申森 李靜 趙宇 陳旭
[摘 要]文章針對飛行器地面設(shè)備課程前期教學(xué)中存在的問題,結(jié)合國家開展“金課”建設(shè)的要求和標(biāo)準(zhǔn),進行了以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的飛行器地面設(shè)備課程改革。通過分析課程建設(shè)存在的問題,采取革新教學(xué)內(nèi)容、改變教學(xué)模式、提高課程難度、改革教學(xué)評價體系、加強配套建設(shè)等一系列措施,使學(xué)生從傳統(tǒng)的知識學(xué)習(xí)模式向能力培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)變,夯實專業(yè)基礎(chǔ),最終提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。
[關(guān)鍵詞]金課;能力培養(yǎng);課程改革;人才培養(yǎng)質(zhì)量
[中圖分類號] TP273 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437(2022)09-0229-03
2018年6月,新時代全國高等學(xué)校本科教育工作會議在成都召開,會議強調(diào),本科教育是高等教育中具有戰(zhàn)略地位的教育,是綱舉目張的教育;提出要全面梳理各門課程的教學(xué)內(nèi)容,淘汰“水課”、打造“金課”,合理提升學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度、增加課程難度、拓展課程深度,切實提高課程教學(xué)質(zhì)量。在國家本科教育改革和軍隊人才培養(yǎng)改革的新形勢下,如何順應(yīng)潮流、找準(zhǔn)定位、把握方向、提高標(biāo)準(zhǔn),努力培養(yǎng)世界一流軍隊建設(shè)者,是當(dāng)前軍事院校及軍隊面臨的重大問題[1-3]。
飛行器地面設(shè)備與使用維護是飛行器總體專業(yè)的必修主干課程,學(xué)習(xí)和掌握飛行器地面設(shè)備的工作原理、操作、維護等知識,對提高作戰(zhàn)保障能力具有重要意義。課程直接服務(wù)于學(xué)生的崗位任職能力的培養(yǎng),其教學(xué)效果與部隊?wèi)?zhàn)斗力建設(shè)息息相關(guān)。因此,順應(yīng)時代發(fā)展,進行課程教學(xué)改革迫在眉睫,意義重大。課題組通過革新教學(xué)理念,借鑒國內(nèi)高校課程建設(shè)改革的經(jīng)驗和做法,以培養(yǎng)學(xué)生綜合能力為目標(biāo),提高課程難度、革新教學(xué)內(nèi)容、改變教學(xué)模式、加強配套建設(shè),以期提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。
一、準(zhǔn)確把握能力培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn),深入剖析課程教學(xué)中存在的問題
根據(jù)飛行器專業(yè)人才培養(yǎng)方案要求,對學(xué)生專業(yè)能力和素質(zhì)的要求為掌握飛行器武器系統(tǒng)、飛行器總體技術(shù)、彈體結(jié)構(gòu)及維護方法、飛行彈道、發(fā)動機原理、控制系統(tǒng)原理、攻防對抗、地面設(shè)備操作與維護等專業(yè)知識,具備裝備使用、維護、組織、訓(xùn)練等基本能力。
對學(xué)生學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力的要求為具備基本的飛行器分析論證、技術(shù)革新的能力,具備較強的學(xué)習(xí)和實踐能力,具備富有大膽創(chuàng)新和開拓進取精神的綜合創(chuàng)新實踐能力。對照能力培養(yǎng)的要求,專業(yè)課程是能力培養(yǎng)的重要平臺,但是前期的飛行器地面設(shè)備課程建設(shè)與人才培養(yǎng)方案要求仍有一定差距,主要體現(xiàn)在以下兩個方面。
(一)課程建設(shè)思路陳舊,沒有抓住培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的核心
