王煥春 付瀟 賈瑛 劉晨 王煊軍

[摘 要] 軍民融合背景下裝備保障模式出現了新的變革,軍事計量也出現新的發展趨勢,軍事計量工作實際需求對軍事計量人才培養和課程建設提出了新的要求,沿用至今的軍事計量課程體系、內容架構和課程教學方法已經無法滿足裝備保障對于軍事計量人才的需求。結合調研結果和教學經驗,對軍事計量課程內容架構設計、教學方法、課程資源建設與考核方法等提出新的改革思路,探討當前軍民融合方針對于本科高等教育的影響,并對課程建設的實踐過程與思考進行討論,為同類課程建設提供參考。
[關鍵詞] 軍民融合;軍事計量;課程改革
[基金項目] 2016年度全國哲學社會科學工作辦公室國家社科基金項目軍事學項目“液體推進劑安全問題研究”(16GJ003-148);2020年度陜西省教育廳陜西省新工科研究與實踐項目“新工科背景下火箭軍特色特種能源技術與工程專業改造升級探索與實踐”(2020-143)
[作者簡介] 王煥春(1981—),男,浙江杭州人,工學博士,火箭軍工程大學207教研室副教授,國家二級注冊計量師,主要從事推進劑貯存試驗和材料化學研究;付 瀟(1988—),女,河北南宮人,工學碩士,火箭軍工程大學207教研室講師,主要從事化學計量教學研究;賈 瑛(1968—),女,陜西西安人,工學博士,火箭軍工程大學207教研室教授(通信作者),主要從事液體推進劑污染控制研究。
[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-9324(2022)04-0081-06[收稿日期] 2021-06-02
引言
軍事計量是國防軍工計量工作的一個重要組成部分,是現代計量學與軍事裝備相結合保障軍事裝備量值準確統一的一門學科。它以科學技術為依托、法律法規為保證,通過建立完善的計量保障體系,在武器裝備及檢測設備的計量檢定、校準或者測試中,實現單位統一、量值準確可靠,確保武器裝備的完好率和良好的技術狀態[1]。一般認為,其廣義的定義是:對裝備和檢測設備進行計量、鑒定、校準,保證其計量單位統一規范和量值準確可靠的活動,有時又統稱為國防計量或軍工計量[2]。由于其特殊的計量對象和相對獨立的計量體系,它是計量學中關注較少、發展較慢、相對“冷門”的特殊領域。
在軍民融合背景下,裝備計量保障、裝備生產與能力保持等由原來的依靠軍隊計量人員單一保障模式向聯合工業和第三方計量機構開展共同保障模式轉變,軍事計量正在呈現出新的發展特點。然而調研發現,軍用計量人才培養仍然停留在十年前的舊模式;與成熟、完善的通用質量管理類專業中的計量課程體系相比,軍用計量課程由于培養對象規模小、就業崗位限制等,課程體系顯得陳舊和呆板,課程教學內容一直沿用保障體系改革前的內容架構,沒有充分研討和吸收新工科背景和軍民融合背景下培養目標與培養對象對于課程建設的要求,課程教學已經無法滿足裝備保障對于軍事計量人才的需求。
目前,軍事計量課程的知識架構、教學方式、案例庫與實訓平臺建設等方面還存在需要改進的地方,有必要從頂層設計與教學實施兩方面進一步深入探討軍事計量的教學改革。適應軍民融合裝備計量保障趨勢和現代化戰爭保障要求,建立科學的軍事計量人才培養制度,完善人才培養體系,建設新工科背景下新的軍事計量課程體系,對接計量領域職業教育特點需求并構建合理的知識口徑,是軍事計量課程建設亟待思考的現實問題。
本文從軍事計量發展對人才知識結構的需求側出發,分析軍民融合背景下新工科人才培養特點和崗位需要,總結歷年課程建設與教學經驗,探討建立和完善新知識結構、新課程體系的教學實踐,為同類課程建設提供參考。
一、軍民融合背景下軍事計量的特點與知識結構要求
(一)軍事計量的新內涵
軍事計量的基本任務是按照計量法律、法規、條例和其他有關規定對裝備和檢測設備進行計量檢定、校準,保證其量值的準確可靠和計量單位的統一。軍事計量建設堅持與國家計量體系相協調,按照“軍方主導、軍工協同、國家/地方支持”的軍民融合的發展思路,協調調動多方計量力量,發揮民用和軍事計量系統的保障作用,建設軍民融合軍事計量保障體系。2015年,《國防軍工計量技術規范體系》發布,成為軍事計量體系發展和融合發展的標志性成果。當前,民用計量檢定機構尤其是國家計量院,主動參與到軍民融合計量保障中,軍隊部分計量參數直接溯源至國家計量標準器具,在軍隊計量保障活動中發揮著越來越重要的作用[3]。
