訓(xùn)練模擬器在院校裝備教學(xué)中的作用研究

申正義 王晴晴 張勇 賀照輝

摘 要：基于訓(xùn)練模擬器的特點(diǎn)，針對裝備教學(xué)中存在的問題，從開發(fā)CBT虛擬系統(tǒng)、構(gòu)建典型裝備分機(jī)模擬系統(tǒng)、研制整機(jī)模擬操作系統(tǒng)等幾個方面對院校裝備教學(xué)中所需的訓(xùn)練模擬器類型及其在裝備教學(xué)應(yīng)用中所發(fā)揮的作用進(jìn)行分析研究。

關(guān)鍵詞：訓(xùn)練模擬器 裝備教學(xué) 作用

中圖分類號：G807 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3791（2015）05（c）0000-00

訓(xùn)練模擬器在一些發(fā)達(dá)國家的軍隊(duì)中使用已久，特別是隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、虛擬現(xiàn)實(shí)等新技術(shù)的發(fā)展，使軍隊(duì)可以把軍事演習(xí)、實(shí)戰(zhàn)演習(xí)和微觀模擬融于一體，創(chuàng)造出一種高度逼真的模擬世界，使士兵如同置身于實(shí)戰(zhàn)環(huán)境，從而獲得最佳的訓(xùn)練效果。

訓(xùn)練模擬器是一個武器系統(tǒng)或某型裝備物理的“模型與模擬”，由與裝備操作相關(guān)的硬件和軟件、以及與其相關(guān)的環(huán)境背景組成，它能夠復(fù)現(xiàn)裝備操作的許多功能特征，用于訓(xùn)練個人或小組的操作技能[1]。訓(xùn)練模擬器可模擬出某個裝備的主要部件，例如飛機(jī)的儀表板或坦克模擬器或是控制顯示設(shè)備。近似逼真的訓(xùn)練模擬器可以代替真實(shí)的裝備對駕駛員、武器操縱員等進(jìn)行訓(xùn)練，使他們掌握在戰(zhàn)場環(huán)境下熟練使用裝備的技巧和技能?？梢栽跓o需高成本和長時間實(shí)裝訓(xùn)練的情況下向?qū)W員傳授基本的操作技術(shù)，既降低了訓(xùn)練成本，又減輕了訓(xùn)練安全壓力。

1訓(xùn)練模擬器的特點(diǎn)

1）具有較大的靈活性。可以根據(jù)人才培養(yǎng)方案規(guī)定的裝備操作課程標(biāo)準(zhǔn)，研制更適用、更合理的訓(xùn)練模擬器材，既具有先進(jìn)性、可靠性，又符合實(shí)踐教學(xué)的要求，能為學(xué)員提供更多的實(shí)踐、實(shí)習(xí)機(jī)會，同時在滿足教學(xué)的條件下也能滿足部分科研的特殊需要。

2）具有超前性。作為專業(yè)實(shí)踐教學(xué)使用的訓(xùn)練模擬器，自然應(yīng)該跟上科技發(fā)展的步伐。在某些方面，還應(yīng)該適當(dāng)?shù)爻耙恍?。裝備設(shè)備一般更新周期長不能做到最先進(jìn)，因而滿足不了一些新開專業(yè)和科研的要求，訓(xùn)練模擬器的研制成本低，可以達(dá)到這個目的[2]。

3）具有及時性。由于院校學(xué)科和專業(yè)調(diào)整，教材內(nèi)容變化較大，需不斷更新裝備設(shè)備，特別是對新設(shè)備的專業(yè)，間題更是突出。訓(xùn)練模擬器的研制周期短，可以及時從事新專業(yè)教學(xué)，較好地解決了這個問題。

4）具有經(jīng)濟(jì)性。裝備設(shè)備，專業(yè)性強(qiáng)，社會需求量小，價格較貴，自行訓(xùn)練模擬器的研制環(huán)節(jié)少，費(fèi)用低，可以使有限的財力、物力用到刀刃上，節(jié)約大量資金，有利于加速學(xué)院專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)境建設(shè)。

5）便于使用和維修。由于訓(xùn)練模擬器相對于實(shí)裝來講，結(jié)構(gòu)相對簡單，且教學(xué)使用人員對研制過程及每個零部件都比較熟悉，能夠熟練掌握訓(xùn)練模擬器材的結(jié)構(gòu)、性能和特點(diǎn)，一旦出現(xiàn)問題，則可以立即排除故障，既不會影響正常教學(xué)，又有訓(xùn)練模擬器材的管理和維護(hù)。

2裝備教學(xué)面臨的問題

裝備教學(xué)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，是面對裝備、面對崗位、針對性極強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)訓(xùn)練，它所需要的實(shí)踐技能不是僅通過理論學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)室教學(xué)就可以達(dá)到的。

目前裝備實(shí)踐教學(xué)中面臨的主要問題包括以下幾方面：

2.1裝備型號多，更新快，訓(xùn)練裝備跟不上部隊(duì)裝備的發(fā)展

裝備正面臨著一個超常規(guī)發(fā)展的階段，各種新型的裝備大量裝備部隊(duì)，各種新型號，新體制不斷出現(xiàn)，給院校的裝備教學(xué)帶來極大的挑戰(zhàn)。特別是部隊(duì)已經(jīng)裝備和即將裝備的大型特種，實(shí)際上不可能配發(fā)到院校作為實(shí)習(xí)裝備，部分新型優(yōu)先保證作戰(zhàn)需要，也不可能配發(fā)到院校。這種情況帶來的問題是，裝備教員不熟悉新型裝備，學(xué)員不了解新型裝備，畢業(yè)后需要再次學(xué)習(xí)，才能滿足第一任職需要。這就要求學(xué)員具有寬口徑的裝備適應(yīng)能力。

