晏凱 周升響 張朝偉 王國師
摘 要:分析了軍隊院校裝備教學面臨的問題,以《某型雷達接收機無激勵故障檢修實訓》為例,從教學分析、信息化手段、教學實施過程三個方面介紹了一種基于信息化的裝備實訓教學模式。實踐證明,該模式將信息技術(shù)與裝備實訓教學緊密結(jié)合,突破了傳統(tǒng)裝備教學中存在的人多機少、空間狹小、效率低下、安全壓力大等難題,突出了學員在做中學,教員在做中教的特點,調(diào)動了學員的積極性,極大地增強了教學效果。
關(guān)鍵詞:雷達;信息化;裝備教學
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A
裝備教學是軍隊院校教育、部隊訓練實踐和軍事職業(yè)教育三位一體軍事人才培養(yǎng)體系的重要組成部分,是培養(yǎng)裝備人才的重要渠道。裝備教學的內(nèi)容主要包含了裝備的原理、操作、維修、保養(yǎng)等知識和技能,其具有實踐性強的特點。隨著新型武器裝備不斷裝配部隊,軍隊院校裝備保障人才的培養(yǎng)規(guī)模不斷增大,裝備教學面臨的人多機少、空間狹小、效率低下、安全壓力大等問題日益凸顯,為解決上述問題提供了思路。
本文首先對軍隊院校裝備教學面臨的問題及原因進行了分析,接著提出了一種基于信息化的裝備實訓教學模式,該模式采用模擬訓練系統(tǒng)、高清投影系統(tǒng)和軍隊網(wǎng)絡(luò)教學平臺等信息化手段,解決了傳統(tǒng)裝備教學面臨的問題,實現(xiàn)了做中學和做中教,調(diào)動了學員的積極性,極大地增強了教學的效果。
一、軍隊院校裝備教學面臨的問題
(一)人多機少
隨著新型武器裝備不斷裝配部隊,裝備保障人才的培養(yǎng)規(guī)模不斷增大。以雷達士官學校某型雷達裝備維修期班為例,期班人數(shù)從2013年的20人已經(jīng)遞增到2017年的50人。而由于飛機、艦船、雷達等許多裝備造價昂貴,每個教學期班往往僅有1部裝備可供實習。這種情況下,在有限的學習課時內(nèi),學員的上機實習時間得不到保證,很多學員直至課程結(jié)束都沒有親身動手操作的機會,理論學習的內(nèi)容無法在實踐中得到驗證。
(二)空間狹小
出于機動性能的考慮,許多武器裝備結(jié)構(gòu)緊湊,內(nèi)部空間比較狹小,有的地方甚至無法容許一人站立。而傳統(tǒng)的教學往往由教員先進去講解一番,然后由學員輪流查看和操作,學員由于看不清教員的示范操作,難以準確掌握操作要領(lǐng),教員也無法即時對學員的實習操作進行指導。
(三)效率低下
裝備教學內(nèi)容主要包含裝備的操作和維修方法。以裝備維修為例,一個故障現(xiàn)象往往伴隨著多個故障點,要讓學員熟練掌握裝備典型故障的維修方法,就需要讓學員針對不同的故障點進行多次排故練習。而傳統(tǒng)的裝備維修教學中,設(shè)置故障和排除故障的過程,往往伴隨著線纜和插件的拆卸、焊接,設(shè)置和排除完畢之后還需要進行試機。此外,教員設(shè)置故障時還需要避開學員保持隱蔽性,故障的排除過程還需要翻看圖冊和紙質(zhì)資料,查找電路圖和其它波形參數(shù)等等。這些過程常常需要耗費大量的時間,往往一次課只能針對一到兩個故障點進行排故示范和操作練習,教學效率非常低。
(四)安全壓力大
現(xiàn)代武器裝備的自動化程度比較高,廣泛用到了電力控制,供電電壓少則幾百伏,多則幾千伏,再加上空間狹小等因素,使得教學雙方在檢測、維修等實踐教學過程中,人員容易發(fā)生觸電事故,安全壓力較大。
