摘 要： 本文針對目前火控系統(tǒng)原理課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研脫節(jié)的現(xiàn)狀，充分利用火力控制原理與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)資源，提供科研課題和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，開展設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，探索與實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研相結(jié)合的教學(xué)模式，對火控系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了一種新的教學(xué)方法。
　　關(guān)鍵詞： 火控系統(tǒng)原理 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 科研方法 教學(xué)模式
　　
　　1.引言
　　隨著電子技術(shù)、信息技術(shù)的飛速發(fā)展，涌現(xiàn)了大量的新知識(shí)、新技術(shù)和新思維。隨著這些新知識(shí)、新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，各院校對教學(xué)特別是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的投入不斷加大，使得儀器設(shè)備不斷升級(jí)，教學(xué)模式與教學(xué)方法不斷更新。在此情況下，為培養(yǎng)出更多的高層次創(chuàng)新型人才，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在各院校中普遍得到了重視。
　　設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是一種介于基本教學(xué)實(shí)驗(yàn)和實(shí)際科學(xué)實(shí)驗(yàn)之間的、較高層次的、類科研的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練。它要求學(xué)生在教師的指導(dǎo)下自己獨(dú)立選題，針對某一給定的實(shí)驗(yàn)題目或?qū)嶒?yàn)要求，查閱有關(guān)資料，提出實(shí)驗(yàn)原理，然后根據(jù)科學(xué)設(shè)計(jì)的原則選擇最優(yōu)實(shí)驗(yàn)方案，確定測量條件，制定實(shí)驗(yàn)方法和步驟，觀察和記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，研究實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)的種種問題，并著重對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和研究，直至完成實(shí)驗(yàn)。在目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)已成為調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和綜合能力的有效教學(xué)方法。而科研工作更要體現(xiàn)新知識(shí)、新技術(shù)的應(yīng)用。因此，在高等教育中，要培養(yǎng)出實(shí)用型、創(chuàng)新型的綜合性人才，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研結(jié)合起來不失為一個(gè)好的教學(xué)模式。
　　火控系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)是學(xué)生在火控系統(tǒng)原理課程學(xué)習(xí)過程中，完成火控系統(tǒng)基本原理演示、驗(yàn)證、仿真等方面的實(shí)驗(yàn)，是培養(yǎng)學(xué)員理論聯(lián)系實(shí)際的嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)風(fēng)和工程實(shí)踐能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。通過實(shí)驗(yàn)，應(yīng)學(xué)會(huì)基本實(shí)驗(yàn)知識(shí)、基本實(shí)驗(yàn)方法、基本實(shí)驗(yàn)技能；了解工程中常見的火控系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)項(xiàng)目；掌握火控系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路和一般過程；具有獨(dú)立運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析、解決工程實(shí)際問題的綜合能力。
　　火控系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)基于火力控制原理與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室中的火控原理各實(shí)驗(yàn)?zāi)K，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，鼓?lì)和引導(dǎo)學(xué)員自行設(shè)計(jì)、獨(dú)立搭建系統(tǒng)，進(jìn)行仿真分析，使學(xué)員初步具備解決工程實(shí)際問題的能力。
　　2.火控系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題
　　“加強(qiáng)基礎(chǔ)、增強(qiáng)知識(shí)、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)”的人才培養(yǎng)模式已得到公認(rèn)，人們逐漸認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)不但要學(xué)生驗(yàn)證掌握已有的理論知識(shí)，而且要培養(yǎng)學(xué)生開拓創(chuàng)新的科研能力。但在實(shí)際教學(xué)過程中，我們發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中仍存在以下問題。
　?。?）內(nèi)容安排不合理，教學(xué)方法單一化。
　　實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及安排上存在理論驗(yàn)證性。因受理論教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)的限制，一方面實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排缺乏全局性，各實(shí)驗(yàn)之間彼此孤立，連貫性不強(qiáng)，綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)較少。另一方面，理論為先導(dǎo)，指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容通常安排在理論講述之后，驗(yàn)證理論成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。
　?。?）評(píng)價(jià)體系封閉，考評(píng)機(jī)制不健全。
　　教學(xué)和考核是一個(gè)互動(dòng)的過程，考核評(píng)價(jià)對教學(xué)的影響不容忽視。在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中多數(shù)實(shí)驗(yàn)課沒有考核環(huán)節(jié)，學(xué)生一般只要做完平時(shí)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，交了實(shí)驗(yàn)報(bào)告就算通過，這種沒有任何硬性要求的考查必然導(dǎo)致學(xué)生不重視實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)考試形式單一，教師常常只以學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績的依據(jù)。
　?。?）實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研脫節(jié)。
　　傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)只是為了完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，沒有將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研有機(jī)地結(jié)合起來。目前開設(shè)了設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、提高綜合素質(zhì)起到了一定作用。但學(xué)生真正意義上的科研創(chuàng)新活動(dòng)也只是以開展第二課堂的形式進(jìn)行，并且是穿插到個(gè)別科研活動(dòng)中，參加的學(xué)生數(shù)量受到極大限制，造成了實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研脫節(jié)的現(xiàn)象。
