1 开展课程创新思维培育的初衷
《火炮与自动武器原理》是枪炮专业的一门核心专业理论课程，其通过提炼各种枪炮的同性特征如身管强度、反后坐装置受力、自动机运动等进行深入分析。由于涉及装备类型多样，对装备机理分析较为深刻[1～3]，课程内容十分有利于开展学员创新思维培育；另外，该课程作为专业理论课，在学员大四开设，学员已经打好了牢固的专业基础，如理论力学、材料力学、机械设计、机械加工、液压控制、电工电子基础等，具备了开展机械领域创新思考和实践的知识基础；再有，课程组近年来结合课程教学和科研实践，在枪炮领域申请并获得了50余项国家发明和实用新型专利的授权，这些专利遍及枪炮设计、使用、保障等各个领域，形成了对学员开展创新思维培育的系统案例素材。近年来，陆军一大批涉及高新技术的新型武器装备列装部队，要使这些新型装备迅速形成战斗力，需要我们学员具有较强的创新应用和创新保障能力。为此课程组申请了《基于案例的装备原理课学员创新思维培育研究》教学研究课题，并在2021年某教学班次《火炮与自动武器原理》课程中进行了实践，取得了较好的效果。
2 课程创新思维培育的具体实施
创新思维培育是结合课程授课进行的，为了给创新培育实践留出时间，需要对相关课程内容进行压缩，一些学员容易理解的内容留给学员课下自学，一些关键和核心理论进行精讲。创新思维培育的实施主要分为三部分内容，首先对学员进行创新思想动员，其次结合课程内容和创新案例进行创新思维锤炼，最后结合课程考核督促学员自主创新思考。
2.1创新思考动员
长期以来，理论课授课方式通常偏于“满堂灌”，讲定义、引符号、推方程、解公式，学员学习偏于被动，主动思考少，为了振奋学员士气，让学员“眼前一亮”，对创新产生浓厚兴趣，同时奠定创新的基础思维，在前几次课中加入创新思考动员环节。创新动员主要介绍下面内容：首先是创新就在我们身边，创新并非遥不可及，发明通常就是一念之间的事情，如坡状酸奶盒、会飞的火锅等，据此提升学员的自信心；其次创新对人类文明、对国家、对个人都有重要的意义，同时介绍专利制度、以u盘专利、华为专利为例，激发学员创新的责任感和成就感；再有结合实例告诉学员如何创新，创新首先要看到问题，部队装备的事故隐患、使用和保障中费时费力的低效工作、信息化和智能化程度不高的机构都是我们要关注的问题，如迫击炮重装问题、大口径火炮的装弹问题、复进机液量检查问题等，针对问题利用我们所学知识探究可行的解决方案，这里面可能涉及动力源、机械结构、材料、工艺、探测、控制等问题，需要我们充分利用以前所学的知识，同时还要主动学习自己欠缺的知识，我们要善于从其它行业中汲取创新灵感，创新不怕“小”，只要能提升部队战斗力就是好的创新。
2.2创新案例锤炼
在每次授课过程中，都结合课程内容设置创新讨论环节，在该环节要么提出需要解决的问题，要么分析已有的专利案例、师生讨论，互相启发，锤炼思维。为什么这个思路我没有想到？这个问题应该还有更好的解决方法。如在实现均匀自紧度加工炮身时候，需要反复拆装两端固定结构，有没有办法提高效率？火炮射击时自发火导致炮身后坐撞人引起安全事故，如何避免？曾经出现的复进机拆解时忘记放气导致复进杆意外飞出如何防止？人工后坐法检查复进机液量费时费力有没有更好的方法？用液压泵或者气压泵可以减小人工后坐法的人力，用小桶法和超声波法可以省却人工后坐，用某种专利方法可以省却大部分的检查而提高效率。每次课都有讨论，在实例中思考，在讨论中启发，在疑问中批判，在问题中发现，在争执中成长，通过20多次课的讨论，从量变到质变，学员的批判意识、创新精神、创新能力都得到充分的锤炼和提高，这也是课程创新思维培育最关键的环节。这其中需要借助大量的实际案例、需要对课程内容充分挖掘和分析。
