多維融合的國(guó)防工科專(zhuān)業(yè)課程教改研究與實(shí)踐——以西北工業(yè)大學(xué)《燃燒學(xué)》課程為例張群*，李寒瓊（西北工業(yè)大學(xué)動(dòng)力與能源學(xué)院，陜西西安710072）[摘要]針對(duì)我國(guó)國(guó)防工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)對(duì)高素質(zhì)實(shí)踐創(chuàng)新型工程人才的迫切需求，本研究以西北工業(yè)大學(xué)《燃燒學(xué)》課程為試點(diǎn)，構(gòu)建了“AI驅(qū)動(dòng)、虛實(shí)融合、思政貫通、評(píng)價(jià)革新”的多維協(xié)同教學(xué)模式。通過(guò)整合智能算法與學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，構(gòu)建了動(dòng)態(tài)診斷-智能推薦-資源適配的AI賦能體系，實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)路徑精準(zhǔn)規(guī)劃；設(shè)計(jì)了“數(shù)值實(shí)驗(yàn)-虛擬仿真-實(shí)體操作”分層實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，提升了學(xué)生理論轉(zhuǎn)化應(yīng)用能力；構(gòu)建了軍工特質(zhì)案例庫(kù)，通過(guò)技術(shù)史實(shí)、工程倫理、社會(huì)價(jià)值等多維度議題設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了專(zhuān)業(yè)知識(shí)與家國(guó)情懷、工匠精神的無(wú)縫銜接；融合了課堂互動(dòng)、在線測(cè)試、課后作業(yè)、同伴互評(píng)、期末考核等多源數(shù)據(jù)，構(gòu)建了“知識(shí)掌握-能力達(dá)成-素養(yǎng)發(fā)展”三維評(píng)價(jià)模型，生成了學(xué)生個(gè)性化成長(zhǎng)畫(huà)像。實(shí)踐表明，該模式顯著提升了學(xué)生知識(shí)掌握度、創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力與思政認(rèn)同度，推動(dòng)了教師實(shí)現(xiàn)從知識(shí)傳授者向教學(xué)設(shè)計(jì)師的角色轉(zhuǎn)型，為國(guó)防工科專(zhuān)業(yè)課程改革提供了“技術(shù)賦能、思政鑄魂、評(píng)價(jià)導(dǎo)航”的系統(tǒng)性解決方案，對(duì)培養(yǎng)“知責(zé)于心、擔(dān)責(zé)于行”的卓越工程人才具有重要示范意義。[中圖分類(lèi)號(hào)]G642.0*通信作者：張群（1976—），男，遼寧鞍山人，教授，主要研究方向?yàn)楹娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)燃燒技術(shù)。致謝：本文受到2024年度西北工業(yè)大學(xué)教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目（重點(diǎn)攻關(guān)）資助。0引言我國(guó)國(guó)防工業(yè)正處在轉(zhuǎn)型升級(jí)的戰(zhàn)略機(jī)遇期，既面臨全球科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的歷史機(jī)遇，也承受著國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)加劇的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。一方面，現(xiàn)代國(guó)防工業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展亟需以先進(jìn)技術(shù)為支撐、以高素質(zhì)人才為內(nèi)核的驅(qū)動(dòng)力；另一方面，國(guó)際戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)的白熱化對(duì)國(guó)防工業(yè)自主創(chuàng)新能力提出了更具挑戰(zhàn)性的要求[1]。在此背景下，國(guó)防工業(yè)對(duì)兼具愛(ài)國(guó)情懷、實(shí)踐能力與創(chuàng)新素養(yǎng)的高素質(zhì)工程人才的需求愈發(fā)迫切。