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摘要:针对信息化条件下光电装备保障人才培养的特点,着眼信息化条件下光电装备课程教学新问题,从“梳理体系、创新模式、优化内容、充实资源、培养队伍、提升实效”等方面开展了教学体系研究工作,提出了“一个目标、两个运用、三个紧贴、四个一套、五个能力、六个结合”的信息化条件下光电装备课程教学体系,研究工作对于指导信息化条件下光电装备课程建设和光电装备人才培养有一定借鉴意义。
关键词:教学体系;光电装备课程;信息化
本文引用格式:黄富瑜,等.信息化条件下光电装备课程教学体系研究[J].教育现代化,2020,7(44):90-92.
一 引言
2013年7月,习主席在一次军队重要会议上中指出“现代战争中,制信息权已经成为夺取战争综合控制权的核心”,党的十九大报告中明确指出要大力发展新型作战力量[1,2]。在当今信息化条件下,制信息权的取得和新型作战力量的发展显然离不开先进武器装备和大批高层次新型军事人才。笔者所在学科为陆军唯一的“光学工程学科”一级学科博士学位授权点、博士后科研流动站,是目前全军唯一培养通用光电装备论证、监造、试验和技术保障与指挥人才的学科。科技强军,人才先行,为贯彻依法治军方略,构建“三位一体”新型军事人才培养体系,近些年,本学科始终瞄准新型作战力量和新一代武器装备发展需求,积极探索和研究信息化条件下光电装备保障人才培养的模式和方法,梳理并构建了“一个目标、两个运用、三个紧贴、四个一套、五个能力、六个结合”信息化条件下光电装备课程教学体系。
二 体系总体构架
半世纪以来,随着光电技术的迅速发展,各种先进光电装备在高技术局部战争中得到了广泛应用,未来信息化战争中,光电装备的发展水平,在一定程度上决定着武器系统的先进程度,是衡量武器系统作战能力的重要标志,是赢得高技术局部战争胜利的重要保证,而人才是决定武器装备是否能够充分发挥其效能的根本因素[3,4]。瞄准信息化条件对高层次光电装备人才的新需求,本文紧密围绕教学模式改革、教学内容规划、教学资源完善、教学队伍培养、教学效果提升等内容,构建了光电装备课程教学体系,如图1所示。
图1中,教学方案是准绳,教学方案的设计、制订和修订要始终围绕“紧贴装备施教、突出实践能力”这一装备人才培养目标;教学手段是途径,创新装备课程教学模式要综合运用计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)和电子设计自动化(EDA)等技术,以展现光电装备的精细结构,增强教学的直观性;教学内容是核心,教学内容规划要符合装备教学的特点,即岗位的指向性、教学的实践性、需求的多样性;教学资源是保障,系统的专业文字教材、完善的虚拟训练系统、直观的多媒体电教教材和齐备的装备图册(挂图)可为教学实施提供充足的软硬件保障;教学队伍是基础,装备课程教员必须具备过硬的装备教学和维修能力、装备保障实践能力、教学理论和方法革新能力、学术研究能力和科研创新能力;教学效果是目的,教学手段的运用直接影响教学效果,教学实施过程中需要有针对性地采取光机电相结合、仿真与实装相结合、组件检测与虚拟控制相结合、传统方法与信息化教学手段相结合、教学实施与部队需求相结合、条件建设与教员队伍建设相结合等多种教学举措。
三 具体举措
(一)围绕“一个目标”,优化教学方案
人才培养目标是依据国家教育目的和社会经济发展的需要,各级各类教育对受教育者在发展方向、培养规格等方面所进行的规定[5,6]。培养光电装备保障人才的教育教学活动的开展要以光电装备人才培养目标作为重要依据,因此,确立光电装备人才培养目标是一切装备教学活动的首要环节。
装备教学是培养学员专业素养和技能的重要途径,也是培养学员实际操作能力的根本保证。通过装备教学,可以使学员了解和掌握光电装备构造、工作原理、性能特点和基本的操作使用方法,学习并掌握装备故障检测、故障分析判断和维修保障的基本能力,为此,确定了“紧贴装备施教、突出实践能力”的新型通用光电装备人才培养目标。
围绕“紧贴装备施教、突出实践能力”这一目标,摒弃“什么学员都一样教”的观点,为使教学活动更具有针对性,针对不同层次学员的特点,制、修订不同层次的人才培养方案。
(二)综合“两个运用”,创新教学手段
传统装备实物教学有助于培养学员的思辨能力和工程实践能力,但学员很难深入理解装备的原理构造,为解决此问题,可综合运用计算机多媒体技术和虚拟仿真技术,构建装备虚拟教学环境,创新装备教学模式,达到甚至超过实物教学的效果。
课题研究中,运用CAD、CAM等多媒体软件对新型通用光电装备整机、核心组件进行模块化开发,解决了新型光电装备教学中难以用实物演示精细、精密、易损构件及其结构关系的问题;运用EDA技术,将实际装备与虚拟仿真相结合,增强了装备教学的直观性、形象性,加深了学生对装备知识的理解深度。
依托新的教学手段,课题组在前期基础上又开发了多台套多媒体维修训练系统,使其涵盖了微光、红外、激光各种新型通用光电装备。这些虚拟训练系统集文字、图像、音频、视频为一体,融合了动画演示、视频指导、虚拟训练等内容,在装备教学应用中,反响良好。
(三)把握“三个紧贴”,规划教学内容
装备教学在本质上是素质教育,其自身有着鲜明的特点,即岗位的指向性、教学的实践性、需求的多样性,这就要求在光电装备教学中要紧贴岗位、紧贴实践、紧贴需求。