2.3自主创新思考
教导了学员创新方法，锤炼了学员创新能力，最后就要检验创新培育效果。课程要求每个学员结合装备实际，提出5个创新方案并计入考核成绩。教学过程中发现，这个环节也是十分必要的，一开始许多学员完全没有想法，到后来有一些模模糊糊的想法，通过这个创新方案要求的“逼迫”，学员完成了一个从学习、“临摹”到“创作”的“自我超越”，许多人为自己最终提出的方案感到惊喜。在问卷调查中，许多学员表示，对自己的创新方案很满意，但这只是一个起点，自己还有很多不足，要在后续学习和部队工作过程中加强创新思考。针对学员提出的100余项创新提案，教员也感到十分惊喜，许多提案虽然不十分成熟，但展现了本科学员的活跃思维和创新激情。如有学员提出用火炮发射航母上的舰载机，想法之大胆让人瞋目；还有学员提出用聚脲材料涂装装甲武器和其它防护装备，教员要通过百度才知道什么是聚脲材料，并受到很大的启发。
3课程创新思维培育取得的效果
3.1形成了一套与课程教学结合的实施方案
《火炮与自动武器原理》课程内容丰富，信息量很大，在前期教学改革过程中我们把算例教学法引入课堂教学，通过实装算例帮助学员更好地理解理论和应用理论[4]，如今又加上新的创新思维培育内容，需要对课程内容安排进行精细的整合。每一讲如何安排精讲内容、算例练习和创新讨论，如何侧重？每一讲的内容如何提炼创新讨论内容，结合哪些实际专利案例、技术创新案例、部队实际问题？如何做到理论、计算、创新思考有机结合？通过前期认真准备，课程组摸索出了一套与课程教学紧密结合的实施方案并成功用于教学实践。实际上理论、计算、创新三者关系十分密切，通过计算可以深入理解理论，产生创新想法，课程组前期申请的大部分专利都得益于此；许多创新想法需要计算来检验并能进一步完善课程理论体系。
3.2获取了一系列对装备领域有益的创新想法
通过20余次课堂创新讨论和学员的100余项创新提案，师生产生了许多创新灵感和火花，大部分对专业领域发展十分有益。如有学员提出模块化可拆解火炮，虽然模块化并不是一个新概念，但是考虑到世界各国目前大力发展轻型化火炮，从履带式到轮式，再到车载式和超轻型，火炮的机动性越来越好，但是都需要直升机运输，模块化可拆解火炮运输起来更为方便，有可能是未来的发展趋势。还有学员提出军用车辆油电混合驱动，远距离机动用油驱动，可以提高速度，逼近战场用电驱动，这样可以减小噪音，提高隐蔽性，这是基于实战化的一种考虑。目前部队装备大量军用车辆，并且在民用领域油电混合驱动技术发展很快，所以该方案可行性很高。“众人拾柴火焰高”，课程教学过程产生的诸多创新想法对装备建设能起到积极的作用。
3.3培养了一批极具创新潜力的人才
本科学员专业基础扎实，思维活跃，但是由于缺少创新思考的激励，创新意识受到一定的抑制。本课程的创新思维培育实践，对学员创新思考积极鼓励，在课堂上大力宣扬，并将其纳入课程考核内容，极大地调动了学员的创新思考热情。在课程后期，教员甚至感觉到，学员的创新思考“阀门”好像被打开一样，各种想法“宣泄而出”，他们创新思考的质量远远超出教员的预期。如有个学员提出在身管周围设置一圈反后坐装置，这样的好处在于通过冗余提高可靠性、且反后坐装置合力与身管轴线重合，有助于提高射击精度、另外反后坐装置对身管也有一定保护作用。