王思臣 姜茂仁 張鵬明
【摘 要】學(xué)科專業(yè)理論水平一定程度上反映了一所院校的辦學(xué)水平。本文結(jié)合校區(qū)學(xué)科專業(yè)建設(shè)現(xiàn)狀,探討任職教育院校加速提升學(xué)科專業(yè)理論水平的方法和途徑;提出了通過開展研究性實(試)驗,將學(xué)科專業(yè)理論與院校自身任務(wù)使命密切相關(guān)的裝備保障實踐相結(jié)合,從而促進標(biāo)志性理論成果的產(chǎn)生和裝備保障水平的提升。
【關(guān)鍵詞】研究性實(試)驗 學(xué)科專業(yè)理論 工程實踐 裝備保障
近年來,青島校區(qū)著力推進加速提升學(xué)科專業(yè)建設(shè)活動,在校區(qū)反響強烈,理論深入人心,成績有目共睹。誠然,學(xué)科專業(yè)涉及院校建設(shè)的方方面面,還有許多發(fā)展空間,需要思考和改進。主要體現(xiàn)在兩個方面,一是對學(xué)科專業(yè)建設(shè)的定位還有待于完善,學(xué)科專業(yè)建設(shè)是一種實體和制度建設(shè),這是共識,同時也應(yīng)是一種精神和文化建設(shè),二者相輔相成,缺一不可;二是對學(xué)科專業(yè)理論水平的認定有失偏頗,在任職教育院校教員隊伍中,博士研究生和碩士研究生已達到較高的比例,理論上講,這樣的學(xué)歷結(jié)構(gòu)使得學(xué)科專業(yè)理論水平已經(jīng)不低,所謂“低”,只是理論的應(yīng)用水平偏低,表現(xiàn)在與裝備保障結(jié)合密切的創(chuàng)新性、前沿性理論匱乏,標(biāo)志性成果偏少或檔次不高等方面。限于篇幅,本文重點討論第二個問題。
一、學(xué)科專業(yè)理論與工程實踐的銜接度是制約加速學(xué)科專業(yè)建設(shè)的瓶頸
學(xué)科專業(yè)建設(shè)是一個長期的過程,學(xué)科專業(yè)理論與工程實踐的銜接也不能一蹴而就。校區(qū)大部分教員是從高等院校直接分配而來,實踐經(jīng)驗不足,對于裝備原理以及使用維護等了解不多,尤其是近幾年新進的博士和碩士教員,由于工作時間較短,雖然有著較深厚的學(xué)科專業(yè)理論功底,了解或掌握本學(xué)科領(lǐng)域前沿,但是這些理論知識卻與實際的裝備保障實踐相脫節(jié),沒有發(fā)揮出作用,甚至不知道怎么發(fā)揮!
近年來校區(qū)采取了很多積極措施,使大部分教員做到了“三熟悉”,為課堂教學(xué)提供了素材,為基本的科研工作奠定了基礎(chǔ),但是,“三熟悉”與學(xué)科專業(yè)理論水平,尤其是運用學(xué)科專業(yè)理論去解決裝備保障中的重大問題是兩個層面的問題。
由于設(shè)備型號多,要做到深層次熟悉設(shè)備還需要一個過程。以故障分析任務(wù)為例,教員要分析好一個故障,不但要對設(shè)備操作使用熟練,對故障現(xiàn)象清楚,還要對設(shè)備內(nèi)部電路工作原理甚至某個元器件的功能了如指掌。唯有如此,才能夠?qū)W(xué)科專業(yè)理論嫻熟的運用到分析設(shè)備工作原理中去,根據(jù)故障現(xiàn)象,結(jié)合理論逐步摸索,分析出故障產(chǎn)生的原因,形成判斷和排除故障的能力?,F(xiàn)實情況是設(shè)備更新和換代快,功能越來越完善,電路結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,集成化程度也越來越高,這就要求教員靜下心來花費較長時間來摸索設(shè)備特點和工作機理,才能逐步適應(yīng)新裝備保障工作。這也是一個裝備教員掌握裝備保障的一個大體過程,周期較長。
