吕海燕 周立军 张 杰 赵媛
海军航空大学航空基础学院,山东 烟台 264000
作为培养军事一流人才的摇篮,军队院校必须把创新教育贯穿人才培养的全过程,把学员创新能力培养作为人才培养的重要目标。中国物理学会原会长、中科院冯端院士认为实验室是培养创新人才的摇篮,是现代大学的心脏。基础实验教学作为军队院校教学工作中非常重要的组成部分,其受众面广且是学员后续课程的基础,是学员创新实践能力培养必不可少的途径。当前,如何在新的时代起点上,结合培养目标的要求加强实验教学改革,构建符合军队院校办学特色的实验教学体系,对进一步促进军事创新人才培养有着重要意义。
当今时代是信息时代,“互联网+”的迅速发展,使得信息化管理已经渗透到人们的学习、工作、生活的方方面面。高等院校的实验教学管理,紧跟信息化发展步伐,进行了一系列的改革与实践,但信息化管理水平仍然不高。这与培养“能打仗、打胜仗”新型信息化军事人才的培养目标不符,与时代发展的要求不符。海军航空大学(下文简称“我校”)目前虽然已经有一定的信息化管理资源,如由计算机实验中心开发的“实验教学全过程管理系统”和由电工电子实验中心开发的“实验室预约开放管理系统”等的应用,都在一定程度上提高了实验教学管理水平,但其应用范围不够广、应用率不够高,实验教学在很大程度上还是采用传统的管理方式,实验室的各种软硬件资源效益得不到有效发挥,对学员创新实践能力培养在时间、空间等方面的支撑力度不够。因此,如何利用信息化手段实现实验教学管理规范化、信息化,提高实验室资源利用效率,促进实验教学各项活动的有效开展,助力新时代新型创新军事人才培养,是我校实验教学信息化管理工作亟待解决的问题。
创新实验教学信息化管理,一方面要积极引进先进的信息化管理手段,优化传统的管理办法,建立规范化的管理模式;另一方面要利用信息技术整合实验室软硬件资源,创新实验教学方法、手段,促进教学、科研成果的融合转化,培养学生创新实践能力。我校重视拓展全面应用信息化实验教学新形态的广度与深度,研究“互联网+实验室”给实验室建设、使用与管理带来的深刻影响,积极探索基于全军军事训练信息网的新形态实验室建设。通过建立实验室综合信息管理系统,实现教员、学员、实验室设备、实验项目、实验室预约等各种数据的多维度全面管理,实现自主化实验时间安排、个性化实验内容设计、菜单化实验项目配置等,较好地满足学员自主学习的需求。信息化管理通过教学过程、教学效果等多方面的数据分析,为改进实验教学管理、设计、实施等提供大数据支持。
实验课程作为培养学员创新实践能力的重要基础课程,肩负着支撑学员掌握并实践科学思想、基本技能和方法的使命。因此,实验教学改革要以理论教学和实验教学统筹协调为基础,以实践能力和创新能力培养为主线,克服传统教学模式、管理方式的弊端,大力拓宽信息化教学应用的深度和广度,丰富学员知识获取、实践创新的方式方法,实现将知识传授、能力培养、素质提高融为一体的教学目标。
坚持以课程建设为中心的建设理念,按照“系列建设,整体优化,与军事教育接轨”的总要求,努力走“系列化、一体化、综合化、信息化”建设的路子,突出实验教学在人才培养课程体系中处于主干课程的地位与作用。一是突出重点课程或系列化课程建设。比如大学物理实验、电子技术综合实践、大学化学实验、机械设计基础实验、大学计算机基础系列实验课程、电工电子技术系列实验课程等六门课程。二是走理实结合、创精品课程的路子。创新理实一体化建设的方法途径,借鉴山东省优质课程“大学物理”以及海军教学团队申报与建设“大学物理”精品课程的经验,主动作为,力争对机械设计基础、大学计算机基础等通常独立开设的实验课程与相关理论课程进行联合建设、联合申报,多出海军、山东省、全军的课程建设成果。