潘辰境 沈瑾 刘荣铁 冼小娱 孙亮亮 吴梓淳 魏锐
国防科技特色课程是指以国防科技为主题,以国防科技人才培养为目标,以国防科技知识和情景为内容的特色课程。为响应党的二十大“深化全民国防教育”的部署要求,系统设计面向中学生的国防教育内容是必要的[1]。基于这一背景,本研究结合中学生的兴趣和能力,设计出一套以国防科技为主题的特色课程体系,旨在培养学生的科学基础、工程能力、国防意识和爱国精神。本研究从“课程目标框架建构”和“课程内容结构设计”两个方面展开研究,并针对课程内容选择、探究活动设计与教学方式选择提出了具体的实施策略建议(见图1)。
国防科技特色课程的目标框架建构
为了构建具有国防科技特色的课程体系,首先要明确该体系的培养目标,即培养具有国防科技特色的人才。这一目标涵盖了两个重要方面:一是符合现代化国防科技需求的人才,二是突出工程与技术特点的人才。本研究对这两个方面进行了调研分析。
为描绘现代化国防科技人才特征,本研究针对习近平总书记关于国防科技人才培养的重要指示《习近平谈治国理政》[2],国防相关权威文件《全民国防教育大纲》[3]《关于加强和改进新时代全民国防教育工作的意见》[4] 等,以及国防科技领域的专著、学位论文、期刊等文献进行了深入的内容分析,并对军事领域专家进行了访谈,综合提取出了现代化国防科技人才的特征。
为确定工程与技术特色人才特征,本研究調研了国内外面向职业教育的工程与技术能力/素养框架,如中国工程教育专业认证协会学术委员会组织制定的《工程教育认证标准》(T/CEEAA 001-2022)[5]、美国工程与技术认证协会(ABET)及工程认证委员会(EAC)[6]、欧洲工程教育认证联盟(EUR)及工程认证委员会(ACE)所指定的工程与技术素养框架[7]。同时关注国内外面向中小学教育的工程与技术能力/素养框架,如《美国新一代科学教育标准》[8](NGSS)、美国国家评估委员会2013年颁布的《2014 NAEP 技术与工程素养评估框架》[9]、国际技术与工程教育家协会(ITEEA)2020 年发布的《技术与工程素养标准:技术和工程在STEM 教育中的作用》[10],并结合我国义务教育阶段科学[11]、信息科技[12]、通用技术课程标准[13],以及普通高中信息技术[14]、通用技术课程标准[15],综合提取出了工程与技术特色人才的特征。
基于以上人才特征,本研究结合建构教学目标框架已有的方法论,提出了国防科技特色课程目标体系建设的3 个原则。
原则1:突出精神、意识、信念等价值观的引领;
原则2:领域专用(国防领域)与基础通用相互支持;
原则3:工程与技术为重要发展点,着重在目标体系中体现。
根据“现代化国防科技人才”特征的关键词和“工程与技术特色人才”特征的关键词,结合3 个原则,本研究确定国防科技特色课程目标体系的一级维度为国防精神、国防科技探究和国防工程实践。
“国防精神”维度
优秀的政治素养与家国情怀、爱国爱党与关心国防 政治素养是指人们在政治思想、政治觉悟、政治道德等方面的修养和素质,直接关系到其是否具有良好的政治意识和行为;家国情怀是指对祖国的深厚感情,是一种爱国主义情感,是中华民族的精神纽带;爱国爱党则是基本的思想和行动准则;关心国防强调人们对国家安全和军队建设的关注和支持,是维护国家安全和发展利益的重要方面。这些方面相互联系、相互促进,共同构成了国防精神的子维度。
严格的纪律意识与保密精神、国家安全与法制观念 国防科技人才需要具备高度的纪律意识和保密精神,以确保国家机密和军事机密的安全,同时还需要具备深厚的国家安全意识和法制观念,以保障国家安全和发展利益。该维度是国防科技特色人才区别于一般科技人才的显著特征。
高尚的个人志趣与人生理想、崇军尚武的思想观念、居安思危的忧患意识 高尚的个人志趣与人生理想可以激发国防科技人才不断进取、不断创新,为国家的科技进步和发展作出更大的贡献;崇军尚武的思想观念可以帮助国防科技人才更好地了解和掌握军事技术,为国家的军事建设提供有力支持;居安思危的忧患意识可以帮助国防科技人才在工作中更好地预见和应对各种风险和挑战,从而更好地保障国家安全。
极致的钻研态度与合作能力 钻研态度可以帮助国防科技人才更好地掌握和应用各种技术,从而为国家的安全和发展提供有力支持;合作能力可以帮助国防科技人才更好地与团队成员协作,共同完成任务,提高工作效率。
“国防科技探究”维度
丰富的实践经验与动手能力 实践经验可以帮助更好地了解和掌握各种技术,从而为国家的安全和发展提供有力支持;动手能力可以帮助更好地将理论知识转化为实际应用,提高工作效率。
