張磊 陳國兵 陳俊
海軍工程大學動力工程學院 武漢 430033
軍隊院校是培養軍事人才的主陣地。習近平主席對軍隊院校作出一系列重要指示,強調軍隊院校“必須堅持面向戰場、面向部隊、面向未來”[1-2]。隨著新時期軍隊使命任務的變化,院校人才培養目標重新定位,新型作戰裝備不斷服役,都促使面向裝備的專業任職類課程教學的革新。作戰裝備類首次任職課程直接面向實際裝備、面向部隊一線、面向新型軍事指揮人才培養,迫切需要開展裝備類課程創新驅動實戰化的教學研究,緊貼新裝備發展前沿,實現為戰育人和培養德才兼備新型軍事人才的目標。
實戰化教學是一種教育、教學、訓練的實踐[3],其核心目標是培養能打仗、打勝仗的高素質新型軍事人才。各軍隊院校都在積極推進實戰化教學,實戰化教學相關的研究也成為軍校教育科研的重要內容。高魯等[3-6]對實戰化教學內涵的主要要素進行分析,認為實戰化教學就是教學理念、要求、內容、手段、模式、保障、管理等貼近實戰。因實戰化教學是一種實踐性很強的教學,其手段和方法一直以來都是研究的重點,杜金會等[7-9]將研討式、啟發式、案例式等方法融合到實戰化教學中,取得了較好的效果。隨著現代化教學手段的發展,虛擬仿真技術、VR技術[10]等也被用于開展實戰化教學,楊自春等[11]對虛擬仿真技術在設備虛擬拆裝、運行和檢修實踐教學、模擬訓練實踐教學中的應用進行深入研究,對虛擬仿真技術在海軍院校實訓課教學中的應用進行了有益的探索。為提升學員綜合實戰化訓練水平,劉振等[12]開展了貼近實戰化訓練的綜合演練,可以讓學員將所學理論知識融入裝備實操,讓學員置身于戰場環境,體驗高保真的作戰環境,大大提升了學員的戰斗精神。近年來,各院校均增設了綜合演練任務,通過綜合演練切實提高學員第一崗位任職能力,但演練過程中也存在演練形式和內容不夠豐富,綜合演練的廣度和深度還有待提高等問題。
在深入剖析裝備類首次任職課程的教學現狀后,發現仍存在諸多問題亟待解決,如教學內容有待結合實戰化要求和裝備發展前沿重新調整和更新,缺乏針對性、系統性的實戰化授課方法,現代信息技術的教學手段應用不足,課程教學與科學研究融合度不高,“課程思政”教學方式生硬且不成體系等問題。因此,急需貼合新軍事教育方針,以創新驅動為引擎,開展實戰化教學改革,讓課程煥發出新的活力,激發學員的學習動力,讓教與學的過程始終保持鮮活的生命力。
2.1.1 教學與科研融合促進基礎理論部分學習
在緒論中,將國內外裝備發展趨勢及研究成果、民用裝備最新發展趨勢,以及軍民融合發展的重要內容介紹給學員,引起學員的好奇心,激發學員的學習興趣,針對性地確定課程的學習目標。同樣,在講授每個章節時,凝練出每個章節的研究現狀或研究成果,以一個具有吸引力的科研問題作為教學的開端,引出每章內容的學習目標及重難點內容;對于教學中理論性較強的部分,將先進的科研成果引入課堂,將抽象問題變成具體科研的問題,將授課過程變成解決科研問題的過程,讓學員的學習更有目的性,更容易對所學內容融會貫通。在具體實施方法上,以創新科研成果為驅動,以關鍵問題、裝備案例、部隊熱點為引導,將實裝和典型實例無縫融入理論教學,開展問題導向式(PBL)、啟發式教學,激發學員的興趣和深入思考,加深學員對裝備的認識和對理論的理解,培養其工程思維。
2.1.2 教學與科研融合,提前熟悉新技術、新裝備,滿足部隊對人才的新需求