2.2學(xué)員多，實(shí)習(xí)裝備少

用于院校教學(xué)的實(shí)裝數(shù)量少，而同一期班的學(xué)員人數(shù)較多，如果每一種裝備都按照傳統(tǒng)的訓(xùn)練模式，需要大量具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教員，以及大量的實(shí)習(xí)裝備，這種條件實(shí)際上是不可能滿足的。這些年的教學(xué)實(shí)踐表明，傳統(tǒng)的裝備教學(xué)方法已經(jīng)到了需要變革的時候了，解決大批量學(xué)員的實(shí)踐教學(xué)，必須找到新的解決問題的方法。

3裝備教學(xué)需要的訓(xùn)練模擬器及其作用

從裝備教學(xué)需求分析，各種必要的訓(xùn)練模擬器及其完成的功能可概括如下：

3.1開發(fā)CBT虛擬系統(tǒng)，了解裝備總體結(jié)構(gòu)和工作特點(diǎn)

雖然型號很多，但基本的組成結(jié)構(gòu)是相同的，作用機(jī)理是相同的。培養(yǎng)寬口徑的裝備技術(shù)人才，關(guān)鍵是讓他們從根本上掌握的基本結(jié)構(gòu)，掌握的工作特點(diǎn)，掌握的信號、控制、監(jiān)控等基本知識，這些內(nèi)容各種雖然在細(xì)節(jié)上有所區(qū)別處理，但總體上是相似的。根據(jù)以上特點(diǎn)，可以以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，開發(fā)CBT虛擬訓(xùn)練模擬系統(tǒng)，用多媒體互動的方式，向?qū)W員展示的內(nèi)部組成和工作特性，這種方式可以滿足大量學(xué)員同時學(xué)習(xí)的需要，可以從視覺和心里上解除設(shè)備的神秘感[3，4]。

3.2構(gòu)建典型分機(jī)模擬系統(tǒng)，掌握裝備維護(hù)保障基本技能

工程類學(xué)員，要求必須掌握維護(hù)保障的基本技能。也就是說，必須具備基本的維護(hù)修理能力，這種能力需要通過實(shí)際動手訓(xùn)練才能培養(yǎng)。以往的裝備教學(xué)中，絕大部分的時間是花在這個方面，但用于訓(xùn)練的設(shè)備數(shù)量和裝備的實(shí)習(xí)條件制約了這種實(shí)踐教學(xué)的效果。如果以典型裝備的分機(jī)為基礎(chǔ)，構(gòu)建分布式的模擬實(shí)習(xí)系統(tǒng)，例如雷達(dá)固態(tài)發(fā)射模塊實(shí)習(xí)模擬器、行波管發(fā)射機(jī)實(shí)習(xí)模擬器、波形和上變頻模擬器、信號處理模擬器等專業(yè)化的實(shí)習(xí)模塊，可以解決實(shí)習(xí)裝備數(shù)量少，操作困難的問題。

3.3研制整機(jī)模擬操作系統(tǒng)，熟練裝備戰(zhàn)技術(shù)操作方法。

工程類學(xué)員，除了要掌握的維護(hù)保障技能外，還應(yīng)該具備充分挖掘技術(shù)潛力，完成戰(zhàn)術(shù)任務(wù)的能力。具體而言，就是利用的技術(shù)特性，在復(fù)雜電磁環(huán)境下充分發(fā)揮性能的能力。這就要求學(xué)員必須在前兩種訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，熟練掌握某個特定型號的操作和控制方法。這種訓(xùn)練在有條件的時候可以以實(shí)裝為基礎(chǔ)，構(gòu)建模擬實(shí)習(xí)平臺，但在實(shí)裝無法用于訓(xùn)練時，就必須研制整機(jī)操作訓(xùn)練模擬系統(tǒng)。

4結(jié)語

大力開展訓(xùn)練模擬器的研制和應(yīng)用，是解決軍事院校實(shí)習(xí)裝備不足和提高實(shí)踐教學(xué)效益的有效手段，從長遠(yuǎn)看，訓(xùn)練模擬器將會成為提高軍事院校學(xué)員專業(yè)實(shí)踐能力不可缺少的重要教學(xué)設(shè)備[5，6]。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 馬蘭，趙宏宇.淺議軍事訓(xùn)練模擬仿真技術(shù)人才培養(yǎng)[J].繼續(xù)教育，2012（7）：59-61.

[4] 陳金山.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在美軍單兵訓(xùn)練中的應(yīng)用及啟示[J].軍事體育學(xué)報，2014，33（1）：73-74.

[5] 安興，李剛，徐林偉，等.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在美軍模擬訓(xùn)練中的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展[J].電光與控制，2011，18（10）：42-46.

[6] 謝興禮，張明伍，舒波.復(fù)雜電磁環(huán)境下防化兵模擬訓(xùn)練問題研究[J].昆明陸軍學(xué)院學(xué)報，2010，（3）：37.

申正義：（1982-）男，山西五臺人，講師，碩士，主要研究方向?yàn)槔走_(dá)信號處理、模擬訓(xùn)練系統(tǒng)設(shè)計(jì)。