，取得了較好的教學效果。

關(guān)鍵詞：科學素養(yǎng)；教學改革；素質(zhì)；實踐

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

一、引言

“科學素養(yǎng)”這一概念最早由美國教育學家科南特于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知識、并運用于科學研究、科學創(chuàng)新等方面能力的綜合反映[1]?？茖W素養(yǎng)通常包括科學知識、科學思想、科學方法和科學精神等內(nèi)容。

二、提升學員科學素養(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，不斷深化軍校教育內(nèi)涵在，不斷提高學員的綜合素質(zhì)，其中科學素養(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)外大量學者均對這一教育問題進行了深入研究。郭立峰[2]依據(jù)“合訓分流”組訓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)計進行了研究探討。馬燕[3]通過科學素養(yǎng)培養(yǎng)的教學實驗調(diào)研，制訂出適應(yīng)理工科大學生特點和身心發(fā)展規(guī)律的培養(yǎng)策略。孟凡凱等[4]針對《工程熱力學》公式多、概念多、難點多的特點，為提高課堂授課質(zhì)量，從教學內(nèi)容與教學方法兩方面開展了教學改革活動，取得了較好的教學效果。

三、軍校學員科學素養(yǎng)現(xiàn)狀分析

軍校本科學員畢業(yè)后，通常有兩條不同的道路。一是到部隊任職，二是考研深造。到部隊任職的學員會發(fā)現(xiàn)，在本科所學的許多甚至大部分知識，在部隊工作中是用不上的，導(dǎo)致學員產(chǎn)生“大學無用論”、“知識無用論”的思想。而實際上，大學教育的精華并不是知識，而是在學習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，即所謂科學方法、科學思想與科學精神。有一種說法道出了大學教育的內(nèi)涵，即大學里學到的最有用的東西，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，實際上就是所謂的科學素養(yǎng)。以筆者自身為例，雖然現(xiàn)在從事教學與科研工作，大學所學的知識所剩無幾，但形成的學習與研究能力，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，令筆者終生受用?？佳猩钤斓膶W員會發(fā)現(xiàn)，本科的以掌握知識為主的學習目的，和教員講授為主的學習方法全然行不通，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)學員，在本科時并未受過系統(tǒng)的訓練和培養(yǎng)，也未形成研究生所需要的基本科學素養(yǎng)。因此，導(dǎo)師通常不得不花費大量時間，補上這一課。例如，筆者曾經(jīng)帶過兩個本科畢業(yè)設(shè)計學員，竟然在本科期間從沒有使用過圖書館查閱文獻資料。學員的科學素養(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)上都是學員的科學素養(yǎng)問題。學員的考試成績已經(jīng)較好地反映了對課程知識的掌握程度，而科學知識僅僅是科學素養(yǎng)的一個方面，并非科學素養(yǎng)的全部。

四、拓展教學內(nèi)容促進科學素養(yǎng)提升

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

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

3.開設(shè)拓展課教學內(nèi)容，開闊學員科學視野。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，學員普遍覺得有意思，喜歡聽。

五、創(chuàng)新教學方法促進科學素養(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，這些知識點在內(nèi)容體系上具有較強的系統(tǒng)性和邏輯性，如果善于總結(jié)，將知識點規(guī)律化，對于學員掌握知識很有幫助。知識框圖是表達和揭示知識體系關(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)計題目，從不同方面比較研究，可以有效地提高學員綜合分析能力。例如單級活塞式壓氣機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”這一熱力學原理。

3.設(shè)計調(diào)查問卷，及時了解教學效果。為深入了解教學效果，在課程和考試結(jié)束后，筆者設(shè)計了調(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、學習興趣等多個方面。

六、結(jié)語

教學有規(guī)律可循，但無固定模式，只有從課程特點出發(fā)，改變傳統(tǒng)的灌輸式教學方法，充分調(diào)動學員積極性，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質(zhì)量，全方位提升學員科學素養(yǎng)，培養(yǎng)出高質(zhì)量的人才。

參考文獻：

[1]李永威.關(guān)于科普、科學和科學素養(yǎng)[J].清華大學學報（哲學社會科學版），2004，（01）：88-93.

[2]郭立峰.優(yōu)化人才培養(yǎng)總體設(shè)計錘煉面向未來戰(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生科學素養(yǎng)培養(yǎng)對策研究[D].69重慶師范大學，2012.

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