但反觀當(dāng)前國(guó)防工科專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)，其在人才培養(yǎng)環(huán)節(jié)仍存在結(jié)構(gòu)性短板，難以適配國(guó)防工業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展需求。從教學(xué)模式看，傳統(tǒng)課堂仍以教師為中心，過(guò)度側(cè)重理論知識(shí)的單向灌輸，存在“重理論輕實(shí)踐、重知識(shí)輕能力”的傾向，學(xué)生的主體地位與實(shí)踐能力培養(yǎng)未得到充分重視。具體表現(xiàn)為：學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性不足，專(zhuān)業(yè)知識(shí)理解停留在表層；實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)與工程實(shí)際脫節(jié)，學(xué)生難以實(shí)現(xiàn)理論向?qū)嵺`的遷移，實(shí)操能力薄弱；創(chuàng)新思維訓(xùn)練缺位，面對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題時(shí)缺乏獨(dú)立分析與系統(tǒng)解決的能力。從技術(shù)融合看，現(xiàn)代教育技術(shù)與課程教學(xué)的深度融合仍存在瓶頸。盡管SPOC、MOOC等在線平臺(tái)為教學(xué)提供了豐富的資源與靈活的學(xué)習(xí)場(chǎng)景，人工智能技術(shù)也為個(gè)性化學(xué)習(xí)支持提供了可能[2]，但在國(guó)防工科專(zhuān)業(yè)課程中，如何將這些技術(shù)與傳統(tǒng)課堂有機(jī)整合，構(gòu)建多維度、創(chuàng)新型教學(xué)模式，仍是亟待突破的課題。從育人功能看，課程思政的育人價(jià)值尚未充分發(fā)揮。國(guó)防工科課程不僅承擔(dān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)傳遞的使命，更應(yīng)成為厚植家國(guó)情懷、培育責(zé)任擔(dān)當(dāng)?shù)闹麝嚨豙3]。但當(dāng)前教學(xué)中，思政元素挖掘多停留在表面，與專(zhuān)業(yè)知識(shí)的融合缺乏系統(tǒng)性；教學(xué)方法單一，未能有效激發(fā)學(xué)生的情感共鳴，導(dǎo)致國(guó)防意識(shí)與奉獻(xiàn)精神的培育效果受限。放眼國(guó)際，發(fā)達(dá)國(guó)家在工程教育改革中已形成特色路徑[4]：美國(guó)以“做中學(xué)”（LearningbyDoing）為核心理念，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐導(dǎo)向，如麻省理工學(xué)院（MIT）通過(guò)課程內(nèi)容與工程項(xiàng)目的深度綁定，推動(dòng)學(xué)生在實(shí)踐中提升創(chuàng)新能力與問(wèn)題解決能力；歐洲國(guó)家則普遍推行“雙元制”教育模式（如德國(guó)），通過(guò)校企協(xié)同培養(yǎng)，將企業(yè)實(shí)習(xí)作為人才培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，有效強(qiáng)化了學(xué)生的工程實(shí)踐能力。在課程思政方面，雖未明確使用這一概念，但國(guó)外高校注重將社會(huì)責(zé)任感、職業(yè)道德融入課程設(shè)計(jì)，通過(guò)案例研討等方式引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立正確價(jià)值觀。國(guó)內(nèi)工程教育改革近年來(lái)亦取得階段性突破[5]：清華大學(xué)“新工科”建設(shè)倡導(dǎo)多學(xué)科交叉融合，著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維與實(shí)踐能力；國(guó)內(nèi)高校積極探索現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用，通過(guò)AI技術(shù)與在線平臺(tái)的深度融合推進(jìn)混合式教學(xué)，有效提升了教學(xué)效率[6]；課程思政建設(shè)響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，通過(guò)系統(tǒng)挖掘課程中的思政元素，逐步構(gòu)建起專(zhuān)業(yè)知識(shí)與價(jià)值引領(lǐng)協(xié)同育人的新格局。