加速提升學(xué)科專業(yè)理論水平,應(yīng)與院校的使命任務(wù)密切相關(guān),那就是在裝備保障中體現(xiàn)學(xué)科專業(yè)理論的深度和難度,一方面,校區(qū)有較高學(xué)歷的教員隊伍,他們蓄勢待發(fā),另一方面,新裝備保障中有許多重大故障問題急需解決。目前看,只有開展研究性實(試)驗才能較好地將兩個方面結(jié)合起來,并達到加速提升學(xué)科專業(yè)理論水平的效果。
二、研究性實(試)驗是學(xué)科專業(yè)理論與工程實踐相結(jié)合的橋梁
研究性實(試)驗是通過實(試)驗的方法檢驗理論正確與否的過程,是先根據(jù)相關(guān)理論推導(dǎo)出理論數(shù)據(jù),然后通過建立各種模型、仿真得出實驗數(shù)據(jù),實驗室數(shù)據(jù)最逼近理論數(shù)據(jù)的模型,就是工程實現(xiàn)的最佳方法,所以說研究性實(試)驗本身就是理論做先導(dǎo)的工程實踐。研究性實(試)驗可以分為三個類型:即基礎(chǔ)性研究實(試)驗、應(yīng)用基礎(chǔ)性實研究(試)驗和和應(yīng)用性研究實(試)驗。基礎(chǔ)性研究實(試)驗是指擬以認識自然現(xiàn)象,探索自然規(guī)律為目的,不直接考慮應(yīng)用目標(biāo)的研究性實(試)驗;應(yīng)用基礎(chǔ)型研究實(試)驗是指以獲取新原理、新技術(shù)、新方法為目的的研究成果,有廣泛的應(yīng)用前景的研究性實(試)驗;應(yīng)用性研究實(試)驗則指為某種具體的實用目標(biāo)提供技術(shù)管理、方法和途徑的研究實(試)驗。
任職教育院校教員可以立足于實驗室,以開展應(yīng)用性研究實(試)驗的方法開展工程實踐。將教學(xué)和科研過程中遇到的難以理解的理論問題,通過做實(試)驗加以驗證;將有關(guān)部門反饋過來的設(shè)備故障等各種疑難問題,以實(試)驗的方法進行情景再現(xiàn),運用理論知識進行科學(xué)分析研究,則容易將簡單、孤立的問題上升到一定的理論高度。通過開展這種研究性實(試)驗,能夠架設(shè)起學(xué)科專業(yè)理論與工程實踐的橋梁,促使我們不斷更新已掌握的理論知識、不斷改進工程實踐的方式和方法。理論更新和工程實踐改進相輔相成,互相促進。
工程實踐需要學(xué)專業(yè)理論的指導(dǎo),同時工程實踐也能夠促進理論成果的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化,工程實踐中遇到的問題和不足,促使我們不斷地獲取新知識,跟蹤學(xué)科專業(yè)理論前沿,而將最新學(xué)科專業(yè)理論與工程實踐相結(jié)合的過程進行歸納和整理,便產(chǎn)生了學(xué)術(shù)成果。
三、開展與裝備保障結(jié)合密切的研究性實(試)驗的基本思路方法
任職教育院校的使命任務(wù)就是培養(yǎng)勝任崗位工作的優(yōu)秀人才,優(yōu)秀人才不僅能夠熟練操作使用和維護裝備,還要對裝備檢測和故障排除有較深的造詣,具備這些專業(yè)技能也是成為任職教育院校合格專業(yè)教員的基本條件。這些專業(yè)技能既不能來源于基層,也不能來源于書本,只能是通過開展應(yīng)用性研究實(試)驗來逐步掌握。
(一)建設(shè)研究性實驗室或在已有裝備實驗室基礎(chǔ)上增加研究功能
開展與裝備保障密切結(jié)合的研究性實(試)驗,前提必須要有研究性實驗室。研究性實驗室建設(shè)或改造是以本專業(yè)相關(guān)理論為基礎(chǔ),以裝備所采用的新技術(shù)為依托,以能夠為新裝備保障服務(wù)為目標(biāo)。
