面向強軍新工科的工程技術訓練課程改革

張萌 盧耀暉 沈莉 肖令

基金項目：2022年湖南省普通高等學校教學改革研究項目“強軍新工科視域下工程技術訓練‘兩融化’改革與實踐”（HNJG-2022-0415）

第一作者簡介：張萌（1984-），男，漢族，陜西西安人，博士，副教授。研究方向為數字化制造與智能制造。

DOI：10.19980/j.CN23-1593/G4.2024.06.033

摘? 要：針對強軍新工科背景下工程技術訓練課程面臨的新要求，分析當前工程技術訓練課程存在的不足與問題，提出基于“兩融化”改革的工程技術訓練課程建設基本思路，詳細闡釋教學目標校準、教學內容重構、教學模式創新等具體的改革措施，對我軍軍隊院校工程技術訓練課程精品化建設及強軍新工科建設提供重要的參考價值和借鑒意義。

關鍵詞：工程技術訓練；強軍新工科；工程實踐教育；課程改革；改革措施

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：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

新工科建設是我國教育部提出的主動應對新一輪科技革命與產業變革的戰略行動[1]，自2017年以來，教育部積極推進新工科建設，要求高校加快推進新產業、新技術的多學科交叉融合發展。強軍新工科是新工科建設在軍事教育領域的創新延伸[2]，是主動應對新軍事變革、積極落實“新時代軍事教育方針”[3]和深入貫徹習近平強軍思想的重要舉措，既體現了新工科建設的創新步伐，也體現了軍事教育為強軍興軍服務的鮮明屬性。

在軍隊院校中，推進強軍新工科建設，不僅涉及到各個強軍新工科專業的全新建設和傳統專業的升級改造，同時也深刻影響著基礎核心課程的改革與建設[4]。工程訓練屬于工程實踐教育的范疇，世界各國大力推進工程實踐教育發展[5-6]。工程技術訓練課程是以工程訓練為主要載體的技術基礎課，是一門通識類、基礎型、實踐性教學課程，通常面向工科專業開設，旨在通過系統的工程技術學習與訓練來提高學生的工程實踐能力與工程創新意識，對于夯實學生基本工程素養、提升學生綜合素質起著重要作用。當前國內大部分軍隊院校的工程技術訓練課程都與強軍新工科需求相去甚遠，實訓面狹窄、內涵深度淺，實踐教學體系滯后于強軍新工科的發展需求，實踐課程以簡單認知、簡單訓練、簡易模擬為主，與軍隊裝備發展需求脫節，設置的課程內容不足以滿足以智能制造、增材制造、新材料應用等為代表的高新技術對人才工程能力和創新能力的需要，未立足于武器裝備設計制造、使用保障的角度開展技術訓練。因此，為適應強軍新工科建設的需要，起著基礎性地位的工程技術訓練課程面臨著改革與調整[7]，以主動求變，提高在強軍新工科視域下對新興專業人才培養的支撐力度。

一? 當前存在的問題

在軍隊院校人才培養體系中通常將工程技術訓練設置為公共基礎課程或者學科基礎課程，后續課程進一步對接專業課程實驗、專業綜合實踐項目及崗位綜合演練項目，而這幾類實驗/實踐項目一方面強調“新”，即新技術、新方法的綜合創新運用，另一方面強調“軍”，即面向裝備和崗位的綜合實戰運用，這二者是強軍新工科最直接的體現[8-10]。但目前的工程技術訓練課程，對專業課程實驗、專業綜合實踐項目和崗位綜合演練項目的支撐較弱，對強軍新工科的響應不夠，存在體系孤立化和地位邊緣化的風險。主要表現在兩個方面。

（一）? 一是“新”意不足

當前的工程技術訓練更多是立足傳統的制造工程技術訓練，且以機械制造實踐或“金工實習”為主，屬于技能型實訓，從內容設置上側重于機械工程學科和近機械類工科專業，對于新技術、新材料、新工藝及新工科等涉及不夠，存在不夠“新”的顯著問題。