但與國(guó)際先進(jìn)水平相比，我國(guó)工程教育改革仍存在短板：課程體系與產(chǎn)業(yè)需求的適配性有待加強(qiáng)，教學(xué)方法的創(chuàng)新性與靈活性不足，課程思政的育人深度與感染力仍需提升。這些問(wèn)題亟需在教學(xué)改革中重點(diǎn)突破，以期為國(guó)防工業(yè)輸送更多“知責(zé)于心、擔(dān)責(zé)于行”的高素質(zhì)工程人才[7]。教學(xué)改革總體設(shè)計(jì)《燃燒學(xué)》課程教學(xué)改革框架的設(shè)計(jì)旨在通過(guò)多維度的融合與創(chuàng)新，提升教學(xué)效果和學(xué)生的綜合能力。整體教學(xué)改革框架可以分為4個(gè)模塊，如圖1所示。（1）AI數(shù)智化模式?：借助人工智能課程平臺(tái)，將AI技術(shù)深度融入《燃燒學(xué)》的教學(xué)中（如圖2）。通過(guò)數(shù)據(jù)分析與智能算法，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑的推薦、學(xué)習(xí)效果的實(shí)時(shí)評(píng)估與反饋，提高教學(xué)效率與質(zhì)量。（2）混合教學(xué)模式?：采用線上SPOC/MOOC平臺(tái)與傳統(tǒng)課堂相結(jié)合的方式，實(shí)施混合教學(xué)（如圖3）。SPOC/MOOC平臺(tái)提供了豐富的在線學(xué)習(xí)資源，學(xué)生可進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，而傳統(tǒng)課堂則負(fù)責(zé)深化討論與實(shí)踐，形成線上線下教學(xué)互補(bǔ)的模式。（3）課程思政融合?：將思政教育的元素融入專(zhuān)業(yè)課程中（如圖4），通過(guò)思政案例庫(kù)的建設(shè)，引導(dǎo)學(xué)生在專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)過(guò)程中思考并踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀。在《燃燒學(xué)》課程中，可以通過(guò)分析實(shí)際案例，培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷和責(zé)任感。（4）實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)?：多維度設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，包括虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、數(shù)值仿真實(shí)驗(yàn)及實(shí)體操作實(shí)驗(yàn)，以提升學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)和數(shù)值仿真實(shí)驗(yàn)使得具有危險(xiǎn)性、成本高、工程性強(qiáng)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)得以實(shí)現(xiàn)，而實(shí)體操作實(shí)驗(yàn)則強(qiáng)調(diào)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)。圖1課程教學(xué)改革框架圖2AI智能化教學(xué)流程圖圖3混合教學(xué)流程圖圖4課程思政融合流程圖通過(guò)上述模塊的融合，教學(xué)改革框架實(shí)現(xiàn)了教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)手段的多維度創(chuàng)新，為國(guó)防工科專(zhuān)業(yè)課程的教學(xué)提供了全新的解決方案，有效提升了學(xué)生的理論知識(shí)水平、實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)。關(guān)鍵改革措施與實(shí)施2.1AI驅(qū)動(dòng)的個(gè)性化教學(xué)在本課程教學(xué)改革中，以AI技術(shù)賦能個(gè)性化教學(xué)為核心抓手，著力推進(jìn)教學(xué)模式創(chuàng)新，切實(shí)提升課程育人成效與學(xué)生課堂參與度[8]。2024年，《燃燒學(xué)》課程聯(lián)合智慧樹(shù)公司，依托其AI技術(shù)平臺(tái)，構(gòu)建了《燃燒學(xué)》AI課程體系，實(shí)現(xiàn)了AI驅(qū)動(dòng)的個(gè)性化教學(xué)模式（如圖5所示）。