代傳金 楊賓鋒 馬躍 來磊

[摘 要]針對軍隊院校在虛擬仿真訓(xùn)練資源建設(shè)中出現(xiàn)的“建設(shè)資源很豐富，學(xué)員使用很貧乏”“單一建設(shè)資源很全面，共享使用很困難”等問題，該文在考慮軍事要求前提下，結(jié)合國家級虛擬仿真訓(xùn)練項目推廣和使用的實際數(shù)據(jù)，從理論上分析提高軍事院校虛擬仿真訓(xùn)練資源建設(shè)針對性和有效性的方法策略，探索新形式下面向云服務(wù)的虛擬仿真訓(xùn)練資源建設(shè)模式和開放共享機制，具有重要的教育教學(xué)理論意義和價值。

[關(guān)鍵詞]云服務(wù);虛擬仿真訓(xùn)練資源;開放共享;資源利用率;認(rèn)定考核

[中圖分類號] TP391.9[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A[文章編號] 1674-9324（2020）44-0-02[收稿日期] 2020-04-30

一、引言

為解決軍事院校裝備訓(xùn)練教學(xué)中經(jīng)常出現(xiàn)“操作不到”“訓(xùn)練不好”和“實習(xí)不上”的老大難問題，滿足新時期軍隊院校改革后多點異地辦學(xué)的教學(xué)訓(xùn)練模式需求[1-3]，促進(jìn)教育公平化和優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享[4，5]，各軍事院校大力開展裝備教學(xué)的虛擬仿真訓(xùn)練資源建設(shè)[6，7]，如我們開發(fā)建設(shè)的精密進(jìn)場雷達(dá)虛擬仿真實驗教學(xué)項目已經(jīng)成功在國家虛擬仿真實驗教學(xué)平臺開放運行，并被教育部認(rèn)定為虛擬仿真類金課。但從該項目在軍隊院校的推廣和使用效果來看，軍事院校虛擬仿真訓(xùn)練資源建設(shè)存在優(yōu)質(zhì)資源利用率不高、訓(xùn)練效果無法及時反饋、教育資源交流分享難、“信息孤島”問題嚴(yán)重等突出性難題，因此，為提高虛擬仿真訓(xùn)練資源的裝備教學(xué)貢獻(xiàn)率，急需依據(jù)最新資源建設(shè)理念，建設(shè)一套能夠?qū)崿F(xiàn)對教學(xué)使用、實驗教學(xué)中心以及各個教學(xué)平臺項目等全方位的統(tǒng)一的虛擬仿真訓(xùn)練資源管理體系和共享平臺[8]，充分整合學(xué)校信息化教育訓(xùn)練資源，滿足虛擬教學(xué)資源的擴展性、兼容性、開放和共享需求。

二、理念與策略

當(dāng)前軍隊院校軍事裝備訓(xùn)練教學(xué)，基本采用“多媒體教室理論授課+實驗室虛擬模擬訓(xùn)練+室外裝備訓(xùn)練”的教學(xué)模式開展，在這種教學(xué)模式指引下，各院校粗狂式發(fā)展，各自積極構(gòu)建虛擬實驗平臺。但由于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、接口協(xié)議等問題，無法共享連同，孤島現(xiàn)象嚴(yán)重。

針對虛擬仿真資源建設(shè)現(xiàn)狀，從頂層設(shè)計出發(fā)，探索構(gòu)建面向云服務(wù)的虛擬仿真訓(xùn)練資源平臺，在云服務(wù)平臺架構(gòu)下整合校內(nèi)、校外資源，盤活原有虛擬仿真資源，支持各類虛擬仿真訓(xùn)練教學(xué)平臺掛靠鏈接和持續(xù)建設(shè)。

三、面向云服務(wù)的虛擬仿真訓(xùn)練資源智能平臺構(gòu)建

1.構(gòu)建思路。按照“校院兩級統(tǒng)分結(jié)合、資源數(shù)據(jù)開放共享、平臺接口兼容擴展、部署使用兩網(wǎng)并行”的思路進(jìn)行建設(shè)。“校院兩級統(tǒng)分結(jié)合”就是校級平臺對接管理院級平臺，校級平臺進(jìn)行統(tǒng)一門戶展示、數(shù)據(jù)統(tǒng)計匯總;院級平臺根據(jù)教學(xué)需求組織進(jìn)行線上裝備虛擬仿真訓(xùn)練教學(xué)?！百Y源數(shù)據(jù)開放共享”就是各學(xué)院開發(fā)建設(shè)虛擬仿真訓(xùn)練資源，統(tǒng)一部署在校級平臺上，面向全校乃至校外進(jìn)行開放使用，以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計匯總。“平臺接口兼容擴展”就是新建校級平臺要與現(xiàn)有院級平臺實現(xiàn)對接，現(xiàn)有各類實驗實訓(xùn)資源能平滑部署至校級平臺，且兼容后續(xù)市場主流的虛擬仿真資源開發(fā)平臺和技術(shù)?！安渴鹗褂脙删W(wǎng)并行”則是考慮到國家虛擬仿真實驗教學(xué)項目認(rèn)定相關(guān)要求，結(jié)合軍隊院校實際，虛擬仿真實驗教學(xué)平臺擬分別基于無線教學(xué)網(wǎng)和軍綜網(wǎng)進(jìn)行同步部署。

2.平臺設(shè)計。面向云服務(wù)的虛擬仿真訓(xùn)練資源智能平臺按照“標(biāo)準(zhǔn)、開放、共享、可擴展、專業(yè)、安全”的原則設(shè)計，分為五個子系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè)：教育云平臺、智慧管理子系統(tǒng)、智慧教學(xué)系子系統(tǒng)、智慧學(xué)習(xí)子系統(tǒng)和智慧考核子系統(tǒng)。

