李曉峰,權(quán)建洲,趙通,曹柯
(空軍預警學院雷達士官學校,湖北武漢 430345)
士官液壓傳動課程的教學直接面向雷達液壓系統(tǒng)的維修保障工作,不僅需要學員具備較強的理論分析能力,能夠讀懂雷達液壓原理圖,而且需要他們具備較豐富的實踐操作技能,能夠處理排故、保養(yǎng)等維修工作。因此,為滿足液壓課程的教學需求,同時兼顧士官學員的學習基礎(chǔ),以教學資源的開發(fā)為突破口[1-2],深入分析現(xiàn)階段的課程建設(shè)狀況,提出精品課程的建設(shè)策略[3-4],就成為高校在課程教學中急需解決的重點問題。
液壓精品課程的建設(shè)要求高校在系統(tǒng)梳理現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,找準差距與不足,制定出行之有效的整改措施,從而提高課程建設(shè)的質(zhì)量與效益。
液壓課程雖然已經(jīng)有明確的教學目標,但是沒有特色鮮明的教學理念,實戰(zhàn)化教學與任職能力培養(yǎng)的中心地位還不夠凸顯,特別是尚未挖掘思維訓練的重要作用,限制了學員靈活性的提升。
教學內(nèi)容的選擇存在一定程度的重理論、輕實踐的現(xiàn)象,雖然理論知識的教學實現(xiàn)了系統(tǒng)化,但是學員針對雷達液壓系統(tǒng)維修的實踐技能培養(yǎng)受到了削弱,而且教學成果、科研成果以及部隊新裝備、新案例尚未及時進入液壓課堂。
液壓課程的教學還是以傳統(tǒng)的理實一體化為主,雖然有雷達、實驗臺、元件等實裝手段,但是缺少模擬訓練的重要補充。雷達液壓模擬訓練系統(tǒng)的開發(fā)相對滯后,理虛實教學模式的運用還處于起步階段。
液壓教員均來自地方院校,雖然這些學員在液壓技術(shù)方面具有較為扎實的理論基礎(chǔ),但是他們的實踐能力比較欠缺,尚未形成針對具有復合技術(shù)體制的雷達伺服系統(tǒng)的維修保障能力。
為及時解決液壓課程建設(shè)存在的矛盾與問題,高校有必要在實戰(zhàn)化教學理念的指導下,對照軍隊課程評價指標體系與標準,在教學目標、教學內(nèi)容、教學策略、教員隊伍等方面進行持續(xù)、深入的改革,從而為精品課程的建設(shè)奠定良好基礎(chǔ)。
1.凝練液壓課程教學理念,教學目標滿足任職要求
液壓課程提出的教學理念為:強化實戰(zhàn),突顯能力,注重基礎(chǔ),交叉融合,即聚焦部隊實戰(zhàn)導向,以培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)專業(yè)化裝備維修保障人才為總目標。課程教學面向雷達部隊雷達液壓維修工作的任職要求,以培養(yǎng)士官學員液壓維修的工作能力為主線。實驗教學的內(nèi)容與部隊液壓維修工作同步,注重打牢士官學員的知識與技能基礎(chǔ),強調(diào)理論、實驗、實裝、虛擬教學的相互交叉與融合。
2.注重思維訓練和能力培養(yǎng),教學目標對接崗位需求
教員在理論教學中引入部隊新列裝的雷達液壓系統(tǒng),通過工作原理的分析,使學員深刻理解各組成元件、回路的功能。教員對現(xiàn)有液壓系統(tǒng)進行了對比分析,培養(yǎng)了學員的創(chuàng)新思維和發(fā)散性思維。同時,教員在實驗教學中引入故障排除環(huán)節(jié),設(shè)置諸如換向閥油口接錯、接近開關(guān)失效、節(jié)流閥堵塞、溢流閥調(diào)壓失靈等故障點,由學員根據(jù)故障現(xiàn)象自主分析、查找可能的故障原因并排除故障,從而培養(yǎng)了學員解決問題的能力。