該AI教學(xué)系統(tǒng)的核心運(yùn)行邏輯可分為數(shù)據(jù)采集-分析-推薦三大關(guān)鍵環(huán)節(jié)：圖5AI驅(qū)動(dòng)的個(gè)性化教學(xué)流程圖首先，平臺(tái)系統(tǒng)全面采集學(xué)生在課程中的多維度行為數(shù)據(jù)，涵蓋課程訪問(wèn)日志、互動(dòng)記錄、作業(yè)提交詳情、測(cè)試成績(jī)等核心指標(biāo)；隨后對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行精細(xì)化預(yù)處理——包括數(shù)據(jù)清洗去噪、缺失值填補(bǔ)、異常值檢測(cè)等操作，確保數(shù)據(jù)質(zhì)量與一致性；繼而從學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)中提煉關(guān)鍵特征，如訪問(wèn)頻次、頁(yè)面停留時(shí)長(zhǎng)、互動(dòng)活躍度、習(xí)題正確率等，這些特征將作為AI模型訓(xùn)練的核心輸入變量。基于提取的特征，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)算法訓(xùn)練AI模型，構(gòu)建智能推薦引擎。該引擎深度分析學(xué)生的學(xué)習(xí)行為軌跡與學(xué)業(yè)表現(xiàn)數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)挖掘其學(xué)習(xí)模式、認(rèn)知偏好，識(shí)別個(gè)體知識(shí)薄弱環(huán)節(jié)與興趣熱點(diǎn)，最終生成動(dòng)態(tài)適配的個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑，并智能推薦匹配的學(xué)習(xí)資源與拓展材料。學(xué)生可依托個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑，針對(duì)性強(qiáng)化薄弱知識(shí)點(diǎn)，顯著提升學(xué)習(xí)效率；模型訓(xùn)練過(guò)程中同步嵌入反饋優(yōu)化機(jī)制，通過(guò)追蹤學(xué)生在學(xué)習(xí)路徑中的進(jìn)度變化、成績(jī)提升等動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，持續(xù)迭代模型參數(shù)，確保推薦內(nèi)容與學(xué)生當(dāng)前學(xué)習(xí)需求的精準(zhǔn)匹配。為支撐個(gè)性化學(xué)習(xí)的深度開(kāi)展，課程同步構(gòu)建《燃燒學(xué)》多模態(tài)學(xué)習(xí)資源庫(kù)，整合課程視頻、教學(xué)PPT、習(xí)題解析、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊(cè)、前沿科研論文等多元資源。智能推薦引擎基于學(xué)生畫(huà)像與學(xué)習(xí)需求，從資源庫(kù)中精準(zhǔn)匹配最適配的學(xué)習(xí)材料，全方位支持學(xué)生的自主探究與深度學(xué)習(xí)。這一AI賦能的個(gè)性化教學(xué)模式，通過(guò)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的精準(zhǔn)診斷、智能適配的路徑規(guī)劃與動(dòng)態(tài)優(yōu)化的資源供給，有效破解了傳統(tǒng)教學(xué)中“一刀切”與學(xué)情響應(yīng)滯后的難題，真正實(shí)現(xiàn)了“以學(xué)定教、因材施教”的教育愿景[9]?；旌辖虒W(xué)模式的創(chuàng)新實(shí)踐課程依托西北工業(yè)大學(xué)《燃燒學(xué)》國(guó)家一流課程SPOC/MOOC平臺(tái)及AI課程平臺(tái)，深度融合微課視頻、在線研討、實(shí)時(shí)互動(dòng)、分層測(cè)試等多元化教學(xué)形式，系統(tǒng)構(gòu)建了線上線下協(xié)同的混合教學(xué)模式（如圖6所示）。具體實(shí)施路徑分為三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)：圖6SPOC/MOOC平臺(tái)與傳統(tǒng)課堂的融合示意圖（1）課前預(yù)習(xí)：數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的精準(zhǔn)導(dǎo)學(xué)在課前預(yù)習(xí)階段，學(xué)生依托SPOC/MOOC平臺(tái)及AI課程平臺(tái)完成微課視頻學(xué)習(xí)與預(yù)習(xí)任務(wù)，并通過(guò)平臺(tái)實(shí)時(shí)反饋學(xué)習(xí)疑問(wèn)與認(rèn)知難點(diǎn)。