明确的岗位指向性需要任课教员在光电装备教学中,不仅要讲授装备理论知识,还要针对部队的岗位特点,增加讲授武器装备的操作使用及维护保养知识;较高的教学实践性需要教员运用多种教学手段,将装备操作方法、操作经验讲明白、说清楚,并通过学员亲自实践,使学员即懂理论又会操作;光电装备型号多、种类多,这对学员的能力培养需求也提出了明显的多样性。
因此,围绕“三个紧贴”,课题组通过到部队调研、与学员座谈和研讨等方式,了解部队对光电装备人才的需求,以及部队光电装备管理和使用存在的问题,对微光、红外、激光等光电装备课程教学内容进行了科学梳理和规划,删除一些老旧型号的教学,加入较新型号的装备教学。为使学员到部队后能够尽快适应岗位工作,课题组针对部队光电装备使用和管理存在的普遍问题,整合教学内容,指导学员认识并掌握解决问题的方法,使学员到部队后,能踢好装备岗位工作的“头三脚”。
(四)立足“四个一套”,完善教学资源
“巧妇难为无米之炊”,教学资源是进行新装备教学的基本前提[7]。随着科学技术的快速发展,列装到部队的装备更新换代也是非常快,这就要求作为培养新装备保障人才重要途径的院校教学,也必须能够紧跟装备发展的步伐,更新完善相关装备教学资源。另外,由于诸如红外热成像装备和激光测距装备的通用光电装备价格昂贵、精密程度高,上级配发院校教学的数量很少,在教学过程中,可以用来分解结合的装备有限,这就导致教学中,无法直接观瞻光学集成组件、器件、芯片等部件的工作过程,这将导致光电装备教学必然存在原理分析抽象、工作过程难以测量和演示、关键构件难以清晰展现、内部机构动作无法视见等问题,对于提升课堂的教学效果是非常不利的。
因此,课题组提出“四个一套”的教学资源体系,即“一套文字教材、一套训练系统、一套电教教材、一套装备图册(挂图)”,以解决装备原理、构造教学中的重点和难点问题,实现新型光电装备的立体化教学,极大地更新补充了教学资源。
(五)着眼“五个能力”,培养教学队伍
装备教学是一种面向实际工作岗位、实际装备的专业性教育,必须面向任职岗位需要,培养学员在素质、知识、能力上能够满足部队任职的需要,这就使得“师傅领进门、修行在个人”传统理论授业方式的适用性有所降低。因此,承担光电装备课程的教员不仅要具有高尚的职业道德和良好的师表风范,还要有合理完善的知识结构、丰富的实践经验、较强的理论研究和改革创新能力。在我军新型装备人才队伍建设总体目标的指引下,应大力培养教学队伍的“五个能力”,即装备教学和维修能力、装备保障实践能力、教学理论和方法革新能力、学术研究能力和科研创新能力。
(六)统筹“六个结合”,提升教学效果
开展装备教学研究的最终目标是教学效果的提升,而在教学软硬件资源充足的情况下,教学方法的运用对教学效果好坏起着至关重要的作用。为此,综合采用“六个结合”的教学思路,即“光机电相结合、仿真与实装相结合、组件检测与虚拟控制相结合、传统方法与信息化教学法相结合、教学实施与部队需求相结合、条件建设与教员队伍建设相结合”。
(1)光机电相结合。光电装备灵巧、精密,元器件小巧、复杂,电信号相对大型武器装备较微弱,这对演示和示教效果提出了较高的要求。着眼从“光学的视觉效果”上下功夫,加强光路演示和调校示教系统的演示效果,有助于调动学员的学习兴趣,增强学员的学习深度。
(2)仿真与实装相结合。光电装备性能受天气影响比较大,传统实装教学必须“看天而行”,雾霾、阴雨、风雪天气严重制约了实装教学课程的实施。通过建设多媒体软件仿真、半实物仿真、模型仿真、模拟训练仿真等多种仿真平台,开展仿真教学与实装训练相结合,优势互补,实现了全方位立体化装备教学。
(3)组件检测与虚拟控制相结合。为深化学员对光电装备中电路原理的认知和提高学员检测动手能力,课题组研究了组件检测与虚拟控制相结合的教学方法——即教员通过讲台主控计算机中的虚拟控制软件,对学员组件检测操作过程进行监控和指导。通过二者结合,建立了学员与教员间的互动平台,增强了教学的针对性。目前,课题组已完成了激光测距装备和侦察车装备交互平台的开发,其它装备交互平台正在开发过程中。
(4)传统方法与信息化教学法相结合。传统教学方法经典成熟,在机械式光学装备教学中适用良好,但由于新型光电装备教学技术集成度高、复杂程度高,因此必须理清继承与创新的关系,结合教学需要,适当引入信息化教学手段,以形成传统方法与创新方法优势互补,各领风骚的局面。
(5)教学实施与部队需求相结合。光电装备教学必须紧贴部队岗位需求,在教学设计、内容规划、组织实施上主要针对培训对象层次和实用需求。
(6)条件建设与教员队伍建设相结合。在光电装备教学和实践过程中,本学科秉承“以建促培、以培带建”的建设思想,以形成条件建设与教员队伍建设双丰收的局面。
四 结束语
针对信息化条件下光电装备保障人才培养的特点,本文以信息化条件下光电装备人才培养为牵引,以“紧贴装备办学、突出实践能力”为目标,紧密围绕教学模式改革、教学内容规划、教学资源完善、教学队伍培养、教学效果提升等方面,积极开展“梳理体系、创新模式、优化内容、充实资源、培养队伍、提升实效”的信息化条件下教学模式探讨,进而构建了信息化条件下光电装备课程教学体系。本文研究对于信息条件下光电装备保障人才培养具有实际指导意义,也对其它装备保障人才培养有一定的参考价值。
参考文献
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