依托训练模拟器的装备课教学改革与实践

韩宏伟　孙春生　张爽

［摘 要］ 为提高装备教学效率和人才培养质量，将模拟训练系统引入装备课程教学，探索依托训练模拟器的教学改革方法和手段。介绍了所建设的装备训练模拟器专业实验室的基本情况，以及课程教学改革的具体策略和做法。教学效果表明，依托训练模拟器的教学改革，提高了装备课的教学质量和学员的岗位任职能力。但同时也应指出，模拟训练有自身的使用特点和局限性，实装的作用不可替代，虚实结合更好地提升裝备教学效果。

［关键词］ 装备课；教学改革；训练模拟器

［基金项目］ 2023年度海军工程大学教育科学研究课题（NUE2023ER34）

［作者简介］ 韩宏伟（1983—），男，河北邯郸人，工学博士，海军工程大学兵器工程学院讲师（通信作者），主要从事光电成像技术研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A［文章编号］ 1674-9324（2024）04-0042-04［收稿日期］ 2022-10-25

引言

随着军队改革的深入发展，新时期军队人才培养实行军队院校教育、军事职业教育和部队训练实践“三位一体”的培训体制［1］。军队院校承担着为军队培养高素质新型军事人才的艰巨使命。海军工程大学承担着为海军培养专业高等教育生长军官的任务，装备课是该专业的岗位任职课，以多个不同平台上的多型装备为学习对象，主要包括理论原理、操作使用、组织训练等三个方面的教学内容，目的是使学员懂舰艇装备原理、会舰艇装备操作，能组织完成舰艇装备训练，从而将所学知识与舰艇装备结合并转化为岗位任职能力。

一、装备课教学现状

我校在装备课教学过程中还存在许多与培养懂原理、会操作、能指挥的高素质新型军事人才的要求不相符的问题，集中表现为实战化教学水平不高。究其原因，主要受以下几个因素的影响。

1.教学定位不准确。我校的专业培训层次为生长干部学员，其未来岗位对装备的理论知识和操作运用技能需求是区别于职业技术教育士官和初级预选士官培训层次的。而目前装备课的教学计划和教学重点等对此体现不明显，教学主要关注单个装备的专业知识，容易造成学员课程中所学内容与实际工作岗位需要脱节的问题［2］。

2.缺少装备。目前，我军装备正处于一个发展的阶段，各种新型的装备大量进入部队。而这些新装备一般都是优先列装部队，院校的教学装备更新与之相比往往较为滞后，甚至根本得不到配发。教学装备保障受限导致很多型号装备的教学只能通过图片或视频，甚至文字的形式进行，学员缺乏实际操作训练。

3.教学形式单一。对于某些依托实装的装备教学，通常采取先由教员集中讲解，然后分组轮流操作的方式。实操过程中学员基本按照教员讲解和指导书机械地进行操作，缺乏对战场协同和战场环境的认识，也难以激发学员学习的积极性和主动性，教学效果不佳［3］。

4.考核评价体系不健全。考核评价是装备课程教学的一个重要环节，然而目前还存在考评内容单一、考评方法不科学的问题。具体表现为课程考核采用“平时成绩+理论考试+实际操作”的方式，由于缺少装备，实际操作考核部分不仅科目少，还难以对装备实战运用能力进行检验。

为培养高素质的专业技术人才，使人才更好地适应新时代部队装备的发展，装备教学必须向实战化靠拢，做到“围绕实战搞教学、着眼打赢育人才”。目前，采用“以虚补实”策略，依靠新装备训练模拟器的教学已成为院校新装备教育的一种重要手段［4］。模拟训练不受场地、空间和天气等条件的限制，既可以进行常规训练，又能通过构建逼真的模拟世界使学员置身实战环境［5］。基于上述情况，为提高教学质量，保证无实装条件下的人才培养质量，我校大力开展装备模拟训练系统建设，教学团队积极进行教学改革，充分利用新装备训练模拟器破解传统装备课程教学的困境。