課程建設(shè)思路是貫穿整個課程建設(shè)的頂層設(shè)計,如果頂層設(shè)計出現(xiàn)偏移,課程建設(shè)必然偏離目標(biāo)。
在前期的課程教學(xué)實施中,貫徹的是以知識培養(yǎng)為主的基本思路,能力培養(yǎng)主要以現(xiàn)有教學(xué)裝備開展的操作練習(xí)為主,以此對應(yīng)能力要求中的具備基本的裝備操作能力。
飛行器地面設(shè)備是一個典型的機電液一體化控制設(shè)備,包括大量的機械、液壓、控制系統(tǒng)、傳感器、軟件程序等內(nèi)容。雖然操作簡單,但是需要具備專業(yè)崗位所需的組織訓(xùn)練和維護保養(yǎng)等能力,沒有深入開展實驗、計算、設(shè)計仿真等工作就無法從根本上解決問題。而目前對學(xué)生需要重點掌握的液壓傳動和電氣控制基礎(chǔ)及裝備原理,只限于知識介紹,沒有開展相應(yīng)的實驗、設(shè)計和仿真;對學(xué)生需要了解的設(shè)備簡單機械部分,只介紹了設(shè)備組成而沒有深入分析其力學(xué)特性和安全特性。
總體來看,原來的教學(xué)模式和方法較為單調(diào),課程內(nèi)容有待優(yōu)化,不能有效反映專業(yè)發(fā)展前沿,互動效果較差,學(xué)生參與課程的積極性不高,其探究性和個性化學(xué)習(xí)沒有得到開展,更談不上創(chuàng)新能力培養(yǎng)了。
(二)課程難度不夠,挑戰(zhàn)度不夠
工程科學(xué)的本質(zhì)是綜合利用各類理論基礎(chǔ)開展計算、設(shè)計、仿真、試驗等工程實踐,解決工程實踐問題,同時在豐富的實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上進行提煉總結(jié)的學(xué)科。想要培養(yǎng)一流的工程科學(xué)人才,就要從工程科學(xué)的本質(zhì)入手。如果只是照本宣科,受教育者只能模糊地理解專業(yè)知識,只有從理論中來,到實踐中去,變?yōu)槭芙逃呃斫夂驼莆盏睦碚?,再去指?dǎo)同類、相似的工程實踐,不斷進行理論—實踐—理論的循環(huán),專業(yè)能力才能實現(xiàn)螺旋式上升。因此,要想培養(yǎng)專業(yè)素質(zhì)過硬的人才,使其在未來不斷碰到新問題時依然能夠利用專業(yè)基礎(chǔ),抓住各種機會開展學(xué)習(xí)實踐并解決問題,就必須在課程開始階段就培養(yǎng)這種能力,使學(xué)生牢固掌握專業(yè)知識,掌握開展工程科學(xué)的方法,更重要的是通過理論—實踐—理論的循環(huán)培養(yǎng)學(xué)生敢于實踐、勇于創(chuàng)新的能力和信心[4]。
課程要求的專業(yè)基礎(chǔ)知識有理論力學(xué)、工程力學(xué)、電機拖動、數(shù)字電路、軟件基礎(chǔ)、自動控制原理、電氣控制等,范圍比較廣泛。經(jīng)過前三年的學(xué)習(xí),學(xué)生雖然基本掌握了專業(yè)基礎(chǔ)知識,但是處理實際復(fù)雜的專業(yè)問題的能力有限,沒有培養(yǎng)出解決問題的方法、思路,出現(xiàn)信心缺失、能力缺乏、方法落后等問題。因此,在課程建設(shè)中既要打牢基礎(chǔ),又要開展各類綜合實踐,真正實現(xiàn)理論結(jié)合實踐、知識轉(zhuǎn)化為能力的教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)。因此,需要提升課程難度,增加課程挑戰(zhàn)性,從時間、興趣等方面加大學(xué)生投入度。
二、深入分析課程現(xiàn)狀,瞄準(zhǔn)能力培養(yǎng)開展課程改革設(shè)計
課題組在分析和研究傳統(tǒng)裝備原理、任職崗位課程、當(dāng)前教學(xué)新要求的基礎(chǔ)上,開展了以能力為導(dǎo)向的課程教學(xué)模式改革。
一是緊跟問題導(dǎo)向,確定課程改革思路為提高難度、加強創(chuàng)新,一切以培養(yǎng)綜合能力為核心。主要內(nèi)容是確定一個目標(biāo),即學(xué)生應(yīng)該具備什么綜合能力;分析一個對應(yīng)關(guān)系,即專業(yè)課程如何與學(xué)生能力培養(yǎng)更好銜接;制定一個計劃,即如何圍繞能力培養(yǎng)開展課程改革。