教育云平臺主要用于支持各個學(xué)院的虛擬仿真訓(xùn)練資源和構(gòu)建，結(jié)合軍隊院校實際，教育云平臺擬分別基于無線教學(xué)網(wǎng)和軍綜網(wǎng)進(jìn)行同步部署，“雙網(wǎng)并行”系統(tǒng)，對于不涉密的軍事基礎(chǔ)教育資源部署在無線教學(xué)網(wǎng)平臺上面向校內(nèi)外開放使用，對于涉密的軍事專業(yè)教育資源部署在軍綜網(wǎng)平臺上進(jìn)行校內(nèi)開放使用。

智慧管理子系統(tǒng)需要指定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，保證全校資源建設(shè)、共享的有序進(jìn)行;制定保障制度和政策保證平臺的可持續(xù)運行。在應(yīng)用層面上采用了一整套完善的授權(quán)體系，通過對角色、師生設(shè)置相應(yīng)的機構(gòu)權(quán)限、操作權(quán)限、指標(biāo)項權(quán)限來保證業(yè)務(wù)操作的安全性;在數(shù)據(jù)層面上提供數(shù)據(jù)庫日志備份、事務(wù)備份、數(shù)據(jù)庫自動備份、災(zāi)難恢復(fù)等功能;系統(tǒng)層面的安全特性通過系統(tǒng)錯誤捕獲、日志功能實現(xiàn)。

智慧教學(xué)子系統(tǒng)主要用于服務(wù)教員的日常教學(xué)。依托教育云平臺，主要包括備課系統(tǒng)、互動課堂、輔導(dǎo)答疑、電子作業(yè)、課程學(xué)習(xí)、交流與反饋等部分，實現(xiàn)教師智能課程設(shè)計、授課、批改作業(yè)和輔導(dǎo)答疑等，同時實現(xiàn)教學(xué)資料管理、開放資料下載、資源更新與擴充、即時互動和反饋等智能化服務(wù)。系統(tǒng)充分發(fā)揮各專業(yè)教師能力，每位教師由雜家變?yōu)閷＜摇?/p>

智慧學(xué)習(xí)子系統(tǒng)主要用于服務(wù)學(xué)員學(xué)習(xí)。依托構(gòu)建平臺，適應(yīng)分布式和跨平臺的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、通過制定平臺之間對接的數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)廣范圍內(nèi)的開放共享，為學(xué)員提供一個能感知學(xué)習(xí)情景、識別學(xué)習(xí)特征、提供合適學(xué)習(xí)資源、自動記錄學(xué)習(xí)過程和評測學(xué)習(xí)成果的學(xué)習(xí)工具，大量提供開放學(xué)習(xí)資源。

智慧考核子系統(tǒng)。依托對學(xué)員以及學(xué)習(xí)情境的數(shù)據(jù)測量、采集和分析，理解和優(yōu)化學(xué)習(xí)以及學(xué)習(xí)發(fā)生的情景，提高學(xué)習(xí)效率和效果，為教學(xué)決策、優(yōu)化教學(xué)提供有效支持。

四、開放共享的認(rèn)定考核機制

考核認(rèn)定是實訓(xùn)教學(xué)閉環(huán)流程中最后一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，不僅可以評估出學(xué)習(xí)效果，更是對院校人才培養(yǎng)質(zhì)量鑒定的重要指標(biāo)。依托裝備虛擬仿真教學(xué)的云服務(wù)平臺，按照“虛擬結(jié)合、軟硬結(jié)合”的裝備訓(xùn)練原則，將整個裝備虛擬操作教學(xué)過程中分成兩個階段、五個步驟組織實施，依據(jù)云平臺智慧考核子系統(tǒng)分階段對學(xué)員進(jìn)行開放共享的認(rèn)定考核。第一階段訓(xùn)練，依托平臺提供的虛擬仿真訓(xùn)練軟件，考察學(xué)員單兵作戰(zhàn)保障能力，考核結(jié)果在云平臺開放共享，教學(xué)員共同認(rèn)定考核結(jié)果。第二階段訓(xùn)練，依托云平臺緊貼部隊實際設(shè)計演練科目，按照實戰(zhàn)要求設(shè)置科目，逐步開展單裝使用、綜合集成、體系運用的虛擬仿真訓(xùn)練，重點考核學(xué)員裝備的綜合運用能力，考核結(jié)果在云平臺開放共享，學(xué)員推演組認(rèn)定考核結(jié)果。在整個訓(xùn)練過程中，按照虛擬訓(xùn)練與考核、網(wǎng)絡(luò)實戰(zhàn)訓(xùn)練與考核的兩段考核模式，完成對學(xué)員裝備操作和組織運用能力的“教學(xué)員共同參與”開放共享的全過程考核評價，在提高學(xué)員學(xué)習(xí)興趣的同時，豐富了學(xué)員的體驗，有助于學(xué)員將所學(xué)知識在實戰(zhàn)化訓(xùn)練中轉(zhuǎn)化為能力。

五、價值與效能

為了深化軍隊院校裝備訓(xùn)練教學(xué)綜合改革，激發(fā)軍隊院校學(xué)員創(chuàng)造力，學(xué)員可以通過“兩網(wǎng)”并行登陸云服務(wù)平臺，打破裝備教學(xué)時空限制，讓學(xué)員在校園內(nèi)任意地點任意時間反復(fù)操作訓(xùn)練，極大地提高學(xué)員的任職能力、操作水平和工程意識。同時，教員可以通過共享平臺將虛擬仿真實驗資源分享出來，讓更廣范圍內(nèi)的師生使用到實驗資源，推進(jìn)實驗教學(xué)的更新進(jìn)步，節(jié)省建設(shè)經(jīng)費。

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