构建多样式航空机务实验教学模拟中心探索

王志乐 孙忠云

摘  要 模拟训练器材和仿真训练系统已成为军事工程技术院校教学训练与实验室建设的主要技术手段之一。根据航空装备机务保障人才任职教育的特点，分析机务人才培养的特殊要求，提出多样式实验型航空机务模拟中心建设体系及配套资源库的建设内容。围绕以航空机务实验教学模拟中心为平台如何培养岗位任职教育特色人才的问题，阐述航空机务实验教学模拟中心的功能和定位、保障管理工作、对提高教学水平与人才培养质量的作用，对中心的建设思路、实验及训练体系的新功能、能力教学的新模式进行理论探索。

关键词 任职教育;航空装备机务保障;机务模拟教学中心;虚拟仿真实验系统;实践教学;实验教学;任务驱动管理模式

中图分类号：G642    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2020）20-0010-03

Abstract Simulation training equipment and simulation training sys-tem have become one of the main technical means of teaching trai-ning and laboratory construction in military engineering colleges. According to the characteristics for vocational education of aviation equipment maintenance support personnel， analyzes the special re-quirements of maintenance personnel training， the construction of multi-mode experimental aviation simulation center and its suppor-ting resource library is proposed. How to cultivate characteristic ta-lents in post service education based on the platform of Aeronautical experiment teaching simulation center， the paper expounds the func-tion and location， guarantee and management of aeronautical experi-ment teaching simulation center， and its effect on improving teaching level and talent training quality. The construction idea of the simula-tion center， the new functions of experiment and training system， and the new mode of capability teaching are explored theoretically.

Key words vocational education; aviation equipment maintenance support; aeronautical simulation teaching center; virtual simulation experiment system; practical teaching; experimental teaching; task driven management mode

1 航空装备保障人才培养需求特点

航空装备機务保障是一个技术含量高、实践性强的军事技术专业[1]，随着海军航空兵新型三代机、舰载机等列装部队后对航空机务保障人才的专业技能要求更高，机务保障专业的教学训练也需要根据新型装备的技术特点不断创新，使毕业学员能够快速适应部队机务维修与保障岗位[2]，真正瞄准部队需要，培养能打仗打胜仗的各类装备保障人才。

当前，军队院校仍在改革转型期间，而海军航空大学青岛校区在这次改革中的办学定位和使命未变，仍然是显著的任职教育特征，且任职教育的地位得到更加巩固和发展。在新的强军建设时代背景下，围绕部队需求、人才任职培养特点，建设新型机务模拟教学中心，是为部队现代化建设服务的教学、科研实体，也是展现科技水平的窗口和条件建设的重要指标[3]。

2 突出人才培养特征，探索模拟中心建设新思路

航空机务保障人才主要在部队一线从事航空装备操作使用、排故检测、维修保障、通电检查、组训管理等工作[1]，在工作环境、工作对象、工作标准与保障方法等方面，是典型军事任职教育。因此，人才培养需突出航空人才专业特色和实践性特征[4]。为适应这一特征，需要探索建设新型机务模拟教学训练中心。

机务人才培养特殊要求  当前，部队新列装机型的机载设备或系统的集成度、复杂性不断提高，其维修保障对象都是高新技术装备[5]，对航空机务人员的专业技能水平要求越来越高，部队又希望机务人员尽快提高作战保障能力和维修训练效率。

航空装备维修保障能力内涵包括基本维护技能、基本保障能力和综合保障能力[3]。其中，基本维护技能包括机载设备的拆装、维护、保养能力，以及外观检查、通电检查和发现故障的能力;基本保障能力包括对机载设备的电路检测和性能调整及分析、判断、排除一般性故障的能力;综合保障能力是指具有设备排故和设备交联排故的能力，以及初步的多机种保障能力。

机务安全文化作为一种人文教育，贯穿整个机务人才培养的全过程。机务保障工作事关飞行安全，责任重大，但工作环境差、单调重复且强度大[3]。这就要求机务模拟教学中心的建设要加强文化警示教育、規章制度教育、先进事迹或者案例教育等，可以采用专门手册、挂图、喷图进行教育，也可以建立专门的教材。利用机务模拟教学中心培养学员的机务保障综合技能时贯穿安全文化教育，培养学员的敬业精神和严谨的工作作风。

