面向强军新工科的工程技术训练课程改革
作者: 张萌 卢耀晖 沈莉 肖令
基金项目:2022年湖南省普通高等学校教学改革研究项目“强军新工科视域下工程技术训练‘两融化’改革与实践”(HNJG-2022-0415)
第一作者简介:张萌(1984-),男,汉族,陕西西安人,博士,副教授。研究方向为数字化制造与智能制造。
DOI:10.19980/j.CN23-1593/G4.2024.06.033
摘 要:针对强军新工科背景下工程技术训练课程面临的新要求,分析当前工程技术训练课程存在的不足与问题,提出基于“两融化”改革的工程技术训练课程建设基本思路,详细阐释教学目标校准、教学内容重构、教学模式创新等具体的改革措施,对我军军队院校工程技术训练课程精品化建设及强军新工科建设提供重要的参考价值和借鉴意义。
关键词:工程技术训练;强军新工科;工程实践教育;课程改革;改革措施
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2024)06-0140-04
Abstract: In view of the new requirements faced by the Engineering Technology Training course under the background of strengthening the army's new engineering course, this paper analyzes the shortcomings and problems existing in the current Engineering Technology Training course, puts forward the basic ideas of the Engineering Technology Training course construction based on the "two melts" reform, and explains in detail the specific reform measures such as the calibration of teaching objectives, the reconstruction of teaching content, and the innovation of teaching mode, which provides important reference value and significance for the quality construction of Engineering Technology Training courses in our military academies and the construction of strengthening the army's new engineering course.
Keywords: Engineering Technical Training; the new engineering strengthening the army; engineering practice education; curriculum reform; reform measures
新工科建设是我国教育部提出的主动应对新一轮科技革命与产业变革的战略行动[1],自2017年以来,教育部积极推进新工科建设,要求高校加快推进新产业、新技术的多学科交叉融合发展。强军新工科是新工科建设在军事教育领域的创新延伸[2],是主动应对新军事变革、积极落实“新时代军事教育方针”[3]和深入贯彻习近平强军思想的重要举措,既体现了新工科建设的创新步伐,也体现了军事教育为强军兴军服务的鲜明属性。
在军队院校中,推进强军新工科建设,不仅涉及到各个强军新工科专业的全新建设和传统专业的升级改造,同时也深刻影响着基础核心课程的改革与建设[4]。工程训练属于工程实践教育的范畴,世界各国大力推进工程实践教育发展[5-6]。工程技术训练课程是以工程训练为主要载体的技术基础课,是一门通识类、基础型、实践性教学课程,通常面向工科专业开设,旨在通过系统的工程技术学习与训练来提高学生的工程实践能力与工程创新意识,对于夯实学生基本工程素养、提升学生综合素质起着重要作用。当前国内大部分军队院校的工程技术训练课程都与强军新工科需求相去甚远,实训面狭窄、内涵深度浅,实践教学体系滞后于强军新工科的发展需求,实践课程以简单认知、简单训练、简易模拟为主,与军队装备发展需求脱节,设置的课程内容不足以满足以智能制造、增材制造、新材料应用等为代表的高新技术对人才工程能力和创新能力的需要,未立足于武器装备设计制造、使用保障的角度开展技术训练。因此,为适应强军新工科建设的需要,起着基础性地位的工程技术训练课程面临着改革与调整[7],以主动求变,提高在强军新工科视域下对新兴专业人才培养的支撑力度。
一 当前存在的问题
在军队院校人才培养体系中通常将工程技术训练设置为公共基础课程或者学科基础课程,后续课程进一步对接专业课程实验、专业综合实践项目及岗位综合演练项目,而这几类实验/实践项目一方面强调“新”,即新技术、新方法的综合创新运用,另一方面强调“军”,即面向装备和岗位的综合实战运用,这二者是强军新工科最直接的体现[8-10]。但目前的工程技术训练课程,对专业课程实验、专业综合实践项目和岗位综合演练项目的支撑较弱,对强军新工科的响应不够,存在体系孤立化和地位边缘化的风险。主要表现在两个方面。
(一) 一是“新”意不足
当前的工程技术训练更多是立足传统的制造工程技术训练,且以机械制造实践或“金工实习”为主,属于技能型实训,从内容设置上侧重于机械工程学科和近机械类工科专业,对于新技术、新材料、新工艺及新工科等涉及不够,存在不够“新”的显著问题。
(二) 二是“军”味不浓