1.厘清邏輯脈絡(luò)和體系層級,重構(gòu)教學內(nèi)容
教員按照“一個目標、兩條主線、三個模塊”的原則來重構(gòu)教學內(nèi)容,一個目標即培養(yǎng)士官學員的雷達液壓系統(tǒng)維修保障能力。教員根據(jù)能力培養(yǎng)的現(xiàn)實需求,倒推出兩條教學主線,即雷達液壓技術(shù)原理、雷達液壓保障工作,分別構(gòu)成了液壓維修的理論與實踐基礎(chǔ)。教員圍繞兩條主線,根據(jù)雷達液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征,分別設(shè)計了三個模塊,即液壓元件、基本回路、液壓系統(tǒng),而每個教學模塊劃分為理論、實驗兩個部分,分別培養(yǎng)學員的原理分析能力和維修操作技能。
2.充實新成果、新技術(shù)、新方法,體現(xiàn)內(nèi)容創(chuàng)新性
教員在教學過程中及時采納教學比武競賽、教育理論研究、條件建設(shè)項目的最新成果,并引入部隊雷達液壓系統(tǒng)出現(xiàn)的最新典型故障案例,從而提高學員排故策略制定、排故方法運用的能力。例如,部隊某型高機動雷達在機動轉(zhuǎn)移后進行架設(shè)時,發(fā)生了天線陣面無法展開的故障現(xiàn)象。在排故過程中,學員要先熟練掌握展開液壓分系統(tǒng)的組成和原理,然后運用邏輯分析法確定可能的故障元件及原因,運用對比替換法縮小懷疑范圍至換向閥與雙單向節(jié)流閥,最后運用直接觀察法確定故障原因是換向閥不通電。
1.推行理虛實一體化教學模式,引領(lǐng)教學改革
教員根據(jù)士官學員傾向?qū)嵺`操作、喜好直觀形象的學習特點,推廣應(yīng)用理虛實一體化教學模式。對于理論教學,教員采用“理論+虛擬+實裝”的方法,即原理教學緊密結(jié)合實裝、實物,促使學員將專業(yè)知識與實際雷達液壓系統(tǒng)、元件的結(jié)構(gòu)、原理進行緊密聯(lián)系。對于實驗教學,教員采用“實踐+虛擬+理論”的方法,即在實驗過程中有機融合、穿插理論知識,從而確保理論牽引實踐、實踐驗證理論。同時,教員充分發(fā)揮模擬訓練系統(tǒng)、仿真軟件等信息手段的作用,使復雜的結(jié)構(gòu)直觀化、抽象的原理形象化,從而充分激發(fā)學員的學習興趣。
在講解平衡閥這種典型壓力元件時,教員首先運用模擬訓練系統(tǒng)展示平衡閥的三維剖視圖、爆炸圖和三維液流動畫,使學員熟悉其典型結(jié)構(gòu),理解其工作機理。隨后,教員在模擬訓練系統(tǒng)、實驗臺上搭接平衡回路,以此說明平衡閥的功能,即使立式缸的下行速度平穩(wěn)。最后,教員在模擬訓練系統(tǒng)、實裝雷達上展現(xiàn)雷達液壓分系統(tǒng)的液流原理,以強調(diào)平衡閥在天線撤收過程中的重要作用,實現(xiàn)“理”“虛”“實”教學的交叉與融合。
2.激發(fā)學員的學習興趣,開發(fā)模擬手段