（二）? 二是“軍”味不濃

為戰育人、服務部隊的直接性不足，目前主要以日常生活或工業生產中的典型零部件或者機械加工的工種類別來牽引工程技術訓練過程，沒有以武器裝備為解構對象，從認知、設計、制造到測試、運用、保障等整個裝備生命周期去開展相應的工程技術的實踐訓練，導致“含軍性”不足，對后續以裝備和崗位為主的課程缺乏貢獻。

強軍新工科區別傳統的一個重要方面是以部隊需求為導向，培養的人才應具有新軍事時代所要求的知識、能力和素質，其出發點和落腳點必須指向強軍目標使命，具有鮮明的針對性和時代性。但從這一定位來看，當前軍隊院校開設的工程技術訓練課程越來越難以適應未來技術發展和軍事變革的新要求，亟需探索工程技術訓練課程改革思路。一方面，融“新”，摒棄傳統的“金工實習”，引入新技術、新材料、新工藝，強調以現代制造、智能制造為核心的工程技術訓練體系；另一方面，融“軍”，以武器裝備和崗位需要為主線牽引工程技術訓練過程，以工程育人文化和課程思政來凝聚強軍意識。通過融“新”和融“軍”的“兩融化”建設與改革，有助于解決當前強軍新工科視域下工程技術訓練課程存在的問題與不足。

二? 課程改革總體思路

圍繞新時期軍事變革潮流，積極順應融合式人才培養模式，遵循立德樹人、為戰育人的根本宗旨，面向強軍新工科要求與理念，通過重立教學目標、重塑教學內容、改革教學方法等手段推動工程技術訓練課程的改革，研究構建緊貼軍事應用的實踐教學內容體系，探索建設以智能制造為代表的新工科技術訓練模塊，打造兼具軍事特色性和技術先進性的工程技術訓練新型課程，研究學生工程實踐能力和創新意識培養的教學模式與方法，構建相關教學方法和教學活動實施規范，持續提升強軍新工科視域下軍隊院校學員工程實踐知識、工程實踐能力和工程綜合素質。

基本的課程改革思路如圖1所示，按照分析問題、目標校準、體系重構、模式創新的過程開展研究。通過分析問題，得出當前工程技術訓練存在的主要問題是面向強軍新工科的“新”意不足和“軍”味不濃，需要進行課程改革建設；首要工作是對課程教學目標進行重新校準，針對強軍新工科所帶來的新的知識、能力和素質方面的新需求，重新調校課程的教學目標；以教學目標為牽引，重構課程內容體系，基本考慮是以武器裝備生命周期為主線進行貫穿，將與之相關的工程技術提煉成模塊內容，改變傳統以制造工種為主線的內容體系；新的內容體系需要采用新的實踐教學模式與方法，結合不同實踐模塊的特點選擇不同的教學方法與手段。

圖1? 課程改革總體思路

三? 具體改革措施

按照目標校準、體系重構和模式創新三個方面對工程技術訓練課程的具體改革措施進行闡述。

（一）? 強軍新工科背景下工程訓練能力素質的模型建立

強軍新工科背景下，需要拓展工程技術訓練的內涵與范疇，重新梳理實踐訓練課程體系與內容，打造優質高效的綜合性多功能工程技術訓練課程。但前提是，必須梳理強軍新工科背景下的工程訓練能力素質模型，并據此校準課程的能力素質目標。結合軍校學員的崗位需求，通用的能力素質要求主要包括武器裝備的快速理解與掌握能力、武器裝備的高效實操能力、武器裝備的維護管理能力、武器裝備的戰場應急處置能力，以及武器裝備改進優化能力。

為了充分響應上述能力素質要求，讓學員在工程實訓中接觸到武器裝備工程問題，深入了解現代產業先進技術，有能力應對實際裝備中綜合性、創新性的技術挑戰，工程技術訓練課程改革與建設必須針對軍隊院校培養學員的能力素質要求進行改革。以裝備為牽引、以需求為導向、以服務為宗旨、以實踐為主線，將工程技術訓練課程建設成為一個兼具先進性和軍事特色的工程實踐課程，可為本科學員提供技術更先進、與裝備結合更緊密的實踐教育教學，有助于提高學員的工程實踐能力、工程綜合素質和軍事工程素質，為培養新型高素質軍事人才、助推國防科技自主創新發揮重要作用。