(五)損壞裝備
實訓教學過程中,由于學員對于裝備的操作和維修還不太熟練,加之人多機少和空間狹小等因素,使得教員并不能針對所有學員的操作都進行及時的糾正。這種情況下,學員的誤操作常常會導致裝備故障,影響教學進程。此外,在故障維修教學中,要想設(shè)置部隊的常見故障,常常需要破壞電路,故障的設(shè)置結(jié)果往往伴隨著裝備的損壞。
二、基于信息化的裝備實訓教學模式
信息技術(shù)與教學的結(jié)合,形成了信息化的教學模式,為解決傳統(tǒng)裝備教學的問題提供了突破口?,F(xiàn)以雷達士官學校參加2017年全國職業(yè)院校信息化教學大賽的獲獎作品《某型雷達接收機無激勵故障檢修實訓》為例,介紹一種基于信息化的裝備實訓教學模式。
(一)教學分析
1.實訓內(nèi)容
實訓內(nèi)容為排除某型雷達接收機的無激勵故障,由于可能造成無激勵的故障點有五個,因此必須針對所有故障點進行排故訓練。該實訓內(nèi)容選自該校《雷達設(shè)備原理與維修》課程。作為戰(zhàn)場的千里眼,雷達如果出現(xiàn)接收機無激勵故障,顯示器就看不到任何回波,千里眼就變成了瞎子。因此,該實訓內(nèi)容在整門課程中占有重要地位。
2.實訓對象
實訓對象為該校15級警戒引導雷達維修專業(yè)士官班二年級學員,就業(yè)崗位為基層雷達裝備技術(shù)保障人員(即雷達技師)。學員經(jīng)過前期學習已經(jīng)具備一定能力基礎(chǔ),能夠使用三用表、示波器、功率計測量電路參數(shù)。喜歡視頻、動畫等信息資源,喜愛動手操作,這也是當前軍校學員的共同特點。
3.實訓目標
根據(jù)人才培養(yǎng)方案和課程標準,確定實訓的知識目標(掌握造成接收機無激勵故障的可能原因,掌握接收機無激勵故障的排除方法)、技能目標(準確判斷插件好壞,正確使用儀器儀表測量典型參數(shù))和素質(zhì)目標(培養(yǎng)良好的機務作風)。
4.重點難點
根據(jù)裝備維修實訓內(nèi)容和學員學習特點,明確實訓的重點和難點。其中重點為排故操作要領(lǐng),難點為全面分析故障原因。
(二)信息化手段
1.某型雷達接收機模擬訓練系統(tǒng)(以下簡稱系統(tǒng))
該系統(tǒng)由多臺模擬設(shè)備和1臺遠程控制主機組成。采用軟硬結(jié)合的方式,既發(fā)揮了信息技術(shù)的優(yōu)勢,又能夠模擬實裝進行排故操作。該系統(tǒng)功能較多,在本次實訓中主要用到其故障設(shè)置功能、學習功能和訓練功能。一是故障設(shè)置功能:模擬設(shè)備內(nèi)置了許多電子開關(guān),可通過遠程控制主機和本地故障設(shè)置平臺控制電子開關(guān)的通斷,實現(xiàn)故障的遠程和本地設(shè)置,設(shè)置故障之后的故障現(xiàn)象與實際裝備相同;二是學習功能:系統(tǒng)本地軟件平臺內(nèi)置雷達資料庫,集成了結(jié)構(gòu)圖、原理框圖、電路圖等圖冊資料,以及電路參數(shù)、信號波形等參數(shù)資料,能夠通過平臺快速查找和調(diào)閱;三是訓練功能:模擬設(shè)備與實際裝備在結(jié)構(gòu)、電路參數(shù)等方面一樣,配備的三用表、示波器、功率計等儀表與實際裝備也一樣,因此可以進行參數(shù)測量和故障排除訓練。
