韓宏偉　孫春生　張爽

［摘 要］ 為提高裝備教學(xué)效率和人才培養(yǎng)質(zhì)量，將模擬訓(xùn)練系統(tǒng)引入裝備課程教學(xué)，探索依托訓(xùn)練模擬器的教學(xué)改革方法和手段。介紹了所建設(shè)的裝備訓(xùn)練模擬器專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的基本情況，以及課程教學(xué)改革的具體策略和做法。教學(xué)效果表明，依托訓(xùn)練模擬器的教學(xué)改革，提高了裝備課的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)員的崗位任職能力。但同時(shí)也應(yīng)指出，模擬訓(xùn)練有自身的使用特點(diǎn)和局限性，實(shí)裝的作用不可替代，虛實(shí)結(jié)合更好地提升裝備教學(xué)效果。

［關(guān)鍵詞］ 裝備課；教學(xué)改革；訓(xùn)練模擬器

［基金項(xiàng)目］ 2023年度海軍工程大學(xué)教育科學(xué)研究課題（NUE2023ER34）

［作者簡介］ 韓宏偉（1983—），男，河北邯鄲人，工學(xué)博士，海軍工程大學(xué)兵器工程學(xué)院講師（通信作者），主要從事光電成像技術(shù)研究。

［中圖分類號(hào)］ G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A［文章編號(hào)］ 1674-9324（2024）04-0042-04［收稿日期］ 2022-10-25

引言

隨著軍隊(duì)改革的深入發(fā)展，新時(shí)期軍隊(duì)人才培養(yǎng)實(shí)行軍隊(duì)院校教育、軍事職業(yè)教育和部隊(duì)訓(xùn)練實(shí)踐“三位一體”的培訓(xùn)體制［1］。軍隊(duì)院校承擔(dān)著為軍隊(duì)培養(yǎng)高素質(zhì)新型軍事人才的艱巨使命。海軍工程大學(xué)承擔(dān)著為海軍培養(yǎng)專業(yè)高等教育生長軍官的任務(wù)，裝備課是該專業(yè)的崗位任職課，以多個(gè)不同平臺(tái)上的多型裝備為學(xué)習(xí)對象，主要包括理論原理、操作使用、組織訓(xùn)練等三個(gè)方面的教學(xué)內(nèi)容，目的是使學(xué)員懂艦艇裝備原理、會(huì)艦艇裝備操作，能組織完成艦艇裝備訓(xùn)練，從而將所學(xué)知識(shí)與艦艇裝備結(jié)合并轉(zhuǎn)化為崗位任職能力。

一、裝備課教學(xué)現(xiàn)狀

我校在裝備課教學(xué)過程中還存在許多與培養(yǎng)懂原理、會(huì)操作、能指揮的高素質(zhì)新型軍事人才的要求不相符的問題，集中表現(xiàn)為實(shí)戰(zhàn)化教學(xué)水平不高。究其原因，主要受以下幾個(gè)因素的影響。

1.教學(xué)定位不準(zhǔn)確。我校的專業(yè)培訓(xùn)層次為生長干部學(xué)員，其未來崗位對裝備的理論知識(shí)和操作運(yùn)用技能需求是區(qū)別于職業(yè)技術(shù)教育士官和初級(jí)預(yù)選士官培訓(xùn)層次的。而目前裝備課的教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)重點(diǎn)等對此體現(xiàn)不明顯，教學(xué)主要關(guān)注單個(gè)裝備的專業(yè)知識(shí)，容易造成學(xué)員課程中所學(xué)內(nèi)容與實(shí)際工作崗位需要脫節(jié)的問題［2］。

2.缺少裝備。目前，我軍裝備正處于一個(gè)發(fā)展的階段，各種新型的裝備大量進(jìn)入部隊(duì)。而這些新裝備一般都是優(yōu)先列裝部隊(duì)，院校的教學(xué)裝備更新與之相比往往較為滯后，甚至根本得不到配發(fā)。教學(xué)裝備保障受限導(dǎo)致很多型號(hào)裝備的教學(xué)只能通過圖片或視頻，甚至文字的形式進(jìn)行，學(xué)員缺乏實(shí)際操作訓(xùn)練。