二、装备模拟训练实验室建设

随着计算机技术的发展，模拟训练已成为大型装备训练的可行手段。为解决装备课程教学中的问题，我单位通过多种渠道筹措资金，建设了多型装备训练模拟器，并设立了专门的装备实验室，由专人负责对所有装备训练模拟器进行统一规范化管理。装备模拟训练实验室的布局结构如图1所示。

装备模拟训练实验室中，作为实际装备的“模型与模拟”，所建设的多型装备训练模拟器均采用半实物仿真的形式，即通过三维视景仿真技术生成高逼真、接近实战的动态红外/可见光场景及目标，以模拟载荷所输出的数据源，而在人机交互界面上采用与实装显控台几乎完全相同的半实物模拟器，从而构成了一套大型的人在回路的舰艇装备半实物模拟训练系统。

整个模拟训练系统由一个统一的导调台和目标与环境模拟器、多个训练台位以及网络设备组成。导调台主要完成作战方案想定与训练任务编辑、系统管理与监控、数据记录与分析评估等功能。目标与环境模拟器根据导调台设置的目标和环境参数，运用三维视景仿真技术，实时生成虚拟的目标和海洋战场环境。为增强模拟训练的真实性，数据库中预置了多个型号的飞机与舰船模型，模拟海洋战场环境也可根据需要变换天时与气象条件。每个训练台位即为一台半实物模拟器，具有与实装完全相同的外观、按键和显示界面，其通过网络接收目标与环境模拟器所生成的仿真图像序列并进行进一步处理，从而模拟装备的人工搜索、自动跟踪、激光测距、视场切换、对焦、极性变换等功能。整个模拟训练系统利用网络设备构建高速局域网进行内部实时信息传输。整体而言，该模拟训练系统可实现模拟器集中管理、战场光谱资源构建、人机界面仿真显示、训练状况分析反馈等，能够逼真地模拟真实装备的各种操作现象与响应特性等，为学员提供沉浸式体验，提高学员在各种条件下的适应能力。

以上述模拟训练系统为核心的装备模拟训练实验室，由专人负责日常的全方位管理，做到台账、模拟器、标签相符，并定期或不定期对训练模拟器进行保养维护，保证每一台模拟器始终处于良好状态。另外，舰艇装备模拟训练实验室施行开放式运行管理，鼓励学员利用课余时间到实验室进行个人学习和训练。

三、教学改革主要做法

训练模拟器能为学员营造沉浸式的训练环境，提高互动水平，从而为教学由传统方式向更高层次发展提供了硬件条件。而且，作为重要载体，训练模拟器也为实战化教学改革提供了关键支撑。依托所建设的装备训练模拟器，课程教学团队开展了教学改革探索，主要做法如下。

1.改革教学内容。为更好地实现生长干部人才培养的目标，课程教學团队与一线部队广泛交流，听取用人单位意见，与毕业学员深入沟通，了解工作中遇到的困难和需求，从而认识现有装备教学内容与实际岗位需求的差距。然后从顶层设计开始，明确课程教学改革目标、标准和内容，突出生长干部学员岗位任职能力培养。特别是突出装备运用能力训练。生长干部学员要求具有较强的组训能力，而能组织训练首先要懂装备。装备岗位技能训练，特别是装备运用训练，是加深对装备认识和了解的非常重要的方法，因此课程教学团队大幅增加实践教学比例，将其比例提高到了总学时的40%。

2.改革教学实施。贯彻以学员为中心的指导思想，采取了线下与线上、理论与实践、院校与部队、实装与模拟、单装操作与综合演练、教学与科研“六结合”的教学改革思路和策略，如图2所示。