該系統(tǒng)設(shè)計方案具有通用性,可用于其它型號裝備的模擬訓練系統(tǒng)設(shè)計。
2.高清投影系統(tǒng)
該系統(tǒng)主要包括網(wǎng)絡(luò)高清攝像頭、網(wǎng)絡(luò)服務器和高清投影機。其主要功能是將操作影像遠程投影至大屏幕,可以實時播放,存儲和重放。
3.軍隊網(wǎng)絡(luò)教學平臺
軍隊網(wǎng)絡(luò)教學平臺是一個支持交流與協(xié)作的教學科研平臺。它支持課程制作與學習、資源管理、項目協(xié)作、工作安排、網(wǎng)絡(luò)考試等多種應用。其交流協(xié)作工具豐富:有公告、通知、站內(nèi)消息、日程安排、論壇、答疑室、WIKI、實時聊天、郵箱、投遞箱、作業(yè)、考試等豐富的交互工具,支持項目協(xié)作、單位檔案管理、成員通信等。
(三)教學實施過程
1.課前預習階段
課前,教員利用軍隊網(wǎng)絡(luò)教學平臺發(fā)布預習任務,明確任務要求與標準。學員登陸軍隊網(wǎng)絡(luò)教學平臺下載任務書,進行前期所學相關(guān)知識點的復習,并進行相應的預習,初步了解接收機典型參數(shù)的標準值和測量方法,預習之后通過網(wǎng)絡(luò)教學平臺進行在線自測,檢驗預習效果。
2.課堂實訓階段
課上,將學員分為若干個小組,2人為1組,每組1臺模擬設(shè)備。教員則利用控制主機進行遠程監(jiān)控。針對裝備教學內(nèi)容和學情特點,采用任務驅(qū)動教學法。即以排除部隊實裝案例中的故障為主線,吸引學員主動分析問題,解決問題。充分運用模擬訓練系統(tǒng)、高清投影系統(tǒng)、軍隊網(wǎng)絡(luò)教學平臺等信息化資源和手段,完成實訓重點,克服實訓難點。具體的教學過程分為四個環(huán)節(jié)進行:
環(huán)節(jié)一:播放案例,引入任務。通過播放西南邊境某雷達站一等戰(zhàn)斗值班時某型雷達裝備發(fā)生故障的案例視頻,創(chuàng)設(shè)情境,引入排除接收機無激勵故障的任務。在此過程中,通過戰(zhàn)場緊張氣氛的渲染,增強了學員學習緊迫感,激發(fā)了學習興趣。
環(huán)節(jié)二:自主探究,分析任務。學員利用系統(tǒng)的學習功能進行自主分析和討論,找出可能故障原因,并利用該系統(tǒng)的本地故障設(shè)置功能進行驗證。最后,教員對學員的答案進行歸納總結(jié),得出造成案例中無激勵故障的所有故障原因,解決實訓難點。
環(huán)節(jié)三:分步操作,實施任務。教員利用該系統(tǒng)的控制主機將案例中的故障遠程設(shè)置在各臺模擬設(shè)備上面,故障的設(shè)置過程快速而且隱蔽。然后在其中一臺設(shè)備上按步驟排除故障,一邊演示一邊講解。同時通過高清投影系統(tǒng),將教員的操作細節(jié)投影到大屏幕,學員在其它模擬設(shè)備上一邊觀摩大屏幕上教員的操作,一邊自己動手實踐。
環(huán)節(jié)四:分組練習,完成任務。環(huán)節(jié)三排除了無激勵現(xiàn)象的一個故障點,教員再利用系統(tǒng),針對無激勵現(xiàn)象的其它故障點進行遠程故障設(shè)置,學員分組輪流上機,分別進行模擬和實裝排故練習。通過環(huán)節(jié)三的分步操作和環(huán)節(jié)四的分組練習,學員掌握排故操作要領(lǐng),完成本次實訓的重點。當學員不清楚參數(shù)時,可利用系統(tǒng)的資料調(diào)閱功能快速查看相關(guān)參數(shù),提高教學效率。至此,完成課堂實訓。
