武器系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)與開(kāi)放

曲家惠，楊 麗，岳明凱

(沈陽(yáng)理工大學(xué) 武器系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，遼寧 沈陽(yáng) 110159)

高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的有力保障，為高校實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和發(fā)展發(fā)揮出非常重要的示范作用[1-7]。按照沈陽(yáng)理工大學(xué)“特色立校、人才強(qiáng)校、開(kāi)放興?！钡陌l(fā)展戰(zhàn)略，為適應(yīng)國(guó)家戰(zhàn)略需求和區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要，突出學(xué)校國(guó)防特色，2007年，學(xué)校成立了沈陽(yáng)理工大學(xué)武器系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，并將中心“兵器陳列實(shí)驗(yàn)室”擴(kuò)建成沈陽(yáng)理工大學(xué)“兵器博物館”。2013年6月獲批遼寧省實(shí)驗(yàn)示范中心，它包括“2個(gè)平臺(tái)、2個(gè)基地、1個(gè)中心”。2個(gè)平臺(tái)為武器系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；2個(gè)基地為兵器博物館國(guó)防教育基地和校企共建實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)基地；1個(gè)中心為沈陽(yáng)理工大學(xué)兵器科學(xué)技術(shù)研究中心。形成了優(yōu)質(zhì)資源融合與開(kāi)放、教學(xué)與科研協(xié)同、學(xué)校與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式。

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革的探索與實(shí)踐

中心結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)在武器類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)中的重要地位，以及遼寧省裝備制造業(yè)集中的特點(diǎn)，秉承“兵工精神”，強(qiáng)化對(duì)社會(huì)開(kāi)放，堅(jiān)持“實(shí)施工程教育、突出工程實(shí)踐和社會(huì)實(shí)踐”的人才培養(yǎng)模式。在實(shí)踐教學(xué)中不斷改革，加強(qiáng)實(shí)踐性和創(chuàng)新性教育，形成了“以人為本，學(xué)、做、創(chuàng)并舉”的實(shí)踐教學(xué)理念和一個(gè)儀器設(shè)備先進(jìn)、資源共享、開(kāi)放服務(wù)、教學(xué)與科研相互促進(jìn)的專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系；形成了一支專(zhuān)兼職及校企相結(jié)合的、高水平的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教師隊(duì)伍。

經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展、建設(shè)，武器系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心(簡(jiǎn)稱中心)已形成“綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、開(kāi)放與實(shí)訓(xùn)基地和科研中心”三位一體、相互融合的綜合性實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)體系。

1.1 打通教學(xué)與科研壁壘，豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

中心打通實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研之間的壁壘，推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研一體化進(jìn)程，將更多的實(shí)際問(wèn)題引入教學(xué)實(shí)驗(yàn)，將科研成果及時(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，不斷更新和充實(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容具有新穎性和先進(jìn)性；中心將科研方法融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，充分利用科研成果，融合國(guó)內(nèi)外武器技術(shù)發(fā)展的新概念、新原理、新結(jié)構(gòu)、新材料和新設(shè)計(jì)方法，不斷更新和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。如中俄風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室是學(xué)校與俄羅斯科學(xué)院空氣動(dòng)力學(xué)研究所聯(lián)合建設(shè)的用于戰(zhàn)斗部隊(duì)外彈道空氣動(dòng)力學(xué)科學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)室，現(xiàn)已能為2個(gè)本科專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)超音速氣流壓力測(cè)量等3個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；又如固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)地面實(shí)驗(yàn)臺(tái)、超高速碰撞實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)等多個(gè)科研設(shè)備都為學(xué)生開(kāi)發(fā)出實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。中心還積極推行“教學(xué)、科研、服務(wù)社會(huì)”三位一體的專(zhuān)、兼職實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)與學(xué)科緊密結(jié)合、師資隊(duì)伍建設(shè)與學(xué)科建設(shè)緊密結(jié)合、工程實(shí)踐與實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密結(jié)合，將高水平的教師和工程技術(shù)人員補(bǔ)充到實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍之中來(lái)。

