康紅霞　王崴　胡俊

摘 ?要：隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育訓(xùn)練中廣泛而深入的應(yīng)用，探討虛擬訓(xùn)練平臺(tái)輔助軍隊(duì)院校測(cè)繪類(lèi)課程教學(xué)，符合測(cè)繪類(lèi)課程的特點(diǎn)和軍隊(duì)院校訓(xùn)練需求。文章首先深入分析了測(cè)繪類(lèi)課程體系、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合軍隊(duì)院校的培養(yǎng)目標(biāo)，提出了虛擬訓(xùn)練平臺(tái)需求。其次，結(jié)合部隊(duì)崗位技能要求，對(duì)虛擬訓(xùn)練平臺(tái)的構(gòu)建提出了建設(shè)思路，規(guī)劃了建設(shè)內(nèi)容，并對(duì)軟硬件進(jìn)行了設(shè)計(jì)。再次，根據(jù)軍隊(duì)人才培養(yǎng)方案，提出了“虛擬訓(xùn)練平臺(tái)輔助理論教學(xué)模式”“先虛擬訓(xùn)練后實(shí)踐操作訓(xùn)練模式”兩種教學(xué)訓(xùn)練模式。最后，總結(jié)了虛擬訓(xùn)練平臺(tái)輔助軍隊(duì)測(cè)繪類(lèi)課程訓(xùn)練優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：虛擬訓(xùn)練平臺(tái);測(cè)繪類(lèi);軍隊(duì)院校

中圖分類(lèi)號(hào)：G640 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-000X（2021）10-0001-05

Abstract： With the extensive and in-depth application of virtual reality technology in education training， this paper discusses the virtual training platform to assist the teaching of surveying and mapping courses in military colleges， which conforms to the characteristics of their courses and the training needs of military colleges. Firstly， this paper deeply analyzes the Surveying and Mapping course system， experimental teaching content， combined with the training objectives of military colleges， puts forward the demand of virtual training platform. Secondly， combined with the requirements of military job skills， the construction idea of virtual training platform is proposed， the construction content is planed， and the software and hardware are designed. Then， according to the military talent training programs， two teaching and training modes are put forward， "virtual training platform assisted theory teaching mode" and "virtual training followed by practical operation training mode". Finally， the advantages of virtual training platform to assist military surveying and mapping course training are summarized.

Keywords： virtual training platform; Surveying and Mapping course; military colleges

虛擬現(xiàn)實(shí)和仿真技術(shù)在各行各業(yè)中已經(jīng)廣泛應(yīng)用，對(duì)于高校測(cè)繪類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)來(lái)說(shuō)，應(yīng)用虛擬仿真訓(xùn)練既是輔助教學(xué)的一種手段，也是測(cè)繪類(lèi)專(zhuān)業(yè)數(shù)字產(chǎn)品的應(yīng)用和體現(xiàn)。2017-2020年國(guó)家教育部共遴選1500個(gè)示范性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目。這些仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的建設(shè)目標(biāo)是：以現(xiàn)代信息技術(shù)為依托，以相關(guān)專(zhuān)業(yè)急需的實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化內(nèi)容為指向，以完整的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為基礎(chǔ)，建設(shè)示范性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，推動(dòng)高校積極探索線(xiàn)上線(xiàn)下教學(xué)相結(jié)合的個(gè)性化、智能化、泛在化實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式，形成專(zhuān)業(yè)布局合理、教學(xué)效果優(yōu)良、開(kāi)放共享有效的高等教育信息化實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目示范新體系，支撐高等教育教學(xué)質(zhì)量全面提高。面對(duì)新的時(shí)代與形勢(shì)的變化，測(cè)繪教育“兩委會(huì)”，即教育部高等學(xué)校測(cè)繪類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)和中國(guó)測(cè)繪學(xué)會(huì)教育委員會(huì)一直在積極謀劃和推進(jìn)高校測(cè)繪地理信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)改革。