3.教學(xué)形式單一。對于某些依托實(shí)裝的裝備教學(xué)，通常采取先由教員集中講解，然后分組輪流操作的方式。實(shí)操過程中學(xué)員基本按照教員講解和指導(dǎo)書機(jī)械地進(jìn)行操作，缺乏對戰(zhàn)場協(xié)同和戰(zhàn)場環(huán)境的認(rèn)識(shí)，也難以激發(fā)學(xué)員學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，教學(xué)效果不佳［3］。

4.考核評價(jià)體系不健全?？己嗽u價(jià)是裝備課程教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，然而目前還存在考評內(nèi)容單一、考評方法不科學(xué)的問題。具體表現(xiàn)為課程考核采用“平時(shí)成績+理論考試+實(shí)際操作”的方式，由于缺少裝備，實(shí)際操作考核部分不僅科目少，還難以對裝備實(shí)戰(zhàn)運(yùn)用能力進(jìn)行檢驗(yàn)。

為培養(yǎng)高素質(zhì)的專業(yè)技術(shù)人才，使人才更好地適應(yīng)新時(shí)代部隊(duì)裝備的發(fā)展，裝備教學(xué)必須向?qū)崙?zhàn)化靠攏，做到“圍繞實(shí)戰(zhàn)搞教學(xué)、著眼打贏育人才”。目前，采用“以虛補(bǔ)實(shí)”策略，依靠新裝備訓(xùn)練模擬器的教學(xué)已成為院校新裝備教育的一種重要手段［4］。模擬訓(xùn)練不受場地、空間和天氣等條件的限制，既可以進(jìn)行常規(guī)訓(xùn)練，又能通過構(gòu)建逼真的模擬世界使學(xué)員置身實(shí)戰(zhàn)環(huán)境［5］?；谏鲜銮闆r，為提高教學(xué)質(zhì)量，保證無實(shí)裝條件下的人才培養(yǎng)質(zhì)量，我校大力開展裝備模擬訓(xùn)練系統(tǒng)建設(shè)，教學(xué)團(tuán)隊(duì)積極進(jìn)行教學(xué)改革，充分利用新裝備訓(xùn)練模擬器破解傳統(tǒng)裝備課程教學(xué)的困境。

二、裝備模擬訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，模擬訓(xùn)練已成為大型裝備訓(xùn)練的可行手段。為解決裝備課程教學(xué)中的問題，我單位通過多種渠道籌措資金，建設(shè)了多型裝備訓(xùn)練模擬器，并設(shè)立了專門的裝備實(shí)驗(yàn)室，由專人負(fù)責(zé)對所有裝備訓(xùn)練模擬器進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范化管理。裝備模擬訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)室的布局結(jié)構(gòu)如圖1所示。

裝備模擬訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)室中，作為實(shí)際裝備的“模型與模擬”，所建設(shè)的多型裝備訓(xùn)練模擬器均采用半實(shí)物仿真的形式，即通過三維視景仿真技術(shù)生成高逼真、接近實(shí)戰(zhàn)的動(dòng)態(tài)紅外/可見光場景及目標(biāo)，以模擬載荷所輸出的數(shù)據(jù)源，而在人機(jī)交互界面上采用與實(shí)裝顯控臺(tái)幾乎完全相同的半實(shí)物模擬器，從而構(gòu)成了一套大型的人在回路的艦艇裝備半實(shí)物模擬訓(xùn)練系統(tǒng)。