三是研究开设创新实验课程。综合化设计实验教学课程,是为基础好、有精力、感兴趣、能力强的优秀本科学员开设的实验课程。课程内容设计以知识、技术综合应用为主,融入学科竞赛项目主题,融入科研课题转化项目等,旨在为学员今后从事科技创新活动以及课程设计、毕业设计等奠定良好的基础。四是跟上教学信息化发展的步伐,加强实验教学课程信息化资源建设,为院校教育向军事职业教育延伸做出应有的贡献。
从教学内容来看,操作性和验证性实验项目的数量目前已经有了大幅删减,但其比例还是偏大,学员大都是按照设计好的模式、步骤去做实验,验证实验现象及效果,这就容易导致学员被束缚在实验指导书给定的框架内,其创新思维也受到限制。经过近几年的不断改革,虽然各类实验教学内容设计的专业性、实践性得到了有效提高,但是其综合性与创新性仍然很欠缺。教学内容的优化是实验教学改革的核心,实验教学内容优化创新需寻找岗位需求和个体需求的有机结合点。我校在原有教学内容的基础上,根据新时代新型军事人才培养需求,修订实验课程教学计划,优化调整实验教学内容。要对教学内容进行精选、重构,在保持经典教学内容的前提下,不断提升教学内容的现代化程度;在基本实验的基础上,增设多层次的综合实验和技术专题实验,引入部分科研成果,使实验教学内容从现象演示、原理验证扩展至规律探索、功能设计与问题研究,突出对学员素质和能力的深层次培养;强化实验内容的应用性及海军飞行特色,实验项目设置突出岗位需求以及体现高阶性、创新性和挑战度即“两性一度”,激发学员的学习积极性和兴趣,提升学员创新实践能力。
充分利用网络迅速发展的优势与特点,创新开放式实验教学模式,贯彻“学生为主体,教师为主导”的教育理念,真正开展以学生为中心的实践、实验。多维度、深层次开放教学内容、教学方法、教学评价、教学管理、教学资源等,从本质上实现实验教学模式的改革和创新,促进实验教学实现从封闭中走出来,迈进开放教学的大门,力求显著提升学员学习、实践、创新能力的培养效果。通过信息化手段,及时将新知识、新技术、新热点引入实验内容、实验评价等的设计中,提高实验内容设计的高阶性、创新性和挑战度。尤其是设计性、综合性和创新性等带有探索性特点的实验,是实验课“两性一度”的最有力体现,是培养具有创新能力人才的好方法。开展这类实验的目的不再是简单地验证知识、技术,更重要的是为了探索未知。其实验更多的是由学员自己提出并且主要是依靠学员自己设计完成的,实验结论是不确定的、发散的。借助信息化手段,学员得以通过问题提出、思路分析、方案形成、实践应用、效果评价、方案优化、拓展提升等环节甚至要经过多次反复,始终处于独立完成、积极探索的学习情境中。实验过程的设计优化、数据分析的应用处理、实验结论的应用拓展,每个环节都能使学员体验到自主创新带来的乐趣和成就感,能够有效地激发学员学习的积极性和主动性,使学员能克服传统实验中依赖性强、自主意识弱、独立思考能力差等问题,真正开展以学员为中心的自主实验,在培养学员自主学习能力的基础上提升其创新实践能力。