3.課后強化階段
課后,學員利用某型雷達接收機模擬訓練系統(tǒng)進行自主學習和訓練,通過其本地故障設(shè)置功能互相設(shè)置故障,開展故障排除比賽,進行考核和評比,鞏固學習效果。此外,結(jié)合戰(zhàn)備綜合演練等課外教學活動,模擬雷達站一等戰(zhàn)斗值班裝備保障,開展實戰(zhàn)運用。
4.綜合評價
綜合學員課前預習(包含課前在線自測等)、課堂學習(包含課堂表現(xiàn)、實裝排故、模擬排故等)和課后考核(包含作業(yè)等)的情況,最終形成一個過程性評價占優(yōu)、側(cè)重實踐的綜合評價,為教員授課質(zhì)量、學員學習效果及其學院教學評價提供科學的依據(jù)和標準。
以上案例在授課內(nèi)容、授課對象、授課目標等方面,對于軍隊院校裝備實訓教學來說具有一定代表性;所采用的信息化手段(包括模擬訓練系統(tǒng)、高清投影系統(tǒng)、軍隊網(wǎng)絡(luò)教學平臺)可以根據(jù)各型號裝備和教學場地進行裝配;采用的分組教學模式和任務驅(qū)動教學方法也都具有一定代表性。因此,案例中的信息化教學模式適用其它裝備的實訓教學,具有較強的可操作性。
三、信息化裝備教學模式的效果
(一)突破了傳統(tǒng)裝備教學的難題
以上教學模式使用模擬訓練系統(tǒng),多次、快速、隱蔽的設(shè)置故障,學員快速調(diào)閱波形參數(shù)和參考資料,快速排除故障,最終在一個課時內(nèi)完成所有故障點的排故練習,提高了教學的效率;多名學員利用多臺模擬設(shè)備,分組同時開展教學和訓練,解決了傳統(tǒng)裝備教學人多機少的矛盾;而模擬設(shè)備由于裝配比較自由,可以放在場地開闊的實驗室內(nèi),解決了實際裝備內(nèi)部空間狹小的問題;并且由于模擬設(shè)備內(nèi)部不含高壓,場地開闊,容易檢測,因此大大降低了安全壓力;此外,通過模擬設(shè)備內(nèi)部的電子開關(guān)進行通斷控制實現(xiàn)了裝備的故障設(shè)置,對實際裝備和模擬設(shè)備都實現(xiàn)了零損害。
(二)增強了教學的效果
通過高清投影系統(tǒng),學員容易看清教員的操作,學員在做中學,教員在做中教,還可以適時開展互動交流,符合學員的認識特點,符合現(xiàn)代教育理念,有利于激發(fā)學員的學習興趣;通過網(wǎng)絡(luò)教學平臺,教員可以發(fā)布任務書,布置作業(yè),學員則可以下載豐富的參考資料進行課前預習和課后復習,還可以隨時開展在線自我測試,檢驗學習效果,學員的預習和復習情況可以及時反映給教員,教學雙方可以通過站內(nèi)消息、答疑室、郵箱開展在線遠程交流,這些提高了課堂授課的效率;通過模擬訓練系統(tǒng),學員在課前、課中和課后均可以進行參數(shù)測量和模擬排故訓練,還可以利用系統(tǒng)開展各種形式的比賽活動,符合學員愛動手的特點,增加了學習樂趣,鞏固了學習效果。信息技術(shù)與裝備實訓教學的結(jié)合,突出了學員的主體地位,符合士官學員特點,極大增強了教學的效果。
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