“数智化”背景下高校兵器类专业教学新模式改革浅析

赵孝礼 姚建勇 邓文翔 胡健

南京理工大学机械工程学院 江苏南京 210094

1 概述

随着互联网、物联网、人工智能、大数据分析等新兴技术与科学的飞速发展，21世纪已逐渐进入了“数智化”时代[1-3]。其中，“数智化”是指数字技术与智能技术的融合与交互，综合利用“数字智慧化”“智慧数字化”等理念，实现算法、数字、人工智能等多层次的技术提升与科学升华。

为了加速推动人类社会迈向人机融合与协同、数据与信息共创共享、人类生活更加和谐进步[2-4]。各国纷纷针对“数智化”提出了一系列的发展举措，试图在未来数字化与智能化中获得先机。早在2017年，国务院发布了《新一代人工智能发展规划》。随着时间的推移，我国务院又于2019年印发了关于《中国教育现代化2035》的文件，将加快信息化时代教育的变革列为面向教育现代化建设十大战略任务之一[3-4]。至此，“数智化”已逐步由新兴概念发展成为具有深远影响力以及渗透力的国家重大战略与规划的方向之一。

目前，高等教育，尤其是兵器科学与技术(兵器类)专业等，面临着数字化、信息化、智能化为特征的教学模式以及教学方式的挑战与转变[5-6]。即未来的“数智化”背景下如何开展高校“数智化”的教学环境、学生培养、教师培训、赋能等都是至关重要的。与此同时，习近平总书记在2019年对国际人工智能与教育大会做出的祝贺以及指导指出：相比较于其他教育阶段，高等教育作为新一代信息技术的研究主体以及应用领域，将会最先迎来数智化转型的机遇。

兵器专业作为传统与典型的理工类学科，涉及机械、电子、信息等知识，具有多学科知识与技术交叉融合的特征[5-6]。兵器类专业为国防与军事建设、社会与经济发展培养了大批专业性人才。兵器类专业开设要求比较严格。在“数智化”时代背景下兵器类专业教学模式受到了重大的冲击与影响，譬如教学内容的智能化与信息化要求、教学方式的多媒体化的要求、教学理念的智能化智慧化需求等。这些要求使得“数智化”教学新模式的改革十分迫切。为此，笔者以南京理工大学兵器类专业建设为主要对象，具体以个人所承担的“发射系统智能运维”本科生选修课课程为主要研究案例，该课程具有较强的理论知识与工程问题特征，结合我国兵器类其他高校课程的经验与方法，深入探究“数智化”兵器类专业教学新模式改革的意义、挑战、存在问题、主要内容、措施与策略等，大幅度提高高校兵器类专业教学质量。最终，本文将针对“数智化”背景下高校兵器类专业教学新模式改革问题展开深入的讨论与分析。

2 “数智化”背景下高校兵器类专业教学新模式改革的必要性分析

为了发展适应新时代、未来兵器类专业性人才，需要分析“数智化”背景下高校兵器类专业教学新模式改革的必要性。

2.1 “数智化”教学是新时代兵器类专业课程信息化建设的必然选择

在21世纪，人们的生活充满着移动互联、网络信息发达的足迹，国防与军工领域同样也急切地面临着信息化、数字化、智能化的需求。以武器发射系统专业为例，火箭发射技术传统的主要以机械、燃烧、力学等进行驱动与传动，目前已经在向着全电化、集群化、高精密控制、高安全可靠等方向进军。在“数智化”背景下新时代兵器类专业课程信息化建设与教学模式改革是必然的，也是符合兵器类专业技术人才的教学模式范畴[5-6]。

2.2 “数智化”教学是适应未来高校兵器类人才素质培养的客观要求

在“数智化”时代，高校的大学生群体对于智能化、数字化、信息化的知识更加渴求。高校兵器类专业知识的更新换代更加符合未来素质型人才培养的模式。大学生其意识形态以及政治觉悟也是重要发展的关键阶段，其价值观以及专业素养也是处于重要时期，所以为了培养适应现代化、世界化、未来化的素质型人才，课程建设及思政课程要着重培养学生的专业知识、思想觉悟、素养等。为了充分满足现代高校学生的内在需求，教师、学校、社会应该加强利用网络、信息、数据、数字等技术与资源融合，在课堂与教学中进行模式与内容的改革与转变。