一、測(cè)繪類(lèi)課程特點(diǎn)及需求分析

（一）測(cè)繪類(lèi)課程體系

1. 測(cè)繪類(lèi)課程體系

測(cè)繪類(lèi)課程體系主要包括以下幾大類(lèi)：測(cè)量學(xué)、衛(wèi)星導(dǎo)航原理及技術(shù)應(yīng)用、地理信息系統(tǒng)、攝影測(cè)量學(xué)、遙感原理與應(yīng)用、工程測(cè)量學(xué)、大地測(cè)量學(xué)。主要教學(xué)內(nèi)容和虛擬訓(xùn)練平臺(tái)需求如表1所示。

2. 測(cè)繪類(lèi)課程特點(diǎn)及發(fā)展需求

測(cè)繪類(lèi)課程普遍的特點(diǎn)是實(shí)踐操作性強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣、儀器種類(lèi)多且市場(chǎng)化儀器更新速度快，不管是測(cè)量?jī)x器操作還是軟件操作都需要更多的實(shí)驗(yàn)課時(shí)以增加理論知識(shí)的理解和鞏固。同時(shí)，由于信息技術(shù)的發(fā)展，儀器產(chǎn)品種類(lèi)越來(lái)越多，高端儀器應(yīng)用廣泛，高端全站儀、陀螺儀、無(wú)人機(jī)、激光掃描儀等儀器的市場(chǎng)化廣泛使用，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)及時(shí)購(gòu)置儀器和相應(yīng)處理軟件，推動(dòng)測(cè)繪類(lèi)實(shí)驗(yàn)的建設(shè)，規(guī)范操作場(chǎng)地，改善教學(xué)條件，一定程度滿(mǎn)足了測(cè)繪類(lèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。地理信息系統(tǒng)、遙感技術(shù)和衛(wèi)星定位技術(shù)的發(fā)展及其廣泛的應(yīng)用，深化了測(cè)繪產(chǎn)品，擴(kuò)大了測(cè)繪的應(yīng)用面。新技術(shù)的教學(xué)和應(yīng)用都需要加強(qiáng)測(cè)繪類(lèi)課程的建設(shè)、實(shí)驗(yàn)條件建設(shè)，充分利用信息技術(shù)提高教學(xué)質(zhì)量，利用信息技術(shù)推動(dòng)傳統(tǒng)教學(xué)模式改革一直以來(lái)也是教育工作者和管理者探討的永恒話(huà)題。

3. 測(cè)繪類(lèi)課程實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容層次

由于測(cè)繪類(lèi)課程實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容占了更多的教學(xué)課時(shí)，以下主要討論實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容，分析各課程內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及知識(shí)鏈主線(xiàn)能力層次，如圖1所示，可以將其分為三個(gè)層次實(shí)驗(yàn)：基本操作實(shí)驗(yàn)、綜合能力實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新能力實(shí)驗(yàn)。

（1）基本操作實(shí)驗(yàn)。基本實(shí)驗(yàn)主要包括有水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、全站儀、GPS接收機(jī)的基本操作。在地理信息系統(tǒng)、遙感原理和攝影測(cè)量學(xué)這類(lèi)課程中，基本操作實(shí)驗(yàn)都是基于軟件的操作，基本操作實(shí)驗(yàn)是后續(xù)綜合能力實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新能力實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。

（2）綜合能力實(shí)驗(yàn)。綜合能力實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生能根據(jù)不同測(cè)區(qū)和不同等級(jí)精度需求，合理選擇測(cè)量?jī)x器、方法、操作步驟和數(shù)據(jù)處理，是一種熟練掌握基本操作基礎(chǔ)上，熟悉國(guó)家和行業(yè)規(guī)范，能綜合應(yīng)用各種測(cè)量?jī)x器解決生產(chǎn)生活問(wèn)題的能力。在攝影測(cè)量、遙感和地理信息系統(tǒng)等相應(yīng)的課程實(shí)驗(yàn)中，綜合能力實(shí)驗(yàn)是結(jié)合具體應(yīng)用案例，熟悉各種數(shù)據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)的流程、規(guī)范，熟練掌握應(yīng)用相應(yīng)軟件完成數(shù)據(jù)產(chǎn)品的操作過(guò)程。

（3）創(chuàng)新能力實(shí)驗(yàn)。創(chuàng)新能力實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)最高端要求，主要體現(xiàn)在遙感和GIS課程中，這兩類(lèi)課程都需要根據(jù)特定應(yīng)用需求進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取、轉(zhuǎn)換、分析提取和應(yīng)用，有些功能需求甚至需要編寫(xiě)程序完成，對(duì)學(xué)生的要求最高。