二是緊盯舉措落實,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、配套建設(shè)等多方面開展。在教學(xué)內(nèi)容上由以往單純的知識傳授轉(zhuǎn)變?yōu)閷訉舆f推,打牢學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ),精講專業(yè)知識,大幅增加實驗、計算、設(shè)計仿真、操作演練等內(nèi)容,提高課程難度,實現(xiàn)學(xué)生由單純的只具備裝備操作能力轉(zhuǎn)變?yōu)榫邆溲b備使用、維護、組織訓(xùn)練的能力,以及具備較強的學(xué)習(xí)與實踐能力、富有大膽創(chuàng)新與開拓進取精神的綜合創(chuàng)新實踐能力。
三、全面改革課程建設(shè),逐項對標(biāo)能力培養(yǎng)
(一)全面更新教學(xué)內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn),提高學(xué)生適應(yīng)新裝備的能力
結(jié)合裝備技術(shù)發(fā)展趨勢,改革教學(xué)內(nèi)容。新型飛行器地面設(shè)備是典型的高精度機電液自動控制設(shè)備,基本實現(xiàn)了飛行器自動化裝填,減少了裝備操作號手?jǐn)?shù)量。設(shè)備自動化程度大幅提高的同時其復(fù)雜程度也大幅提高,這對部隊維護保養(yǎng)能力提出了更高的要求。學(xué)生如果只滿足于知其然而不知其所以然,就無法應(yīng)對未來技術(shù)革命和裝備革新帶來的挑戰(zhàn)。課題組根據(jù)裝備技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,倒推課程講授的基礎(chǔ)內(nèi)容,新增了液壓傳動、電液比例控制、伺服控制等基本內(nèi)容,詳細介紹了液壓基礎(chǔ)知識、液壓能源裝置、液壓執(zhí)行裝置、基本液壓閥、常見液壓回路、比例控制閥、伺服控制閥、壓力傳感器、位移傳感器、載荷傳感器、激光測距傳感器、接近開關(guān)等內(nèi)容,打牢專業(yè)基礎(chǔ),提高學(xué)生對液壓傳動和智能控制的理解和掌握,為扎實掌握裝備原理、開展綜合設(shè)計等挑戰(zhàn)性任務(wù)奠定了基礎(chǔ)。
(二)綜合應(yīng)用多種教學(xué)方法,提高學(xué)生綜合能力
課題組采用理論與實踐相結(jié)合、研討交流、實踐匯報、專題輔導(dǎo)等形式開展教學(xué)活動,提高學(xué)生的參與積極性;提高課程難度,探索探究性和個性化學(xué)習(xí)。同時,針對課程教學(xué)內(nèi)容特點,廣泛采用理論與實踐相結(jié)合、研討交流和專題輔導(dǎo)等形式,提高學(xué)生的參與積極性。
一是開展理論與實踐一體化教學(xué),提高學(xué)生的裝備認知和崗位實踐能力。針對課程中大量的機械知識,采用實踐與理論相結(jié)合、層層推進的認知方法。首先是認知結(jié)構(gòu),介紹結(jié)構(gòu)組成;其次是用三維動畫演示工作原理,使學(xué)生對結(jié)構(gòu)有更深刻的理解;再次是設(shè)備實際拆裝,鞏固學(xué)生對結(jié)構(gòu)和原理的認識;最后開展設(shè)備原理實驗和綜合設(shè)計實驗,提高學(xué)生開展裝備操作、維護和組織訓(xùn)練的能力。
二是夯實專業(yè)基礎(chǔ),提高學(xué)生對未來崗位更新的適應(yīng)能力。針對課程中的智能控制部分知識,采用先基礎(chǔ)后案例、先案例后綜合的教學(xué)方法。首先,回顧前期課程的典型電氣控制元器件,如交流接觸器、繼電器、PLC、傳感器、A/D轉(zhuǎn)換模塊等。其次,介紹常見的裝備控制電路案例,將設(shè)備和電路串接起來,同時開展原理演示實驗、典型裝備控制電路實驗,加深學(xué)生的認知。然后,結(jié)合裝備介紹如何在裝備上應(yīng)用各類控制方法,提高學(xué)生的綜合認知能力。