2.3 “数智化”教学模式改革是高校兵器类一流学科建设的必然要求

新世纪高等教育改革与发展目标是建设一批具有世界一流水平的大学与世界一流水平学科。目前，我国兵器类的双一流建设主要以北京理工大学与南京理工大学等为主。一流的学科建设必然要建设一流的课程与教学模式，“数智化”教学模式改革是一流学科建设的必然要求。以南理工兵器类学科建设为例，兵器类专业主要改革分为弹药工程与爆炸技术、武器系统与工程等两大类，主要是将之前具体专业更加细化了，在大二或者后期根据学生的兴趣与爱好分为火炮、自动武器、火箭弹、引信等多个方向。同时，对于专业课程建设也提出了新的要求与规范，鼓励新型化、专业化知识进入课程教育教学，鼓励新型教育教学模式的尝试与推广，鼓励交叉融合领域的知识融入兵器类专业等。同时加强工程与专业认证工作，加大教师培训力度，拓宽学生学习实习场地等。即“数智化”教学模式改革是高校兵器类一流学科建设的必然要求。

3 “数智化”背景下高校兵器类专业教学改革所面临的主要挑战

在推行“数智化”兵器类教学改革的过程中毫无疑问会面临一系列的问题与挑战，可大致归纳为三个方面：教学方式的挑战、教学内容的挑战、教师素质的挑战。

3.1 “数智化”背景下高校兵器类专业教学方式的挑战

与传统兵器类专业课程教学模式相比，“数智化”兵器类专业教学模式突破了传统以教师活动为核心的模式，转变为以学生为中心的教学模式，其传统的教学模式一般采用机械式的灌输理论，教学教学方式比较单一，师生之间的互动比较少。兵器类专业属于一种多学科交叉、综合性与实践性并行的专业，如何加强数智化、信息化、智能化等知识与技术的融合，对新的教学模式提出了一系列的挑战。在基于数智化时代背景下，需要教师、学生以及学校社会加强信息技术、网络技术、数智化技术等对原有的教学教育模式进行更新换代，积极调动学生的主观能动性及良好的学习兴趣。借助多元混合的教学教学模式推广新的理念与知识，如中国大学MOOC、智慧树等新兴教学模式，让学生通过多种教学方式以及途径学习到各种知识，有效提高“数智化”兵器类专业教学改革成效。

3.2 “数智化”背景下高校兵器类专业教师素质的挑战

目前，数智化背景下高校兵器类专业的教育教学已经逐渐使兵器类教学从传统模式转变为现代化模式，其传统的封闭式保守形式逐渐转变为开放式的、包容式的，这些对教师的素质与专业技能的要求越来越高。随着数字化、智能化等技术的发展与革新，学生所能接触的知识来源越来越多，可通过移动互联网、交流沟通工具日益广泛，使得知识的传播并不仅仅局限于课堂知识以及书本知识。新时代教师的素质能力以及教学水平急需提高，利用移动互联、计算机技术对现有的知识进行更新替换，对原有的教学模式进行升级优化，进而确保“数智化”高校兵器类专业教师素质与能力的不断提升，提高“数智化”兵器类专业课程建设的质量。

3.3 “数智化”背景下高校兵器类专业教学内容的挑战

“数智化”兵器类专业教学主要面临着信息与数据等流通性与传播性比较广泛且流动快速的现状，所以现阶段兵器类专业课程的知识不再仅仅来源于书本，还来自全球网络与信息资源，源自工程与理论实践知识。这些知识的传播与共享毫无疑问给专业教学内容带来一系列的挑战。因此，结合多源化的知识与课程内容，将理论与工程实践知识融入未来素质型人才培养领域，全面加速一流兵器学科人才建设的速度，深化“数智化”背景下兵器类专业教学内容改革，向着信息化、智能化、数字化等特征知识与内容进军。

