以能力培养为导向的飞行器地面设备课程改革与实践

申森　李静　赵宇　陈旭

［摘 要］文章针对飞行器地面设备课程前期教学中存在的问题，结合国家开展“金课”建设的要求和标准，进行了以能力培养为导向的飞行器地面设备课程改革。通过分析课程建设存在的问题，采取革新教学内容、改变教学模式、提高课程难度、改革教学评价体系、加强配套建设等一系列措施，使学生从传统的知识学习模式向能力培养模式转变，夯实专业基础，最终提高人才培养质量。

［关键词］金课；能力培养；课程改革；人才培养质量

［中图分类号］ TP273 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2022）09-0229-03

2018年6月，新时代全国高等学校本科教育工作会议在成都召开，会议强调，本科教育是高等教育中具有战略地位的教育，是纲举目张的教育；提出要全面梳理各门课程的教学内容，淘汰“水课”、打造“金课”，合理提升学业挑战度、增加课程难度、拓展课程深度，切实提高课程教学质量。在国家本科教育改革和军队人才培养改革的新形势下，如何顺应潮流、找准定位、把握方向、提高标准，努力培养世界一流军队建设者，是当前军事院校及军队面临的重大问题[1-3]。

飞行器地面设备与使用维护是飞行器总体专业的必修主干课程，学习和掌握飞行器地面设备的工作原理、操作、维护等知识，对提高作战保障能力具有重要意义。课程直接服务于学生的岗位任职能力的培养，其教学效果与部队战斗力建设息息相关。因此，顺应时代发展，进行课程教学改革迫在眉睫，意义重大。课题组通过革新教学理念，借鉴国内高校课程建设改革的经验和做法，以培养学生综合能力为目标，提高课程难度、革新教学内容、改变教学模式、加强配套建设，以期提高人才培养质量。

一、准确把握能力培养标准，深入剖析课程教学中存在的問题

根据飞行器专业人才培养方案要求，对学生专业能力和素质的要求为掌握飞行器武器系统、飞行器总体技术、弹体结构及维护方法、飞行弹道、发动机原理、控制系统原理、攻防对抗、地面设备操作与维护等专业知识，具备装备使用、维护、组织、训练等基本能力。

对学生学习和创新能力的要求为具备基本的飞行器分析论证、技术革新的能力，具备较强的学习和实践能力，具备富有大胆创新和开拓进取精神的综合创新实践能力。对照能力培养的要求，专业课程是能力培养的重要平台，但是前期的飞行器地面设备课程建设与人才培养方案要求仍有一定差距，主要体现在以下两个方面。

（一）课程建设思路陈旧，没有抓住培养学生综合能力的核心

课程建设思路是贯穿整个课程建设的顶层设计，如果顶层设计出现偏移，课程建设必然偏离目标。

在前期的课程教学实施中，贯彻的是以知识培养为主的基本思路，能力培养主要以现有教学装备开展的操作练习为主，以此对应能力要求中的具备基本的装备操作能力。

飞行器地面设备是一个典型的机电液一体化控制设备，包括大量的机械、液压、控制系统、传感器、软件程序等内容。虽然操作简单，但是需要具备专业岗位所需的组织训练和维护保养等能力，没有深入开展实验、计算、设计仿真等工作就无法从根本上解决问题。而目前对学生需要重点掌握的液压传动和电气控制基础及装备原理，只限于知识介绍，没有开展相应的实验、设计和仿真；对学生需要了解的设备简单机械部分，只介绍了设备组成而没有深入分析其力学特性和安全特性。

总体来看，原来的教学模式和方法较为单调，课程内容有待优化，不能有效反映专业发展前沿，互动效果较差，学生参与课程的积极性不高，其探究性和个性化学习没有得到开展，更谈不上创新能力培养了。

（二）课程难度不够，挑战度不够

工程科学的本质是综合利用各类理论基础开展计算、设计、仿真、试验等工程实践，解决工程实践问题，同时在丰富的实践经验的基础上进行提炼总结的学科。想要培养一流的工程科学人才，就要从工程科学的本质入手。如果只是照本宣科，受教育者只能模糊地理解专业知识，只有从理论中来，到实践中去，变为受教育者理解和掌握的理论，再去指导同类、相似的工程实践，不断进行理论—实践—理论的循环，专业能力才能实现螺旋式上升。因此，要想培养专业素质过硬的人才，使其在未来不断碰到新问题时依然能够利用专业基础，抓住各种机会开展学习实践并解决问题，就必须在课程开始阶段就培养这种能力，使学生牢固掌握专业知识，掌握开展工程科学的方法，更重要的是通过理论—实践—理论的循环培养学生敢于实践、勇于创新的能力和信心[4]。