教学保障条件面临的难题  当前，教学装备与部队装备不同步、不配套，训练模拟器材质量不高，实验教学条件保障不够等问题客观存在，原有的专业教学训练体系存在许多薄弱环节。

1）当前院校航空机务专业实验室配备的装备仍然以老机型上的老型号装备为主，远远落后于部队的装备发展，制约了实验、实践训练教学内容的更新，导致机务实践教学内容体系不能完全满足新装备教学的要求和部队对人才培养的要求。

2）模拟训练器材质量不高，无法满足机务训练技能、排故技能和综合保障能力的培养。原有的机务模拟训练器材主要实现通电检查和输入式典型故障设置，各专业建立的模拟训练器材软件模型接口不统一，导致无法通过训练器材进行原理教学、排故教学、检测与分析教学等，尤其是不同航空装备交联系统的排故与检测。

3）模拟训练中心不具备实验性教育功能。现有模拟训练器材主要是按一定逻辑完成设备功能的模拟仿真，展现给学员的是交互训练过程中的现象，侧重的是流程操作的规范性训练，设备的原理无法展现，学员无法参与原理型设备的检测维修，无法知道设备原理机制，因此无法对设备的设计原理进行改进性实验，也就无法锻炼加装改装设备的能力。

多样式实验型机务中心建设体系  依据人才培养目标，把提高人才综合素质、培养创新精神和实践能力作为装备保障教学的主要目的[6]，根据航空机务保障专业的特殊要求与装备教学面临的现实难题，建立一个适应航空装备发展要求、符合机务任职岗位教育规律的多样式装备实验型模拟训练教学中心。

1）依托学院模拟器技术研发团队和各机型航空机务专业教研室，从教学需求、训练需求、实验需求进行综合考虑、统筹设计，将机务中心按类别、机型、任务进行科学的体系规划，针对同型号不同系列的飞机，可以建立通用的座舱模拟器。可以依托学院现有力量自主研发，配备先进的虚拟现实体验装置。利用学院现有机型的虚拟仿真训练系统、机务模拟器、专业设备模拟器、战术模拟训练系统等，以及各教学单位协调的机载实装模型和机载设备接口等资源，选取典型的三代机型号，建立仿真粒度较高、性能稳定、科目完整、训练模式多样、扩展性好的通用型模拟器和专业型模拟器，逐步建立起部队主装的、教学急需的、实验可用的新装备机务模拟教研中心，这些机务模拟教学系统能够与各专业教研室机载设备仿真训练系统和航空理论教学系统进行联网、系统融合。

在建设过程中，可以充分发挥军民融合的发展思路[7]，在调研专业的模拟器研制公司过程中，吸收军民融合的最新研制成果，也可以采取军民合作的方式开展中心的建设。

2）加强机务设备的原理动态系统建设、设备故障模拟和综合故障检测系统建设。在实践教学中通过机务模拟教学系统实现通电检查、维修教学、VR拆装训练时，动态原理图能够实时反映飞机工作状态、机载设备参数的实时状态，使原理图与机务模拟器、综合故障检测系统在原理上保持一致，在数据和状态上保持一致，使该中心的建成能够满足专业实验教学、原理教学，提高人才岗位培养的效率和质量。

3）基于机务模拟教学中心建设实用性教学资源库，支持多样化的实践实验模式，主要包括演示性实验教学、引导式教学训练、操作性实验教学、研究性实验教学、综合型实践教学[8]。这就要求模拟器和虚拟仿真训练系统、辅助教学系统配套建设，在建设过程中要注重软件资源建设。

3 强化实验实战职能，发挥中心体系新功能

任务驱动管理模式  实验型机务模拟教学中心以教学任务为驱动，需要一套完整的管理模型[4]，同时依托院校研发机构或者专门的保障机构对中心进行管理和保障，并参与任务分配和教学训练保障过程，也可以承担部分机务实验教学，主要模型如图1所示。

该机务实验型教学中心的模拟系统包括两类：机务模拟器（实物仿真设备）、VR维修保障模拟训练系统（虚拟仿真软件）。将这些模拟训练系统统一纳入中心的模型库进行统一管理、统一调度使用、统一维护保障，有利于提高系统使用率，确保设备正常运转。中心建立法规管理库，对受训对象按专业、课时、分组等方式进行训练前培训，培养学员的法规意识。虽然是模拟装备的法规教育，但是必须按照实装机务工作的法规要求进行培训。