（二）軍隊(duì)院校培養(yǎng)目標(biāo)及需求

1. 培養(yǎng)目標(biāo)

習(xí)主席強(qiáng)調(diào)，軍隊(duì)院校“要堅(jiān)持面向戰(zhàn)場(chǎng)、面向部隊(duì)、圍繞實(shí)戰(zhàn)搞教學(xué)、著眼打贏育人才，使培養(yǎng)的學(xué)員符合部隊(duì)建設(shè)和未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)的需要”。我軍裝備建設(shè)發(fā)展迅猛，為適應(yīng)新形勢(shì)下對(duì)人才培養(yǎng)的需求，文獻(xiàn)[6]指出，需要遵循實(shí)戰(zhàn)化教學(xué)理念與專(zhuān)業(yè)實(shí)踐相統(tǒng)一、人才培養(yǎng)需求與實(shí)踐性教學(xué)條件相適應(yīng)、突出專(zhuān)業(yè)特色與人才培養(yǎng)規(guī)律兼顧的原則。深入研究軍隊(duì)院校培養(yǎng)的目標(biāo)能力，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)質(zhì)資源建設(shè)與應(yīng)用。

2. 虛擬訓(xùn)練平臺(tái)需求

（1）是裝備發(fā)展訓(xùn)練的需求

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一門(mén)集多種高新技術(shù)的交叉學(xué)科，以其沉浸性、交互性和想象性三大特征，使虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在軍事領(lǐng)域有著極其廣闊的應(yīng)用空間。利用虛擬技術(shù)輔助教學(xué)模式，能進(jìn)一步推進(jìn)信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的深度融合。文獻(xiàn)[7]指出，西方國(guó)家開(kāi)發(fā)使用了大量計(jì)算機(jī)仿真與模擬訓(xùn)練器材，有效提升訓(xùn)練效果，大幅節(jié)省了訓(xùn)練經(jīng)費(fèi)。同時(shí)指出，美軍利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在單兵武器裝備模擬訓(xùn)練、虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境模擬方面、近戰(zhàn)術(shù)協(xié)同訓(xùn)練以及聯(lián)合演習(xí)方面進(jìn)行不同層面不同深度的訓(xùn)練，不但提高了訓(xùn)練效果，也提高了美軍實(shí)戰(zhàn)化水平。

（2）是軍隊(duì)院校教學(xué)訓(xùn)練的需求

隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育訓(xùn)練領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，探討虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)支持測(cè)繪類(lèi)課程的教學(xué)模式是當(dāng)下技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，既能滿(mǎn)足當(dāng)前軍隊(duì)院校教學(xué)訓(xùn)練需求，又為學(xué)生在部隊(duì)任職打下儀器裝備操作基礎(chǔ)。在面向部隊(duì)，緊貼實(shí)戰(zhàn)搞教學(xué)中的需求下，結(jié)合部隊(duì)任職的第一崗位需求，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)引入到基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)課和任職課程的教學(xué)中，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源開(kāi)放共享、提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和實(shí)踐育人水平、推動(dòng)測(cè)繪類(lèi)課程理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與創(chuàng)新的要求。利用新技術(shù)提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力，建設(shè)與新型軍事人才培養(yǎng)相適應(yīng)的教學(xué)模式，推動(dòng)軍隊(duì)教育人才培養(yǎng)質(zhì)量。降低實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、維護(hù)和改造成本，提高儀器設(shè)備使用效率。

二、虛擬訓(xùn)練平臺(tái)構(gòu)建

（一）總目標(biāo)及建設(shè)思路

1. 總目標(biāo)