4 “数智化”背景下高校兵器类专业教学改革的重点内容

本节主要以南京理工大学兵器类专业教学改革为主要研究背景与经验，借鉴“数智化”兵器类专业教学改革重点内容分为数字化与智能化两大方面，具体如下。

4.1 数字化

自从2012年以慕课(MMOC)等为代表的线上以及互联网、多媒体、数字化学习方式席卷全球以来，数字化、多媒体教学模式对传统高校的一些专业冲击与震撼不言而喻。传统的只是依靠板书以及书本讲述的模式正在发生着剧烈的变化。近年来，数字化的发展模式更加突出，多媒体的教学内容、方法以及教学体制已变得更加多元，线上教育活动如腾讯课堂等蜂拥而至。在这种情况下，数字化的教学内容准备、教学任务设置等需要更加灵活化、多元化。

4.2 智能化

目前，智能化需求已不只局限于生活、出行等，教育领域尤其是高等教育的智能化也是十分迫切的。兵器类专业作为我国高等教育以及国防建设的重要发展方向，其改革将有利于培养学生学习兴趣，塑造适宜于未来素质型人才，提高学生专业素养与技能。在数智化高校兵器类教学改革不仅仅只是对教学模式、教学手段、教学体制进行改革，更重要的是对教学内容与知识进行更新换代，融入学生、教师、学校、社会更加需要的专业化、智能化的新知识、新内容、新理论、新案例等。将移动互联、大数据、人工智能等最新热门的知识点与传统的兵器学科与课程结合。笔者以所承担的“发射系统智能运维”本科生选修课课程为主要研究案例，将智能运维、健康管理以及故障诊断与预测的最新知识与火箭导弹发射系统进行结合与应用，将智能化、信息化技术融入高校兵器类专业教学改革与新课程建设。

5 “数智化”背景下高校兵器类专业教学模式的改革策略

为了深化“数智化”背景下高校兵器类专业教学模式改革，主要从以下几个教学模式改革策略与途径入手。

5.1 充分利用信息化网络资源，培养素质型人才

为了培养素质型未来人才，着重塑造学生的专业化技能与素养，在数智化背景下，充分利用网络信息化资源，借助网络知识与技能结合教材知识，提高学生对知识的认知以及学会学习的技能，充分挖掘课程与课外之间的知识，让学生学会学习，培养学生的全面素质型技能，深入“数智化”背景下高校兵器类专业教学模式改革内容，以及获取教改的最终成果。

5.2 加强教学教师师资培训，服务教育教学改革

“数智化”背景下，高校兵器类专业教学模式改革要求加强教学教师师资培训，服务教育教学改革。教师作为教育教学最为关键的一环，其对于知识的传播与推广是至关重要的。但是随着时间的推移，原来的知识以及教习技能、理念等已经远远不能满足于数智化的高校兵器类专业的教学任务，所以要让老师也能随时充电，对自己的技能、知识、认知及理念进行升级优化，学会利用互联网、计算机等技术提升自身教学能力，拓展教学知识点与内容，加深教育教学理解，服务教学课堂的改革与优化。

5.3 构建数智化专业课程，培养爱国意识

高校兵器类专业建设本身具有其独特的军工与国防特性，本身就是要为祖国培养未来国防建设人才，所以在加强数智化专业课程的建设过程中，其爱国思想与意识的培养也是至关重要的，思想政治教育也是武器，也是重要的知识点与教学任务。培养与引导学生的爱国情怀，加强爱国素质教育，完善“数智化”背景下高校兵器类专业教学改革与课堂内容建设。

5.4 深化数智化教学平台，拓宽思维与教学改革

随着电子信息、互联网、计算机、人工智能、大数据等技术的发展，如何深化数智化教学平台建设，拓宽学生的思维空间，促进教育教学改革？这是在深入运用数智化技术的背景下，开展创新与发展、意识与思维空间，以创新为驱动内核，以人才培养为根本，以服务社会与国家为最终目的，全面深化推进“数智化”背景下高校兵器类专业教学模式的改革，提高教育教学水准，为中华民族伟大复兴服务，为建设一流的兵器类专业、培养一流人才服务。

6 总结与展望

总而言之，近年来随着“数智化”技术的飞速发展，高等院校的兵器类学科急需对其教学内容、方法、理念等进行改革，智能化、数字化的知识为兵器类专业教学模式的改革做出了突出的贡献。分别对其改革必要性、所面临的挑战、重点内容、策略建议等进行讨论与分析。本文对“数智化”兵器类专业教学模式的改革进行了初步探析，为在日后的具体教学任务与工作开展打下坚实的基础。