這一設(shè)計(jì)既助力學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)預(yù)建構(gòu)，帶著問(wèn)題進(jìn)入課堂，也為教師提供了基于大數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)行為分析——通過(guò)平臺(tái)統(tǒng)計(jì)的學(xué)生預(yù)習(xí)完成率、知識(shí)點(diǎn)停留時(shí)長(zhǎng)、高頻疑問(wèn)點(diǎn)等數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)定位教學(xué)起點(diǎn)，為課堂講授內(nèi)容的動(dòng)態(tài)調(diào)整提供科學(xué)依據(jù)。（2）課中互動(dòng)：深度對(duì)話的能力進(jìn)階課中環(huán)節(jié)，教師基于平臺(tái)預(yù)習(xí)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)整教學(xué)策略，聚焦學(xué)生共性困惑與薄弱環(huán)節(jié)展開(kāi)精講。隨后通過(guò)小組研討、師生問(wèn)答等形式開(kāi)展深度互動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生在思維碰撞中突破難點(diǎn)、深化理解。傳統(tǒng)課堂的面對(duì)面交流優(yōu)勢(shì)在此充分發(fā)揮：教師可即時(shí)捕捉學(xué)生表情反饋、捕捉思維閃光點(diǎn)，學(xué)生則能通過(guò)即時(shí)提問(wèn)獲得個(gè)性化指導(dǎo)，有效提升了知識(shí)內(nèi)化的深度與廣度。（3）課后鞏固：閉環(huán)反饋的質(zhì)量提升課后鞏固階段，教師通過(guò)SPOC/MOOC平臺(tái)及AI課程平臺(tái)推送分層作業(yè)與拓展測(cè)試，學(xué)生在線提交后系統(tǒng)自動(dòng)生成多維評(píng)價(jià)報(bào)告（含知識(shí)點(diǎn)掌握度、解題思路分析等）。教師結(jié)合平臺(tái)數(shù)據(jù)診斷學(xué)習(xí)成效，針對(duì)共性錯(cuò)誤開(kāi)展專(zhuān)題解析，并通過(guò)AI平臺(tái)智能推送補(bǔ)漏資源，實(shí)現(xiàn)“學(xué)習(xí)-反饋-改進(jìn)”的教學(xué)閉環(huán)，切實(shí)鞏固學(xué)習(xí)成果。這一教學(xué)模式通過(guò)“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)預(yù)學(xué)-精準(zhǔn)施策精講-智能反饋固學(xué)”的全流程設(shè)計(jì)，有效破解了傳統(tǒng)課堂單向灌輸、學(xué)情把握滯后等痛點(diǎn)，顯著提升了教學(xué)的針對(duì)性與實(shí)效性[10]。課程思政的深度融合本課程立足航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒學(xué)的專(zhuān)業(yè)特質(zhì)，系統(tǒng)構(gòu)建“專(zhuān)業(yè)教育與思政教育深度融合”的案例教學(xué)體系，通過(guò)多維挖掘燃燒學(xué)領(lǐng)域的思政富礦（涵蓋錢(qián)學(xué)森“科學(xué)報(bào)國(guó)”的家國(guó)情懷、北航高歌教授“敢為人先”的創(chuàng)新精神、團(tuán)隊(duì)王宏基教授“扎根國(guó)防”的堅(jiān)守品格、嚴(yán)傳俊教授“甘為人梯”的育人風(fēng)范等典型事跡），精心打造具有鮮明軍工特質(zhì)的思政教學(xué)案例庫(kù)，真正實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授與價(jià)值引領(lǐng)的同頻共振。在教學(xué)實(shí)施中，課程注重分環(huán)節(jié)、多維度推進(jìn)思政元素的自然滲透。理論講授環(huán)節(jié)：結(jié)合燃燒學(xué)核心知識(shí)，精選“航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室高溫合金材料攻關(guān)”、“低污染燃燒技術(shù)自主突破”等典型案例，通過(guò)技術(shù)發(fā)展歷程的深度講解，引導(dǎo)學(xué)生感悟“科技自立自強(qiáng)”的歷史使命與責(zé)任擔(dān)當(dāng)?