摘"要:电工技术基础是陆军工程大学石家庄校区军士学员开设的一门专业基础课程,它是熟悉现代化装备原理、使用和维修的理论根基。该文从课程教学体系、教学资源建设、教学方法手段和评价体系四大方面,详细论述实施实战化教学的思路和方法,对该课程的实战化教学改革有一定借鉴意义。
关键词:电工技术基础;实战化教学;军士;培养目标;教学模式
中图分类号:G642"""文献标志码:A"""""文章编号:2096-000X(2025)S1-0128-04
Abstract:FundamentalsofElectrotechnicsisaspecializedbasiccourseofferedbytheSergeantCadetsinourcampus,whichisthetheoreticalfoundationforfamiliarizingwiththeprinciples,usingandrepairingofmodernequipmen.Thispaperdiscussesindetailtheideasandmethodsofimplementingtheactualcombatteachingfromfouraspects:curriculumteachingsystem,teachingresourceconstruction,teachingmethodsandevaluationsystem,whichhascertainreferencesignificancefortheactualcombatteachingreformofthiscourse.
Keywords:FundamentalsofElectrotechnics;actualcombatteaching;sergeant;traininggoals;teachingmode
习近平主席指出军队院校因打仗而生,为打仗而建,必须围绕实战搞教学、着眼打赢育人才。实战化教学,是以军事斗争准备需求为背景,以部队训练内容为课题,建立紧贴实战的课程体系、教学内容体系、教学方法手段和教学环境等,以提高学员解决问题、指挥作战能力的一种教学形式[1-2]。军队院校开展实战化教学,是培养“能打仗、打胜仗”的高素质新型军事人才的重要途径[3]。
专业基础课程在人才培养中的作用不容忽视[4]。电工技术基础课程是陆军工程大学石家庄校区(以下简称“我校区”)军士学员开设的一门专业基础课程,理论教学26学时,实践教学14学时。它是培养学员专业素养和实践能力的先导课程,是熟悉现代化装备原理、操作和维修的理论根基,其教学质量将直接影响学员后续专业课程的学习和岗位任职能力的培养。按照传统教学模式,该课程注重基础知识的传授,忽略了能力素质的培养,造成了教学与实战化脱节。目前该课程的实战化教学研究成果还不多[5-6],探索该课程的实战化教学模式,使学员将所学知识应用到军队生活和工作岗位中,是院校教育“坚持面向战场、面向部队”的必然要求。
一"电工技术基础课程实战化培养目标分析
根据人才培养标准,军士学员需要熟悉现代装备的运用、操作使用和维修保养,以及具备较强的组训和管理能力,电工技术基础课程对此有很好的支撑作用。
第一,掌握电工基本概念和基本理论,为熟悉现代化装备原理奠定专业基础。熟悉岗位任职的现代化装备结构成为当务之急,这就要用到电工基本概念和基本理论,这些概念和理论不需要详细的电工知识体系,更不需要复杂的推导,只需要清楚这些理论是什么,有什么结论,并会分析计算就可以了。
第二,拥有电工知识综合运用能力,为现代化装备维修保养奠定电工知识应用基础。装备的维修保养是军士学员必须完成的一项工作,也是难度较大的一项工作,需要学员对所学知识学会综合运用。这要求电工课程不能只局限于简单的分析和计算,还要结合实际工程装备问题,加强案例教学和分析。
