國防生卓越工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)條件建設(shè)

呂波+張宏偉+馬俊濤+梁四洋+史林

[摘 要]未來戰(zhàn)爭是高科技信息化的戰(zhàn)爭，按照強(qiáng)軍目標(biāo)、戰(zhàn)斗力標(biāo)準(zhǔn)要求，軍隊(duì)院校在卓越工程師培養(yǎng)方面必須充分利用各類信息化技術(shù)和手段，開發(fā)和建設(shè)各類綜合性實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)設(shè)備，進(jìn)一步完善教學(xué)條件，豐富教學(xué)手段，提高教學(xué)效果。實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革作為卓越工程師人才培養(yǎng)教學(xué)改革的重要一環(huán)，在提高人才培養(yǎng)質(zhì)量方面將具有顯著的軍事效益。

[關(guān)鍵詞]實(shí)驗(yàn)室建設(shè)；實(shí)踐教學(xué)；卓越計(jì)劃；國防生

[中圖分類號(hào)] G64 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2016）04-0038-02

2013年教育部和總參謀部、總政治部、總后勤部、總裝備部聯(lián)合下發(fā)《關(guān)于實(shí)施國防生卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的通知》，確定從2013年起選拔優(yōu)秀國防生實(shí)施卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃（下稱“卓越計(jì)劃”）。該計(jì)劃旨在通過普通高校與軍隊(duì)單位的聯(lián)合培養(yǎng)，集成利用軍地優(yōu)質(zhì)培養(yǎng)資源，提升國防生軍事工程能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力，加緊培養(yǎng)高層次工程技術(shù)后備力量。

卓越計(jì)劃實(shí)行“3+1”培養(yǎng)模式，前3年在地方普通高校進(jìn)行學(xué)習(xí)，第4年到軍隊(duì)院校、科研單位、新裝備部隊(duì)或武器裝備生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行軍事工程實(shí)踐教育。軍械工程學(xué)院的雷達(dá)工程專業(yè)從2013年起首批承擔(dān)國防生卓越工程師的“+1”培養(yǎng)任務(wù)。由于國防生卓越工程師培養(yǎng)十分重視學(xué)員的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，我院在國防生一年期培養(yǎng)中，增加了開放實(shí)驗(yàn)、科研小組、綜合演練、部隊(duì)實(shí)習(xí)、參觀見習(xí)等形式多樣的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，大大提高了國防生卓越工程師的實(shí)踐創(chuàng)新能力。實(shí)踐實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)對(duì)培養(yǎng)學(xué)員的動(dòng)手能力，分析問題、解決問題的能力，正確的思維方法以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)等方面起到不可替代的作用，是提高學(xué)員創(chuàng)新能力的重要途徑。[1]

一、現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件的現(xiàn)狀

實(shí)驗(yàn)室是軍隊(duì)院校培養(yǎng)創(chuàng)新型軍事人才和開展科學(xué)研究的重要場(chǎng)所，通過開設(shè)各類驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，可以大幅提高學(xué)員的動(dòng)手能力和解決工程實(shí)際問題的能力，加深學(xué)員對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解，達(dá)到舉一反三、活學(xué)活用的效果。然而，現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)用于國防生卓越計(jì)劃會(huì)存在以下突出問題。

（一）開設(shè)實(shí)驗(yàn)種類單一，綜合性、系統(tǒng)性不強(qiáng)