（二）? 能力素質目標驅動的工程技術訓練課程體系重構

重塑工程技術訓練實踐教學內容，以裝備設計制造、測試試驗、使用維護和維修保障等軍事應用想定場景為驅動，對現行工種為主的工程技術訓練內容進行適應性調整與重塑，構建面向軍事應用和部隊需求的工程技術訓練課程體系與實踐內容，推動課程的軍事應用建設，突出軍事特色，同時兼顧教學內容的科學性和時代性。

遵循面向能力素質模型的工程技術訓練課程改革思路，貫徹“注重基礎、軍事特色、開放創新”的實踐教學理念，學習、借鑒國內外同行的先進經驗并結合自身的優勢與特點，從實踐教學理念、內容、教學模式到教學體系、管理模式，進行全方位的教學改革探索和實踐，設計了“工程認知實踐訓練→工程基礎實踐訓練→工程綜合實踐訓練→工程創新實踐訓練”逐層遞進的實踐教學框架，開展系列專項訓練與綜合實踐訓練，培養學員的工程認知理解能力、工程實踐操作能力、工程管理能力、工程思維與創新能力。課程緊密圍繞高素質新型軍事人才培養目標，把實踐能力培養和崗位任職工程素養需求有機銜接起來，將有效縮短從初次任職到具備實戰技能的過程，助力新型軍事人才能力素質的達成。

1? 工程認知實踐模塊

目的是使學員理解制造的一般過程和基礎知識、認知典型武器裝備的工作原理和制造過程，以及了解制造技術對于武器裝備技戰術性能保障與提升的重要性。要求學員在做好充分準備的基礎上，以典型武器裝備作為牽引，從實物樣機、工作原理、制造過程、工藝方法和材料成形等環節著手，采用講解、觀摩、體驗和專題講座等多樣化的教學手段進行工程基礎認知實踐訓練，使學員建立正確的工程基礎知識，為后續實踐訓練打下基礎。

2? 工程基礎實踐模塊

目的是使學員掌握主要制造設備以及裝備的基本操作過程和操作技能、理解通用加工工藝方法與工藝過程，具備獨立完成簡單零部件創新設計、加工制作、幾何量檢測以及裝配拆卸的能力。以某典型武器裝備核心零部件為對象，進行材料成形加工、機械加工、裝配和檢測等一系列基本工程技術實踐訓練，采用演示、實操、指導和測評等教學方法使學員加深理解制造技術在武器裝備研制過程中的應用。基礎實踐模塊給定明確的設計制造（或搭建）任務，引導學生學習并一定程度上掌握工程實踐過程中必須掌握的基本方法與手段。

3? 工程綜合實踐模塊

通過對典型武器裝備原理與結構的深入理解，突出工程技術實踐訓練中的軍事特色應用，立足學員未來崗位任職需求，想定裝備運用場景，以典型武器裝備為對象開展實訓，目的在于鍛煉學員多學科創新設計、結構建模、性能驗證、加工制作、裝配調試的裝備綜合工程實踐能力，是對前述所有實踐訓練項目創新性、綜合性地運用。項目給定裝備名稱、功能要求和大致結構，學生利用在基礎實踐項目中學到的方法自主設計、制造并調試，完成整個裝備（或模型）的制作。

4? 工程創新實踐模塊

以武器裝備功能拓展或性能優化為目標，自主創新提出設計制造方案，形成設計方案后再組織實施，裝備（或模型）的設計、制造、調試和檢驗等工作均由學員獨立完成。該項目除了能夠對前面學習的內容進行綜合訓練與考察，更重要的是為學生提供創新實踐的環境，激發學生的創意靈感，從根本上提升實踐創新能力。

按此設置，以武器裝備為牽引，按照裝備制造的一般規律，建設“裝備與制造認知—裝備制造方法實踐—裝備制造過程管控實踐—裝備運維實踐—工程綜合創新實踐”5個層級共計若干個實踐教學模塊，進行課程體系與內容的重構。