　?。?）教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備不能充分利用。
　　實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要以火力控制原理與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室為依托，實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置多，所需實(shí)驗(yàn)設(shè)備又不可缺乏，完成一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)就需要建立整套的實(shí)驗(yàn)設(shè)備供教學(xué)使用，這些設(shè)備也只在實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)才得以使用，有的甚至在整個(gè)教學(xué)過程中僅能使用幾次。而每臺(tái)實(shí)驗(yàn)設(shè)備有其固有的正常使用壽命，這勢必出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備利用率太低，造成很多貴重儀器設(shè)備不能充分發(fā)揮效能的浪費(fèi)。
　?。?）教學(xué)實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)流失嚴(yán)重。
　　學(xué)生實(shí)驗(yàn)一般安排較為集中，完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)后往往就結(jié)束教學(xué)任務(wù)，而學(xué)生實(shí)驗(yàn)所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)只體現(xiàn)在學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，沒有真正利用其有效的科研價(jià)值，造成了很大的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)資源浪費(fèi)。
　　3.火控系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研結(jié)合的開展
　?。?）設(shè)計(jì)實(shí)施與教學(xué)實(shí)驗(yàn)相關(guān)聯(lián)的科研項(xiàng)目。
　　為緊密結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)，充分利用實(shí)驗(yàn)設(shè)備，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，我們根據(jù)火控系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)課程標(biāo)準(zhǔn)，選擇適合開展的項(xiàng)目進(jìn)行反復(fù)研討論證，然后進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)實(shí)施前，學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)，獲取最新進(jìn)展，熟悉實(shí)驗(yàn)操作及注意事項(xiàng)，并在教師指導(dǎo)下展開討論分析。針對學(xué)生多、課次少這一實(shí)際情況，將實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步細(xì)化，以便于獲取充足、完整的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
　?。?）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)考核標(biāo)準(zhǔn)，獲取科學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
　　為充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極主動(dòng)性，獲取科學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，同時(shí)達(dá)到督促學(xué)生的目的，我們還擬定了實(shí)驗(yàn)考核標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)考核分為四個(gè)部分。
　　設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)質(zhì)量：根據(jù)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)方案是否具有科學(xué)性、創(chuàng)新性、可靠性和可行性、全面性、規(guī)范性、實(shí)用性的要求，綜合評(píng)定后給分；
　　設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)答辯：由答辯專家和指導(dǎo)教師對答辯小組進(jìn)行考核。學(xué)生、老師均可針對設(shè)計(jì)提出問題，提問內(nèi)容主要包括擬定實(shí)驗(yàn)的知識(shí)背景、設(shè)計(jì)思路、技術(shù)方法與預(yù)期結(jié)果討論等，根據(jù)學(xué)生的報(bào)告和答辯情況進(jìn)行評(píng)分；
　　答辯表現(xiàn)：根據(jù)開題報(bào)告者的開題報(bào)告、開題過程、語言表達(dá)、幻燈片等方面綜合評(píng)定；
　　實(shí)驗(yàn)論文：由指導(dǎo)教師，根據(jù)論文質(zhì)量評(píng)定，包括文章的層次、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表達(dá)，以及討論的邏輯分析等。
　?。?）數(shù)據(jù)提取、處理。
　　為避免實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集混亂，我們對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行標(biāo)記編號(hào)，分別匯總，收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，再返回給學(xué)生進(jìn)行相關(guān)統(tǒng)計(jì)分析，以鍛煉學(xué)生對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的能力，從而得出科學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。最后要求學(xué)生寫出科研論文形式的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并由教師進(jìn)行匯總，最終形成科研論文進(jìn)行發(fā)表。
　　4.實(shí)施開放式教學(xué)，構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式
　　開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)是提高學(xué)生綜合素質(zhì)及創(chuàng)新能力的一種新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。經(jīng)過初步嘗試，逐步掌握了一些規(guī)律，應(yīng)從以下幾方面出發(fā)。
　?。?）轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。
　　改革開放，觀念先行。開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)要在轉(zhuǎn)變“實(shí)驗(yàn)即驗(yàn)證”的傳統(tǒng)觀念，深刻理解其開放的內(nèi)涵意義的基礎(chǔ)上，理順理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)系，在綜合考慮火控系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)知識(shí)技能的完整系統(tǒng)性，以及火控系統(tǒng)原理知識(shí)重難點(diǎn)、教學(xué)時(shí)數(shù)、教學(xué)條件和設(shè)備及與其他學(xué)科交叉重疊等情況下，以“減少驗(yàn)證性內(nèi)容，增加綜合性、創(chuàng)新性、設(shè)計(jì)性、應(yīng)用性內(nèi)容”為基本思路，保留經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的合理內(nèi)核，刪減重復(fù)、陳舊的實(shí)驗(yàn)，壓縮驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的課時(shí)比例，針對不同的學(xué)生調(diào)整開設(shè)基礎(chǔ)型必修實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、提高型選修實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和研究型自選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目等多層次的開放實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，努力構(gòu)建一個(gè)基礎(chǔ)實(shí)、知識(shí)新、起點(diǎn)高、多層次的教學(xué)內(nèi)容體系。