课程要求的专业基础知识有理论力学、工程力学、电机拖动、数字电路、软件基础、自动控制原理、电气控制等，范围比较广泛。经过前三年的学习，学生虽然基本掌握了专业基础知识，但是处理实际复杂的专业问题的能力有限，没有培养出解决问题的方法、思路，出现信心缺失、能力缺乏、方法落后等问题。因此，在课程建设中既要打牢基础，又要开展各类综合实践，真正实现理论结合实践、知识转化为能力的教学培养目标。因此，需要提升课程难度，增加课程挑战性，从时间、兴趣等方面加大学生投入度。

二、深入分析课程现状，瞄准能力培养开展课程改革设计

课题组在分析和研究传统装备原理、任职岗位课程、当前教学新要求的基础上，开展了以能力为导向的课程教学模式改革。

一是紧跟问题导向，确定课程改革思路为提高难度、加强创新，一切以培养综合能力为核心。主要内容是确定一个目标，即学生应该具备什么综合能力；分析一个对应关系，即专业课程如何与学生能力培养更好衔接；制定一个计划，即如何围绕能力培养开展课程改革。

二是紧盯举措落实，从教学内容、教学模式、配套建设等多方面开展。在教学内容上由以往单纯的知识传授转变为层层递推，打牢学生专业基础，精讲专业知识，大幅增加实验、计算、设计仿真、操作演练等内容，提高课程难度，实现学生由单纯的只具备装备操作能力转变为具备装备使用、维护、组织训练的能力，以及具备较强的学习与实践能力、富有大胆创新与开拓进取精神的综合创新实践能力。

三、全面改革课程建设，逐项对标能力培养

（一）全面更新教学内容和标准，提高学生适应新装备的能力

结合装备技术发展趋势，改革教学内容。新型飞行器地面设备是典型的高精度机电液自动控制设备，基本实现了飞行器自动化装填，减少了装备操作号手数量。设备自动化程度大幅提高的同时其复杂程度也大幅提高，这对部队维护保养能力提出了更高的要求。学生如果只满足于知其然而不知其所以然，就无法应对未来技术革命和装备革新带来的挑战。课题组根据装备技术发展现状，倒推课程讲授的基础内容，新增了液压传动、电液比例控制、伺服控制等基本内容，详细介紹了液压基础知识、液压能源装置、液压执行装置、基本液压阀、常见液压回路、比例控制阀、伺服控制阀、压力传感器、位移传感器、载荷传感器、激光测距传感器、接近开关等内容，打牢专业基础，提高学生对液压传动和智能控制的理解和掌握，为扎实掌握装备原理、开展综合设计等挑战性任务奠定了基础。

（二）综合应用多种教学方法，提高学生综合能力

课题组采用理论与实践相结合、研讨交流、实践汇报、专题辅导等形式开展教学活动，提高学生的参与积极性；提高课程难度，探索探究性和个性化学习。同时，针对课程教学内容特点，广泛采用理论与实践相结合、研讨交流和专题辅导等形式，提高学生的参与积极性。

一是开展理论与实践一体化教学，提高学生的装备认知和岗位实践能力。针对课程中大量的机械知识，采用实践与理论相结合、层层推进的认知方法。首先是认知结构，介绍结构组成；其次是用三维动画演示工作原理，使学生对结构有更深刻的理解；再次是设备实际拆装，巩固学生对结构和原理的认识；最后开展设备原理实验和综合设计实验，提高学生开展装备操作、维护和组织训练的能力。

二是夯实专业基础，提高学生对未来岗位更新的适应能力。针对课程中的智能控制部分知识，采用先基础后案例、先案例后综合的教学方法。首先，回顾前期课程的典型电气控制元器件，如交流接触器、继电器、PLC、传感器、A/D转换模块等。其次，介绍常见的装备控制电路案例，将设备和电路串接起来，同时开展原理演示实验、典型装备控制电路实验，加深学生的认知。然后，结合装备介绍如何在装备上应用各类控制方法，提高学生的综合认知能力。

