李 鳴,董 健,尚朝軒,王春平
(軍械工程學院 二系,河北 石家莊 050003)
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電子裝備專業課教學模式改革探討
李鳴,董健,尚朝軒,王春平
(軍械工程學院 二系,河北 石家莊 050003)
針對軍隊電子裝備發展不斷加快,人才培養目標、電子裝備特點、部隊維修體制、實戰化教學要求等發生的明顯變化,按照教改思路,在教學內容、教學方法、教學手段和教學條件等方面進行了研究和建設,形成了一套符合人才培養目標的教學內容體系、建立了適應新裝備人才培養規律的教學方法、開發了一系列支撐專業教學的保障資源,可滿足本科、國防生、研究生等不同層次人才培養的需要。
電子裝備;專業課;教學模式改革
復雜電子裝備教學是專業教學的重點,深化專業教學改革,關系人才培養質量,也是專業不斷發展的動力。隨著軍隊改革不斷深入,我軍裝備發展不斷加快,人才培養目標、電子裝備特點、部隊維修體制、實戰化教學要求發生了明顯變化,傳統電子裝備教學模式必須隨之改革,才能培養出適應部隊需求的新型人才。為適應這些變化,實現新的人才培養目標,針對復雜電子裝備專業教學模式進行了改革探索。
課題組堅持教學研究與教學實踐相結合,邊教學,邊改革,邊比較,邊改進,組織開展了部隊調研、問卷調查、談心座談、授課實踐、專家指導、同行評議等工作,有效推動了教改課題研究的進行。按照教改思路,在教學內容、教學方法、教學手段和教學條件等方面進行了研究和建設。
按照新的人才培養方案、課程標準,依據軍事訓練大綱、裝備使用管理規定等,對教學內容和教學重點進行了優化設計。
(一)針對裝備集成化、模塊化特點,優化教學內容
傳統電子裝備集成化程度低、分立器件多,教學內容以元件級電路工作原理、關重件等為重點。新型電子裝備集成化、模塊化特征明顯,針對這一變化,教學內容優化為以模塊級電路、信號信息流、輸入輸出關系等為重點。
(二)針對裝備軟件化特點,增加軟件教學內容
傳統電子裝備教學中缺乏軟件故障分析、判斷、定位等內容,新型電子裝備硬件功能軟件化特征明顯,為適應這一變化,增加裝備軟件教學內容,將系統軟件流程圖、裝備軟件操作、軟件故障、軟硬件結合故障等納入裝備教學內容,為裝備維修打下基礎。
(三)針對裝備自檢(BIT)特點,優化維修教學內容
傳統裝備缺乏自檢功能,注重維修人員故障分析能力。新型電子裝備BIT自檢系統不斷完善,將BIT系統構造與原理、BIT系統虛警及漏警影響等納入教學內容,提高利用BIT系統進行模塊級故障分析、排除、定位的能力,突出故障判斷、檢測、診斷能力培養。
(四)針對指揮管理能力培養要求,增加教學內容
落實新的培養目標要求,將現有教學中大多重視結構理論教學,忽視操作訓練;重視技術訓練,忽視裝備組訓的現狀改為突出崗位任職需要,加大實裝訓練比重,以實戰化為背景,設置訓練內容與科目,注重學員裝備管理能力與組織指揮能力培養。
(五)根據實戰化教學要求,優化教學內容
在故障案例上貼近實戰:針對具體型號裝備,深入部隊調研,搜集、完善、優化部隊實際案例,建立裝備故障案例庫,用于裝備教學,實現新型電子裝備維修教學實戰化。在維修教學重點上貼近實戰:改變以往單純注重維修技術訓練做法,強調維修技術訓練與維修業務訓練并重,突出平時訓練和戰時訓練區別,從維修教學側重點上向實戰轉變。
圍繞提高教學效果,進行教學方法改革。在教學方法總體設計上,堅持以典型裝備為主訓裝備,按照理論教學和實裝實訓兩大模塊實施教學。
1.改進傳統教學方法,開展理論教學。改革“灌輸式”的課堂教學模式,綜合采用討論式、啟發式、導學式、研究式等多種行之有效的傳統教學方法,啟發誘導學員思考,強化發散思維訓練[1]。
2.采用并行教學法,開展構造理論教學。新型電子裝備為提高可靠性,在設計時考慮了硬件系統的互換性和兼容性,不同分系統之間存在相似性,對于這些具有較強相似性的系統,采用教員精講典型模塊——相似模塊自學——課堂翻轉學員自主講授——課后擴展學習的模式。教員理論講授、問題分析、研討引導并重,學員課堂聽講、案例實踐、自主講授并行,教員學員共同實施[2]。
3.采用自主教學法,開展實踐環節教學。有些實踐科目難度不大,便于開展學員自主教學。對這部分內容,強調學員學習的自覺主動性,通過自主教學實踐,著力培養學員發現、分析、解決問題的能力。
4.采用微格教學法,開展年維護教學。學員作為小教員進行課堂授課和組織練習,教學過程設置三個環節:課前準備、課堂教學和組訓環節[3]。
課前準備:教員事先將教學內容劃分為較為完整的多個模塊,設定科目,提供用于教學的各種資料,準備維護所需的工具、材料和設備,解答學員自學過程中遇到的問題。學員選取教學內容后,通過閱讀參考資料、請教教員問題、相互之間討論等方式消化吸收所要講授的內容,在此基礎上,制定訓練計劃、編寫教案、制作PPT,完成授課準備。