1.2 與企業(yè)共建實(shí)驗(yàn)室，發(fā)揮企業(yè)兼職教師的作用

武器類(lèi)專(zhuān)業(yè)的某些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目由于受安全和場(chǎng)地限制，在校內(nèi)難以完成，通過(guò)和企業(yè)共建實(shí)驗(yàn)室，校企共享資源，學(xué)生利用靶場(chǎng)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)階段到企業(yè)中去，集中完成這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。企業(yè)兼職教師和專(zhuān)職教師共同指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，以及通過(guò)實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)相結(jié)合開(kāi)辟出一個(gè)新的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，提高了實(shí)驗(yàn)質(zhì)量。如與遼沈工業(yè)集團(tuán)有限公司共建的“內(nèi)外彈道實(shí)驗(yàn)室”解決了如初速、膛壓、炮口沖擊波、彈丸終點(diǎn)效應(yīng)、引信跌落等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。通過(guò)企業(yè)靶場(chǎng)的武器綜合實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生既對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行了綜合應(yīng)用，又掌握了武器研制時(shí)的常規(guī)實(shí)驗(yàn)技術(shù)、方法和手段，進(jìn)入用人單位后能很快進(jìn)入工作角色。

1.3 與企業(yè)共建實(shí)訓(xùn)基地，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力

通過(guò)制定的分層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和學(xué)校與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的機(jī)制，提高了學(xué)生的創(chuàng)新精神和工程實(shí)踐能力。中心與遼寧華興機(jī)電有限公司簽署校企合作人才培養(yǎng)協(xié)議并獲批掛牌成立了遼寧省工程實(shí)踐教育中心，工程實(shí)踐教育中心分校外與校內(nèi)兩部分。在企業(yè)的校外基地設(shè)置了專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)實(shí)踐中心、引信加工測(cè)試技術(shù)實(shí)踐中心、引信電子技術(shù)實(shí)踐中心和引信總體技術(shù)實(shí)踐中心4個(gè)實(shí)踐中心；校內(nèi)設(shè)置了探測(cè)技術(shù)實(shí)訓(xùn)中心和沈陽(yáng)險(xiǎn)峰機(jī)械廠實(shí)踐中心 。實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)和運(yùn)行實(shí)現(xiàn)了課程教學(xué)校企雙評(píng)價(jià)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)雙指導(dǎo)及畢業(yè)設(shè)計(jì)雙導(dǎo)師；充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)中心聘請(qǐng)企業(yè)兼職實(shí)訓(xùn)導(dǎo)師的作用，實(shí)現(xiàn)了校企雙贏，合作成效日益凸顯，既保證了學(xué)生畢業(yè)后能真正走進(jìn)企業(yè)，融入企業(yè)，實(shí)現(xiàn)其企業(yè)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值，也使學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力明顯提高。中心培養(yǎng)的學(xué)生在相關(guān)行業(yè)中具有較高的社會(huì)聲譽(yù)和引領(lǐng)示范作用。武器類(lèi)專(zhuān)業(yè)本科生近5年的就業(yè)率一直保持100%，學(xué)生受到用人單位的一致好評(píng)，許多學(xué)生已成為單位的技術(shù)骨干。

“卓越工程教育”是促進(jìn)我國(guó)邁向工程教育強(qiáng)國(guó)的重大舉措[8]。結(jié)合“卓越工程師教育”培養(yǎng)計(jì)劃，中心和企業(yè)為學(xué)生培養(yǎng)提供了工程實(shí)踐實(shí)訓(xùn)環(huán)境，共同構(gòu)建并完善了工程崗位實(shí)習(xí)、專(zhuān)題培訓(xùn)與實(shí)踐實(shí)訓(xùn)和企業(yè)全程做畢業(yè)設(shè)計(jì)的“三段式”企業(yè)階段培養(yǎng)方案。由企業(yè)導(dǎo)師進(jìn)行指導(dǎo)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行工程實(shí)踐能力培養(yǎng)，使學(xué)生具備本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域卓越工程師的基本能力。

