航天教學論文:淺議航天教學研究與實施

時間:2022-01-29 03:51:03

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航天教學論文:淺議航天教學研究與實施

本文作者:劉黨輝蔡遠文王華陳景鵬工作單位:北京裝備學院

航天測試發射專業人才培養需求分析

近年來,我國航天發射任務明顯增加,載人航天、深空探測、二代導航、對地高分、新型運載火箭試驗、多平臺發射等新任務連續不斷。航天發射將呈現出零窗口發射、連續多窗口發射、快速密集發射、一箭多星發射、應急快速發射等發射新局面,參試人員兼崗、多任務并行情況普遍。高密度航天發射帶來參試人員的不足,也對測試發射人才素質能力提出更高要求。航天發射試驗任務涉及部門多,直接參與試驗任務的指揮和技術人員眾多,往往需要各級指揮機構組織協調并聯合決策。航天發射試驗是國家政治、軍事、經濟利益的集中體現,要求萬無一失,而決策的問題往往是隱藏很深的技術問題,決策難度大。為了較好地實施靠前決策和聯合決策,指揮層次日趨扁平化、管理日趨精細化,應急指揮情況越來越復雜、決策能力需求知識面越來越寬,迫切需要院校培養新型指技復合型人才。航天測試發射專業培訓對象主要來自(或即將分配到)總裝備部三個航天試驗基地、相關研究院所、二炮部隊和聯合作戰相關部隊。崗位范圍包括操作手崗位、指揮崗位、機關作試參謀崗位及其他與測試發射相關的試驗技術崗位。具體崗位涉及測試、發射、指揮、地面設備管理及氣象保障和勤務保障任務以及與之相關的組織指揮、總體協調、任務分析、諸元計算、遙外測及其數據處理任務等。航天測試發射專業人才培養包括任職教育和學歷教育。任職教育包括現職干部任職教育和生長干部任職教育,學歷教育包括本科生教育和研究生教育。不同的培訓對象對知識、技能的需求不同,只有掌握不同培訓對象的特點,才能在教學過程中科學施教,提高教學水平。