課堂教學:學員綜合運用PPT、錄像、3D模型等現代視聽手段和多媒體技術講解維護保養的方法和步驟,幫助其他學員理解掌握。
組訓環節:學員首先下達科目、然后進行講解示范、組織練習,在練習過程中及時糾正錯誤操作,并對練習過程中出現的共性問題進行小結講評。整個授課過程由學員全程組織,通過制定一份訓練計劃、編寫一份教案、制作一份課件、講授一堂課,并結合裝備進行講解示范、組織練習、小結講評等環節,學員的維護保養能力和組訓管理能力得到了鍛煉。
5.采用案例教學法,開展裝備修理教學。在利用案例教學法進行裝備修理教學時,主要把握四句話:一是故障現象要“實”,要貼近實際,要以裝備在使用中經常出現的整機和武器系統聯動故障為案例;二是故障模式要“真”,故障設置時要盡量以真實的故障器件或模塊代替正常的器件或模塊;三是故障排除思路要“優”,要引導學員從整機信號流程出發,分析故障產生的可能原因和相應的測試判斷流程,設計最優的故障排除思路;四是故障定位要“快”,這就要求學員故障診斷思路要最佳、裝備結構要熟悉、儀器儀表的使用要熟練。通過這四個方面的訓練,強化學員的維修技能。
6.采用情境教學法,組織等級修理教學。學員的組訓能力不像理論知識那樣,可以由教員直接傳授,而是要求學員在一定的情境下,借助他人的幫助,通過個人的實踐來獲得,因此,以等級修理科目的組織與實施為載體,引導學員自主實踐,培養其組訓管理能力。
學員按照參訓裝備數量分組,小組學員輪流擔任組長。在教學過程中,教員預先準備科目實施所需的工具、設備、資料等硬件設施,設定課堂情境,賦予組長修理排長的角色。組長依據相關的裝備保障制度,組織本組學員研讀資料、分析內容、討論分工、交流細節,自主制定保障科目實施方案,并按照修理流程和方案進行實施,以此提高學員的組訓管理能力,培養嚴謹的工作作風。
7.采用想定教學法,開展實戰化教學。主要用于實戰化實踐科目教學,在具體實施時,要在“實、急、難”中訓練學員處置戰場應急保障任務的能力。所謂“實”,就是想定科目要貼近實戰,利用目標信號模擬生成系統產生各種欺騙性和壓制性干擾信號,模擬敵方電磁攻擊,在考慮電子裝備遭受“軟、硬殺傷”后,給出戰場想定;所謂“急”,就是在搶修時要設置時限,要有時間限制,以快速恢復裝備戰斗力為標準;所謂“難”,就是想定科目要有一定的難度,不是走花架子。
教學改革過程中,按照不同教學內容需要,推動教學手段系列化、型號化建設。重點針對新裝備,成系列、成系統開展專項教學手段建設,提升教學效果。主要措施包括:
1.開發多媒體教學系統,增強教學形象性。針對新型電子裝備結構緊湊、拆卸復雜的特點,制作三維交互動畫,可以實現三維結構演示和電子裝備拆裝過程演示;針對新型裝備信號處理流程復雜,信號變化多樣的特點,制作信號處理流程仿真動畫,實現回波、信息處理機等復雜信號處理流程全程波形顯示與監控;拍攝了兵器操作錄像片,提高了抽象知識的表現力;針對新型電子裝備自動調平、自動架撤、自動定位/定北系統復雜,反復使用實裝容易導致裝備損壞,制作了動感示教系統,可以在課堂上實現動感系統演示、原理講解、維修教學。
2.研發教學輔助設備,增強教學生動性。電子裝備教學內容中,許多環節需要進行目標搜索跟蹤、武器系統聯動,要求電子裝備周邊空曠無遮蔽,需要高炮裝備配合。受教學場地限制,以往這些項目不能開展,訓練效果不佳。為提高訓練效果,自行研發了多種教學輔助設備,強化武器系統概念。例如,購置了四旋翼無人機、固定翼無人機,加裝了控制模塊,可用于合作目標回波演示和搜索跟蹤訓練,保障目標搜索、目標跟蹤環節等科目的訓練。自主研發了可聯動高炮武器系統縮比模型,該模型接口協議與實裝完全一致,無需協調高炮裝備,在室內即可進行武器系統聯動訓練、檢查和維修,有效解決了訓練場地、裝備協調的問題,提升了裝備教學系統性。針對新型裝備體積大、架設高度高、空間有限,人員安全不易保證的問題,設計定制了專用調試平臺,便于教學訓練展開,同時保證實裝教學的安全。
3.開發模擬訓練系統,增強教學直觀性。對于教學環節中較為抽象,不易理解內容,充分利用裝備專修室、原理實驗室、模擬訓練中資源開展教學。例如,基于裝備專修室購置了訓練模擬器、實裝部組件,制作了示教掛圖,開發了虛擬維修訓練系統;基于專業實驗室,開發了回波模擬示教軟件、信號模擬示教軟件,將抽象的信號處理、信息傳輸流程可視化,便于學員自學和理解;開發了維修訓練模擬器等,可以開展裝備操作、武器聯動、虛擬維修等訓練,克服了教學裝備不足的矛盾。
教學條件的建設與改善,是實現教學改革的重要支撐。圍繞教學改革內容與方法,對深化新型電子裝備教學改革,進行了教學條件建設謀劃,主要有以下幾個方面:
1.面向復雜電磁環境下實戰需要,構建多維電子裝備綜合信號環境。利用中頻模擬信號源、信號生成系統等科研成果,構建多維裝備綜合信號環境,可生成設定目標航跡、雜波區域、干擾區間,并隨裝備狀態實時變化,形成基于虛擬戰場的電磁環境,可以開展復雜電磁環境下抗干擾訓練,以及目標搜索、識別、截獲、跟蹤訓練。