国防知识掌握与装备科技认知 掌握国防知识可以帮助更好地了解国家的安全形势和发展需求,从而更好地为国家的安全和发展作出贡献;装备科技认知可以帮助更好地了解和掌握各种武器装备的性能和特点,为国家的军事建设提供有力支持。军事思想理解与系统统筹思维 军事思想理解可以帮助更好地了解和掌握军事理论,为国家的军事建设提供有力支持;系统统筹思维可以帮助更好地协调各种资源,从而更好地完成任务,提高工作效率。
“国防工程实践”维度
工程问题分析与信息观察评估 工程问题分析可以帮助更好地解决各种工程问题,提高工作效率;信息观察评估可以帮助更好地了解和掌握各种信息,从而更好地预见和应对各种风险和挑战,保障国家安全。
现代工具使用与解决方案开发 现代工具包括各种先进的软件、硬件、网络、平台等,它们可以提供强大的数据处理、信息获取、知识共享、协同创新等功能;解决方案开发是指根据实际需求,运用现代工具和创新思维,设计和实施有效的解决问题的方法和步骤。
创新设计制作与物化成果表达 创新设计制作可以帮助更好地开发和改进各种武器装备,提高其性能和效能,为国家的军事建设提供有力支持;物化成果表达可以帮助更好地将研究成果转化为实际应用,提高工作效率。
国防科技特色课程的内容体系搭建
为搭建符合国防科技特色课程人才培养目标的课程内容体系,本研究首先梳理我国军工特色校的专业课程体系,通过借鉴军工专业课程的分类方式,明确国防科技特色课程的内容体系的核心知识分类;同时梳理我国国防领域的分类方法,通过明确国防科技的应用场景划分,作为国防科技特色课程的内容体系的情景素材分类。
国防科技特色课程的知识内容
本研究首先对我国军工高校的国防科技特色学科的课程体系进行调研,以作为中学国防科技特色课程的内容参考。在充分考虑相关知识的基础性和迁移性的前提下,提炼相关课程的课程内容,并分为基础知识、核心知识和通识知识3 个层次,其中基础知识包括数学与自然科学类、工程基础类和语言类内容;核心知识包括光学类、机械类、电子类、计算机类和力学类内容;通识知识包括思政类、军理类和体育类内容。
国防科技特色课程的情景素材
另一方面,本研究为了确定国防科技特色课程的情景素材,对《中国军事百科全书》[16] 《中国儿童军事百科》[17] 等国防科普专著进行梳理,提出了情景素材的三级维度。
一级维度包括航空宇航科学与技术、船舶与海洋工程技术、兵器科学与技术、军用电子和核科学技术五大领域,是国防科技特色应用的五大场景。在此基础上,进一步细分该领域下的典型军工应用素材作为二级维度,例如航空宇航科学与技术领域中包含火箭、导弹、卫星等典型素材。三级维度精选了我国国防科技的重要成就作为情景素材,以期促进学生了解我国在航空、舰船等诸多领域的发展历程和创新突破,例如二级维度“火箭”下的“长征系列运载火箭”。以上三级维度共同构成了国防科技特色课程体系的情景素材框架(见表1)。
国防科技特色课程内容的分析框架
结合国防科技特色课程的知识内容和情景素材,本研究提出了国防科技特色课程内容的分析框架,包括核心知识和应用情景两个维度。核心知识是指在国防科技领域中必须掌握的基本概念、原理、方法和技能,是学生理解和运用国防科技知识的基础;应用情景是指国防科技在实际军工领域中的具体应用,是学生展示和检验国防科技知识的场景。核心知识和应用情景相辅相成,共同构成了国防科技特色课程的内容体系。
核心知识维度包括光学类、机械类等6 个知识领域,是国防科技特色课程的核心知识内容。应用情景维度分为航空宇航科学与技术、船舶与海洋工程技术等5 个一级维度,并进一步细化为火箭、导弹等二级维度和長征系列运载火箭、东风系列导弹等三级维度,构成了承载核心知识的典型任务情景。
本研究提出的国防科技特色课程内容的分析框架,可以用于对学校已有课程进行分析和评价,清晰地了解学校课程在核心知识和不同应用情景之间的关联和分布,从而对现有课程进行匹配和优化。针对每个应用情景领域中缺少的课程,学校可以结合自身的资源条件,逐步规划和建设补充课程。在整体课程结构上,学校可以采取两种策略:一是在不同的应用情景领域进行均衡的课程布局,在每个领域选择一个切入点进行课程设计;二是根据现有的课程资源和发展目标,在某一应用情景领域形成课程集群。在具体课程组织上,学校也可以根据分析框架进行多样化编排。以应用情景维度的“船舶与海洋工程技术—载人潜航器—蛟龙号载人潜水器”为例,该素材可以作为一个课时中的小案例,可以作为一个完整的项目任务,也可以作为一门独立的探究课程。
国防科技特色课程的实践路径建议
为了实现国防科技特色课程的培养目标,除了设计具有针对性和有效性的内容体系外,还需要考虑具体实践路径的变革。本研究根据国防科技特色课程的培养目标和内容体系,提出了以下实践建议,以支持国防科技特色课程的有效实施。
