王 欣,方 东
STK软件在汽车士官军事理论课程教学中的应用
王 欣,方 东
(蚌埠汽车士官学校 司训勤务系,蚌埠 233011)
针对汽车士官学员的军事理论教育存在教学方式单一、教学内容抽象、学员不易及时吸收等问题,本文探索将STK软件应用于汽车士官军事理论课程教学中来解决上述问题的可行性。随着STK软件技术的不断推进,其在士官教育教学中的应用研究日益成为人们关注的焦点,也为汽车士官教育专业课程教学改革提供了一个新的思路和方法。本文从理解STK软件功能特点入手,依据课程特点,探究了STK软件对汽车士官教育专业课程教学的影响以及应用前景,提出了教学实践策略建议。
汽车士官教育;专业课程;实践教学;STK技术;应用研究
汽车士官教育军事理论课程对于士官学员而言难度较大,较为抽象,由于受制于教学资源、条件等诸多限制,教学效果难以保证。为解决这一现实问题,文献[1-3]均给出了采用虚拟仿真技术构建贴近真实的教学训练环境,从而使教学对象身临其境,有更为直观的感性认识从而确保教学目标实现的方法。在实践中我们尝试利用STK技术的先进功能积极探究其在军事理论课程教学中的应用,将实践教学环境、教学过程进行仿真,实现将战场搬进课堂,为学员提供一种参与性强、主动式、开放式的教学环境[4,5]。当前,我们利用STK技术的行动模拟与仿真功能开发的三维仿真软件已成功应用于教学,如以三维或者二维的形式展现运输行动进程、行动要素、行动流程、行动环节等,使抽象的理论形象化、直观化,大大激发学员的学习兴趣,进而提高军事理论课教学质量和效益。
STK(Satellite Tool Kit)技术由美国AGI(Analytical Graphics)公司开发,主要用于二维、三维仿真和系统分析,它已经广泛应用于航天、情报、雷达、电子对抗、导弹防御等诸多领域。
一是STK软件具有较强的分析能力、方便的数据输入输出方式,可以进行逼真的三维显示,并可以进行高效便捷的操作,在空间目标监视、武器飞行性能仿真、飞行轨迹覆盖分析、打击效果评估等方面得到了广泛的应用[6]。
二是STK软件具有很多针对具体武器装备的三维仿真模型,并且能够提供高精度的地形图。如在运输勤务课程实践教学中,可以通过设置场景,对运输保障行动进行二维、三维显示,可以依据想定和参数模拟行动,使运输勤务教学内容更加具体直观,便于学员接受。
三是STK软件具有高逼真仿真功能。如在军事基础理论课程教学中,利用STK的高逼真仿真功能,能够较为形象地将具体的军事行动过程以三维动画的形式展现出来,这样一方面可以结合具体的知识要点,进行多视角、多方位的细节展示,使学员有较为直观的印象;另一方面学员可以根据自己的想法,向教员提出要求来改变仿真的参数(如行进车队速度参数),进而改变仿真的结果(车队运行路线),学员参与性强,学习兴趣浓厚。
目前,针对士官学员的军事理论课面临诸如理论教学课时普遍不足,教学资源分布不均、共享性低、教员与学员交流缺乏、传统单项传授枯燥无味、学员缺乏自主学习和创新能力等问题。导致这些问题的原因是多方面的,其中有些问题不容忽视,如,普遍认为,实践教学必须在野外实兵、实装、实景条件下实施,而忽视现代先进的仿真技术(如STK软件的仿真功能)可以“仿造”近似实兵、实装、实景条件,将训练场搬入课堂,使学员“足不出户”进入实践教学环节,完成教学实践任务。
在军事理论课程教学领域,STK软件的应用扮演的是支持服务的角色,能够实现课堂、虚拟训练场、虚拟战场和学员个人计算机终端随时从依托STK软件开发的软件库中调用和存储教与学资源的同时,最小化终端设备需求,并保证教员与学员的信息安全,在课堂上有效地开展实践教学和互动学习,创造更好、更有效、更加人性化的软、硬件支撑环境。即学校只需提供可以运行STK软件的终端设备(如个人电脑)和网络,学员就能随时进行实践学习和互动交流。走开STK软件在专业课实践教学中的应用之路,不仅能解决实践教学资源不足等问题,还能让学校士官教育教学工作具有更大的灵活性和开放性,也有利于提升学员自主学习和协作学习能力。我们认为,STK软件在专业课实践教学中的应用,不仅仅是实践性教学方法手段的变革,很可能将改变士官教育实践性教学模式,至少也可以作为传统实践性教学方式的有益补充。