2.面向實踐類課程教學需要,搞好“三個場地”的規劃建設。一是兵器操作訓練場,可以開展電子裝備架設撤收、標定裝訂、檢查調整、搜索跟蹤、聯動帶炮等兵器操作訓練。二是維修訓練場,按照部隊維修機構模擬開設,既可以完成維修技術訓練,也可以開展裝備保障指揮訓練。三是模擬電子裝備器材倉庫,可以模擬電子裝備器材儲、管、供的業務流程,并開展相關訓練。通過搞好“三個場地”規劃建設,真正做到面向部隊、貼近實戰。
3.面向技術指揮軍官能力體系新要求,搞好教學隊伍建設。教學模式改革核心之一是教員知識結構、能力儲備的全面優化更新。為搞好新型電子裝備教學,提出了“走出去,請進來”相結合的方法。“走出去”指的是要求所有型號裝備教員必須有部隊調研、跟產跟訓經歷。通過派遣教員參加兵工廠裝備調試,部隊駐訓、打靶、演習、小修、中修全過程,了解部隊實際情況,鍛煉裝備教員裝備維修、維護保養、兵器操作、修理組織等全面的技術技能和業務水平。“請進來”指的是邀請部隊業務骨干來系開展專題講座、教學研討,參與教學方案制定、教學案例設計、裝備考核驗收等活動。通過這兩個措施,全面加快教員能力素質提升轉型,拉近教學活動與部隊實際、戰場實際距離。
經過一年的教學改革實踐,形成了一套符合人才培養目標的教學內容體系、建立了適應新裝備人才培養規律的教學方法、開發了一系列支撐專業教學的保障資源,可滿足本科、國防生、研究生等不同層次人才培養的需要。
〔1〕 張鵬.夯實基礎著力于教員專業教學能力培養[J].才智,2013(26):86-86.
〔2〕 段修生,單甘霖,李鳴.軍校信息化教學現狀分析及建議[J].中國電力教育,2014(6):29-30.
〔3〕 周童.改革實驗教學模式培養學生實踐創新能力[J].實驗科學與技術,2010(6):16-18.
(責任編輯杜敏)
Discussion of Electronic Equipment Professional Courses for Teaching Mode Reform
LI Ming, DONG Jian, SHANG Chao-xuan, WANG Chun-ping
(Ordnance Engineering College, Shijiazhuang, Hebei 050003)
Aiming at accelerating the development of military electronic equipment, personnel training and significant changes in the target, the characteristics of electronic equipment, military service system, the occurrence of actual teaching requirements, in accordance with reform ideas, teaching content, teaching methods, teaching methods and teaching conditions aspects of the research and construction, forming a line with training objectives of teaching content system, the establishment of a new culture to adapt to equip law professionals teaching method, developed a series of support resources to support teaching, to meet undergraduate, national defense, graduate students need different levels of personnel training.
electronic equipment; professional courses; teaching mode reform
10.13937/j.cnki.sjzjjxyxb.2016.02.026
2016-03-12
李鳴(1978—),男,江西吉安人,工學博士,軍械工程學院二系講師,主要研究方向為電子裝備性能檢測與故障診斷。
G642.0
A
1007-6875(2016)02-0137-04
網絡出版地址:http://www.cnki.net/kcms/doi/10.13937/j.cnki.sjzjjxyxb.2016.02.026.html網絡出版時間:2016-04-2015:30