整個(gè)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)由一個(gè)統(tǒng)一的導(dǎo)調(diào)臺(tái)和目標(biāo)與環(huán)境模擬器、多個(gè)訓(xùn)練臺(tái)位以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成。導(dǎo)調(diào)臺(tái)主要完成作戰(zhàn)方案想定與訓(xùn)練任務(wù)編輯、系統(tǒng)管理與監(jiān)控、數(shù)據(jù)記錄與分析評估等功能。目標(biāo)與環(huán)境模擬器根據(jù)導(dǎo)調(diào)臺(tái)設(shè)置的目標(biāo)和環(huán)境參數(shù)，運(yùn)用三維視景仿真技術(shù)，實(shí)時(shí)生成虛擬的目標(biāo)和海洋戰(zhàn)場環(huán)境。為增強(qiáng)模擬訓(xùn)練的真實(shí)性，數(shù)據(jù)庫中預(yù)置了多個(gè)型號(hào)的飛機(jī)與艦船模型，模擬海洋戰(zhàn)場環(huán)境也可根據(jù)需要變換天時(shí)與氣象條件。每個(gè)訓(xùn)練臺(tái)位即為一臺(tái)半實(shí)物模擬器，具有與實(shí)裝完全相同的外觀、按鍵和顯示界面，其通過網(wǎng)絡(luò)接收目標(biāo)與環(huán)境模擬器所生成的仿真圖像序列并進(jìn)行進(jìn)一步處理，從而模擬裝備的人工搜索、自動(dòng)跟蹤、激光測距、視場切換、對焦、極性變換等功能。整個(gè)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)建高速局域網(wǎng)進(jìn)行內(nèi)部實(shí)時(shí)信息傳輸。整體而言，該模擬訓(xùn)練系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)模擬器集中管理、戰(zhàn)場光譜資源構(gòu)建、人機(jī)界面仿真顯示、訓(xùn)練狀況分析反饋等，能夠逼真地模擬真實(shí)裝備的各種操作現(xiàn)象與響應(yīng)特性等，為學(xué)員提供沉浸式體驗(yàn)，提高學(xué)員在各種條件下的適應(yīng)能力。

以上述模擬訓(xùn)練系統(tǒng)為核心的裝備模擬訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)室，由專人負(fù)責(zé)日常的全方位管理，做到臺(tái)賬、模擬器、標(biāo)簽相符，并定期或不定期對訓(xùn)練模擬器進(jìn)行保養(yǎng)維護(hù)，保證每一臺(tái)模擬器始終處于良好狀態(tài)。另外，艦艇裝備模擬訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)室施行開放式運(yùn)行管理，鼓勵(lì)學(xué)員利用課余時(shí)間到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行個(gè)人學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。

三、教學(xué)改革主要做法

訓(xùn)練模擬器能為學(xué)員營造沉浸式的訓(xùn)練環(huán)境，提高互動(dòng)水平，從而為教學(xué)由傳統(tǒng)方式向更高層次發(fā)展提供了硬件條件。而且，作為重要載體，訓(xùn)練模擬器也為實(shí)戰(zhàn)化教學(xué)改革提供了關(guān)鍵支撐。依托所建設(shè)的裝備訓(xùn)練模擬器，課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)開展了教學(xué)改革探索，主要做法如下。

1.改革教學(xué)內(nèi)容。為更好地實(shí)現(xiàn)生長干部人才培養(yǎng)的目標(biāo)，課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)與一線部隊(duì)廣泛交流，聽取用人單位意見，與畢業(yè)學(xué)員深入溝通，了解工作中遇到的困難和需求，從而認(rèn)識(shí)現(xiàn)有裝備教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際崗位需求的差距。然后從頂層設(shè)計(jì)開始，明確課程教學(xué)改革目標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)和內(nèi)容，突出生長干部學(xué)員崗位任職能力培養(yǎng)。特別是突出裝備運(yùn)用能力訓(xùn)練。生長干部學(xué)員要求具有較強(qiáng)的組訓(xùn)能力，而能組織訓(xùn)練首先要懂裝備。裝備崗位技能訓(xùn)練，特別是裝備運(yùn)用訓(xùn)練，是加深對裝備認(rèn)識(shí)和了解的非常重要的方法，因此課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)大幅增加實(shí)踐教學(xué)比例，將其比例提高到了總學(xué)時(shí)的40%。

2.改革教學(xué)實(shí)施。貫徹以學(xué)員為中心的指導(dǎo)思想，采取了線下與線上、理論與實(shí)踐、院校與部隊(duì)、實(shí)裝與模擬、單裝操作與綜合演練、教學(xué)與科研“六結(jié)合”的教學(xué)改革思路和策略，如圖2所示。