1.4 深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力

信息對(duì)抗技術(shù)專(zhuān)業(yè)教師自主開(kāi)發(fā)研制了“信息對(duì)抗技術(shù)專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”。 該系統(tǒng)于2011年順利通過(guò)校級(jí)專(zhuān)業(yè)驗(yàn)收，并正式投入教學(xué)使用。信息對(duì)抗技術(shù)專(zhuān)業(yè)利用這套系統(tǒng)完成了兩輪單片機(jī)原理與應(yīng)用的課堂教學(xué)，在48學(xué)時(shí)的總課時(shí)中有8個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)是學(xué)生獨(dú)立完成，還有16個(gè)學(xué)時(shí)的教學(xué)內(nèi)容是在實(shí)驗(yàn)室教學(xué)環(huán)境下進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，學(xué)生對(duì)此有極大的興趣。這種教學(xué)方式適合技能性較強(qiáng)的課程，如DSP技術(shù)、FPGA技術(shù)、微機(jī)原理與應(yīng)用、單片機(jī)原與與應(yīng)用及計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)等課程。中心以此為開(kāi)端逐漸建立和完善了專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)方法，為學(xué)生提供了適合本專(zhuān)業(yè)教學(xué)特色的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，訓(xùn)練學(xué)生對(duì)可編程器件的編程能力和動(dòng)手能力，鍛煉學(xué)生的協(xié)調(diào)、協(xié)作能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革對(duì)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的實(shí)施，對(duì)拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)等具有非常積極的作用。

充分利用中心的儀器資源，結(jié)合科研項(xiàng)目，全面培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)的能力及動(dòng)手能力，并注重學(xué)生的個(gè)性培養(yǎng)[9]。許多學(xué)生通過(guò)所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，在教師的指導(dǎo)下，利用中心的條件，參加了機(jī)械設(shè)計(jì)大賽、挑戰(zhàn)杯大賽、數(shù)學(xué)建模大賽和大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等，取得顯著的成績(jī)。

2 推進(jìn)實(shí)驗(yàn)中心資源的內(nèi)外開(kāi)放

充分發(fā)揮高等學(xué)校服務(wù)社會(huì)和文化傳承創(chuàng)新的職能[10]。中心的“兵器博物館”面向武器類(lèi)本科生和國(guó)防生進(jìn)行武器結(jié)構(gòu)拆裝實(shí)驗(yàn)教學(xué)，面向全校學(xué)生的軍事理論平臺(tái)課的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。“兵器博物館”已發(fā)展成為一個(gè)集科普宣傳、國(guó)防教育、人才培養(yǎng)、科學(xué)研究和學(xué)術(shù)交流于一體的多功能基地，在社會(huì)上引起了強(qiáng)烈反響和廣泛好評(píng)?！氨鞑┪镳^”先后被評(píng)為國(guó)家、遼寧省和沈陽(yáng)市科普基地，遼寧省國(guó)防教育基地，遼寧省高校首批對(duì)中小學(xué)生開(kāi)放的設(shè)施之一。開(kāi)館5年來(lái)，博物館面向社會(huì)公眾免費(fèi)開(kāi)放，已接待社會(huì)公眾總量達(dá)23萬(wàn)人次(其中中小學(xué)生達(dá)16萬(wàn)人次)，年接待在4.5萬(wàn)人次以上。2008—2012年連續(xù)5年參加遼寧省暨沈陽(yáng)市科技周活動(dòng)，獲得社會(huì)各界好評(píng)和政府表彰。