目前，我院已建的實(shí)驗(yàn)室多是為某一課程服務(wù)，一套實(shí)驗(yàn)設(shè)備僅適用于該課程的某些章節(jié)，開設(shè)實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證課堂上所學(xué)的基礎(chǔ)理論。這些基礎(chǔ)理論在后續(xù)的專業(yè)課中多有應(yīng)用，而且是多個(gè)基礎(chǔ)理論和技術(shù)的綜合應(yīng)用，但現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由于功能過于專一，無法滿足專業(yè)課開展設(shè)計(jì)性和開放性實(shí)驗(yàn)的需求。比如，“微波技術(shù)與天線實(shí)驗(yàn)室”開設(shè)的微波放大器、頻率綜合、天線方向圖測(cè)量等實(shí)驗(yàn)，基本上都是圍繞教材上的理論知識(shí)展開，沒有考慮該技術(shù)在實(shí)際雷達(dá)系統(tǒng)中的應(yīng)用情況，更沒有考慮與該技術(shù)相關(guān)聯(lián)的其他技術(shù)，創(chuàng)新性、設(shè)計(jì)性、開放性和系統(tǒng)性不夠，導(dǎo)致卓越計(jì)劃學(xué)員的實(shí)驗(yàn)與其他層次學(xué)員實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容區(qū)別不大、針對(duì)性不強(qiáng)。[2]

（二）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容針對(duì)基礎(chǔ)理論，與裝備銜接不夠緊密

根據(jù)國防生卓越計(jì)劃的培養(yǎng)目標(biāo)，開設(shè)的實(shí)驗(yàn)并不僅僅是完成理論驗(yàn)證，更多的是體現(xiàn)在實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方面?，F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室開設(shè)的實(shí)驗(yàn)以通用性實(shí)驗(yàn)為主，完全沒有裝備背景。這些實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主要用于理解基本概念、基本理論，其采用的技術(shù)也較為傳統(tǒng)，而新雷達(dá)裝備中使用的技術(shù)和手段卻鮮有體現(xiàn)。所以，現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與裝備技術(shù)現(xiàn)狀銜接不緊密，不適合于卓越工程師的培養(yǎng)。

（三）實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊，無法代表雷達(dá)裝備的發(fā)展現(xiàn)狀

我軍武器裝備在進(jìn)入21世紀(jì)后，特別是最近十年，出現(xiàn)了一個(gè)飛速發(fā)展的階段，新技術(shù)不斷使用，新裝備不斷列裝，部隊(duì)暫時(shí)性的出現(xiàn)了裝備等人才的情況。因而通過國防生卓越計(jì)劃的實(shí)施為部隊(duì)輸送急需的高科技人才顯得尤為重要。但是在卓越計(jì)劃的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面，很多的實(shí)驗(yàn)設(shè)備是上世紀(jì)末開發(fā)和研制的，所采用的技術(shù)體制只能反映20世紀(jì)80、90年代的雷達(dá)發(fā)展水平，根本無法反映近十年來雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。因此，使用這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)備開展教學(xué)，難以滿足卓越工程師學(xué)員的教學(xué)需求，更不能滿足學(xué)員實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求。

（四）實(shí)驗(yàn)組織形式單一，無法充分激發(fā)學(xué)員創(chuàng)造性

目前國防生卓越計(jì)劃下的實(shí)驗(yàn)組織形式仍然采用傳統(tǒng)的模式：教員首先講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，介紹所需的儀器設(shè)備，告訴學(xué)員實(shí)驗(yàn)的方法和步驟，然后學(xué)員根據(jù)老師的指導(dǎo)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。由于實(shí)驗(yàn)方法已定，提供的儀器設(shè)備有限，學(xué)員無從思考和創(chuàng)新，只能按照既定的實(shí)驗(yàn)路線執(zhí)行。這種傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)組織形式，對(duì)于老師來說比較容易掌控進(jìn)度，便于對(duì)學(xué)員進(jìn)行輔導(dǎo)，但是對(duì)于學(xué)員來說，由于方法固定，結(jié)果已知，實(shí)驗(yàn)探索的興趣便蕩然無存，實(shí)驗(yàn)變成了一個(gè)枯燥的任務(wù)。有些學(xué)員即使課上沒有完成實(shí)驗(yàn)，也會(huì)根據(jù)已知的實(shí)驗(yàn)結(jié)果編寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，完成形式上的實(shí)驗(yàn)。因此，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)組織形式，大大限制了學(xué)員的創(chuàng)造力、想象力，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量不高。