通過(guò)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)、虛擬技術(shù)的運(yùn)用、開(kāi)放式管理的方式，實(shí)現(xiàn)虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)項(xiàng)目的建設(shè)，以填補(bǔ)軍隊(duì)院校信息化教學(xué)資源與實(shí)踐操作渠道資源的匱乏。通過(guò)實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練環(huán)境的構(gòu)建，為學(xué)生提供全時(shí)段全方位的理論與實(shí)踐學(xué)習(xí)資源，幫助學(xué)生提升部隊(duì)任職崗位核心競(jìng)爭(zhēng)力，為測(cè)繪類(lèi)課程提供新的理論實(shí)踐一體化教學(xué)模式。按照崗位技能要求，通過(guò)虛擬仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)教學(xué)系統(tǒng)的搭建，建設(shè)包括虛擬部隊(duì)、虛擬場(chǎng)景、虛擬設(shè)備以及虛擬實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目、訓(xùn)練場(chǎng)景、部隊(duì)儀器管理制度等實(shí)踐教學(xué)資源，改變以往學(xué)員訓(xùn)練渠道匱乏、實(shí)訓(xùn)器材有限的狀況。虛擬訓(xùn)練平臺(tái)改變傳統(tǒng)枯燥生硬的教學(xué)方式，虛擬化、立體化、結(jié)構(gòu)化展示專(zhuān)業(yè)器材以及部隊(duì)?wèi)?yīng)用，實(shí)現(xiàn)學(xué)生游走在三維的虛擬空間中，通過(guò)趣味性的技能操作，使教學(xué)知識(shí)點(diǎn)深入淺出地被學(xué)生掌握，培養(yǎng)更好的專(zhuān)業(yè)技能，增強(qiáng)崗位核心競(jìng)爭(zhēng)力。

2. 建設(shè)思路

“測(cè)繪虛擬仿真訓(xùn)練平臺(tái)”以融入學(xué)校教學(xué)、實(shí)訓(xùn)、實(shí)踐的模式為出發(fā)點(diǎn)，深入剖析教學(xué)過(guò)程，以及部隊(duì)操作應(yīng)用，通過(guò)虛擬技術(shù)緊扣專(zhuān)業(yè)特色、直擊教學(xué)中難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)多維仿真和實(shí)戰(zhàn)環(huán)境模擬，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性;通過(guò)信息化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)輔助學(xué)生課后練習(xí)、及時(shí)鞏固知識(shí)，實(shí)現(xiàn)單人訓(xùn)練、多人競(jìng)賽、多人協(xié)同和互動(dòng)交流，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性;通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)軌跡，實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)點(diǎn)掌握情況的統(tǒng)計(jì)與分析，通過(guò)教學(xué)分析和學(xué)情分析，提高教學(xué)評(píng)價(jià)的科學(xué)性。

（二）建設(shè)內(nèi)容

虛擬訓(xùn)練平臺(tái)能為軍校院校中測(cè)繪類(lèi)的專(zhuān)業(yè)提供了良好的虛擬訓(xùn)練教學(xué)環(huán)境，克服真實(shí)環(huán)境中的諸多限制，結(jié)合軍隊(duì)院校儀器操作規(guī)范和部隊(duì)裝備的操作條令要求，運(yùn)用高效的訓(xùn)練室運(yùn)轉(zhuǎn)管理體系，滿(mǎn)足基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)、專(zhuān)業(yè)技術(shù)實(shí)踐和實(shí)戰(zhàn)環(huán)境應(yīng)用技能等方面培養(yǎng)的要求。具體建設(shè)內(nèi)容為：儀器庫(kù)建設(shè)、虛擬測(cè)區(qū)建設(shè)、案例庫(kù)建設(shè)。

1. 儀器庫(kù)建設(shè)

建設(shè)一個(gè)測(cè)繪設(shè)備專(zhuān)業(yè)器材庫(kù)，涵蓋測(cè)繪行業(yè)的各類(lèi)儀器，尤其是應(yīng)用廣泛的中高端儀器，如：水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、全站儀、RTK、陀螺儀、無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，系統(tǒng)提供儀器設(shè)備的展示、操作、拼接安裝功能，學(xué)生可以任意選擇所操作的儀器，進(jìn)行組裝儀器設(shè)備。通過(guò)儀器拼裝操作，使學(xué)生熟練掌握儀器結(jié)構(gòu)、組成，為儀器的使用維護(hù)打下良好基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)員勤學(xué)思考的能力。

2. 多樣化虛擬測(cè)區(qū)建設(shè)