航天測試發射教研訓一體化研究

教學理論研究按照航天測試發射任務對不同層次人才知識和技能的需求,探討并構建了測試發射方向的“多層次、多目標、一體化”人才培養體系。通過定量化培訓目標,設計培訓方式、培訓內容、考核方式等,構建具體課程、專題的詳細完整的內容體系,嚴格課程設計、課堂設計、課件設計、試題庫設計,制定考核方式等。修改完善了研究生、本科生的培養方案和課程體系;創建了生長干部任職培訓、試驗中級指揮干部任職培訓、測發總師系統研討班等教學對象的培養方案與課程體系。航天測試發射人才培養主要服務于部隊航天發射試驗任務,因此,針對航天發射試驗任務現實存在的各種問題開展討論和分析,提出解決問題的思路和具體技術方法,全面拓展“貼近部隊、深入部隊、服務部隊”的教學研究。針對測試發射領域知識廣、測試發射可靠性安全性要求高的特殊性,研究并創新了“網絡型、實踐型、團隊型”教學手段。利用現代網絡信息技術構建“網絡型”教學平臺,通過網絡課程彌補傳統課堂教學存在的不足。按照學員培訓需求和培養目標,積極組織開展實地參觀、模擬訓練等“實踐型”教學,使其通過切身感受,擴展解決問題的思路和方法。通過研究團隊教學的特點及優勢,創建了“團隊型”教學模式。通過集體討論、集體備課,高度凝練了教學內容;通過集體指導、重點檢查,大幅提升了課堂設計水平;通過集體監督與標準化考核,有力督促了年輕教員的成長。教學方法研究在教學中探索了“問題型”專題教學方法,實現了從“收集現實問題——確定教學內容——組建專題教學組和評估專家組——設計教學專題——組織學員研討——完善教學專題——正式進入課堂”,已建成《航天試驗技術》系列專題、《航天發射安全性可靠性》系列專題、《航天試驗指揮》系列專題、《航天裝備應用》系列專題等。在教學中強化了“案例型”專題教學方法,航天測試發射是一項復雜的大系統工程,在過去的幾十年中積累了大量的實踐經驗與教訓,將這些典型實踐進行歸納,挑選合適的實踐作為案例教學。為此,針對航天測試發射教學,探索了“案例型”教學。案例教學的關鍵是選擇好的案例,在選擇案例時應注重啟發性、典型性、真實性和故事性。例如在《航天發射故障診斷》、《可靠性工程》、《安全性工程》課程時,通過典型的國內外大量的衛星發射、載人航天、載人探月、星際探測等航天任務實際案例,極大地調動了學員主動思考問題、解決問題的意識,激發了對航天發射事業的熱愛。對測試發射重大現實問題創建了“研究型”教學方法。測試發射專業教學中除了通過集體授課解決共性問題,更多是采取課題研究的方式解決個性問題,即采用“研究型”教學方式。通過組織觀摩優秀教員的授課、精品課程的建設,組織學習優秀論文,探討提高教學的思路和方法。通過資助教員開展教學研究課題,針對教學的經驗和問題進行總結。對于任職教育學員,按照預先收集的測試發射相關領域的現實問題,學員自愿組合成課題研究小組,導師負責指導學員組針對特定問題進行研究。對于學歷教育,采用課程小論文的形式,針對某一個特定問題開展研究,提高其解決問題的綜合素質。師資隊伍建設研究構建了“首席教授+專業方向帶頭人+中青年骨干”教研訓團隊。學科師資隊伍由17人構成,擁有多個獨具特色的研究方向,為人才培養保證了充足的師資力量。由航天測試發射學科首席教授牽頭,以各專業方向責任教授為組長,以高職和中青年骨干為核心,構建多個教研訓團隊。通過定期召開會議,總結經驗,發現問題,共同商討解決問題的措施和辦法,并為學院教學改革出謀劃策,從而極大地發揮了教研訓團隊的集體力量。采取“調研+代職+參與任務+進修+引進+外聘”方式強化師資力量。通過組織和鼓勵教員走出校門,進入航天試驗部隊、航天工業部門代職鍛煉、接受培訓,了解學員所需,了解產品、了解工程化過程。目前,航天測試發射專業師資隊伍的知識結構比較完善,覆蓋了從裝備的使用操作、工程技術到頂層設計與規劃等方面的知識,基本滿足了任職教育和學歷教育的需求。制定“傳幫帶+競爭上崗+公平考核”激勵制度。教學質量的提升也取決于合理的激勵制度。對于經驗豐富的高職教員,要發揮“傳幫帶”的作用,要對搞得好的高職教員實行合理獎勵。同時,對于授課教員,采用“競爭上崗”的方式,促進高職教員,鼓勵年輕教員,提高整體授課質量。對于教學質量的評估需要做到“公平考核”,由授課質量專家組、學員按照一系列指標打分,結合教員自評,給出綜合評定成績。另一方面,通過凈化競爭環境,制定合理的獎懲制度,積極調動教員的積極性,杜絕“等、混、差”的消極思想。教研訓一體化平臺建設研究為提高測試發射教學質量,需要為教員、研究生學員和總師班學員的科研和技術推演提供一個平臺;需要為學歷教育和生長干部任職教育學員的指揮、操作和技術學習提供一個平臺;需要為輪訓班學員學習測試發射新技術提供一個平臺;需要為中級指揮學員進行指揮演練提供一個平臺;需要為多層次學員聯合演練提供一個平臺。為此,開展了航天測試發射教研訓一體化平臺構建研究。通過將已有試驗設施設備、科研試驗設備、學科建設新購設備、教學科研訓練軟件系統,按照模塊化、功能化、系統化、網絡化等原則集成,構建了航天測試發射教研訓一體化平臺。使得測試發射方向的基礎設施設備得到系統改造,教學環境得到進一步完善,科研環境得到極大加強,訓練環境得到全面升級。航天測試發射教研訓一體化平臺主要新建項目包括:航天測試發射指揮模擬訓練系統、新一射場測發信息檢測分析系統、CZ-3A系列運載火箭多路測試信息采集處理系統、運載火箭遙測數據判讀系統、CZ-3B運載火箭控制系統模擬器等。如航天測試發射指揮模擬訓練系統用于對運載火箭測試發射操作、組織指揮級技術勤務保障等方面的訓練,系統主要包括發射站指揮所分系統,以及運載火箭控制、動力、利用、遙測、外安、勤務等模擬訓練分系統。該模擬訓練系統為本科生、研究生、生長干部、測試發射中級指揮干部等提供了良好的訓練環境。