梳理開展的新型裝備預先科研項目,站在裝備發展最前沿,拓展教學內容的深度和廣度,引導學員掌握所服務裝備的發展脈絡、現狀和趨勢;結合為部隊服務的科研項目,比如裝備的維修改革、運行管理等針對性較強的科研項目,深度分析部隊的現實需求和現役裝備的運行管理特點,把作戰崗位的需求、問題反饋到課堂上,可極大地激發學員的學習熱情;并以與課程結合緊密的科研課題作為案例式教學題目,給出目前不同文獻的觀點,通過學員與教員的交互討論,讓學員在掌握所學知識要點的同時,掌握實際工程問題的分析方法。
2.1.3 教學與科研融合,培養具備科研素養的新型軍事人才
在授課過程中,始終注重培養學生的創新意識和獲取知識的能力,做到“授人以魚,不如授人以漁”;在重難點學習時,鼓勵學員多思考、多討論,教員注重引導學員正確的思維方式,教會學員分析問題和解決問題的步驟和方法;篩選設備智能運維、數字孿生、大數據、深度學習等創新科研項目作為課程大作業,形成創新型教學評價模式,激發學員運用已學知識攻克問題的創新能力、查閱資料及與人交流能力,潛移默化地提高學員的實踐能力、團隊協作精神及科研能力,培養具備良好科研素養的新型軍事人才。
2.2.1 理論與實裝、運行實踐融合一體
在教學大綱指導下,以部隊發展為牽引,以創新為引擎,構建涵蓋原理、結構、系統、控制運行的模塊化理論知識體系;對照各個模塊,將理論與現役裝備深度融合,形成覆蓋裝備零部件、整機、整系統的成套實裝,同時形成原理驗證、結構拆裝及綜合創新實踐教學模塊。學員綜合運用所學知識,運行操作實際裝備,完成全流程運行管理,驗證升華理論學習成果。理論與實裝、運行實踐融為一體,不斷循環迭代更新,使課內學習成果走向站位,實現向崗位任職和戰斗力生成的跨越。
2.2.2 虛擬仿真技術創新驅動覆蓋課程教學全過程
創新發展虛擬仿真技術等新型教學手段,覆蓋實戰化教學全過程。開展虛擬仿真技術與基礎理論知識教學、實踐教學和學員創新能力培養的深度融合。
1)將虛擬仿真技術應用于基礎知識課程教學,提供圖文并茂、形聲兼備、豐富多彩的多種感官綜合刺激教學資源;利用曲線、波形、云圖、動態圖形等可視化仿真模擬結果加深學員對復雜解析公式、原理和運行原理等重點難點內容的理解和掌握;在描述裝備復雜機理及工作原理時,用生動形象的仿真動畫來模擬;針對大型設備看不透、看不全,且實裝無法搬進課堂的問題,利用虛擬仿真技術逼真地呈現出裝備仿真實體模型和分處于不同空間的復雜系統,做到將主戰裝備或復雜系統搬進課堂。讓學員直觀認知裝備布置和結構,融合VR、AR等新型視覺技術,能夠實現裝備從局部到整體,從外部到內部,從宏觀到微觀的多層次教學,真正將裝備看透、看全。
2)將虛擬仿真技術應用到實戰化實踐教學中。實際裝備的拆裝教學是認識學習對象的結構特點、工作原理和功能的重要途徑之一,但因裝備數量有限、學時有限,并且受成本、安全因素等客觀條件的限制,實裝拆裝教學往往不易開展或不能達到學習效果。結合現役裝備的實際特點,優化調整已經建立的主要設備三維實體模型,并結合科研項目,補充開發重點設備的詳細三維仿真模型,便于開展學員深入認知、拆裝等教學項目,這種裝備的拆裝教學模式,不會損壞實際裝備和危害學員的人身安全,甚至能完成一些實裝無法完成的教學內容。針對裝備的運行操作、維護、故障診斷等與學員第一任職密切相關的教學內容,進一步完善并搭建相應的系統級的動態仿真支持平臺,開展主要設備及系統的動態特性學習,掌握動力裝置不同工況的運行特性;通過人為設置故障進行設備故障分析診斷教學,并將從實裝中收集到的典型故障數據,輸入虛擬仿真模型中,對類似故障進行反復演練,有助于提升學員分析實際問題的能力,并開展裝備模擬訓練實踐,讓學員提前接受任職崗位的鍛煉,提升學員任職能力。