“六結(jié)合”教學(xué)改革措施及各個(gè)措施的關(guān)系如下：（1）線下與線上結(jié)合。裝備課涉及裝備多，但課時(shí)不夠。傳統(tǒng)的現(xiàn)場授課方式難以在有限的時(shí)間完整地傳授學(xué)員知識(shí)。為此，采用線上教學(xué)和線下教學(xué)結(jié)合的方法。制作配套MOOC，上線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。合理規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容分配，采用布置任務(wù)—線上預(yù)習(xí)—線下授課的混合式教學(xué)方式，其中理論部分采取以問題為導(dǎo)向的啟發(fā)式教學(xué)模式。（2）理論與實(shí)踐結(jié)合。裝備教學(xué)的實(shí)踐性很強(qiáng)。改革傳統(tǒng)的先理論后實(shí)踐、理論和實(shí)踐割裂開來的教學(xué)模式，把課程放到裝備模擬訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，將理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)結(jié)合起來，在同一空間和時(shí)間同步進(jìn)行、交替實(shí)施，直觀和抽象交錯(cuò)出現(xiàn)，做到理中有實(shí)、實(shí)中有理。（3）院校與部隊(duì)結(jié)合。院校理論基礎(chǔ)雄厚，而部隊(duì)熟悉學(xué)員的崗位任職需求和裝備訓(xùn)練方法，因此，將院校和部隊(duì)結(jié)合起來，實(shí)施聯(lián)合教學(xué)，解決院校教學(xué)與部隊(duì)實(shí)際脫節(jié)的問題。一方面，聘請基層指揮員到校，就裝備作戰(zhàn)使用、組訓(xùn)、管理等院校薄弱且學(xué)員缺乏的知識(shí)進(jìn)行講授；另一方面，由部隊(duì)指戰(zhàn)員把關(guān)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)、綜合演練方案制訂、線上資源建設(shè)等，并擔(dān)任考核考官。（4）實(shí)裝與模擬結(jié)合。將實(shí)裝與訓(xùn)練模擬器結(jié)合，訓(xùn)練模擬器主要用于基本操作和作戰(zhàn)使用的實(shí)踐教學(xué)，實(shí)裝則可以更加直觀形象地用于裝備組成、內(nèi)部構(gòu)造、工作原理以及操作使用的理論教學(xué)。（5）單裝操作與綜合演練結(jié)合。為了培養(yǎng)懂技術(shù)、能管理、會(huì)指揮的新型裝備人才，課程教學(xué)目標(biāo)不僅注重對裝備戰(zhàn)位的培訓(xùn)，還用模擬器進(jìn)行裝備作戰(zhàn)運(yùn)用方面的綜合演練。（6）教學(xué)與科研結(jié)合。課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)長期從事成像技術(shù)的科研工作，所在單位實(shí)驗(yàn)室也建有國內(nèi)一流的探測技術(shù)分室，研究成果頗豐。為培養(yǎng)學(xué)員的創(chuàng)新能力和科研素養(yǎng)，將該領(lǐng)域的科研成果引入課堂教學(xué)，寫入教材。