三是增加課程難度,提高學(xué)生綜合能力[5]。目前,國家大力提倡建設(shè)和推廣“金課”,淘汰“水課”“石頭課”,其中重要的標(biāo)準(zhǔn)就是要提高課程難度,不能讓學(xué)生蒙混過關(guān),最后什么也沒有學(xué)會。根據(jù)課程實際和學(xué)生基礎(chǔ),課題組大幅增加了課程創(chuàng)新實踐大作業(yè)的數(shù)量和難度:(1)新增液壓傳動設(shè)計和實驗,提高學(xué)生專業(yè)崗位技能。傳統(tǒng)的液壓傳動采用液壓圖分析液壓系統(tǒng)工作原理,學(xué)生只需理解系統(tǒng)如何工作即可,缺乏液壓系統(tǒng)的綜合設(shè)計、仿真、計算和分析能力的培養(yǎng)。因此,通過設(shè)計和實驗,使學(xué)生深入理解液壓系統(tǒng)的組成、液壓系統(tǒng)的主要設(shè)備工作原理,具備基本的液壓系統(tǒng)設(shè)計、仿真、能力,為他們未來開展液壓系統(tǒng)工作打下堅實基礎(chǔ)。(2)提高吊具受力安全設(shè)計作業(yè)難度,提高學(xué)生自主創(chuàng)新能力。要求學(xué)生進行三維建模,制作各類吊具的模型,同時進行受力分析,校驗吊具安全性指標(biāo)。以上舉措提高了學(xué)生的興趣和積極性,鍛煉了學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的能力。
四是深入開展聯(lián)教聯(lián)訓(xùn),提高學(xué)生的崗位實踐能力。邀請基層部隊專家授課,充分發(fā)揮基層部隊專家裝備操作維護經(jīng)驗豐富的特點,有針對性地開展裝備使用維護方面的教學(xué),提高學(xué)生裝備操作維護、組織訓(xùn)練的能力,縮短人才能力培養(yǎng)周期。
五是改革考核評價這個牛鼻子,帶動學(xué)生主動作為、積極參與??己艘岳碚摵蛯嵺`的綜合成績?yōu)橐罁?jù),大幅提高實踐教學(xué)占分比例,更新非標(biāo)準(zhǔn)答案的大作業(yè)布置、完成和評價模式。同時,注重學(xué)生能力的評價,綜合實驗和大作業(yè)占總評的40%,引導(dǎo)學(xué)生從傳統(tǒng)的平時隨意學(xué)、考前突擊學(xué)的模式中走出來,實現(xiàn)以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的課程改革目標(biāo)。
四、結(jié)語
本次教學(xué)改革和實踐取得了一定成效,主要包括以下幾個方面:一是通過教學(xué)內(nèi)容體系革新,夯實了學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ),提高了學(xué)生對液壓傳動和智能控制的理解和掌握,為學(xué)生扎實掌握裝備原理、開展綜合設(shè)計等挑戰(zhàn)性任務(wù)奠定了基礎(chǔ)。二是學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與程度大幅提高。通過翻轉(zhuǎn)課堂、“理論講解+基礎(chǔ)實驗+綜合設(shè)計實驗+部隊教官崗位裝備技能教學(xué)”等一系列舉措,學(xué)生主動參與程度大幅提高。三是提高了課程難度,重塑了課程實驗教學(xué)體系和配套設(shè)施,開展了綜合設(shè)計大作業(yè)改革。通過基礎(chǔ)實驗、綜合設(shè)計仿真實驗,為學(xué)生搭建了平臺,指導(dǎo)了方法,提升了創(chuàng)新能力。學(xué)生普遍反映效果很好,有效克服了畏懼心理。通過短時間、高強度的綜合設(shè)計作業(yè),鍛煉了學(xué)生團隊合作、自主學(xué)習(xí)、文獻閱讀、工具使用等能力。參與的學(xué)生普遍反映難度較高,但完成后專業(yè)技能和綜合創(chuàng)新能力得到了提高,面對復(fù)雜問題信心大幅提高,收獲較大。四是通過課改,提高了教師的高難度任職崗位課程建設(shè)的能力,總結(jié)出高難度任職課程建設(shè)的經(jīng)驗。從課程內(nèi)容、教學(xué)模式、配套建設(shè)等方面全面提升教師水平,積累了各種課程建設(shè)資源。
課程改革雖然取得了一些成績,但仍然需要在以下幾個方面努力:一是加強課程總體設(shè)計,在有限的學(xué)時和學(xué)生課外作業(yè)時間內(nèi),抓住重點內(nèi)容開展預(yù)習(xí)、授課和研討;二是進一步加強綜合設(shè)計實驗建設(shè),進一步提高課程難度和針對性;三是更加緊貼部隊開展裝備操作實訓(xùn),提高學(xué)生首次任職崗位技能,為其未來的發(fā)展打下基礎(chǔ)。
[ 參 考 文 獻 ]
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[責(zé)任編輯:李香蓮]