；?dòng)研討環(huán)節(jié)：創(chuàng)設(shè)“燃燒技術(shù)發(fā)展與國(guó)防安全”、“綠色燃燒技術(shù)的社會(huì)價(jià)值”等思辨議題，鼓勵(lì)學(xué)生在專(zhuān)業(yè)知識(shí)探討中主動(dòng)關(guān)聯(lián)“國(guó)家需求”、“科技倫理”等價(jià)值維度，推動(dòng)從“認(rèn)知認(rèn)同”向“情感共鳴”轉(zhuǎn)化。實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)：設(shè)計(jì)“航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室貧油熄火實(shí)驗(yàn)”、“旋流火焰穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)”等實(shí)踐任務(wù)，明確要求學(xué)生以“嚴(yán)慎細(xì)實(shí)”的科學(xué)態(tài)度完成數(shù)據(jù)采集與分析，將“精益求精”的工匠精神融入實(shí)驗(yàn)操作全過(guò)程。課堂討論環(huán)節(jié)：聚焦“燃燒技術(shù)應(yīng)用的社會(huì)影響”、“工程師的職業(yè)倫理邊界”等前沿議題，組織學(xué)生開(kāi)展跨學(xué)科辯論，在觀點(diǎn)碰撞中深化對(duì)“科技向善”價(jià)值理念的理解。這種思政融入絕非簡(jiǎn)單的“內(nèi)容拼接”，而是通過(guò)“真實(shí)工程情境創(chuàng)設(shè)—啟發(fā)性問(wèn)題鏈設(shè)計(jì)—深度研討式對(duì)話”的立體化路徑，讓學(xué)生在專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)中，自然而然地接受家國(guó)情懷的浸潤(rùn)、科學(xué)精神的塑造與職業(yè)倫理的滋養(yǎng)[11]。為保障案例庫(kù)的時(shí)效性與適配性，課程團(tuán)隊(duì)依托多元化觀察手段（如課堂行為分析、學(xué)生反饋問(wèn)卷）與智能化反饋系統(tǒng)（AI學(xué)習(xí)平臺(tái)數(shù)據(jù)追蹤），動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)案例教學(xué)的實(shí)施效果，每學(xué)期針對(duì)性淘汰更新低效案例，持續(xù)提升思政案例與專(zhuān)業(yè)內(nèi)容的契合度及學(xué)生思政認(rèn)同度，最終實(shí)現(xiàn)案例庫(kù)的迭代優(yōu)化與教學(xué)效果的螺旋式提升。理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的融合為實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的深度融合，本課程構(gòu)建了“數(shù)值-虛擬-實(shí)體”三位一體虛實(shí)融合實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。基于燃燒過(guò)程的分解邏輯與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，課程全面覆蓋層流/湍流燃燒、預(yù)混/擴(kuò)散燃燒、氣態(tài)/液態(tài)燃料燃燒等典型燃燒現(xiàn)象的規(guī)律驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，并在燃燒室綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上開(kāi)設(shè)高速氣流條件下組織燃燒原理實(shí)驗(yàn)，確保實(shí)驗(yàn)內(nèi)容貫穿燃燒學(xué)科核心概念與基礎(chǔ)理論。針對(duì)實(shí)驗(yàn)特性差異，采用分層設(shè)計(jì)策略：本生燈、層流火焰?zhèn)鞑サ然A(chǔ)性實(shí)驗(yàn)采用實(shí)體實(shí)驗(yàn)；燃燒室點(diǎn)熄火、火焰穩(wěn)定等工程性強(qiáng)的綜合實(shí)驗(yàn)，則采用“數(shù)值-虛擬-實(shí)體”互補(bǔ)融合模式。具體實(shí)施路徑如下：首先由教師系統(tǒng)講解實(shí)驗(yàn)原理與操作流程，奠定理論認(rèn)知基礎(chǔ)；繼而依托數(shù)值仿真平臺(tái)與虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)開(kāi)展數(shù)值與虛擬實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)學(xué)生模擬點(diǎn)火、熄火等高危工況下的燃燒過(guò)程，通過(guò)可視化流場(chǎng)結(jié)構(gòu)與動(dòng)態(tài)火焰?zhèn)鞑パ菔?