根據(jù)實(shí)戰(zhàn)化需求，結(jié)合部隊(duì)訓(xùn)練場(chǎng)地，建設(shè)多樣化的三維可視化測(cè)區(qū)，讓學(xué)生從全局性上把握測(cè)量區(qū)域的概況。根據(jù)測(cè)繪目的、踏勘情況，自主性地選擇測(cè)繪方法、儀器設(shè)備、手段，克服了傳統(tǒng)二維平面圖單調(diào)的展現(xiàn)方式，讓測(cè)量前的踏勘選點(diǎn)工作靈活呈現(xiàn)，實(shí)戰(zhàn)化虛擬三維場(chǎng)景的呈現(xiàn)，增強(qiáng)了操作訓(xùn)練的體驗(yàn)感和豐富的媒體表現(xiàn)形式。

3. 案例庫(kù)建設(shè)

根據(jù)不同實(shí)戰(zhàn)場(chǎng)景，不同裝備對(duì)測(cè)繪、GIS、遙感的需求，形成案例庫(kù)。圍繞專(zhuān)業(yè)工程對(duì)測(cè)繪的要求，虛擬構(gòu)建測(cè)繪過(guò)程以及對(duì)測(cè)繪工作所需要的應(yīng)對(duì)方法，應(yīng)用案例法，將本專(zhuān)業(yè)的跨專(zhuān)業(yè)的各類(lèi)知識(shí)連接在一起，提升學(xué)生實(shí)訓(xùn)能力。

（三）軟硬件設(shè)計(jì)

1. 設(shè)計(jì)原則

建議采用成熟的、代表主流發(fā)展的、高可靠性的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品，確保設(shè)計(jì)方案在未來(lái)幾年內(nèi)具有先進(jìn)水平。系統(tǒng)具有一定開(kāi)放性和結(jié)構(gòu)化特征，能提供明確和廣泛的系統(tǒng)升級(jí)渠道，確保系統(tǒng)在比較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)可以不斷適應(yīng)教學(xué)和行業(yè)發(fā)展而引起的更新需求。系統(tǒng)采用符合國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品，確保有良好的維護(hù)能力。

2. 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)可采用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。

3. 數(shù)據(jù)庫(kù)和操作系統(tǒng)

可采用的服務(wù)器操作系統(tǒng)有：兼容Windows2000、Windows2003、Windows2008的Server版或AdvanceServer版?？蛻?hù)端操作系統(tǒng)推薦WindowsXP或者Win7或以上版本。服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)可采用SQLServer2000及以上。

三、虛擬訓(xùn)練平臺(tái)教育訓(xùn)練模式

利用虛擬實(shí)訓(xùn)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)教學(xué)信息化，完善信息化教學(xué)在各階段的應(yīng)用。傳統(tǒng)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上增加校內(nèi)互動(dòng)教學(xué)平臺(tái)和任職前頂崗實(shí)習(xí)平臺(tái)的建設(shè)，在信息化時(shí)代下為教學(xué)手段做出新的嘗試，進(jìn)一步完善教育信息化模式。立足教學(xué)需求，提高教學(xué)深度，結(jié)合實(shí)際的教學(xué)內(nèi)容，虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室面向?qū)嵺`教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)、組織、實(shí)施、評(píng)價(jià)過(guò)程，提供的專(zhuān)業(yè)工具軟件和基礎(chǔ)支撐平臺(tái)。對(duì)于課程腳本的設(shè)計(jì)深度，完全根據(jù)學(xué)校教學(xué)需要進(jìn)行調(diào)整。以學(xué)校專(zhuān)業(yè)化的教學(xué)力量為依托，以虛擬軟件成熟技術(shù)與先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用為基礎(chǔ)，通過(guò)項(xiàng)目的頂層設(shè)計(jì)、需求調(diào)研、規(guī)范專(zhuān)業(yè)教學(xué)基本要求、制訂專(zhuān)業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)發(fā)核心課程，不斷提高教學(xué)深度。

根據(jù)人才培養(yǎng)方案明確培養(yǎng)目標(biāo)，按照教學(xué)計(jì)劃分析教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配，結(jié)合教學(xué)對(duì)象進(jìn)行學(xué)情分析，探討虛擬訓(xùn)練平臺(tái)教學(xué)訓(xùn)練模式，如圖3所示，構(gòu)建了兩種主要模式：虛擬輔助理論教學(xué)模式和先虛擬后實(shí)踐實(shí)習(xí)模式。其中，先虛擬后實(shí)踐的訓(xùn)練模式分為單兵訓(xùn)練模式和協(xié)同訓(xùn)練模式兩種。對(duì)于兩種教學(xué)訓(xùn)練模式采用合理的教學(xué)方法、手段和教學(xué)訓(xùn)練步驟，以達(dá)到教學(xué)期望。