这个创意实际上涉及到十分综合的专业知识，具有一定的深度。有几个学员都提出，将大量淘汰的装备进行遥控自动化改造，作为动态靶标来辅助部队训练。这是紧贴近年来我军大量换装新装备的实际提出的想法，针对性很强。在对学员的创新提案进行打分时，绝大部分学员都获得了高分，教员也收获了满满的“幸福感”，发现并挖掘出这么多创新人才绝对是教学最欣慰的事。学员到部队成为军官，他们的创新意识和能力会带出一个个创新团体，对部队创新训练、创新作战意义重大。
4 课程创新思维培育的反思
4.1创新思维培育是个系统工程，需要多门课程协力
创新思维培育是一个系统工程，应该在学员大学期间普遍关注，各门课程都要发挥作用，“各守一段渠”，尤其专业课领域，学员的创新思考有助于他们更好地学习专业知识和推动专业领域向前发展。以枪炮专业为例，各种构造课程有助于学员发现实际问题，《弹道学》和《火炮与自动武器原理》等专业理论课有助于学员产生解决问题的想法[5]，《武器机电液控制原理》、《武器测试技术》等课程有助于学员找到解决问题的具体技术途径，各门课程协作可以使学员创新能力培养更为系统和全面，效果也会更好。
4.2要注重激励学员的原始创新意识
在学员创新思维培育过程中，一定要注重激励学员的创新意识，虽然有的想法显得“天马行空”、“荒诞不经”，但是一定要鼓励、认可和引导，这是打开学员创新“阀门”的关键。在《火炮与自动武器原理》创新思维培育过程中，有学员参考自紧炮弹原理提出能不能设计一种清洗炮弹，通过发射炮弹完成炮膛清洗，这实际上是很难实现的，但是想法很新颖，值得鼓励；有学员提出能否设计一种炮管，让火炮越打精度越高，这个想法就更难实现了，但是绝对“思路清奇”，也是应该肯定的；还有几个学员提出设计一种火炮计算器，录入气象和目标信息等条件可以自动计算射击诸元，这实际上就是目前新型火炮上普遍采用的火控计算机，但是学员没有学过相关知识，而是根据自己的直观感觉提出来的，“告诉的知识不如自己发现的知识深刻”，这种原始创新也要充分鼓励。要及时在课堂创新讨论中鼓励和肯定学员的创新思考，让学员感受到被认可和被肯定，从而迸发出更高的探究热情，同时对其它同学产生启发和激励作用。
对学员的培养包括知识获取、能力培养、价值塑造，目前全国开展的课程思政针对的是学员的价值塑造，而创新思维培育则属于能力培养，这些均属于目前课程改革的重要方向。创新对于社会进步、对于国家和民族发展、对于军队建设都至关重要，习主席“能打仗、打胜仗”的要求更是呼唤更多的创新型军事人才。《火炮武器与自动武器原理》课程在学员创新思维培育方面进行了有益的探索，通过启发、锤炼和引导，激励了学员的创新热情，挖掘了学员的创新潜力，收获了诸多有价值的创新想法，达到了较好的教学效果，希望对其它课程教学有参考价值。
参考文献：
[1]马福球,陈运生,朵英贤.火炮与自动武器[M].北京:北京理工大学出版社,2003
[2]杜中华,刘海平,吴大林等.火炮与自动武器原理简明教程[M].北京:电子工业出版社,2019
[3]张相炎,郑建国,袁人枢.火炮设计理论[M].北京:北京理工大学出版社,2014
[4]杜中华,赵建新.《火炮与自动武器原理》算例教学法实践[J].科技视界.2019(2):124～126.
[5]钱林方.火炮弹道学[M].北京:北京理工大学出版社,2009
作者简介：
杜中华（1973—），男，河南义马人，讲师，工作于陆军工程大学石家庄校区，研究方向为枪炮动力学。