新建的研究性實驗室應(yīng)具有完善的實驗原理、仿真功能、復(fù)雜電磁環(huán)境模擬仿真功能,并有一定的實裝和物理模擬器,既能滿足當(dāng)前教學(xué)科研之用,還能反映裝備發(fā)展的趨勢。實現(xiàn)方式就是軟件仿真和硬件模擬,或軟硬結(jié)合。要在實驗室能夠做到:在裝備通電工作過程中發(fā)現(xiàn)問題,在原理功能仿真中分析問題,在理論與實際電路結(jié)合的過程中解決問題。
(二)依托研究性實驗室開展與新裝備保障密切相關(guān)的研究性實(試)驗
開展研究性實(試)驗必須密切結(jié)合本專業(yè)理論,并以裝備保障重大理論問題為牽引,進行系統(tǒng)性、理論性和工程性綜合研究,才能不斷提升自身的專業(yè)理論水平。
例如,某型無線電羅盤定向系統(tǒng)故障?;鶎油久枋龉收犀F(xiàn)象是:通電檢查時,在“羅盤”位置不能自動定向,耳機無聲音;在“收訊”狀態(tài),耳機無聲音;在“環(huán)”狀態(tài),耳機無聲音,手控狀態(tài)控制正常。如果只是根據(jù)故障現(xiàn)象,很難判斷故障位置。在熟悉羅盤電原理圖的基礎(chǔ)上,根據(jù)羅盤工作信號流程特點,三種工作狀態(tài)信號流程不同且三種狀態(tài)均表現(xiàn)故障,則可以初步判斷故障應(yīng)位于三種工作狀態(tài)的公共電路——超外差接收機電路。進一步分析可知,故障只有位于超外差接收機電路中低放之前部分,才會導(dǎo)致檢波器輸出的可變相位信號不正常,進而引起自動定向功能不正常。理論分析到此為止,已經(jīng)將故障縮小到比較小的區(qū)域。為進一步判斷故障位置,在multisim軟件中畫出該無線電羅盤電路圖并加上模擬信號,還原羅盤故障現(xiàn)象,根據(jù)羅盤接收中測試點的位置,在相應(yīng)的電路模塊中設(shè)置故障,并在測試點采用故障樹法逐個測試,故障樹如下圖1所示。最后將仿真結(jié)果反饋到相應(yīng)部門,根據(jù)該仿真結(jié)果對照故障羅盤接收機測試數(shù)據(jù),最終得出結(jié)論是4BG4三極管損壞。
圖1某型無線電羅盤超外差接收機測試故障圖
這是一個典型的應(yīng)用性研究實驗,先是對電路圖進行理論分析,在此基礎(chǔ)上將羅盤接收機電路圖進行通電仿真,逐步測試得出結(jié)論。在這個過程中,掌握理論是前提,熟悉電路是根本,以開展研究性實驗為手段,將學(xué)科專業(yè)理論很好地應(yīng)用到了裝備保障的工程實踐中。
任職教育院校的專業(yè)教員主要工作場所不應(yīng)該是辦公室,而是實驗室。倡導(dǎo)教員開展研究性實(試)驗,而且以應(yīng)用性研究實驗為主,緊密結(jié)合裝備保障,對裝備的工作原理進行建模和仿真,以及各種疑難問題模擬再現(xiàn),得到精確的實驗數(shù)據(jù),然后運用專業(yè)理論或?qū)W科前沿理論對這些數(shù)據(jù)深入分析,得出問題產(chǎn)生的原因,提高裝備保障技能,相應(yīng)的學(xué)術(shù)論文和專著以這些裝備保障實際問題為引領(lǐng),以專業(yè)理論做鋪墊,以實驗數(shù)據(jù)做支撐,到時學(xué)科專業(yè)理論和學(xué)術(shù)研究水平就會水漲船高,水到渠成。學(xué)科專業(yè)建設(shè)非一日之功,通過開展研究性實(試)驗,在加速提升學(xué)科專業(yè)理論水平的同時,也不能忽視學(xué)科專業(yè)建設(shè)的可持續(xù)性,我們認為可持續(xù)性的動力來源于與課程建設(shè)相結(jié)合,教員要在課程里面找研究方向,將學(xué)科前沿理論融入課程中去,使課程建設(shè)也不斷向前發(fā)展。