3)將虛擬仿真技術應用于學員創新能力培養中。利用虛擬仿真技術有較強可塑性的特點,在教員的指導下,由學員依據自己的想法調整、替換或者重新設計一些新的系統組件,在這個開放靈活且有新意的學習環境中,讓學員有興趣也有機會去探索系統新功能、開發新系統,進而培養學員的創新能力。這個過程,能讓學員尤其是學有余力的學員掌握常用仿真軟件特點、基本使用方法,助力學員的課程設計和科學研究。虛擬仿真技術還可以和3D打印技術相結合來支持學員的大作業,學員設計出的裝備主要零部件等作品可以無縫地導入到快速成型的3D打印機打印成三維實物,使得學員的思維能力、自主設計能力和實踐能力都能得到全面的提升。
4)拓展實戰化教學維度,開展課堂授課、虛擬仿真訓練、嵌入式仿真訓練、實裝組訓與綜合演練、實裝數字孿生體的多維度融合教學模式,開闊學員的視野,提升其技術認識高度,使其緊跟裝備發展前沿,激發其創新精神和愛崗敬業精神。結合未來裝備智能化、數字化發展趨勢和戰斗力生成,圍繞實戰化教學內容頂層設計,我們提出了創新型虛實融合的實戰化教學條件建設思路,以實現實戰化教學需求與教學條件協同、深度融合,大力改善實戰化教學條件,提升實戰化教學水平。
作為落實政治建軍的前沿陣地,作戰裝備系列課程的思政教學略顯單薄、不成體系。基于創新驅動實戰化教學模式,緊貼實裝實戰、緊跟新型裝備與新技術創新前沿,更容易捕獲課程思政的元素,能夠真正做到將課程思政融合和嵌入專業課程,實現立德樹人,潤物無聲的效果。
1)深度梳理人才培養方案,優化調整課程教學計劃,分析課程蘊含的顯性和隱性的思想政治教育內容,充分挖掘課程中的思政元素,并找到與課程教學內容有機融合的方式,圍繞做人做事的基本道理、社會主義核心價值觀要求、實現中華民族偉大復興的理想與責任等多個層面,建立課程思政知識結構體系;在理論授課、研討、實踐教學、課程大作業等環節嵌入課程思政元素,實現課程思政與專業課程實裝化教學同向同行,確保課程思政與教學全過程協同,實現專業課教育與思政教育有機統一,在傳授知識的同時實現創新價值引領,激發學員獻身國防的家國情懷和使命擔當。
2)提煉與實戰化教學緊密結合的思政元素,尤其是軍隊發展過程中出現的英模人物及其先進事跡、執行重大任務時人員處置的重大險情、各級典型基層軍官的責任擔當精神和奮斗歷程、核心設備典型故障案例及處置過程等,強化學員崗位責任擔當,提升其政治覺悟和責任心、榮譽感。
3)針對大部分軍用核心裝備僅能立足國內、自力更生的現狀,梳理核心裝備的發展脈絡和裝備研制經歷,將其與課程內容授課脈絡相對應,并剖析核心裝備相關的“卡脖子”技術的難點、現狀及趨勢,融入對應章節,形成知識傳授與價值引領同頻共振的教學方式。結合裝備的前沿科學研究,制定專題講授、典型案例講授方案,并將思政元素嵌入課程教學實施計劃。
科研創新驅動的實戰化教學,將課程教學與科學研究深度融合,能夠讓教學內容符合實戰化要求、裝備發展前沿動態調整和更新,加快新裝備向戰斗力生成。技術創新驅動的實踐教學,能夠有效解決實戰化授課方式缺乏針對性、系統性等問題,并充分利用現代信息技術的教學手段,發展多維度虛實結合教學,能夠有效地拓展實戰化教學維度,開闊學員的視野,提升其技術認識高度。基于創新與實戰化驅動的課程思政元素的挖掘及實施,能夠實現課程思政與專業課程教學同頻共振,培養學員愛崗敬業、獻身國防的精神,為建成世界一流軍隊提供強有力的人才支撐。