在军事理论课程教学中,结合STK软件,利用其信息存贮、自动查询、智能运算和直观三维仿真等功能,能够根据特定地区地理空间的真实数据,从而直观真实的模拟行动和态势,并且实时动态的生成电子沙盘模型,还能立体形象的显示地势高低起伏。后勤基础课程实践教学,可根据作业想定,以标号或仿真模型的形式显示战场部署保障要素与保障态势细节,如敌对双方保障力量部署、力量编成、道路使用区分、重点目标防护、后勤库所配置位置等。可依据作业构想与设计,实时模拟、显示各层次各方向部(分)队机动保障行动,能直观高速的重现作战运输保障进程,克服理论讲授空对空、图上作业效率低、沙盘演示时间长等情况;可客观、逼真的模拟运输保障环节、保障流程与要素,在一定程度上替代实践性教学环节;可依据想定构想,提供科学的、近似真实的战场环境信息平台,便于学员以不同角色和身份进入并开展作业[7];也可以依托该软件广泛开展研究式、启发式、讨论式教学,通过参数的调整迅速便捷的生成与改变仿真结果,培育学员的探索精神、创新意识和定性与定量分析习惯。
下面给出一个STK软件应用于汽车士官军事理论课程教学的实例,例如结合教材中有关部队机动的内容进行仿真分析,这里假定仿真内容为部队行军时反敌卫星侦察。系统仿真参数如下:
部队预定的行军路线是从北纬39.95°,东经113.63°出发,到北纬38.44°,东经110.71°终止,以摩托化方式行军,行军速度为15米每秒,车队长径为1km。假定仿真时间为2011年6月1日12:00到2011年6月1日18:50,仿真步长设置为1秒。假定有两种侦察卫星对该部队的行军进行侦察,具体卫星参数按参考文献[8]的方法进行设置,如表1,设置卫星轨道、星下点轨迹和覆盖情形为不可见。
表1 侦察卫星参数[8]
图1 二维、三维仿真场景
建立的场景仿真图如图1,两张图展示的是光学成像卫星正在对车队进行照相侦察,接下来对两颗侦察卫星的对车队行进途中的侦察进行仿真。仿真结果以报告的形式给出,具体方法是添加星座对象constellation,将两颗卫星加入,这两颗卫星就组成了一个星座,接着建立链路,将车队与卫星星座组成一个链路,然后以覆盖时间为对象进行链路计算,从而生成该星座对部队车队路线的侦察情况,得出的结果如图2所示。
图2、3中给出了两颗卫星对车队的侦察时间报告,从该报告中可以清楚地看出具体卫星对车队的侦察情况,图2中分别给出了两颗卫星对车队进行侦察的起始时间,以及侦察所持续的时间。图3则以时间轴的形式(横坐标为场景生成时间,纵坐标上点为卫星到车队的侦察链路),给出了两颗卫星对车队进行持续侦察的时间,横线间的空白部分为侦察间隙,即部队的安全机动时间。具体说来为,部队行军途中不被卫星侦察到的具体时间段为2011年6月1日的12:26:12-13:39:05,13:58:10-15:18:08和15:28:24-16:58:30,需要注意的是这里使用的是格林尼治时间,换算成北京时间需要加上8小时。
通过给学员进行直观的场景显示后,就可以结合有关防敌卫星侦察的具体措施进行讲解,例如可以根据安全时间计算出部队行军到的具体位置,然后针对侦察卫星可以采取哪些反侦察手段,如进行伪装或者规避,改变行军路线等方法。也可以让学员提出要求,改变仿真的结果,从而提高学员的参与性,并将课本的知识进一步生动化。将军事基础理论课程中枯燥的理论知识与部队具体的行动相结合,改变了以往军事理论课程教学中单调而乏味的说教式教学。
图2 链路计算报告表
图3 链路计算示意图
STK软件在汽车士官军事理论课程教学中的应用虽刚刚起步,但显示出较好的教学效果,有助于学员对专业应用理论知识的理解与掌握,有效提高了学员对专业课教学的感性认识和形象记忆,充分调动了学员参与专业课实践教学的积极性与主动性,一定程度上提高了军事理论课程的教学效果与质量。
[1] 徐志清.多媒体技术在高职计算机教学中的问题及其对策[J].软件,2013,34(12):270.