為解決模擬訓練手段欠缺的問題,提升理虛實教學模式的效益,教員有必要利用現(xiàn)代虛擬現(xiàn)實技術(shù)、現(xiàn)代仿真技術(shù)和現(xiàn)代人機交互技術(shù),開發(fā)雷達裝備液壓維修模擬訓練系統(tǒng),用于開展液壓傳動技術(shù)的相關(guān)虛擬實驗和模擬訓練,從而為雷達裝備液壓系統(tǒng)保障人才的培養(yǎng)提供教學平臺支撐。表1為雷達液壓模擬訓練系統(tǒng)的開發(fā)內(nèi)容,圖1為元件建模圖。

圖1 雷達液壓模擬訓練系統(tǒng)元件建模圖

表1 雷達液壓模擬訓練系統(tǒng)的開發(fā)內(nèi)容
1.“視野拓展”轉(zhuǎn)型,教研方向貼近裝備崗位
液壓教員開展“視野拓展”轉(zhuǎn)型,就是要將自身的教學與研究視野從傳統(tǒng)的液壓技術(shù)基礎(chǔ)專業(yè)領(lǐng)域拓展到服務(wù)于雷達裝備應(yīng)用、液壓崗位建設(shè)的前沿領(lǐng)域,從而實現(xiàn)基于傳統(tǒng)學科專業(yè)建構(gòu)下的知識、能力、素質(zhì)與新型雷達裝備的工作原理、故障排除和維護保養(yǎng)的有機結(jié)合。在“視野拓展”的轉(zhuǎn)型實踐中,液壓教員要將原本追求的液壓學科專業(yè)價值轉(zhuǎn)為部隊預警力量建設(shè)所需要的軍事價值,努力推動液壓技術(shù)的研究向裝備前沿、崗位前沿轉(zhuǎn)變,從而增強傳統(tǒng)學科的嶄新生命力,實現(xiàn)學科價值的升華。
2.“專業(yè)延伸”轉(zhuǎn)型,專業(yè)發(fā)展凸顯交叉融合
現(xiàn)代雷達的伺服系統(tǒng)不僅包含了液壓技術(shù)的應(yīng)用,而且包含了液壓、機械、傳感器、自動控制、信息處理和電氣工程等多門專業(yè)技術(shù)。因此,液壓教員不僅要主動適應(yīng)裝備技術(shù)的發(fā)展,圍繞雷達伺服系統(tǒng)的技術(shù)構(gòu)成努力拓寬自身的專業(yè)方向,主動補齊在電氣控制等方向的技術(shù)短板,掌握機電液一體化的系統(tǒng)思維方法,牢固掌握雷達天線舉升、翻轉(zhuǎn)、調(diào)平的技術(shù)原理并開展理論教學,而且要針對雷達液壓故障往往與電氣故障、機械故障相互交織重疊的特點,加強對復合故障機理的研究,提升學員維修雷達伺服系統(tǒng)的能力。
3.“思維轉(zhuǎn)換”轉(zhuǎn)型,思維模式轉(zhuǎn)向工程思維
液壓教員受傳統(tǒng)學歷教育的影響,具備了扎實的專業(yè)理論基礎(chǔ),養(yǎng)成了理論演繹的思維方法與習慣,但是尚未構(gòu)建起運用理論知識解決雷達裝備操作使用、排故修理等工程實踐問題的工程思維模式,限制了專業(yè)能力的提升。因此,為有效推動思維模式的轉(zhuǎn)換,液壓教員不僅要向部隊學習,利用聯(lián)教聯(lián)訓、技術(shù)支援、演習演練等多種機會,學習部隊技術(shù)保障人員在長期雷達修理崗位積累的工程實踐經(jīng)驗,而且要向廠家學習,從而牢固樹立工程思維模式并提升實踐能力。
高校在建設(shè)士官液壓傳動精品課程時,在明確建設(shè)策略后,必須以滿足課程評價指標為導向,將任務(wù)落實到教學計劃與教案修訂、條件項目建設(shè)、教學比武競賽、教材編寫、教育理論研究、教學資源開發(fā)中,最終實現(xiàn)教學質(zhì)量及士官學員液壓維修能力的顯著提升。