二、針對(duì)國防生卓越計(jì)劃的新型實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證、鞏固和補(bǔ)充課堂講授知識(shí)的必要環(huán)節(jié)。建立完善的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，對(duì)創(chuàng)新型人才的成長是十分重要的。針對(duì)我院國防生卓越工程師人才培養(yǎng)的新任務(wù)、新需求，新建和擴(kuò)建新型實(shí)驗(yàn)室顯得尤為迫切。隨著新人才培養(yǎng)方案的論證，一批新型綜合實(shí)驗(yàn)室逐步提上建設(shè)日程。

（一）開設(shè)實(shí)驗(yàn)多樣化，豐富卓越計(jì)劃教學(xué)手段和模式

新型實(shí)驗(yàn)室既開設(shè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，又開設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，另外特別開設(shè)與部隊(duì)訓(xùn)練、裝備維護(hù)和修理等緊密結(jié)合的實(shí)驗(yàn)。開發(fā)和研制雷達(dá)分系統(tǒng)示教系統(tǒng)，配備通用測(cè)試儀器、雷達(dá)便攜式檢測(cè)設(shè)備、綜合性能測(cè)試設(shè)備，完成對(duì)雷達(dá)發(fā)射機(jī)功率、接收機(jī)靈敏度、接收機(jī)噪聲系數(shù)、饋線駐波系數(shù)、動(dòng)目標(biāo)改善因子等主要技術(shù)指標(biāo)的測(cè)試，強(qiáng)化學(xué)員對(duì)裝備性能測(cè)試原理的理解，對(duì)設(shè)備儀器的使用，對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的分析，提高裝備性能測(cè)試的技能。注重與部隊(duì)裝備技術(shù)保障工作緊密結(jié)合，提高實(shí)踐教學(xué)的針對(duì)性，依據(jù)質(zhì)量檢測(cè)要求和完好性標(biāo)準(zhǔn)，開展裝備技術(shù)檢查，確定裝備的技術(shù)狀態(tài)和質(zhì)量等級(jí)。

（二）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容緊貼裝備現(xiàn)狀，真正做到學(xué)以致用

建設(shè)由各裝備模擬訓(xùn)練器組成的模擬訓(xùn)練資源，開放給學(xué)員使用，用于戰(zhàn)斗操作模擬訓(xùn)練；建設(shè)由裝備分系統(tǒng)部組件組成實(shí)裝訓(xùn)練資源，學(xué)員自己動(dòng)手操作，掌握部組件結(jié)構(gòu)、工作原理和維護(hù)保養(yǎng)方法；建設(shè)由裝備整機(jī)模擬維修訓(xùn)練系統(tǒng)組成的維修訓(xùn)練資源，用于裝備虛擬維修訓(xùn)練。新型實(shí)驗(yàn)室可以進(jìn)行雷達(dá)原理與系統(tǒng)課程、雷達(dá)信號(hào)處理課程的演示實(shí)驗(yàn)，開展雷達(dá)裝備構(gòu)造原理、操作使用、技術(shù)檢查、維護(hù)保養(yǎng)、裝備修理、性能測(cè)試等內(nèi)容的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，全面培養(yǎng)學(xué)員雷達(dá)裝備保障技能以及裝備管理、組訓(xùn)和保障指揮能力，為培養(yǎng)“精技術(shù)、會(huì)管理、能指揮”的新型裝備保障人才提供教學(xué)環(huán)境和條件保障。