[2] 刘静静,夏涛.轨道交通仿真教学培训系统设计[J].软件,2012,33(1):120-122.
[3] 张俊.应用VM构建虚拟的计算机实习环境[J].软件,2012,33(2):39-41.
[4] 黄守国,杨伟,郑爱军.建立仿真系统改革传统教学模式[J].石油教育,2008(4):27.28.
[5] 王前,李俊林,王红明.STK在作战模拟与仿真课程教学中的应用[J].空军雷达学院学报,2011,25(1):69-70,73.
[6] 杨颍,王琦.STK在计算机仿真中的应用[M].北京:国防工业出版社,2005.
[7] 李志强,吴曦等.基于信息系统体系对抗STK基础仿真应用[M].北京:军事科学出版社,2014.
[8] 代明鑫,王雪松,张文明.基于STK的侦察卫星预警系统设计与仿真[J].计算机仿真,2007,24(11):8-12.
习近平就高校党建工作作出重要指示强调坚持立德树人思想引领 加强改进高校党建工作
第二十三次全国高等学校党的建设工作会议28日至29日在京召开。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平作出重要指示强调,高校肩负着学习研究宣传马克思主义、培养中国特色社会主义事业建设者和接班人的重大任务。加强党对高校的领导,加强和改进高校党的建设,是办好中国特色社会主义大学的根本保证。习近平指出,办好中国特色社会主义大学,要坚持立德树人,把培育和践行社会主义核心价值观融入教书育人全过程;强化思想引领,牢牢把握高校意识形态工作领导权;坚持和完善党委领导下的校长负责制,不断改革和完善高校体制机制;全面推进党的建设各项工作,有效发挥基层党组织战斗堡垒作用和共产党员先锋模范作用。各级党委和宣传思想部门、组织部门、教育部门要加强对高校党的建设工作的领导和指导,坚持党的教育方针,坚持社会主义办学方向,加强和改进思想政治工作,切实把党要管党、从严治党落到实处。中共中央政治局委员、中央组织部部长赵乐际主持会议并宣读了习近平总书记重要指示。中共中央政治局委员、国务院副总理刘延东在会上作主报告。她指出,要认真贯彻落实习近平总书记关于高校党建工作重要指示精神,切实加强和改进高校党建工作,充分发挥高校党委在深化综合改革、建设中国特色现代大学制度中的领导核心作用。坚持正确办学方向,深化改革创新,加强制度建设,夯实基层基础,狠抓作风建设,推动制度治党和依法治校有机结合,扎实开展党风廉政建设,不断凝聚高校内涵发展的强大动力,努力开创高校党的建设工作新局面。中共中央政治局委员、中央宣传部部长刘奇葆出席会议。各省、自治区、直辖市和新疆生产建设兵团党委组织部、党委宣传部分管负责同志,党委教育工作部门主要负责同志,中央和国家机关有关部门单位负责同志,解放军总政治部有关部门负责同志,部分高校党委书记和校长代表等出席会议。
新华网北京12月29日
Application of the STK Software in the Teaching of Military Theory Course for the Automobile NCO.
Wang Xin Fang Dong
(Dept. of Driver Training And Service,Bengbu Automobile NCO Academy,Bengbu 233011,China)
This article aims to the problems of contents being teaching methods being single,abstract and difficult for the sergeant cadets to absorb in the teaching of military theoretic,whether the application of the STK software in the teaching of military theory course can solve the problems above is investigated.As the STK technology continues to advance,the research on application of the STK technology in the NCO education has increasingly become the focus of attention,which also provides a new idea and methods of the reform of the professional courses education of the vehicle NCO. From the understanding of the STK Technology,the effect of the STK technology on the professional courses of the vehicle NCO teaching and application prospect is explored in this paper,the teaching and practicing strategies is given.
the Education of the automobile NCO ; professional courses; practical education; the STK Technology; the research on application of
王欣,男(1985-),安徽蚌埠人,硕士,蚌埠汽车士官学校训练运用室助教,研究方向为军事教育、模拟训练、作战仿真。方东,男(1976-),安徽无为人,硕士,蚌埠汽车士官学校训练运用室讲师,研究方向为军事教育、模拟训练。