可見,軍事計量在軍民融合國家政策下有了全新的發展思路和新的內涵。國民經濟領域中,其他專業計量人員僅對單一行業開展計量與質量管理,開設的課程具有較強的針對性和專業性,課程指向明確,如建筑工程計量計價、安裝工程計量計價等屬于操作性較強的技能課程。軍事計量涵蓋了計量法規、質量管理等管理學科的內容,同時需要對裝備設計、論證、生產、使用、維修等全壽命環節開展計量頂層設計與計量管理。不僅需要了解裝備使用期間的計量管理與計量方法,還需要熟悉裝備設計論證中對計量的要求,以及計量保障在裝備正常使用中的影響;不僅能夠開展裝備計量保障,還能夠適應軍民融合計量保障趨勢,建立軍民融合計量保障渠道,確保裝備計量保障的連續性和有效性[4-6]。因此,軍事計量既包括計量技術,更注重計量管理。課程需要強化學生對計量法制性、規范性的理解,在了解軍事計量原則方法的基礎上,充分吸納國家計量體系中的法規體系、計量監督管理體系、計量法制管理等知識要點,課程知識結構中應同時涵蓋國家計量法規體系、軍事計量法規體系的內容,為適應軍民融合背景下計量工作開展、培養宏觀計量概念和開放計量思維打下堅實基礎[7,8]。
(二)軍事計量發展對課程知識結構的要求
調研發現,目前從事軍事計量的人員主要依托第三方培訓、內部輪訓的形式獲得開展工作的能力。培訓、輪訓雖然在短期內能夠獲得直接的上崗能力,但從另一個角度也說明了新工科背景下現有軍事計量本科教學存在的問題。隨著裝備技術、計量技術和計量法規的發展與完善,軍事計量對人員的技術創新能力、綜合管理能力和發展潛力提出了更高的要求。目前,計量人員培訓主要包括技術培訓和計量管理體系培訓。技術培訓模式僅對技術上已經成熟的參數展開,對于特殊領域急需的新技術專業項目培訓比較缺乏,不能適應現代裝備技術迅猛發展的需要,對于計量技術創新、計量保障發展的促進作用有限。軍事計量作為專業性較強的工作,要求計量人員除具有裝備知識和計量知識外,還必須具有為武器裝備提供全壽命計量保障的能力,而計量培訓更適合特定專業的技能培訓,計量人員的技術能力提升緩慢,不能代替計量專業教育[9]。因此,軍事計量課程的設置與科學的知識結構在軍事計量人才培養中具有舉足輕重的作用。
隨著軍民融合計量保障模式的發展,數字化技術、智能化技術、柔性測試等先進的測量理論和計量技術成為軍事計量領域發展的核心,使軍事計量成為跨學科、跨專業、采用綜合高新技術才能完成的系統工程,這就決定了軍事計量更加復雜,需要先進的測試理論和技術作支撐。這也要求計量人員具備測量誤差的評估與修正、測量系統的數學描述、標準化與質量管理等綜合的知識結構,并且具有開展計量檢定校準、計量標準建立與考核、計量機構質量管理與能力保持驗證等多方面能力。作為理論性與實踐性都較強的專業課程,軍事計量課程應在有限課時內合理安排計量技術、計量管理、計量實務模塊知識,構建完整的知識結構,才能使學生真正具備從事軍事計量工作的基本能力。
二、新軍事計量課程體系架構分析
從對軍民融合背景下軍事計量工作對能力素質和知識結構的需求出發,教學組分析了原有的軍事計量課程內容標準。沿用十余年的軍事計量課程體系,以原有軍工計量對計量檢定員的能力素質要求為教學目標,以軍用實驗室為背景設定,以計量基礎知識和計量基本技能為教學重點,通過理論講授和實踐操作開展教學,專業知識面相對狹窄。課程教學內容缺乏新意,難以引起學生學習興趣和熱情。筆者發現,對于單純技術內容的講解,學生往往似懂非懂,造成理論與實際脫節,難以將計量有關知識和要求真正運用到軍事計量的實踐中去。