，在安全可控環(huán)境中完成實(shí)驗(yàn)預(yù)演與操作預(yù)習(xí)，同步規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作流程，深化對(duì)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的認(rèn)知理解；進(jìn)入實(shí)體實(shí)驗(yàn)階段后，學(xué)生基于虛擬實(shí)驗(yàn)積累的經(jīng)驗(yàn)，在教師指導(dǎo)下操作實(shí)際燃燒測(cè)試臺(tái)架，系統(tǒng)采集溫度、組分濃度等參數(shù)，強(qiáng)化動(dòng)手實(shí)踐能力；最終通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的深度挖掘與可視化分析，結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論模型的對(duì)比驗(yàn)證，進(jìn)一步深化對(duì)燃燒機(jī)理等核心概念的理解。該體系依托“理論奠基-虛實(shí)協(xié)同-互補(bǔ)強(qiáng)化”的設(shè)計(jì)邏輯，既有效規(guī)避了高危實(shí)驗(yàn)的安全風(fēng)險(xiǎn)，又通過(guò)多維度實(shí)踐場(chǎng)景的有機(jī)銜接，顯著提升了學(xué)生的工程實(shí)踐素養(yǎng)與理論轉(zhuǎn)化應(yīng)用能力，為其未來(lái)從事航空燃?xì)廨啓C(jī)燃燒相關(guān)研究工作奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。過(guò)程性評(píng)價(jià)的實(shí)施構(gòu)建了“知識(shí)+能力+素養(yǎng)”多維考核體系，強(qiáng)化了過(guò)程性評(píng)價(jià)（如作業(yè)、實(shí)踐、課堂表現(xiàn)），替代了單一考試評(píng)價(jià)[12]。過(guò)程性評(píng)價(jià)包括課程平臺(tái)系統(tǒng)收集學(xué)生在課程中的原始數(shù)據(jù)及學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，結(jié)合在線測(cè)試成績(jī)量化知識(shí)點(diǎn)掌握度；通過(guò)課堂互動(dòng)頻次、提問(wèn)質(zhì)量等指標(biāo)評(píng)估課堂參與度；采用三維度量化評(píng)估體系對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量進(jìn)行評(píng)分，重點(diǎn)考察報(bào)告結(jié)構(gòu)的完整性、圖表標(biāo)注的標(biāo)準(zhǔn)化程度以及學(xué)術(shù)寫(xiě)作的規(guī)范性，重點(diǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量誤差控制、原始記錄的真實(shí)性以及數(shù)據(jù)處理方法的正確性，重點(diǎn)考察學(xué)生對(duì)燃燒現(xiàn)象理論解釋的深度；通過(guò)引入同伴互評(píng)機(jī)制考察團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力；最終基于上述多維數(shù)據(jù)生成個(gè)性化的過(guò)程性評(píng)價(jià)報(bào)告，實(shí)現(xiàn)從知識(shí)掌握、實(shí)踐能力到綜合素質(zhì)的全方位評(píng)估。該體系突破了傳統(tǒng)單一考核模式，為工程人才培養(yǎng)提供了精準(zhǔn)化的評(píng)價(jià)新模式。本課程創(chuàng)新構(gòu)建了“知識(shí)+能力+素養(yǎng)”多維考核體系，以過(guò)程性評(píng)價(jià)為核心框架（覆蓋課堂表現(xiàn)、在線測(cè)試、作業(yè)完成度、課后討論參與度、期末考試等多元維度），全面替代傳統(tǒng)單一考試評(píng)價(jià)模式。具體實(shí)施路徑如下：依托課程平臺(tái)系統(tǒng)采集學(xué)生全周期學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)（包括原始學(xué)習(xí)記錄、實(shí)驗(yàn)操作痕跡、討論發(fā)言記錄等過(guò)程性數(shù)據(jù)），結(jié)合在線測(cè)試成績(jī)精準(zhǔn)量化知識(shí)點(diǎn)掌握程度；通過(guò)課堂互動(dòng)頻次、提問(wèn)質(zhì)量、觀點(diǎn)深度等可量化指標(biāo)，科學(xué)評(píng)估課堂參與深度與思維活躍性；針對(duì)課后討論及同伴互評(píng)環(huán)節(jié)，重點(diǎn)考察知識(shí)遷移能力、綜合設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新思維水平等核心素養(yǎng)，通過(guò)多維度交互反饋強(qiáng)化能力成長(zhǎng)追蹤。