从高校实验室的职能来看,实验教学人员承担着开展实验教学、管理、科研等职能工作。而作为军队院校的实验教员,在学员创新能力培养过程中,不仅要承担传统的释疑解惑角色,还要结合军队院校的办学定位、特色,注重研究和把握新形势下铸魂育人的规律。经过近十年的建设,我校已培养了一支较专业的“双师型”专职基础实验教学队伍,实验教学成果丰富,教学效果得到了较大提升。但有些教员的教学、科研能力相对比较单一,还有部分教员尤其是年轻的文职教员缺乏部队实践经历,而且存在部分“三门”(从家门到校门再到校门)教员,这种教学能力、科研能力与培养新时代能打仗、打胜仗的新型实战化军事人才需求不相符,与我校办学定位、人才培养目标不相符。另外,由于传统重理论、轻实验的不科学以及相关评价、激励政策上的不配套,实验教员的地位偏低,其在评优、晋级等方面都处于劣势地位,导致实验教学队伍不稳定、结构不合理,实验教学人才流失严重。
根据我校办学定位和培养目标的特色,实验教员队伍建设需转变传统重理论、轻实验的观念和做法,突出实验教学的重要地位。优化师资培养模式,坚持融合互补,落实“联训、联教、联考”“代职锻炼”等制度。有计划地选派教员到部队跟训实习,参与部队重大演训活动,填补、丰富教员的部队实践经历,促使教员熟悉部队、了解装备,具备较强的实际(装备)操作能力,进而在把握学员任职岗位特点和作战制胜机理的基础上,使教学贴近部队作战任务、贴近岗位应用、贴近军事斗争准备,有效提升学员岗位任职能力和创新能力。健全考核评价体系,科学评价和考核教员的实验教学能力。改革奖励激励措施,调动教员提升自身实验教学能力的积极主动性。优化人才引进政策,采取有效措施从军内到地方,多渠道引进高学历、高职称和高水平的教师加入到实验教学队伍中来,同时借助高素质人才科研能力强的优势,激励、支持实验教员积极参与相关科研项目研究,力争多出高层次、高质量的科研成果,并及时将科研成果转换应用到实验教学内容设计、实验教学模式创新等相关环节中,打造一支集教学能力、科研能力于一体的实验教员队伍,为保障实验教学质量提供强有力的支撑。
实验教学示范中心对高校提高办学水平、增强办学实力具有牵引与指导作用,教育部自2005年起在全国各高校建设各级(国家级、省级、校级)实验教学示范中心。军队院校作为培养新时代新型军事人才的摇篮,按照教育部实验教学示范中心建设计划,根据军队院校特色,借鉴地方院校相关建设经验,有计划、有步骤地推进实验教学示范中心建设,取得了很多优秀建设成果。我校在结合本校办学特色、突出顶层设计的基础上,根据总部“基础实验室中心化”的要求,将计算机、物理、化学、机械、电子等基础实验教学进行整合,建立了基础实验教学平台。经过近十年的建设发展,基础实验教学平台建设与管理水平有了大幅提升,取得了一系列国家级、军队级等不同级别的教学成果,学员创新实践能力培养效果显著,在多项国家级、军队级等学科竞赛和创新实践活动中取得了优异成绩。但是,目前这些实验室的示范作用还相对比较小,而且还没有军队级、国家级实验教学示范中心。为了进一步提升我校基础实验教学水平,充分发挥其在学员创新能力培养中的作用,需要结合我校办学的定位与特点以及人才培养目标岗位需求,在现有的基础实验教学平台的基础上,坚持以实验教学示范中心建设为牵引,按照其建设标准,建设理实融合、资源共享、功能实用、规模适度的基础实验教学体系,确保实验教学能够满足我校教育改革的需要。
基础实验教学以其基础性在高等院校教学中发挥着非常重要的作用,是培养创新人才的关键环节。军队院校的基础实验教学改革,对创新军事人才培养具有牵引、支撑和推动作用。随着信息技术的迅速发展,在军队院校教育、部队训练实践、军事职业教育“三位一体”新型军事人才培养体系下,军队院校基础实验教学改革的机遇与挑战并存。充分利用各种信息化技术和手段,优化实验教学体系顶层设计,创新实验教学管理方式,丰富、优化实验教学模式,科学评价实验教学效果,注重实验教学队伍培养,推动我校基础实验教学改革建设向更高层次发展,满足我校不断推进高校教育教学改革的需求。