精选我国国防科技的重要成就建设课程内容和情境素材 教师通过展示我国国防科技的重要成就,可以让学生了解我国在航空、舰船等诸多领域的发展历程和创新突破,在拓展学生视野和思维的同时,激发学生的爱国热情和民族自豪感。例如以长征系列火箭、深海勇士号载人潜水器等作为情景素材。
挖掘重要成就中突显国防精神的科研过程与故事 教师在使用国防科技素材时,一方面需关注素材中所蕴含的科学技术的本体知识,另一方面也需关注国防科技活动中对应的真人真事,即国防科技工作者在科研过程中所体现的精神品格。将人文教育与科学教育进行整合,实现精神层面育人目标的达成。
注重知识与方法的基础性和迁移性 教师在进行教学素材选择时,参考框架中应用情景的核心维度的同时,需选取适合中小学学段的知识内容,注重该情景素材下知识方法的基础性与迁移性。即虽基于某一国防科技领域的情景素材传递知识与方法,但该知识与方法可迁移至其他应用情景,以此助力学生多样化的职业发展。
设计体现国防科技素养特色的探究与实践活动 通过设计与国防科技相关的探究与实践活动,让学生接触多元化的知识内容和方法技能,促进学生跨学科、跨领域的知识整合和应用,激发学生的创新思维和创造力,提高学生解决问题的能力。
倡导基于问题解决的学习、基于项目的学习等教学方式 以真实问题作为驱动,学生经历问题解决、项目任务达成的全流程,过程中激发学生学习主动性和创造性,发展国防精神,提高国防科技探究能力与国防工程实践能力,促进合作与交流,最终培养对国家国防事业充满感性热爱与理性认知的学生。
参考文献
[1] 马丹.深化新时代国防教育,中小学怎么教.光明网,https://junshi.gmw.cn/2023-02/03/content_36343216.htm.2023-02-03.
[2] 习近平.习近平谈治国理政[M].北京:外文出版社,2014.
[3] 国家国防动员委员会.全民国防教育大纲.中国政府网,2006.
[4] 王贤卿.加强和改进新时代全民国防教育[J].红旗文稿,2023(17).
[5] 中国工程教育专业认证协会.工程教育认证标准[N/OL].[2021-08-28].
[6] Accreditation Board for Engineering and Technology.https://www.abet.org [EB/OL]
[7] EUR-ACE. Standards and guidelines for accreditationof engineering programmes [EB/OL]. 2017-12-19.
[8] NGSS Lead States. Next Generation Science Standards:For States, By States (2013) [M]. Washington, D.C.
[9] Reading Frameword for the 2019 National Assessmentof Educational Progress [R]. National AssessmentG o v e r n i n g B o a r d U . S . D e p a r t m e n t o f E d u c a t i o n ,Washington, DC, 2019 AL ACADEMIES PRESS, 2013.
[10] International Technology and Engineering EducatorsAssociation. Standards for technological and engineeringliteracy: the role of technology and engineering inSTEM education [EB/OL].
[11] 中華人民共和国教育部.义务教育科学课程标准(2022 年版)[M].北京:人民教育出版社,2022.
[12] 中华人民共和国教育部.义务教育信息科技课程标准(2022年版)[M].北京:人民教育出版社,2022.
[13] 中华人民共和国教育部.义务教育通用技术课程标准(2022年版)[M].北京:人民教育出版社,2022.
[14] 中华人民共和国教育部.普通高中信息技术课程标准(2017年版2020 修订)[M].北京:人民教育出版社,2020.
[15] 中华人民共和国教育部.普通高中通用技术课程标准(2017年版2020 修订)[M].北京:人民教育出版社,2020.
[16] 中国军事百科全书编审委员会.中国军事百科全书(第二版). 北京:中国大百科全书出版社,2016.
[17] 熊伟.中国儿童军事百科全书.北京:中国大百科全书出版社,2021.