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)實驗室的基本情況，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。但同時也應(yīng)指出，模擬訓(xùn)練有自身的使用特點和局限性，實裝的作用不可替代，虛實結(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］ G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］ A［文章編號］ 1674-9324（2024）04-0042-04［收稿日期］ 2022-10-25

引言

隨著軍隊改革的深入發(fā)展，新時期軍隊人才培養(yǎng)實行軍隊院校教育、軍事職業(yè)教育和部隊訓(xùn)練實踐“三位一體”的培訓(xùn)體制［1］。軍隊院校承擔(dān)著為軍隊培養(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，以多個不同平臺上的多型裝備為學(xué)習(xí)對象，主要包括理論原理、操作使用、組織訓(xùn)練等三個方面的教學(xué)內(nèi)容，目的是使學(xué)員懂艦艇裝備原理、會艦艇裝備操作，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)為實戰(zhàn)化教學(xué)水平不高。究其原因，主要受以下幾個因素的影響。

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和操作運用技能需求是區(qū)別于職業(yè)技術(shù)教育士官和初級預(yù)選士官培訓(xùn)層次的。而目前裝備課的教學(xué)計劃和教學(xué)重點等對此體現(xiàn)不明顯，教學(xué)主要關(guān)注單個裝備的專業(yè)知識，容易造成學(xué)員課程中所學(xué)內(nèi)容與實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發(fā)展的階段，各種新型的裝備大量進(jìn)入部隊。而這些新裝備一般都是優(yōu)先列裝部隊，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)員缺乏實際操作訓(xùn)練。

3.教學(xué)形式單一。對于某些依托實裝的裝備教學(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，也難以激發(fā)學(xué)員學(xué)習(xí)的積極性和主動性，教學(xué)效果不佳［3］。

4.考核評價體系不健全?？己嗽u價是裝備課程教學(xué)的一個重要環(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“平時成績+理論考試+實際操作”的方式，由于缺少裝備，實際操作考核部分不僅科目少，還難以對裝備實戰(zhàn)運用能力進(jìn)行檢驗。

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)新時代部隊裝備的發(fā)展，裝備教學(xué)必須向?qū)崙?zhàn)化靠攏，做到“圍繞實戰(zhàn)搞教學(xué)、著眼打贏育人才”。目前，采用“以虛補(bǔ)實”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)員置身實戰(zhàn)環(huán)境［5］?；谏鲜銮闆r，為提高教學(xué)質(zhì)量，保證無實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)練實驗室建設(shè)

隨著計算機(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)立了專門的裝備實驗室，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)練實驗室的布局結(jié)構(gòu)如圖1所示。

裝備模擬訓(xùn)練實驗室中，作為實際裝備的“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、接近實戰(zhàn)的動態(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裝顯控臺幾乎完全相同的半實物模擬器，從而構(gòu)成了一套大型的人在回路的艦艇裝備半實物模擬訓(xùn)練系統(tǒng)。

整個模擬訓(xùn)練系統(tǒng)由一個統(tǒng)一的導(dǎo)調(diào)臺和目標(biāo)與環(huán)境模擬器、多個訓(xùn)練臺位以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成。導(dǎo)調(diào)臺主要完成作戰(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)臺設(shè)置的目標(biāo)和環(huán)境參數(shù)，運用三維視景仿真技術(shù)，實時生成虛擬的目標(biāo)和海洋戰(zhàn)場環(huán)境。為增強(qiáng)模擬訓(xùn)練的真實性，數(shù)據(jù)庫中預(yù)置了多個型號的飛機(jī)與艦船模型，模擬海洋戰(zhàn)場環(huán)境也可根據(jù)需要變換天時與氣象條件。每個訓(xùn)練臺位即為一臺半實物模擬器，具有與實裝完全相同的外觀、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、自動跟蹤、激光測距、視場切換、對焦、極性變換等功能。整個模擬訓(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)部實時信息傳輸。整體而言，該模擬訓(xùn)練系統(tǒng)可實現(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，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)練實驗室，由專人負(fù)責(zé)日常的全方位管理，做到臺賬、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)，保證每一臺模擬器始終處于良好狀態(tài)。另外，艦艇裝備模擬訓(xùn)練實驗室施行開放式運行管理，鼓勵學(xué)員利用課余時間到實驗室進(jìn)行個人學(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。為更好地實現(xiàn)生長干部人才培養(yǎng)的目標(biāo)，課程教學(xué)團(tuán)隊與一線部隊廣泛交流，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)識現(xiàn)有裝備教學(xué)內(nèi)容與實際崗位需求的差距。然后從頂層設(shè)計開始，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，特別是裝備運用訓(xùn)練，是加深對裝備認(rèn)識和了解的非常重要的方法，因此課程教學(xué)團(tuán)隊大幅增加實踐教學(xué)比例，將其比例提高到了總學(xué)時的40%。

2.改革教學(xué)實施。貫徹以學(xué)員為中心的指導(dǎo)思想，采取了線下與線上、理論與實踐、院校與部隊、實裝與模擬、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，但課時不夠。傳統(tǒng)的現(xiàn)場授課方式難以在有限的時間完整地傳授學(xué)員知識。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。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）理論與實踐結(jié)合。裝備教學(xué)的實踐性很強(qiáng)。改革傳統(tǒng)的先理論后實踐、理論和實踐割裂開來的教學(xué)模式，把課程放到裝備模擬訓(xùn)練實驗室內(nèi)，將理論教學(xué)和實踐教學(xué)結(jié)合起來，在同一空間和時間同步進(jìn)行、交替實施，直觀和抽象交錯出現(xiàn)，做到理中有實、實中有理。（3）院校與部隊結(jié)合。院校理論基礎(chǔ)雄厚，而部隊熟悉學(xué)員的崗位任職需求和裝備訓(xùn)練方法，因此，將院校和部隊結(jié)合起來，實施聯(lián)合教學(xué)，解決院校教學(xué)與部隊實際脫節(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)員缺乏的知識進(jìn)行講授；另一方面，由部隊指戰(zhàn)員把關(guān)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計、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）實裝與模擬結(jié)合。將實裝與訓(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)使用的實踐教學(xué)，實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)隊長期從事成像技術(shù)的科研工作，所在單位實驗室也建有國內(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.加入實戰(zhàn)化教學(xué)元素。實踐課的主要內(nèi)容是單人單裝的裝備運用訓(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，實現(xiàn)理論與實踐的銜接、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)實戰(zhàn)化的教學(xué)情境：一是在單人單裝的裝備運用訓(xùn)練中，根據(jù)給定科目，教員通過導(dǎo)調(diào)臺創(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)臺將不同型號的訓(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)置借鑒了不同的實際操演科目，并進(jìn)行改動和簡化，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操考核、課程學(xué)習(xí)參與度考核、崗位任職能力考核三個方面。理論知識考核在課程結(jié)束后進(jìn)行，采用閉卷筆試方式；裝備實操考核借助導(dǎo)調(diào)臺的數(shù)據(jù)記錄與分析功能，對實踐課中學(xué)員在各訓(xùn)練臺位的作業(yè)情況進(jìn)行實時監(jiān)控和記錄，同時對作業(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)活動的程度，依據(jù)學(xué)員課堂活動的積極程度和質(zhì)量等進(jìn)行評價考核。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)隊將加強(qiáng)與部隊的聯(lián)系，將部隊訓(xùn)法戰(zhàn)法和實際案例融入課堂，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