为战育人、服务部队的直接性不足,目前主要以日常生活或工业生产中的典型零部件或者机械加工的工种类别来牵引工程技术训练过程,没有以武器装备为解构对象,从认知、设计、制造到测试、运用、保障等整个装备生命周期去开展相应的工程技术的实践训练,导致“含军性”不足,对后续以装备和岗位为主的课程缺乏贡献。
强军新工科区别传统的一个重要方面是以部队需求为导向,培养的人才应具有新军事时代所要求的知识、能力和素质,其出发点和落脚点必须指向强军目标使命,具有鲜明的针对性和时代性。但从这一定位来看,当前军队院校开设的工程技术训练课程越来越难以适应未来技术发展和军事变革的新要求,亟需探索工程技术训练课程改革思路。一方面,融“新”,摒弃传统的“金工实习”,引入新技术、新材料、新工艺,强调以现代制造、智能制造为核心的工程技术训练体系;另一方面,融“军”,以武器装备和岗位需要为主线牵引工程技术训练过程,以工程育人文化和课程思政来凝聚强军意识。通过融“新”和融“军”的“两融化”建设与改革,有助于解决当前强军新工科视域下工程技术训练课程存在的问题与不足。
二 课程改革总体思路
围绕新时期军事变革潮流,积极顺应融合式人才培养模式,遵循立德树人、为战育人的根本宗旨,面向强军新工科要求与理念,通过重立教学目标、重塑教学内容、改革教学方法等手段推动工程技术训练课程的改革,研究构建紧贴军事应用的实践教学内容体系,探索建设以智能制造为代表的新工科技术训练模块,打造兼具军事特色性和技术先进性的工程技术训练新型课程,研究学生工程实践能力和创新意识培养的教学模式与方法,构建相关教学方法和教学活动实施规范,持续提升强军新工科视域下军队院校学员工程实践知识、工程实践能力和工程综合素质。
基本的课程改革思路如图1所示,按照分析问题、目标校准、体系重构、模式创新的过程开展研究。通过分析问题,得出当前工程技术训练存在的主要问题是面向强军新工科的“新”意不足和“军”味不浓,需要进行课程改革建设;首要工作是对课程教学目标进行重新校准,针对强军新工科所带来的新的知识、能力和素质方面的新需求,重新调校课程的教学目标;以教学目标为牵引,重构课程内容体系,基本考虑是以武器装备生命周期为主线进行贯穿,将与之相关的工程技术提炼成模块内容,改变传统以制造工种为主线的内容体系;新的内容体系需要采用新的实践教学模式与方法,结合不同实践模块的特点选择不同的教学方法与手段。
图1 课程改革总体思路
三 具体改革措施
按照目标校准、体系重构和模式创新三个方面对工程技术训练课程的具体改革措施进行阐述。
(一) 强军新工科背景下工程训练能力素质的模型建立
强军新工科背景下,需要拓展工程技术训练的内涵与范畴,重新梳理实践训练课程体系与内容,打造优质高效的综合性多功能工程技术训练课程。但前提是,必须梳理强军新工科背景下的工程训练能力素质模型,并据此校准课程的能力素质目标。结合军校学员的岗位需求,通用的能力素质要求主要包括武器装备的快速理解与掌握能力、武器装备的高效实操能力、武器装备的维护管理能力、武器装备的战场应急处置能力,以及武器装备改进优化能力。
为了充分响应上述能力素质要求,让学员在工程实训中接触到武器装备工程问题,深入了解现代产业先进技术,有能力应对实际装备中综合性、创新性的技术挑战,工程技术训练课程改革与建设必须针对军队院校培养学员的能力素质要求进行改革。以装备为牵引、以需求为导向、以服务为宗旨、以实践为主线,将工程技术训练课程建设成为一个兼具先进性和军事特色的工程实践课程,可为本科学员提供技术更先进、与装备结合更紧密的实践教育教学,有助于提高学员的工程实践能力、工程综合素质和军事工程素质,为培养新型高素质军事人才、助推国防科技自主创新发挥重要作用。
(二) 能力素质目标驱动的工程技术训练课程体系重构
重塑工程技术训练实践教学内容,以装备设计制造、测试试验、使用维护和维修保障等军事应用想定场景为驱动,对现行工种为主的工程技术训练内容进行适应性调整与重塑,构建面向军事应用和部队需求的工程技术训练课程体系与实践内容,推动课程的军事应用建设,突出军事特色,同时兼顾教学内容的科学性和时代性。
遵循面向能力素质模型的工程技术训练课程改革思路,贯彻“注重基础、军事特色、开放创新”的实践教学理念,学习、借鉴国内外同行的先进经验并结合自身的优势与特点,从实践教学理念、内容、教学模式到教学体系、管理模式,进行全方位的教学改革探索和实践,设计了“工程认知实践训练→工程基础实践训练→工程综合实践训练→工程创新实践训练”逐层递进的实践教学框架,开展系列专项训练与综合实践训练,培养学员的工程认知理解能力、工程实践操作能力、工程管理能力、工程思维与创新能力。课程紧密围绕高素质新型军事人才培养目标,把实践能力培养和岗位任职工程素养需求有机衔接起来,将有效缩短从初次任职到具备实战技能的过程,助力新型军事人才能力素质的达成。
1 工程认知实践模块
目的是使学员理解制造的一般过程和基础知识、认知典型武器装备的工作原理和制造过程,以及了解制造技术对于武器装备技战术性能保障与提升的重要性。要求学员在做好充分准备的基础上,以典型武器装备作为牵引,从实物样机、工作原理、制造过程、工艺方法和材料成形等环节着手,采用讲解、观摩、体验和专题讲座等多样化的教学手段进行工程基础认知实践训练,使学员建立正确的工程基础知识,为后续实践训练打下基础。
2 工程基础实践模块
目的是使学员掌握主要制造设备以及装备的基本操作过程和操作技能、理解通用加工工艺方法与工艺过程,具备独立完成简单零部件创新设计、加工制作、几何量检测以及装配拆卸的能力。以某典型武器装备核心零部件为对象,进行材料成形加工、机械加工、装配和检测等一系列基本工程技术实践训练,采用演示、实操、指导和测评等教学方法使学员加深理解制造技术在武器装备研制过程中的应用。基础实践模块给定明确的设计制造(或搭建)任务,引导学生学习并一定程度上掌握工程实践过程中必须掌握的基本方法与手段。