第三,拥有电工实践技能,为现代化装备操作使用奠定实践基础。现代装备的操作使用是军士学员的基本岗位任职要求。通过让学员参与电工技能实训和工程实践,让学员会辨别和认读基本元器件,学会基本仪表的使用,掌握电工技术基本实训科目,并通过开展发电、供电、配电和用电等工程实践,为学员操作使用现代化装备奠定实践基础。
二"瞄准目标,改革课程教学模式
(一)"构建多层次实战化课程教学体系
在课程体系上采用基于岗位任职的设计理念,如图1所示。本着夯实基础、加强应用和突出实践的思路,构建理论基础、理论综合和电工实践多层次实战化课程教学体系,为岗位任职能力的培养奠定基础。
1"构建以“概念、结论和运用”为基础的实战化理论教学体系
实战化教学是以提高学生研究与解决问题能力、指挥作战和能力训练为根本出发点和归宿的[7]。传统教学中,电工技术基础课程重点强调教学内容的知识性,而忽略其技术性及实际应用价值,导致学员无法利用所学知识解决实际任职岗位中遇到的具体问题。这需要在理论内容编制和实施中要更注重知识的概念、结论以及知识的运用性,而应该省略知识的推导过程和繁杂的理论计算,而实战化理论教学体系(表1)有效地解决了这一问题。整个教学体系分为直流电阻电路、动态电路、正弦稳态电路、三相电路、电气设备与安全用电五大部分,每部分内容都删减了结论的推导和微分方程的求解等复杂计算,只介绍理论的内容是什么和怎么用,不讲理论是为什么,怎么来。根据每个知识模块,还设计了相应的知识运用实例和案例,包括工程应用实例和装备案例,通过实例和案例分析,让学员提高利用理论知识分析实际问题的能力。
2"构建“技能基础+技能实训+工程实践”分层次的实战化实践教学体系
传统电工课程实践教学只考虑技能基础和技能实训两个层次,学员认识受限。本文搭建了从技能到工程实践的实战化教学体系,如图2所示。该体系从单一元件的认读和单一仪器的使用开始,再到实验电路的搭建和结论的验证,最后回归工程实践,实现从“点”到“面”再到“体”分层次教学体系,既涵盖了技能基础知识,又包含了技能实训内容以及工程实践内容,体现了层次化实战教学思想,能够提高学员的实践能力和实战化水平。
(二)"构建“突出军事特色、紧贴实战需要”的课程资源建设
授课内容应根据岗位任职要求,研究装备操作使用和维修所用到的电工知识,装备操作和维修用到什么电工基础知识就重点讲什么,也可以将装备供电用电和操作维修实践案例开发成课程资源融入到电工课程中去,使课程内容更加贴近实战需要。例如针对无人机维修类专业军士学员,在电机理论教学环节,开发了电机启动、调速、正反转控制仿真资源;在元器件识别实践环节,增加了无人机电调电路元器件识别环节;在万用表使用实践环节,增加了无人机电调故障排除环节和无人机电机定子短路、断路故障诊断环节。部分资源如图3所示。
以“无人机电调故障排除”为例,介绍其在万用表操作使用实践课堂上的应用。无人机电调部分损坏最常见的是MOS管烧坏[8],利用万用表检查损坏的N沟道MOS管(MOSSO8封装)方法如下:第一步,用电烙铁先将MOS管拆卸下来。第二步,检查MOS管的好坏。把万用表放在二极管档,黑表笔接D脚(7-8并联任意脚),红表笔接S脚(1-3并联任意脚),此时应该有500~600MV的正向导通压降,如果反过来红表笔接D脚,黑表笔接S脚,则为不导通。然后黑表笔不变(接D脚),红表笔接G脚(4脚),此时相当于给MOS管一个触发信号,此时MOS管导通,再把红表笔接到S脚任意脚,导通压降应该为0。反过来,如果红表笔接D脚,黑表笔接G,MOS管关闭,S脚与D脚又恢复500~600MV的正向导通压降,说明MOS管是好的。若D脚与G脚导通,这个MOS管就是烧坏的。第三步,将MOS管重新焊回电路板。
(三)"构建与实战化教学相匹配的教学方法和手段