中心的“兵器博物館”與學(xué)校國(guó)防教育學(xué)院密切協(xié)作，共同完成了面向全校學(xué)生的軍事理論課的授課和在“兵器博物館”的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，在2013年3月遼寧省教育廳對(duì)全省高校軍事理論課評(píng)估中獲得優(yōu)秀。中心的“兵器博物館”具有武器結(jié)構(gòu)拆裝實(shí)驗(yàn)室，面向武器類(lèi)各專(zhuān)業(yè)學(xué)生開(kāi)放，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)武器專(zhuān)業(yè)的主動(dòng)性與積極性。如一些學(xué)生在做槍械、引信、彈箭、火炮等結(jié)構(gòu)拆裝實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于對(duì)相關(guān)機(jī)構(gòu)的巧妙性非常感興趣，學(xué)生連續(xù)3周進(jìn)入“兵器博物館”，反復(fù)對(duì)相關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行拆裝，認(rèn)真研究機(jī)構(gòu)組成、動(dòng)作原理，并與任課教師進(jìn)行討論、分析，最終對(duì)武器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有了非常深刻的認(rèn)識(shí)。

中心的兵器科學(xué)技術(shù)研究中心面向全校學(xué)生開(kāi)放，學(xué)生在課程設(shè)計(jì)、實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)階段能夠有效地利用先進(jìn)的科研資源和良好的科研環(huán)境而得到培養(yǎng)和訓(xùn)練，為研究生培養(yǎng)輸送了大批的后備軍，也為大中型企業(yè)培養(yǎng)了高質(zhì)量的應(yīng)用型人才。

產(chǎn)學(xué)研一體化進(jìn)程的推進(jìn)，將更多的實(shí)際問(wèn)題引入教學(xué)實(shí)驗(yàn)，將科研成果與實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，有利于特色實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的形成[11-12]。如在紅外探測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用項(xiàng)目中的探測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)中，從系統(tǒng)需求出發(fā)，給學(xué)生提供一個(gè)研究性的實(shí)驗(yàn)，完成信號(hào)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與系統(tǒng)調(diào)試，并結(jié)合探測(cè)器搭建完整的探測(cè)系統(tǒng)，從而培養(yǎng)了學(xué)生的綜合動(dòng)手能力以及分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的科研思維方法。結(jié)合學(xué)校與遼寧省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目的實(shí)施為學(xué)生提供了創(chuàng)新性項(xiàng)目實(shí)踐的平臺(tái)，目前已有10多項(xiàng)題目在中心教師的指導(dǎo)下學(xué)生獨(dú)立完成創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的合理運(yùn)用使學(xué)生的動(dòng)手能力明顯提高，從用人單位的反饋意見(jiàn)可以看出我校培養(yǎng)的學(xué)生具有較強(qiáng)的動(dòng)手能力。

3 結(jié)束語(yǔ)

面對(duì)前所未有的科技大發(fā)展，面對(duì)日益復(fù)雜的國(guó)際形勢(shì)以及我國(guó)國(guó)防工業(yè)的需求，沈陽(yáng)理工大學(xué)武器系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心將以兵器優(yōu)勢(shì)學(xué)科為基礎(chǔ)，以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主體，以科研為先導(dǎo)，以實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心，以全面素質(zhì)教育為基點(diǎn)，以“厚基礎(chǔ)、寬口徑”培養(yǎng)為原則，以工程綜合能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，努力打造優(yōu)質(zhì)資源融合、教學(xué)科研協(xié)同、校企聯(lián)合培養(yǎng)人才的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式?！氨鞑┪镳^”開(kāi)放基地和校企共建實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)，一方面促進(jìn)了“以人為本，學(xué)、做、創(chuàng)并舉”的實(shí)踐教學(xué)理念的貫徹，另一方面充分發(fā)揮高等學(xué)校服務(wù)社會(huì)和文化傳承創(chuàng)新職能，推進(jìn)了中小學(xué)生素質(zhì)教育工作，為全國(guó)高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心向社會(huì)開(kāi)放建設(shè)提供了示范經(jīng)驗(yàn)。

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