3.加入實(shí)戰(zhàn)化教學(xué)元素。實(shí)踐課的主要內(nèi)容是單人單裝的裝備運(yùn)用訓(xùn)練，另外，在此基礎(chǔ)上，生長干部學(xué)員指揮能力的培養(yǎng)還需要進(jìn)行系統(tǒng)性、對抗性、綜合性的協(xié)同訓(xùn)練，這都需要在貼近實(shí)戰(zhàn)的背景下開展才更有意義，從而將課堂“前移”至戰(zhàn)場，把戰(zhàn)場“延伸”至課堂，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的銜接、課堂與戰(zhàn)場的銜接［6］。利用訓(xùn)練模擬器的場景設(shè)置功能和聯(lián)網(wǎng)工作功能，創(chuàng)設(shè)實(shí)戰(zhàn)化的教學(xué)情境：一是在單人單裝的裝備運(yùn)用訓(xùn)練中，根據(jù)給定科目，教員通過導(dǎo)調(diào)臺(tái)創(chuàng)設(shè)不同天候、不同水域的視景，從而讓學(xué)員在不同環(huán)境條件下進(jìn)行裝備操作訓(xùn)練。二是開展專業(yè)協(xié)同、共同參與的綜合演練，利用專業(yè)教室的導(dǎo)調(diào)臺(tái)將不同型號(hào)的訓(xùn)練模擬器按“艦型—部門—站位”的關(guān)系合理配置并創(chuàng)建相應(yīng)的任務(wù)背景和訓(xùn)練環(huán)境，學(xué)員輪流形成上下級(jí)指揮關(guān)系，協(xié)同與電腦模擬藍(lán)軍進(jìn)行對抗性訓(xùn)練，從而重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)員在各種任務(wù)背景下的組織指揮、協(xié)同作戰(zhàn)能力。綜合演練內(nèi)容的設(shè)置借鑒了不同的實(shí)際操演科目，并進(jìn)行改動(dòng)和簡化，以適應(yīng)本專業(yè)裝備綜合演練的需要。

4.完善考核評價(jià)方式。改變了以前單一筆試、以客觀題為主的考核方式，采用了更為靈活的多元化考核方式，成績評定主要包括理論與實(shí)操考核、課程學(xué)習(xí)參與度考核、崗位任職能力考核三個(gè)方面。理論知識(shí)考核在課程結(jié)束后進(jìn)行，采用閉卷筆試方式；裝備實(shí)操考核借助導(dǎo)調(diào)臺(tái)的數(shù)據(jù)記錄與分析功能，對實(shí)踐課中學(xué)員在各訓(xùn)練臺(tái)位的作業(yè)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和記錄，同時(shí)對作業(yè)結(jié)果進(jìn)行量化評分。課程學(xué)習(xí)參與度主要考查學(xué)員參與課程教學(xué)活動(dòng)的程度，依據(jù)學(xué)員課堂活動(dòng)的積極程度和質(zhì)量等進(jìn)行評價(jià)考核。崗位任職能力考核主要考查學(xué)員的指揮和組織訓(xùn)練能力，通過在綜合演練中由教員組成的考核組對學(xué)員的表現(xiàn)予以評定。

結(jié)語

筆者分析了當(dāng)前裝備課程教學(xué)存在的問題，在缺少實(shí)裝的條件下，大力建設(shè)降功能訓(xùn)練模擬器，依托訓(xùn)練模擬器開展艦艇裝備的工作原理、操作流程、使用維護(hù)和組訓(xùn)方法教學(xué)，并從四點(diǎn)入手對教學(xué)進(jìn)行改革探索。通過對畢業(yè)學(xué)員的跟蹤調(diào)查，反映出其具有較高的艦艇裝備理論水平、實(shí)操技能和組訓(xùn)能力，基本達(dá)到了第一崗位快速上崗要求。下一步，課程團(tuán)隊(duì)將加強(qiáng)與部隊(duì)的聯(lián)系，將部隊(duì)訓(xùn)法戰(zhàn)法和實(shí)際案例融入課堂，進(jìn)一步提高課程教學(xué)的“含戰(zhàn)量”。

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Teaching Reform and Practice of Equipment Course Based on Training Simulator

HAN Hong-wei， SUN Chun-sheng， ZHANG Shuang

（College of Weaponry Engineering， Naval University of Engineering， Wuhan， Hubei 430033， China）

Abstract： In order to improve the efficiency of equipment teaching and the quality of personnel training， the simulation training system is introduced into the teaching of equipment courses， and the teaching reform methods and means relying on training simulators are explored. This paper introduces the basic situation of the specialized laboratory of warship equipment training simulator and the specific methods of teaching reform of the four courses. The teaching effect shows that the teaching reform relying on the training simulator has improved the teaching quality of the equipment class and the post holding ability of the students. But at the same time， it should also be pointed out that the simulation training has its own characteristics and limitations， and the role of real installation is irreplaceable， and the combination of virtual and real conditions can better improve the teaching effect of equipment.

Key words： equipment course; teaching reform; training simulator