推进实战化教学也迫切需要在教学方法上进行改革[9]。理论授课采用问题引导式和案例式教学方法,通过引入工程和装备案例,培养学员学以致用的能力。比如在介绍含有电感元件的一阶电路时,先通过一起电弧伤人事故案例引入本次课,提问:电路中为什么会出现电弧?只有电容和电阻构成的电路会不会出现电弧?电弧现象的实质是什么?它有什么危害?如何灭弧?如何利用电弧?通过一系列问题,让学员一个个突破,最终掌握含有电感元件的储能特性和一阶电路的特点,并培养学员严谨细心的工作态度。
实践教学采用雨课堂教学工具辅助翻转课堂模式开展,培养学员自主学习能力、协作能力和解决实际问题的实战能力。翻转课堂(FlippedClassroom)的内涵是“先教后学”转变为“先学后教”[10]。它是指在教师的主导下将课堂内外的学习时间进行重新分配,将学习的主动权让渡给学生,教师将担任引导者的角色[11]。课前,将实验原理、实验设备介绍、实验内容、注意事项等部分制作成课前雨课堂预习PPT[12],学员通过安装微信的手机进行提前预习,提前明确学习目标,并配合测试题检测预习效果。在课中,教员组织学员开展雨课堂弹幕式讨论和分组合作实验,实验过程中利用雨课堂“投稿”功能[13],将实验接线或实验结果拍照投稿,教员进行点拨或选取典型错误接线进行展示,激发学员讨论,帮助其他学员避免出现类似问题。
(四)"构建实战化课程考评体系
电工技术基础课程考核分为形成性考核和终结性考核两部分。以往形成性考核主要包括课堂表现、平时作业和实验报告,占总成绩的50%;终结性考核为课终考试,占总成绩的50%。这种考核评价体系没能体现对实战能力的考核。
1"实战化练习题
实战化考核应考核学员综合性运用知识解决问题的能力[14],同时也可以像美国、加拿大那样设置大量的与实际相联系的应用题[15]。此次改革在形成性考核部分加入了实战化练习题,这些题目是与工程和装备相关的案例分析、工程计算题和工程设计题,确保难易适宜。如学完电源的串并联内容之后,布置练习题“一个由磷酸铁锂电池构成的2.1MWh储能系统,输出电压为768V,单体电芯为3.2V/120Ah,请设计这个储能系统。”
2"实战化专题讨论
为了拓展学员的知识面,使学员对课程的内涵、外延及技术前沿知识有个基本了解,开展实战化专题讨论很有必要。比如专题讨论的题目可以是“电容、电感在实际电路中有哪些功用?举例说明”“电能有哪些产生方式?它们各有什么特点?”“电动机有哪些种类?他们都主要应用在什么领域?”等等。
3"实战化案例分析
开展实战化案例分析能够帮助学员将理论知识学活,达到学以致用的目的。与前面实战化练习题中的案例分析不同的是,前者是随作业一起提交的课外作业题,这里的案例分析用于课堂讨论。比如学习电源串并联时,分析电动汽车电池的连接规律,并分析电池不均衡会出现什么问题,应如何避免;学习安全用电时,分析某一典型触电事故发生的原因,并分析在日常生活中如何保障用电安全。
4"实战化实验设计
实战化实验考核应突出学员个性,考察学员的团队协作能力和实践创新能力。如给定学员万用表、电路元件、直流电源和面包板,让学员自己搭建电路,完成叠加定理的验证。
三"结束语
课程的实战化教学是培养“能打仗、打胜仗”高素质新型军事人才的有效途径。鉴于当前电工技术基础课程重基础知识和基本技能的培养,忽略知识的实际应用性,忽略工程装备背景的融入,与实战化教学要求还有一定距离。本文结合多年一线教学经验,从课程体系、教学资源、教学方法手段和考核评价体系四个角度,提出了实施实战化教学的方法和思路。经过实践证明,学员通过采取贴近实战的课程学习,学习积极性提高了,勤于动脑和动手了,课堂气氛更活跃了,互动性更好了,自主学习能力和团队协作能力也提高了,一定程度上提高了学员解决实际问题的能力和实战能力。
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