以能力培養(yǎng)為導向的飛行器地面設備課程改革與實踐

申森　李靜　趙宇　陳旭

［摘 要］文章針對飛行器地面設備課程前期教學中存在的問題，結合國家開展“金課”建設的要求和標準，進行了以能力培養(yǎng)為導向的飛行器地面設備課程改革。通過分析課程建設存在的問題，采取革新教學內(nèi)容、改變教學模式、提高課程難度、改革教學評價體系、加強配套建設等一系列措施，使學生從傳統(tǒng)的知識學習模式向能力培養(yǎng)模式轉變，夯實專業(yè)基礎，最終提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

［關鍵詞］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內(nèi)容，淘汰“水課”、打造“金課”，合理提升學業(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，如何順應潮流、找準定位、把握方向、提高標準，努力培養(yǎng)世界一流軍隊建設者，是當前軍事院校及軍隊面臨的重大問題[1-3]。

飛行器地面設備與使用維護是飛行器總體專業(yè)的必修主干課程，學習和掌握飛行器地面設備的工作原理、操作、維護等知識，對提高作戰(zhàn)保障能力具有重要意義。課程直接服務于學生的崗位任職能力的培養(yǎng)，其教學效果與部隊戰(zhàn)斗力建設息息相關。因此，順應時代發(fā)展，進行課程教學改革迫在眉睫，意義重大。課題組通過革新教學理念，借鑒國內(nèi)高校課程建設改革的經(jīng)驗和做法，以培養(yǎng)學生綜合能力為目標，提高課程難度、革新教學內(nèi)容、改變教學模式、加強配套建設，以期提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

一、準確把握能力培養(yǎng)標準，深入剖析課程教學中存在的問題

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、彈體結構及維護方法、飛行彈道、發(fā)動機原理、控制系統(tǒng)原理、攻防對抗、地面設備操作與維護等專業(yè)知識，具備裝備使用、維護、組織、訓練等基本能力。

對學生學習和創(chuàng)新能力的要求為具備基本的飛行器分析論證、技術革新的能力，具備較強的學習和實踐能力，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備課程建設與人才培養(yǎng)方案要求仍有一定差距，主要體現(xiàn)在以下兩個方面。

（一）課程建設思路陳舊，沒有抓住培養(yǎng)學生綜合能力的核心

課程建設思路是貫穿整個課程建設的頂層設計，如果頂層設計出現(xiàn)偏移，課程建設必然偏離目標。

在前期的課程教學實施中，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)有教學裝備開展的操作練習為主，以此對應能力要求中的具備基本的裝備操作能力。

飛行器地面設備是一個典型的機電液一體化控制設備，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)崗位所需的組織訓練和維護保養(yǎng)等能力，沒有深入開展實驗、計算、設計仿真等工作就無法從根本上解決問題。而目前對學生需要重點掌握的液壓傳動和電氣控制基礎及裝備原理，只限于知識介紹，沒有開展相應的實驗、設計和仿真；對學生需要了解的設備簡單機械部分，只介紹了設備組成而沒有深入分析其力學特性和安全特性。

總體來看，原來的教學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，學生參與課程的積極性不高，其探究性和個性化學習沒有得到開展，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

工程科學的本質(zhì)是綜合利用各類理論基礎開展計算、設計、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)驗的基礎上進行提煉總結的學科。想要培養(yǎng)一流的工程科學人才，就要從工程科學的本質(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呃斫夂驼莆盏睦碚摚偃ブ笇悺⑾嗨频墓こ虒嵺`，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，抓住各種機會開展學習實踐并解決問題，就必須在課程開始階段就培養(yǎng)這種能力，使學生牢固掌握專業(yè)知識，掌握開展工程科學的方法，更重要的是通過理論—實踐—理論的循環(huán)培養(yǎng)學生敢于實踐、勇于創(chuàng)新的能力和信心[4]。

課程要求的專業(yè)基礎知識有理論力學、工程力學、電機拖動、數(shù)字電路、軟件基礎、自動控制原理、電氣控制等，范圍比較廣泛。經(jīng)過前三年的學習，學生雖然基本掌握了專業(yè)基礎知識，但是處理實際復雜的專業(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，在課程建設中既要打牢基礎，又要開展各類綜合實踐，真正實現(xiàn)理論結合實踐、知識轉化為能力的教學培養(yǎng)目標。因此，需要提升課程難度，增加課程挑戰(zhàn)性，從時間、興趣等方面加大學生投入度。

二、深入分析課程現(xiàn)狀，瞄準能力培養(yǎng)開展課程改革設計

課題組在分析和研究傳統(tǒng)裝備原理、任職崗位課程、當前教學新要求的基礎上，開展了以能力為導向的課程教學模式改革。

一是緊跟問題導向，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，即學生應該具備什么綜合能力；分析一個對應關系，即專業(yè)課程如何與學生能力培養(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，從教學內(nèi)容、教學模式、配套建設等多方面開展。在教學內(nèi)容上由以往單純的知識傳授轉變?yōu)閷訉舆f推，打牢學生專業(yè)基礎，精講專業(yè)知識，大幅增加實驗、計算、設計仿真、操作演練等內(nèi)容，提高課程難度，實現(xiàn)學生由單純的只具備裝備操作能力轉變?yōu)榫邆溲b備使用、維護、組織訓練的能力，以及具備較強的學習與實踐能力、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，逐項對標能力培養(yǎng)