　?。?）開放教學(xué)時(shí)間改革教學(xué)方法。
　　開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間，首先，教學(xué)時(shí)數(shù)開放：每次實(shí)驗(yàn)在時(shí)間長短上沒有限制，即學(xué)生在完成一些基礎(chǔ)性的必修實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和綜合性選修實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)，可根據(jù)自己對實(shí)驗(yàn)基本技能和基本操作的情況在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練，不受固定的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)限制。其次，學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間開放：經(jīng)允許和登記學(xué)生可以在任意時(shí)間進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，運(yùn)用已掌握的基本知識(shí)和基本技能，獨(dú)立自主地對自己感興趣的研究型自選實(shí)驗(yàn)課題進(jìn)行研究，平等地與教師分析探討實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題，修改實(shí)驗(yàn)方案，還可以積極參與教師的科研課題研究。
　　
　　運(yùn)用現(xiàn)代化多媒體教學(xué)手段和方法如實(shí)物投影、多媒體教學(xué)課件、影像、網(wǎng)絡(luò)等輔助教學(xué)，讓學(xué)生全方位、立體化、多渠道地感受知識(shí)信息，更形象、生動(dòng)、直觀地了解和掌握實(shí)驗(yàn)流程和技術(shù)，既活躍了學(xué)習(xí)氣氛，增加了課堂的生動(dòng)性，增強(qiáng)了火控系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的示范性，又滿足了學(xué)生多元化的求知欲望，使實(shí)驗(yàn)效率和教學(xué)質(zhì)量得到明顯提高。
　?。?）嚴(yán)格教學(xué)管理開放教學(xué)評(píng)價(jià)。
　　完善的實(shí)驗(yàn)室管理制度和嚴(yán)格的學(xué)生實(shí)驗(yàn)考核制度是保證開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)順利進(jìn)行的必要條件。我們結(jié)合火控系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)課自身的特點(diǎn)，制定了各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室管理制度，加強(qiáng)對學(xué)生的規(guī)范化實(shí)驗(yàn)室管理教育，實(shí)施儀器設(shè)備管理和措施落實(shí)到人，將學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的執(zhí)行情況記入平時(shí)成績。
　　為保證開放工作健康運(yùn)行，就必須建立開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)制度。建立和實(shí)施以基本操作技能與創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力并重的全程實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核體系，以全面真實(shí)地檢查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平和教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。
　　5.結(jié)語
　?。?）教學(xué)資源得以充分利用。
　　利用學(xué)生設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研工作結(jié)合的教學(xué)模式，進(jìn)一步有效利用了高端儀器設(shè)備資源，避免了儀器的閑置，減少了設(shè)備由于重復(fù)建設(shè)而造成的浪費(fèi)。由于學(xué)生分組多，可以獲得大量原始資料數(shù)據(jù)，節(jié)省了人力和時(shí)間，避免了單獨(dú)開展該項(xiàng)科研實(shí)驗(yàn)的重復(fù)。
　?。?）培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新的科研能力。
　　在探索過程中，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性明顯提高。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生能創(chuàng)新地發(fā)現(xiàn)問題，主動(dòng)尋找解決問題的辦法，提出自己的觀點(diǎn)，能對實(shí)驗(yàn)獲取的科研數(shù)據(jù)綜合利用，發(fā)現(xiàn)并整理出實(shí)驗(yàn)成果。因此，將現(xiàn)有科研課題中部分相對簡單的研究工作或研究指標(biāo)納入學(xué)生實(shí)驗(yàn)中，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研工作結(jié)合起來，不但為學(xué)生提供了科研訓(xùn)練機(jī)會(huì)，了解科研領(lǐng)域，接觸學(xué)科前沿，了解學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)，而且培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新的科研能力，有利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)其合作交流能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。
　　總之，實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研結(jié)合的教學(xué)模式，是對傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)思想、教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的大膽探索和實(shí)踐，這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)拓展了教學(xué)空間，使課內(nèi)實(shí)驗(yàn)與課外實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，教學(xué)與科研相結(jié)合，使教學(xué)資源和科研資源有效的疊加起來，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)和科研的融合、滲透，形成以教學(xué)帶動(dòng)科研，以科研促進(jìn)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式。有效地激發(fā)了學(xué)生對火控系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)的興趣，充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，提高了學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)操作技能，提升了學(xué)生的科研素質(zhì)，促進(jìn)了學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、獨(dú)立思考和分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)和提高，更提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際效率和教學(xué)質(zhì)量。
　　
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