三是增加课程难度，提高学生综合能力[5]。目前，国家大力提倡建设和推广“金课”，淘汰“水课”“石头课”，其中重要的标准就是要提高课程难度，不能让学生蒙混过关，最后什么也没有学会。根据课程实际和学生基础，课题组大幅增加了课程创新实践大作业的数量和难度：（1）新增液压传动设计和实验，提高学生专业岗位技能。传统的液压传动采用液压图分析液压系统工作原理，学生只需理解系统如何工作即可，缺乏液压系统的综合设计、仿真、计算和分析能力的培养。因此，通过设计和实验，使学生深入理解液压系统的组成、液压系统的主要设备工作原理，具备基本的液压系统设计、仿真、能力，为他们未来开展液压系统工作打下坚实基础。（2）提高吊具受力安全设计作业难度，提高学生自主创新能力。要求学生进行三维建模，制作各类吊具的模型，同时进行受力分析，校验吊具安全性指标。以上举措提高了学生的兴趣和积极性，锻炼了学生开展自主学习和创新的能力。

四是深入开展联教联训，提高学生的岗位实践能力。邀请基层部队专家授课，充分发挥基层部队专家装备操作维护经验丰富的特点，有针对性地开展装备使用维护方面的教学，提高学生装备操作维护、组织训练的能力，缩短人才能力培养周期。

五是改革考核评价这个牛鼻子，带动学生主动作为、积极参与。考核以理论和实践的综合成绩为依据，大幅提高实践教学占分比例，更新非标准答案的大作业布置、完成和评价模式。同时，注重学生能力的评价，综合实验和大作业占总评的40%，引导学生从传统的平时随意学、考前突击学的模式中走出来，实现以能力培养为导向的课程改革目标。

四、结语

本次教学改革和实践取得了一定成效，主要包括以下几个方面：一是通过教学内容体系革新，夯实了学生的专业基础，提高了学生对液压传动和智能控制的理解和掌握，为学生扎实掌握装备原理、开展综合设计等挑战性任务奠定了基础。二是学生的学习兴趣和参与程度大幅提高。通过翻转课堂、“理论讲解+基础实验+综合设计实验+部队教官岗位装备技能教学”等一系列举措，学生主动参与程度大幅提高。三是提高了课程难度，重塑了课程实验教学体系和配套设施，开展了综合设计大作业改革。通过基础实验、综合设计仿真实验，为学生搭建了平台，指导了方法，提升了创新能力。学生普遍反映效果很好，有效克服了畏惧心理。通过短时间、高强度的综合设计作业，锻炼了学生团队合作、自主学习、文献阅读、工具使用等能力。参与的学生普遍反映难度较高，但完成后专业技能和综合创新能力得到了提高，面对复杂问题信心大幅提高，收获较大。四是通过课改，提高了教师的高难度任职岗位课程建设的能力，总结出高难度任职课程建设的经验。从课程内容、教学模式、配套建设等方面全面提升教师水平，积累了各种课程建设资源。

课程改革虽然取得了一些成绩，但仍然需要在以下几个方面努力：一是加强课程总体设计，在有限的学时和学生课外作业时间内，抓住重点内容开展预习、授课和研讨；二是进一步加强综合设计实验建设，进一步提高课程难度和针对性；三是更加紧贴部队开展装备操作实训，提高学生首次任职岗位技能，为其未来的发展打下基础。

［ 参 考 文 献 ］

[1] 杨吉斌，曹铁勇，赵斐.全信息视角下的信号和信息处理类课程教学[J].电气电子教学学报，2019（1）：44-48.

[2] 堵国樑，黄慧春.“模拟电子电路”课程教学模式的改革与实践[J].电气电子教学学报，2019（4）：24-26，155．

[3] 彭熙伟，廖晓钟，冬雷.自动化专业课程教学改革的探索与实践[J].中国大学教学，2016（1）：72-74.

[4] 郭咏梅，黄铁成，沈新元.工程能力培养目标下的路基路面工程课程教改探索[J].大学教育，2021（3）：20-22.

[5] 武瑾，庄劲武，张超，等.研究性教学理念在军队理工科专业课程改革中的探索与实践：以“电力系统新型保护技术”课程为例[J].海军工程大学学报（综合版），2019（2）：54-57.

［责任编辑：李香莲］