（一）全面更新教學內(nèi)容和標準，提高學生適應新裝備的能力

結合裝備技術發(fā)展趨勢，改革教學內(nèi)容。新型飛行器地面設備是典型的高精度機電液自動控制設備，基本實現(xiàn)了飛行器自動化裝填，減少了裝備操作號手數(shù)量。設備自動化程度大幅提高的同時其復雜程度也大幅提高，這對部隊維護保養(yǎng)能力提出了更高的要求。學生如果只滿足于知其然而不知其所以然，就無法應對未來技術革命和裝備革新帶來的挑戰(zhàn)。課題組根據(jù)裝備技術發(fā)展現(xiàn)狀，倒推課程講授的基礎內(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、接近開關等內(nèi)容，打牢專業(yè)基礎，提高學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、開展綜合設計等挑戰(zhàn)性任務奠定了基礎。

（二）綜合應用多種教學方法，提高學生綜合能力

課題組采用理論與實踐相結合、研討交流、實踐匯報、專題輔導等形式開展教學活動，提高學生的參與積極性；提高課程難度，探索探究性和個性化學習。同時，針對課程教學內(nèi)容特點，廣泛采用理論與實踐相結合、研討交流和專題輔導等形式，提高學生的參與積極性。

一是開展理論與實踐一體化教學，提高學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合、層層推進的認知方法。首先是認知結構，介紹結構組成；其次是用三維動畫演示工作原理，使學生對結構有更深刻的理解；再次是設備實際拆裝，鞏固學生對結構和原理的認識；最后開展設備原理實驗和綜合設計實驗，提高學生開展裝備操作、維護和組織訓練的能力。

二是夯實專業(yè)基礎，提高學生對未來崗位更新的適應能力。針對課程中的智能控制部分知識，采用先基礎后案例、先案例后綜合的教學方法。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轉換模塊等。其次，介紹常見的裝備控制電路案例，將設備和電路串接起來，同時開展原理演示實驗、典型裝備控制電路實驗，加深學生的認知。然后，結合裝備介紹如何在裝備上應用各類控制方法，提高學生的綜合認知能力。

三是增加課程難度，提高學生綜合能力[5]。目前，國家大力提倡建設和推廣“金課”，淘汰“水課”“石頭課”，其中重要的標準就是要提高課程難度，不能讓學生蒙混過關，最后什么也沒有學會。根據(jù)課程實際和學生基礎，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）新增液壓傳動設計和實驗，提高學生專業(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)的綜合設計、仿真、計算和分析能力的培養(yǎng)。因此，通過設計和實驗，使學生深入理解液壓系統(tǒng)的組成、液壓系統(tǒng)的主要設備工作原理，具備基本的液壓系統(tǒng)設計、仿真、能力，為他們未來開展液壓系統(tǒng)工作打下堅實基礎。（2）提高吊具受力安全設計作業(yè)難度，提高學生自主創(chuàng)新能力。要求學生進行三維建模，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。以上舉措提高了學生的興趣和積極性，鍛煉了學生開展自主學習和創(chuàng)新的能力。

四是深入開展聯(lián)教聯(lián)訓，提高學生的崗位實踐能力。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，提高學生裝備操作維護、組織訓練的能力，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)，大幅提高實踐教學占分比例，更新非標準答案的大作業(yè)布置、完成和評價模式。同時，注重學生能力的評價，綜合實驗和大作業(yè)占總評的40%，引導學生從傳統(tǒng)的平時隨意學、考前突擊學的模式中走出來，實現(xiàn)以能力培養(yǎng)為導向的課程改革目標。

四、結語

本次教學改革和實踐取得了一定成效，主要包括以下幾個方面：一是通過教學內(nèi)容體系革新，夯實了學生的專業(yè)基礎，提高了學生對液壓傳動和智能控制的理解和掌握，為學生扎實掌握裝備原理、開展綜合設計等挑戰(zhàn)性任務奠定了基礎。二是學生的學習興趣和參與程度大幅提高。通過翻轉課堂、“理論講解+基礎實驗+綜合設計實驗+部隊教官崗位裝備技能教學”等一系列舉措，學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體系和配套設施，開展了綜合設計大作業(yè)改革。通過基礎實驗、綜合設計仿真實驗，為學生搭建了平臺，指導了方法，提升了創(chuàng)新能力。學生普遍反映效果很好，有效克服了畏懼心理。通過短時間、高強度的綜合設計作業(yè)，鍛煉了學生團隊合作、自主學習、文獻閱讀、工具使用等能力。參與的學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的能力，總結出高難度任職課程建設的經(jīng)驗。從課程內(nèi)容、教學模式、配套建設等方面全面提升教師水平，積累了各種課程建設資源。

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計，在有限的學時和學生課外作業(yè)時間內(nèi)，抓住重點內(nèi)容開展預習、授課和研討；二是進一步加強綜合設計實驗建設，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，提高學生首次任職崗位技能，為其未來的發(fā)展打下基礎。

［ 參 考 文 獻 ］

[1] 楊吉斌，曹鐵勇，趙斐.全信息視角下的信號和信息處理類課程教學[J].電氣電子教學學報，2019（1）：44-48.

[2] 堵國樑，黃慧春.“模擬電子電路”課程教學模式的改革與實踐[J].電氣電子教學學報，2019（4）：24-26，155．

[3] 彭熙偉，廖曉鐘，冬雷.自動化專業(yè)課程教學改革的探索與實踐[J].中國大學教學，2016（1）：72-74.

[4] 郭詠梅，黃鐵成，沈新元.工程能力培養(yǎng)目標下的路基路面工程課程教改探索[J].大學教育，2021（3）：20-22.

[5] 武瑾，莊勁武，張超，等.研究性教學理念在軍隊理工科專業(yè)課程改革中的探索與實踐：以“電力系統(tǒng)新型保護技術”課程為例[J].海軍工程大學學報（綜合版），2019（2）：54-57.

［責任編輯：李香蓮］