造成這一現象的原因還在于課程知識結構設置沒有緊貼軍事計量發展實際。調查發現,學生對于計量這類應用型較強的知識,學習過程往往受到結果的驅動,即用什么就學什么。對于應用場景不明確或者難以直觀體會的知識,學生在學習過程中就明顯缺乏動力,這也是造成舊課程體系教學效果不理想的原因之一。教學組根據以上分析,重新調整了軍事計量課程的知識結構,更新了軍民融合背景下軍事計量發展新的技能點,并將知識點和技能點歸納為計量基礎、軍民融合計量和軍事計量實務三個模塊。計量基礎是課程知識基礎,軍事計量實務是課程教學目標的外化體現,軍民融合計量是從理論到實際的過渡銜接。通過知識結構的模塊化設計,將原來整體的知識結構分解為階段性教學目標,進一步梳理了模塊之間的邏輯關系,使學生的學習目標清晰化(圖1)。教學實踐證明,模塊化的知識結構更有利于學生掌握和理解課程教學內容,教學效果良好。
三、教學方式改革探討
根據課程知識模塊設計和教學目標要求,計量基礎、軍民融合計量和軍事計量實務三個模塊分別對應了計量理論、計量技術體系和計量實務。從課程特點出發,改變傳統講授模式,不同的教學內容采用合理的教學方法,采取“基礎講授+翻轉課堂+實務實踐”模式進行,獲得了更好的教學效果。
(一)教學模式改革
傳統的計量基礎教學,以教師借助多媒體的理論講授為主。盡管在梳理內在邏輯、辨析定義與術語等方面做了大量的努力,但這部分內容的教學仍顯枯燥。傳統課堂講授的教學方式會讓學生只知道理論卻不知如何應用,導致學生學與用脫節[10,11]。教學組分析認為,計量基礎內容包括術語定義、概念規范和誤差理論,在數理統計和大學工科公共基礎課程的基礎上,本科學生對這部分內容的理解沒有難度。而由于條文繁雜,課堂講授反而顯得枯燥無味。相比以教師為主的課堂教學,以學生主體的教學設計更能激發學生的學習動力。將課堂延伸至課后,可實現“課前自學、課中導學、課后研學”的教學設計,讓學生由被動式接受知識轉變為主動探究式學習[12]。同時,隨著在線教育的普及,計量基礎與計量技術的微課和慕課為學生自學與預習提供了良好的學習平臺。以學生為主體的教學設計,大大調動了學習的主動性和積極性,從而激發了學習興趣和學習信心,加強了對知識的理解。在這一環節中,教師扮演了指導研學、疑難辨析、提高認知的教學組織者的角色。通過課堂翻轉,能將枯燥知識的學習過程豐富化。
在掌握軍事計量基本邏輯、知識框架和技術手段的基礎上,適度開展案例教學和實踐教學,則是一種由學到用的深化和提升[13],尤其是針對應用性極強的計量技術體系模塊和計量實務教學。例如,軍事計量保障模式和軍事計量管理是針對特定情境開展計量的保障和管理工作。對于初學者,在沒有計量工作基礎的前提下理解軍事計量保障和軍事計量管理是比較困難的事。因此,該模塊采用案例教學的方式,通過特定案例的分析講解與實訓,使學生身臨其境了解軍事計量保障和軍事計量管理的模式、流程和要點,通過案例比較和研討,理解軍民融合背景下軍事計量的特點規律,并與學生學習形成正反饋,促進學生學習的興趣,能獲得良好的教學效果。
(二)實務實訓教學
作為本科教學課程,軍事計量既要強化學生的理論基礎,建立系統的知識體系,還要通過各種教學手段融入案例教學和實踐性教學環節,固化學習效果,加深對理論知識的理解與掌握。
以計量機構管理為例。計量機構的建立與認可,是實操性極強的環節。盡管在計量制度中對于計量機構的建立與認可有詳細的規定,但作為課程教學,僅在課堂上闡述操作要求是遠遠不夠的。針對這類問題,教學組通過模擬建立計量站、全流程模擬計量機構認可各個環節的方式,完整真實復現了課程核心知識點。通過分組(考核組與被考核組)建立分工,將被考核組細化為資料組、技術組、管理組,針對指定項目進行考核復現。資料組負責計量站體系文件的管理,涵蓋證書、資料、受控文件管理;技術組負責設備的量值溯源、周期性考核、維護與設備檔案管理;管理組負責計量站內審、管審和質量管理體系運行。通過模擬實操,學生可親身體會計量機構運行時方方面面的問題,從而將教材知識“實物化”。再如,對于計量技術,主要是計量設備的檢定校準,教學組設置了專用計量檢定室,按照計量檢定規范設置了溫度計、密度計、質量、分光光度計等設備的計量檢定實驗。通過實際操作,學生對計量檢定過程和計量檢定規范有了直接認識,同時對于計量基礎中“不確定度”的概念和判定方法有了實際運用的經驗,加深了對理論知識的理解。