（三）實(shí)驗(yàn)實(shí)施開放化，變被動(dòng)接受為主動(dòng)理解

改變以往以教員為主體的集中灌輸式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，放手讓學(xué)員獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以最大限度發(fā)揮學(xué)員在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的積極性與創(chuàng)造性，建立了以學(xué)員為主體、以教員為主導(dǎo)的開放式新裝備實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新體系。[3]比如，在數(shù)字信號(hào)處理課程中開設(shè)離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的分析、離散時(shí)間系統(tǒng)的頻率響應(yīng)、離散傅立葉變換（DFT）、快速傅立葉變換（FFT）、數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)等實(shí)驗(yàn)，在雷達(dá)信號(hào)處理課程中開設(shè)線性調(diào)頻信號(hào)產(chǎn)生及脈沖壓縮實(shí)驗(yàn)、動(dòng)目標(biāo)顯示應(yīng)用開發(fā)實(shí)驗(yàn)、動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)、恒虛警處理和雜波圖處理實(shí)驗(yàn)、數(shù)字波束形成實(shí)驗(yàn)等，在雷達(dá)原理與系統(tǒng)課程中開設(shè)數(shù)字上變頻實(shí)驗(yàn)、數(shù)字下變頻實(shí)驗(yàn)、雷達(dá)信號(hào)處理機(jī)實(shí)驗(yàn)、雷達(dá)數(shù)據(jù)處理機(jī)及終端演示實(shí)驗(yàn)等。開設(shè)的這些實(shí)驗(yàn)均可編程控制，學(xué)員利用已學(xué)知識(shí)，編程實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理、雷達(dá)信號(hào)處理、雷達(dá)信號(hào)收發(fā)、雷達(dá)數(shù)據(jù)處理和顯示的全過程。這樣，實(shí)驗(yàn)的靈活性強(qiáng)，學(xué)員的自主性、創(chuàng)造性就得到了充分體現(xiàn)。

（四）設(shè)計(jì)與開發(fā)功能

新建實(shí)驗(yàn)室不僅能完成原理性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，還可以為卓越計(jì)劃中的學(xué)員培養(yǎng)提供先進(jìn)的儀器設(shè)備和堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支持，從而保證對(duì)專業(yè)前沿的跟蹤，為培養(yǎng)高素質(zhì)人才奠定基礎(chǔ)。但是，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)不能完全走“高端”路線，比如純粹依賴采購和進(jìn)口，配備安捷倫、羅德與施瓦茨、艾法斯、安立等公司生產(chǎn)的精密高端儀器設(shè)備，這種建設(shè)模式必然成本昂貴。由于進(jìn)口設(shè)備本身操作復(fù)雜，使用條件苛刻，不太適合開展“人多手雜”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。為此，應(yīng)該把學(xué)院已有的科研成果改造、升級(jí)、綜合，做成方便操作、低成本的開放性、設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，教員還可帶領(lǐng)學(xué)員開展實(shí)驗(yàn)設(shè)備的研制和開發(fā)，不斷豐富實(shí)驗(yàn)設(shè)備，滿足“裝備部件級(jí)”實(shí)驗(yàn)和“系統(tǒng)級(jí)”實(shí)驗(yàn)的設(shè)備需求。通過改造舊設(shè)備，開發(fā)新設(shè)備，既鍛煉了學(xué)員的實(shí)踐創(chuàng)新能力，又不斷的充實(shí)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。

三、結(jié)論

未來戰(zhàn)爭是高科技信息化的戰(zhàn)爭，按照強(qiáng)軍目標(biāo)、戰(zhàn)斗力標(biāo)準(zhǔn)要求，軍隊(duì)院校在卓越工程師培養(yǎng)方面必須充分利用各類信息化技術(shù)和手段，開發(fā)和建設(shè)各類綜合性實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)設(shè)備，進(jìn)一步完善教學(xué)條件，豐富教學(xué)手段，提高教學(xué)效果。實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革作為卓越工程師人才培養(yǎng)教學(xué)改革的重要一環(huán)，在提高人才培養(yǎng)質(zhì)量方面將具有顯著的軍事效益。

[ 注 釋 ]

[1] 韓兆福，徐偉勤，王超勇，等.加強(qiáng)新裝備實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2004（12）：170-173.

[2] 郭恒毅，李素梅，李春艷，等.裝備電氣系統(tǒng)維修實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革淺探[J].中國教育技術(shù)裝備，2012（6）：116-117.

[3] 仲啟媛，黃志祥，張志利.加強(qiáng)軍校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，促進(jìn)任職教育發(fā)展[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2013（2）：163-165.

[責(zé)任編輯：鐘 嵐]