航天測試發射教研訓一體化實踐

針對學院承擔的多層次、多類型航天測試發射人才培養的需求,依據航天測試發射教研訓一體化模式研究,利用教研訓一體化平臺,積極組織開展教研訓一體化實踐活動,為部隊培養了一大批測試發射方向的人才。本科生學歷教育修改并完善了培養大綱及課程體系,設計了課程標準;完善了《飛行器測試技術》的網絡課程建設,并驗收通過;編寫了《運載火箭測試發射實驗室崗位訓練系列教材——航天測試發射指揮系統》,《運載火箭測試發射實驗室崗位訓練系列教材——控制系統》等6本教材;建立了各門課程的試題庫,實行教考分離;完善了教研訓一體化平臺建設,為學員提供了良好的實驗、研究和訓練環境;近3年指導學員圍繞測試發射開展了30項課題研究。生長干部任職教育構建培養大綱及課程體系,設計了課程標準;編寫《航天試驗技術》專題課程教材;新設了《運載火箭測試發射崗位訓練》實驗課程;建設課程綜合考核題庫,包括各類試題總計500題;部分學員在基地已成為業務骨干。試驗中級指揮培訓構建了培養方案和課程體系,設計了課程標準;編寫《航天發射指揮專題研究》課程專題教材;編寫《航天發射想定作業研究》課程專題教材;編寫《航天發射綜合演練企圖立案》;指導五期學員完成了測試發射綜合演練實踐,形成了綜合演練方案匯編;開發設計“航天發射模擬訓練系統”,包括指揮、控制、動力、勤務等6個子系統;為學員提供了良好的科研條件和環境;針對部隊測試發射現實問題,近三年指導學員開展課題研究56項,為很多實際問題的解決提出了很好的思路和方法。總裝部隊測試發射總師系統培訓完成并向總部提交了《航天發射場設施設備可靠性工作咨詢報告》、《航天發射場測發系統信息化建設咨詢報告》、《總裝航天測發系統安全建設咨詢報告》。研究生教育修改并完善培養方案和課程體系,設計了課程標準;編寫出版《系統辨識方法及應用》教材1部;構建研究生《航天測試發射研究進展》課程專題,設計教學內容;針對部隊測試發射現實問題,近三年指導22名研究生參與裝備預研、裝備維改、試驗技術、航天部產品研發等測試發射技術課題研究,極大地鍛煉了研究生的科研能力,解決了很多實際問題。

隨著我軍新軍事變革的大力推進,我院航天測試發射專業緊貼服務部隊任務需求,根據以任職教育為主、兼顧學歷教育的多層次培訓任務要求,積極組織精干教研團隊,深入調研培訓對象的特點和需求,認真查找分析航天測試發射人才培養“教”與“學”的供需矛盾;為培養滿足部隊要求的指技復合型人才,探討創新“以學員為中心”的航天測試發射專業教學模式;為解決“素質教育、能力教育”環境建設問題,研究構建集“教”、“研”、“訓”功能于一體的航天測試發射軟硬件平臺。通過不懈努力,逐步完善或創新了武器系統與發射工程專業本科生、航天測試發射方向生長干部、航天試驗中級指揮干部、兵器科學與控制科學學科博碩士研究生、測試發射總師系統干部等多層次人才培訓體系和手段,顯著提升了我院測試發射方向多層次人才培養質量,為滿足部隊當前高密度常態化的發射任務培養了一大批優秀的各級測試發射技術、指揮、復合型人才,大力推動了我國航天試驗任務的發展。