(三)案例教學法與案例庫建設
案例教學法適用于實操性較強的課程教學。案例教學能將多知識點融合在實際案例中,通過案例分析強化理論知識的鞏固、掌握,案例庫則是豐富教學方式、更新教學模式的有效手段。在軍民融合背景下,新的案例更能體現軍事計量發展的特點和趨勢,更有“帶入感”。例如,以某單位需要周期性校準的溫度計和分光光度計的檢定作為案例。在時間允許的情況下,單位A派人將溫度計和分光光度計送至具有更高量值溯源等級的單位B進行周期性檢定,檢定完成后攜帶兩種測量設備返回單位,并直接用于測量。教學組詳細分析了不同設備的檢定要求,梳理了設備檢定周期、量值傳遞關系與溯源要求、設備核查要求、證書報告等不同環節的知識點,形成設備送檢案例。通過該案例分析,學生對設備核查要求、量值傳遞關系與溯源要求有了直接認識,并在此基礎上提出假設情況:在軍民融合計量背景下,如何優化選擇量值傳遞并符合計量要求。通過分組討論,學生對于軍民融合這一國家戰略在軍事計量中的影響有了更深的認識和體會。
同時,教學組注意到,現有計量學教材中的案例和例題都是針對某一章節的單一知識點進行的,內容注重單一要素的舉例,多數案例過于簡化,缺乏系統性的案例進行實踐性教學,不能充分體現案例教學的優勢,學生綜合運用知識的機會較少。
針對這一實際,教學組以某計量站建立以來的實際工作為模板,整理從建站、建標開始各個環節中遇到的問題,按計量技術(標準建立、標準考核、周期性核查、溯源、設備更新)、計量管理(質量體系建立與更新、計量站內審、管理審查、人員內訓與培訓、受控文件、環境設施、測量過程質量管理、證書報告)、計量服務(設備送檢、巡檢、質量調查、技術把關)三個方面,整理了數十個不同的案例。從實際工作中梳理出來的典型案例,更貼近工作實際,讓學生在課程學習中具有天然的親近感,極大地激發了學生的學習興趣,提高了教學效果,使學習目標更加明確。隨著軍民融合計量方式的推廣,越來越多的案例可以被引入課程教學中,不斷更新教學素材,引入經典、綜合和典型性的新案例,是提高軍事計量課程教學效果的有效途徑。
(四)考核方式改革嘗試
區分知識模塊和知識點進行多元化教學,采用課堂講授、實驗實訓教學等綜合方式,以案例教學、分組實訓、交流研討、翻轉課堂等多種模式,循序漸進地提高學生的學習興趣,最終都需要通過適當的方式進行考核。傳統課程考核以開卷、閉卷考試為主,輔以一部分平時成績。本課程歷屆教學考試結果分析表明,理論考試已經不能真實反映學生綜合能力水平,也不能有力提升學生學習的積極性和主動性。如何建立科學的課程考核機制,是促進學生學習、真正實現教學目標的關鍵一步。本課程采取了“理論考試+分組實訓成績+面試”的考核方式。理論考試著重考查學生對計量基礎的掌握,分組實訓與實驗操作著重考查學生運用理論知識解決客觀問題的能力、團隊配合與共同開展工作的能力,以及實際動手解決計量技術問題的能力。有學者認為,在軍民融合背景下,軍事計量不僅存在人才來源不足、知識支撐不夠的問題,還存在軍工系統計量人員與民用計量領域技術交流、技術合作等溝通方面的問題。以團隊(分組)作為考核單位,是“結果驅動”原理在課程教學中的運用。
另外,近年來由于軍工計量體制調整,軍事計量人員的考核與培訓仍然處于停滯狀態,而民用計量方面的發展卻日趨成熟。將課程考核與國家認證考試結合起來,充分借鑒國家注冊計量師考試模式,是軍民融合背景下課程教學的有益嘗試,也是促進學生積極學習、提高學習熱情的有效措施。因此,在理論考試和面試考核的考試題型中,我們借鑒了國家注冊計量師考試中計量綜合知識、測量數據處理、計量專業實務等部分。盡管考核難度有所增加,但學生反而從中獲得了更多有用的專業知識,開闊了專業視野。
結語
在軍民融合國家戰略的驅動下,軍事計量正從單一計量保障模式向“軍方主導、軍工協同、國家/地方支持”的軍民融合發展思路轉變。軍民融合軍事計量的發展對軍事計量人才培養和課程設置也提出了新要求。本文通過分析新形勢下軍事計量的特點,以原有軍事計量課程體系為基礎,通過課程體系優化、教學方式改革,在軍事計量課程建設方面開展了有益嘗試。經過多年的探索和實踐,軍民融合軍事計量課程已經形成“以軍事計量工作需求為驅動、體現以學生為主體、以真實案例為載體、以場景實訓和分組實操為特色”的課程體系。通過對接需求,激發了學生的學習興趣,提高了學生的能力素質和發展潛力。