（一）虛擬訓(xùn)練平臺(tái)輔助理論教學(xué)模式

1. 利用技術(shù)優(yōu)勢(shì)，直擊教學(xué)難點(diǎn)，輔助課堂教學(xué)

在教學(xué)過(guò)程中運(yùn)用信息化的教學(xué)手段，使得教學(xué)不再局限于課堂講述的方式，有部分內(nèi)容通過(guò)虛擬場(chǎng)景展示更直觀，教師能夠更靈活生動(dòng)地幫助學(xué)生鞏固和理解課堂知識(shí)，為教學(xué)模式改革提供新的可能。在測(cè)繪類(lèi)課程講授中，比如，測(cè)量學(xué)課程教學(xué)過(guò)程中碰到的講授難點(diǎn)有：儀器的結(jié)構(gòu)組成不直觀，在傳統(tǒng)課堂授課中教師通常會(huì)拿儀器設(shè)備以及動(dòng)畫(huà)展示，如果在虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行教學(xué)，通過(guò)虛擬實(shí)訓(xùn)平臺(tái)儀器模型庫(kù)展示儀器各組成部分，拆解儀器，不但能讓學(xué)生對(duì)儀器組成更直觀，也會(huì)加深儀器操作，會(huì)反思為什么要這么操作儀器。同樣，在講授儀器操作過(guò)程中，可以安排在虛擬實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生對(duì)畫(huà)面感等有視覺(jué)沖擊的記憶會(huì)更深刻，配合老師的講解，教學(xué)的效果比在傳統(tǒng)教室更好，再配合一定的外業(yè)實(shí)操，能達(dá)到更好的教學(xué)效果。

2. 增強(qiáng)興趣，增加互動(dòng)，直觀性強(qiáng)

虛擬可視環(huán)境下可以加深對(duì)儀器組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)直觀認(rèn)識(shí)，一套軟件可以在多個(gè)仿真硬件平臺(tái)上使用，為多個(gè)受訓(xùn)人員提供培訓(xùn)，虛擬實(shí)訓(xùn)互動(dòng)的教學(xué)平臺(tái)，能有效提升學(xué)生動(dòng)手操作興趣，強(qiáng)化對(duì)理論知識(shí)的理解和記憶，從主觀上提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。同樣，在測(cè)量的組織實(shí)施中教師通常會(huì)碰到的一個(gè)問(wèn)題是外業(yè)操作場(chǎng)地區(qū)域大，學(xué)生分組外業(yè)測(cè)量后無(wú)法有效快速實(shí)施。利用虛擬軟件模擬外業(yè)場(chǎng)景時(shí)，可以放大、縮小和漫游場(chǎng)景，通過(guò)操作虛擬第一視角，實(shí)現(xiàn)在虛擬測(cè)區(qū)中的人機(jī)交互教學(xué)和漫游體驗(yàn)，瞬間消除因環(huán)境、設(shè)備等條件不足引起無(wú)法直觀教學(xué)等教學(xué)難題。在虛擬平臺(tái)上劃分操作場(chǎng)地和人員分工，展示每一小組需要測(cè)量的內(nèi)容，各組之間重疊的區(qū)域的處理等，能使學(xué)生從整體上確定自己小組的主要任務(wù)和測(cè)量區(qū)域，能快速地進(jìn)行人員分工，這種虛擬場(chǎng)景輔助外業(yè)使組織有力，分工明確，教師指導(dǎo)有序進(jìn)行，提高了效率，為應(yīng)用型人才的培養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（二）先虛擬訓(xùn)練后實(shí)踐操作訓(xùn)練模式