最終基于上述多維數(shù)據(jù)生成個(gè)性化過(guò)程性評(píng)價(jià)報(bào)告，實(shí)現(xiàn)從知識(shí)掌握度、實(shí)踐能力到綜合素養(yǎng)的全方位精準(zhǔn)畫(huà)像。相較于傳統(tǒng)單一考核模式，該體系通過(guò)多源數(shù)據(jù)融合與動(dòng)態(tài)反饋機(jī)制，構(gòu)建了更具科學(xué)性、精準(zhǔn)性和成長(zhǎng)導(dǎo)向的工程人才評(píng)價(jià)新范式。3結(jié)論本研究針對(duì)我國(guó)國(guó)防工業(yè)對(duì)高素質(zhì)實(shí)踐創(chuàng)新型工程人才的迫切需求，以西北工業(yè)大學(xué)《燃燒學(xué)》課程為改革試點(diǎn)，通過(guò)多維度協(xié)同創(chuàng)新構(gòu)建了“AI驅(qū)動(dòng)、虛實(shí)融合、思政貫通、評(píng)價(jià)革新”的教學(xué)模式，形成了具有國(guó)防特色的工科專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)改革范式。研究表明：（1）AI賦能的個(gè)性化教學(xué)體系通過(guò)智能診斷與動(dòng)態(tài)資源適配，顯著提升了教學(xué)精準(zhǔn)度。形成“診斷-推薦-適配”閉環(huán)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)從“被動(dòng)接受”到“主動(dòng)探究”的學(xué)習(xí)范式轉(zhuǎn)變。（2）虛實(shí)融合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系通過(guò)采用“數(shù)值實(shí)驗(yàn)-虛擬仿真-實(shí)體操作”融合互補(bǔ)的教學(xué)路徑，既保障了安全又強(qiáng)化了實(shí)踐能力，構(gòu)建了理論驗(yàn)證與工程實(shí)踐雙向支撐的實(shí)驗(yàn)生態(tài)。（3）課程思政的深度滲透機(jī)制通過(guò)軍工案例庫(kù)與技術(shù)倫理議題設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了價(jià)值引領(lǐng)與專(zhuān)業(yè)教育的有機(jī)融合。學(xué)生科技報(bào)國(guó)使命感顯著提升，形成了“技術(shù)+情懷+責(zé)任”三位一體的思政育人模式。（4）多維過(guò)程性評(píng)價(jià)體系通過(guò)多源數(shù)據(jù)畫(huà)像，實(shí)現(xiàn)了從“結(jié)果考核”到“成長(zhǎng)追蹤”的轉(zhuǎn)型。學(xué)生創(chuàng)新能力與綜合素質(zhì)均獲顯著提升，為精準(zhǔn)教學(xué)提供動(dòng)態(tài)反饋支持。本研究推動(dòng)教師角色實(shí)現(xiàn)根本性轉(zhuǎn)變，從傳統(tǒng)知識(shí)傳授者發(fā)展為教學(xué)設(shè)計(jì)師與數(shù)據(jù)分析師，形成“技術(shù)賦能、思政鑄魂、評(píng)價(jià)導(dǎo)航”的系統(tǒng)性改革路徑。研究成果不僅為航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域輸送了“知責(zé)于心、擔(dān)責(zé)于行”的卓越人才，更為新時(shí)代國(guó)防工科教育改革提供了可復(fù)制的實(shí)踐范式，具有廣泛的行業(yè)借鑒價(jià)值與推廣潛力。參考文獻(xiàn)[1]姜喜龍.國(guó)防工業(yè)企業(yè)自主創(chuàng)新能力體系構(gòu)建與對(duì)策研究[D].哈爾濱工程大學(xué),2007.[2]喬思輝,高正星.人工智能賦能學(xué)校教育變革:價(jià)值、限度與實(shí)踐進(jìn)路[J/OL].浙江師范大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2025,(04):101-109[2025-06-30]./kcms/detail/33.1011.c.20250619.1013.006.html.[3]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