當然,本科課程教學內容與教學方式需要隨著教學理念、教學手段和社會需求不斷更新。在線教育與線上線下混合教學模式的普及和終身制職業教育的推廣,為計量學課程的改革提供了新的思路。盡管軍事計量屬于小眾課程,相信通過不斷的探索和創新,軍事計量同樣能建設成為高水平的專業課程。
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Discussion on Reform and Teaching Practice of Military Metrology Course under the Background of Military and Civilian Integration
WANG Huan-chun1, 2, FU Xiao1, JIA Ying1, LIU Chen2, WANG Xuan-jun1, 2
(1.Rocket Army Engineering University, Xian, Shaanxi 710025, China; 2. Shaanxi Key Laboratory of Special Energy Chemistry and Materials, Xian, Shaanxi 710025, China)
Abstract: In the context of military and civilian integration, new changes have taken place in the equipment support mode, and new development trends have emerged in military metrology. In the actual needs of military metrology work, new requirements are put forward for the training and curriculum construction of military metrology talents. The military metrology curriculum system, content and teaching methods used so far can no longer meet the needs of equipment support for military metrology talents. Combined with the research results and teaching experience, this paper puts forward new reform ideas on the content design, teaching methods, curriculum resource construction and assessment methods of Military Metrology, discusses the impact of the current military and civilian integration policy on undergraduate higher education, and the practical process and thinking of curriculum construction, so as to provide reference for the construction of similar courses.
Key words:military and civilian integration; Military Metrology; curriculum innovation