1. 單兵訓(xùn)練模式

單兵訓(xùn)練模式主要是指單個(gè)人員通過(guò)虛擬訓(xùn)練平臺(tái)的操作完成的操作訓(xùn)練。主要操作的內(nèi)容有各種測(cè)量?jī)x器的基本操作、儀器組裝、軟件的基本功能使用等科目。儀器的基本操作包括水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、全站儀、陀螺儀的安置、調(diào)平、瞄準(zhǔn)目標(biāo)、讀數(shù)以及鍵盤(pán)的操作。有的單位配備無(wú)人機(jī)測(cè)繪，通過(guò)單兵訓(xùn)練也可以完成無(wú)人機(jī)的操作訓(xùn)練。通過(guò)單兵訓(xùn)練模式使學(xué)生達(dá)到熟悉儀器的基本操作方法，為后續(xù)實(shí)物操作打下基礎(chǔ)。

2. 協(xié)同訓(xùn)練模式

協(xié)同訓(xùn)練模式是指多個(gè)操作人員通過(guò)虛擬訓(xùn)練平臺(tái)協(xié)同操作共同完成一個(gè)訓(xùn)練科目的操作訓(xùn)練。在測(cè)量學(xué)、工程測(cè)量學(xué)和大地測(cè)量學(xué)課程的實(shí)習(xí)中，通常實(shí)習(xí)科目都需要多人協(xié)同完成，良好的組織和合理的分工是完成協(xié)同科目的基礎(chǔ)，測(cè)繪的科目通常由三到四人組成，比如水準(zhǔn)測(cè)量科目，有負(fù)責(zé)水準(zhǔn)儀器操作人員、立尺人員和數(shù)據(jù)記錄人員。小組人員可以輪流扮演不同角色，這樣每名人員都可以熟悉所有流程和操作。通過(guò)協(xié)同訓(xùn)練模式使學(xué)生達(dá)到熟練掌握多人協(xié)同訓(xùn)練科目，為外業(yè)實(shí)踐操作奠定基礎(chǔ)。

四、結(jié)束語(yǔ)

借助虛擬訓(xùn)練平臺(tái)，解決真實(shí)實(shí)驗(yàn)做不到或難做的，比如高危、高成本、高消耗、操作不可逆、大型設(shè)備等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。虛擬訓(xùn)練平臺(tái)輔助軍隊(duì)測(cè)繪類(lèi)課程的優(yōu)勢(shì)有：先虛擬后實(shí)操，儀器安全性好，學(xué)員掌握了儀器基本操作和規(guī)范要求后，再進(jìn)行實(shí)操訓(xùn)練，避免了操作不規(guī)范造成的故障，保證了儀器安全性。可以有效避免天氣影響，教學(xué)計(jì)劃有序進(jìn)行，通過(guò)虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)的搭建，打破現(xiàn)實(shí)空間、時(shí)間、環(huán)境、資金等等客觀因素的限制，教師能夠輕松安排教學(xué)中所需的實(shí)踐操作課程。結(jié)合部隊(duì)?wèi)?yīng)用，實(shí)現(xiàn)專(zhuān)項(xiàng)化訓(xùn)練，虛擬仿真教學(xué)軟件的搭建實(shí)行軍隊(duì)院校和部隊(duì)共同搭建、共同訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)從教學(xué)資源開(kāi)發(fā)、實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)、資源用上的共建共享，實(shí)現(xiàn)院校培養(yǎng)人才與部隊(duì)無(wú)縫對(duì)接，實(shí)現(xiàn)真正意義上的“教為戰(zhàn)、學(xué)為戰(zhàn)”，以部隊(duì)實(shí)戰(zhàn)需求促進(jìn)行業(yè)人才技能的提升，滿(mǎn)足部隊(duì)人才質(zhì)量需求，降低部隊(duì)培養(yǎng)人才的成本，提升服務(wù)部隊(duì)能力。

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基金項(xiàng)目：中央軍委訓(xùn)練管理部軍事職業(yè)教育在線(xiàn)虛擬訓(xùn)練課程建設(shè)項(xiàng)目“某型導(dǎo)彈裝填運(yùn)輸在線(xiàn)虛擬訓(xùn)練課程”（編號(hào)：2019101）

作者簡(jiǎn)介：康紅霞（1980-），女，漢族，陜西榆林人，碩士，講師，空軍工程大學(xué)防空反導(dǎo)學(xué)院任教，獨(dú)立主講測(cè)量學(xué)課程教學(xué)十余年，研究方向：測(cè)繪、地面導(dǎo)航教學(xué)與科研。