（三）? 工程技術訓練課程教學模式和教學方法改革

緊扣工程教育的“學生中心、產出導向、持續改進”理念開展了教學模式和教學方法改革，引入BOPPPS模型、虛擬仿真實驗、立體化教材和優化考核評價機制等多種手段，提升學習的高階性和挑戰性。

1? 改進BOPPPS模型完善實踐教學組織過程

在項目實訓環節，應用BOPPPS教學模型，通過啟發式、辨析式等方式引導學員對于新知識的關注、學習和質疑。BOPPPS模型是一個閉環的知識學習模型，涵蓋了引入環節、教學目標、前測環節、參與環節、后測環節和小結等階段，所設計教學過程改變了“老師講、學生聽”的傳統知識講授模式，讓學生深度參與知識發現、知識剖析、知識運用全過程，部分環節甚至師生“角色互換”。針對工程技術訓練內容多、訓練時間比較短的特點，改進完善教學組織過程，通過執行立體化的教學模式，充分利用網絡信息化資源建設的優勢，結合實踐訓練的客觀教學規律，將各個實訓模塊從原來的課內拓展到課前、課內和課后全過程。即在課前利用精品資源共享課開展自主學習，課內主要進行實操性、創新型工程技術訓練，課后進行作業完成、設計建模、計算分析和虛擬仿真等工作，實現課前-課內-課后任務的良好分配和銜接，探索出適用于工程技術訓練的BOPPPS教學模型。

2? 基于虛擬仿真開展裝備認知和崗位實訓

依托虛擬仿真技術進行工程技術訓練實踐教學方法改革，充分運用虛擬仿真實驗教學工具，建設面向裝備、極端作業條件、不可觀測條件等情形建設虛擬仿真實踐訓練項目，解決面向軍事應用但缺乏裝備的現實困境，探索虛實結合的工程技術訓練新方法，實現信息化教學工具在實踐課程當中的靈活應用。同時遵循“虛實結合、能實不虛、以實為主”的基本原則，僅針對裝備工程技術訓練、極端作業條件下工程技術訓練及不可觀測條件可視化等情形，建設虛擬仿真實踐訓練項目，比如裝配原理認知虛擬仿真、數控制造虛擬仿真、柔性生產線仿真等。

3? 加強工程訓練實踐立體化配套教材建設

為更好地服務于課堂和實踐教學，在“兩融化”工程技術訓練改革與實踐的基礎上，對配套教學資源進行更新，組織編寫新版課程理論教材和實習教學指導書，通過有機融合紙質教材和指導書與網絡資源的銜接，將學習預習、實踐訓練、總結與思考結合在一起，開展立體化教學的教改思路，提高工程實踐的效果。

4? 優化考核評價機制落實能力產出導向

針對課程體系優化、學員能力素質培養的要求，建立過程性評價與終結性考核相結合的多層次、全方位綜合考核機制。形成性考核成績及時公布，確保公平；終結性考核試卷依據課程內容和目標設計，嚴格按評分標準評判，確保成績分布合理且結果可信。課程考核材料嚴格學校考核材料歸檔要求歸檔備查，包括課程考核方案、成績統計匯總表、考核小結、考核總結、學員成績單。教員依據課程考核結果完成教學反思和課程目標達成情況分析，制定持續改進措施。

四? 結束語

針對強軍新工科背景下軍隊院校工程技術訓練課程建設過程中存在的一般性問題，采用融“軍”（融入軍事裝備和強軍思想）、融“新”（融入新工訓和面向新工科的技術訓練）的“兩融化”改革思路，注重裝備牽引、堅持能力為本、強調學為中心，圍繞實踐教學全過程探索強軍新工科視域下工程技術訓練課程教學的新目標、新內容和新模式。通過校準能力素質目標、重構實踐訓練體系、創新教學模式方法來提升工程技術訓練教學效能，夯實強軍新工科背景下工程實踐能力和工程創新意識培養的根基。

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