任务驱动管理模式是指由教研室根据课程、对象模型（学员层次），通过虚拟仿真实验教学平台制定训练目标和机务实验教学模拟设备需求，并上报教务管理单位，由教务管理单位统一安排时间，目的是提高模拟训练中心的利用率。为了更好地评价多样式机务实验教学模拟中心的实验、教学训练效果，中心建设有过程控制和训练评估系统，通过可控、可评的方式对教员教学、学员的法规学习、模拟训练、实验操作、实验改装等多样式机务教学活动进行综合评价，用于优化机务实验教学中心的资源。

全面支持教学实验环节  多媒体教学、实物展示教学以及旧机型旧装备用于新机型的教学环节，已经不能满足当前为以任职教育人才培养为目标的实践性教学环节提供实验支持、技能训练支持[9]。

一是面向实战需求，必须要建设相应的模拟实验平台、机务模拟器和专修室，实现对飞机勤务保障、维修保障科目的实践性教学提供平台支持。

二是紧贴技术发展前沿，做好需求设计和新技术应用论证，保证实验训练中心具有可持续发展的关键环节，其核心技术要与时代的高端和新兴的科学技术发展紧密联系，机务教学中心各平台和装备能够在教学训练、维修保障实验和科研工作中得到应用，为技术工作、战斗力生成提供导向和支撑作用。

三是模拟装备教学、实验维修教学与课堂教学并重，改革机务保障专业装备教学内容，建立主干实验课程体系、实践课程体系，加大实验教学的投入等。

当前，各种信息网络技术的迅猛发展，特别是网络技术与云技术的结合，为开展各种模拟训练提供了有益支撑[5]，

也为虚拟仿真实验系统的技术拓展提供了解决方案，也是实验型机务教学中心可持续发展的关键技术。在机务训练中心，基于云的计算机虚拟仿真实验教学平台可以很好地解决上述问题[10]，该平台主要由机载设备组成原理、机载设备工作原理、设备线路图等虚拟仿真实验资源库、故障开发虚拟仿真实验系统、VR维修训练系统及电子电工基础仿真系统、云计算网络等组成，可以将平台的虚拟仿真实验教学资源和各种模拟训练系统进行同步联网训练。

支持能力积累的实践教学模式  实验型机务模拟教学中心是为了提高学员实践操作能力，让学员进行岗位模拟实习而建立的[11]，提高学员通电检查、分析问题和排故检查的能力。中心既是学员实践、实验培训基地，也是教员创新教学模式的培训基地[12]。因此，应该利用模拟教学中心实现理论教学与能力教学有效融合，增加装备模拟教学训练的课程量，培养综合保障能力与职业素养和谐发展的一流机务人才队伍。

在机务保障专业教学过程中，注重能力的积累是学员适应岗位的重要环节。能力积累的实践教学不能仅仅理解为学习技能，而是要理解为学习综合的维修保障行动能力，包括：

1）对工作过程的整体理解能力;

2）充分利用资源有计划地完成任务的能力;

3）对维修保障过程中的问题的识别与解决能力;

4）对维修保障方法改进的能力与对任务的执行能力;

5）在实践教学过程中加入实验型学习，注重能力的积累;

综合能力积累的实践教学内容需要创新实践教学模式，实践教學不是理论知识学习结束后的实践，而是要建立在实践中学这一专业课程展开的逻辑主线。航空装备保障作为专业性很强的技能，其各专业课程的实践实验教学是最能有效体现能力本位教学思想的课程模式，因为该模式改变了学习的形态，实现了学习逻辑从理论知识的积累向能力积累的转变，在能力积累的过程中掌握理论知识。

4 结束语

提高军队任职岗位人才培养质量，还需要加强实验教学队伍建设，依托机务实验教学模拟中心建设实验型、训练型教员队伍，这是航空机务专业实验教学体系的又一核心。该教学队伍是院校模拟训练、VR维修训练、故障检测训练、实验检测教学、综合训练的主体，是完成实验教学、机务训练的依靠力量，队伍的结构、素质如何，直接影响实验教学的质量、水平和效益，因此必须把院校实验教学队伍建设作为机务任职教学训练中心的关键抓紧抓好。实验型教学队伍由教员队伍、模拟中心管理队伍、实验教学技术队伍三部分组成，在实验教学、实践教学中做到机务管理、机务文化、机务技能的融合培养。

参考文献

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