基于VR技术的航空装备教学模式探析

赵智明 李传良 杨安元

摘 要：航空装备教学覆盖了飞行原理、飞机构造及飞机维护的知识和技能，传统的教学模式效率低下且教学效果不理想，不能满足新形势下部队装备快速发展换代的现实需求。本文在总结对比VR技术应用于培训、教学的一些具体实例和经验做法的基础上，探索适应士官人才培养特点的基于VR技术的航空装备教学模式。针对某装备结构原理虚拟仿真教学平台的建设实例，从建设内容、实现的功能，提出了一套可讲解、可实习、可操作、可训练、可考核、可量化的具体模式建议，取得了较好的效果。

关键词：VR;航空装备;教学模式

中圖分类号：G424         文献标识码：A

当前，士官人才培养的要求越来越高，传统的教学模式已经不能适应新形势下部队的需求。如何瞄准新装备，采取现代信息技术，结合部分实装，建设现代化的半实物仿真模拟教学条件;如何找准信息化教学条件建设的需求点，探索行之有效的信息化教学模式，成为末端落实的着力点。

1适应士官人才培养特点的基于VR技术的装备教学模式探析

近年来在航空装备教学条件建设方面，面临建设速度跟不上装备发展速度的突出矛盾。VR技术的蓬勃发展为解决这一矛盾带来了希望。同时，虚拟教学是一种具有很强的实践性和创造性的教学活动，对于提升士官的装备维修能力、岗位适应能力都有很大的帮助。

航空装备的教学综合程度比较高，既有理论又有实践。借助VR技术，将理论和实践融合起来，在一个平台上来展现，真正实现教员、学员和虚拟资源的多元结构，建立一个让学员成为真正的学习主体和中心，教员为辅助引导的模式。同时，确保教员能够方便转换到新模式下教学，实现新模式与传统模式的融合，避免“你建你的，我上我的”。

基于VR技术的“混合式”教学模式很好的解决了以上问题。（如图1所示）该模式充分考虑了传统教学模式的优点，又将VR技术有机融合到中间环节，从而形成一个有效的闭环。教学参与者的任务详细明确，非常便于具体实施。

2某装备结构原理虚拟仿真教学平台的建设及应用

2.1建设内容

整个平台由前台仿真教学系统和后台综合性管理系统两部分组成。为教员和学员提供可讲解、可学习、可操作、可训练、可考核、可量化的手段。

2.1.1前台仿真教学系统功能

（1）登录功能。

（2）模块选择。登录成功后进入模块选择页面，主要模块有资源中心、结构及原理展示和理论考核。

（3）资源中心。主要是对装备的基本信息进行介绍，采用图文以及表格等形式介绍此装备的性能以及其他信息。同时具备知识存储功能，即能够构建系统的资料中心，对与装备相关的所有信息进行整理汇总，便于学习者进行分类查阅学习，资料类型包括文档、图片、视频等形式，并能够通过后台进行管理更新，包括添加、删除等。

（4）结构及原理模块。通过三维建模技术将装备按照1：1真实比例还原到虚拟环境中。用户通过鼠标移动到相应部位后，该部位会高亮显示并带有标签标示，鼠标单击高亮显示的模型可以查看该部分的相关信息。三维实时运行动画可以完整模拟各个部件的动作，并且在整个的运转过程中可以通过透视的方式来查看内部运行原理。动画模拟过程中借助鼠标可完成缩放、旋转、拖动等操作。

（5）考核。理论考核可以选择在线模式和离线模式。离线模式用于自我测试，用户可以通过章节进行随机抽题，所有的测试结果不会上传到后台。在线模式用于随堂考核，选择需要测试的章节，系统会随机抽取相应章节的题库让学员进行答题。

2.1.2后台综合管理系统

搭建一个综合性的管理系统，可对人员信息、登陆时间、组织架构、组织权限、考试试题、考试成绩、资源上传、系统日志等进行统一管理。

3总结

（1）该平台选取2019级机械专业作为试点进行试用。相比传统教学模式而言，该模式在教学效率上提高了40%以上。

（2）基于VR技术的教学模式应当充分融合传统教学模式。信息技术辅助教学模式具有很大优势，但是目前基于网络数字学习平台还是不能完全取代课堂教育形式。

总的来说，该教学模式非常适合于航空装备教学，效果达到了预期。从教学内容的展现方式到考核和评价形成了一个闭环。容易实现跟传统课堂的融合，便于教员接受和使用。

参考文献

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