“六结合”教学改革措施及各个措施的关系如下：（1）线下与线上结合。装备课涉及装备多，但课时不够。传统的现场授课方式难以在有限的时间完整地传授学员知识。为此，采用线上教学和线下教学结合的方法。制作配套MOOC，上线网络平台。合理规划教学内容分配，采用布置任务—线上预习—线下授课的混合式教学方式，其中理论部分采取以问题为导向的启发式教学模式。（2）理论与实践结合。装备教学的实践性很强。改革传统的先理论后实践、理论和实践割裂开来的教学模式，把课程放到装备模拟训练实验室内，将理论教学和实践教学结合起来，在同一空间和时间同步进行、交替实施，直观和抽象交错出现，做到理中有实、实中有理。（3）院校与部队结合。院校理论基础雄厚，而部队熟悉学员的岗位任职需求和装备训练方法，因此，将院校和部队结合起来，实施联合教学，解决院校教学与部队实际脱节的问题。一方面，聘请基层指挥员到校，就装备作战使用、组训、管理等院校薄弱且学员缺乏的知识进行讲授；另一方面，由部队指战员把关教学内容设计、综合演练方案制订、线上资源建设等，并担任考核考官。（4）实装与模拟结合。将实装与训练模拟器结合，训练模拟器主要用于基本操作和作战使用的实践教学，实装则可以更加直观形象地用于装备组成、内部构造、工作原理以及操作使用的理论教学。（5）单装操作与综合演练结合。为了培养懂技术、能管理、会指挥的新型装备人才，课程教学目标不仅注重对装备战位的培训，还用模拟器进行装备作战运用方面的综合演练。（6）教学与科研结合。课程教学团队长期从事成像技术的科研工作，所在单位实验室也建有国内一流的探测技术分室，研究成果颇丰。为培养学员的创新能力和科研素养，将该领域的科研成果引入课堂教学，写入教材。

3.加入实战化教学元素。实践课的主要内容是单人单装的装备运用训练，另外，在此基础上，生长干部学员指挥能力的培养还需要进行系统性、对抗性、综合性的协同训练，这都需要在贴近实战的背景下开展才更有意义，从而将课堂“前移”至战场，把战场“延伸”至课堂，实现理论与实践的衔接、课堂与战场的衔接［6］。利用训练模拟器的场景设置功能和联网工作功能，创设实战化的教学情境：一是在单人单装的装备运用训练中，根据给定科目，教员通过导调台创设不同天候、不同水域的视景，从而让学员在不同环境条件下进行装备操作训练。二是开展专业协同、共同参与的综合演练，利用专业教室的导调台将不同型号的训练模拟器按“舰型—部门—站位”的关系合理配置并创建相应的任务背景和训练环境，学员轮流形成上下级指挥关系，协同与电脑模拟蓝军进行对抗性训练，从而重点培养学员在各种任务背景下的组织指挥、协同作战能力。综合演练内容的设置借鉴了不同的实际操演科目，并进行改动和简化，以适应本专业装备综合演练的需要。

4.完善考核评价方式。改变了以前单一笔试、以客观题为主的考核方式，采用了更为灵活的多元化考核方式，成绩评定主要包括理论与实操考核、课程学习参与度考核、岗位任职能力考核三个方面。理论知识考核在课程结束后进行，采用闭卷笔试方式；装备实操考核借助导调台的数据记录与分析功能，对实践课中学员在各训练台位的作业情况进行实时监控和记录，同时对作业结果进行量化评分。课程学习参与度主要考查学员参与课程教学活动的程度，依据学员课堂活动的积极程度和质量等进行评价考核。岗位任职能力考核主要考查学员的指挥和组织训练能力，通过在综合演练中由教员组成的考核组对学员的表现予以评定。

结语

笔者分析了当前装备课程教学存在的问题，在缺少实装的条件下，大力建设降功能训练模拟器，依托训练模拟器开展舰艇装备的工作原理、操作流程、使用维护和组训方法教学，并从四点入手对教学进行改革探索。通过对毕业学员的跟踪调查，反映出其具有较高的舰艇装备理论水平、实操技能和组训能力，基本达到了第一岗位快速上岗要求。下一步，课程团队将加强与部队的联系，将部队训法战法和实际案例融入课堂，进一步提高课程教学的“含战量”。

参考文献

［1］姜志森，祝明波，翟龙军，等.发挥实验室优势提高任职教育装备课教学质量［J］.实验技术与管理，2017，34（S1）：137-138+144.

［2］邓鹏，李伟，衡辉.装备课程中实战化教学措施的探索运用［J］.中国现代教育装备，2021（7）：129-130+136.

［3］刘辉，李志辉，吴向君，等.以能力为导向的实战化课程教学改革与实践［J］.实验室科学，2021，24（6）：108-113.

［4］费太勇，曲智国，邓斌，等.虚实结合教学模式在雷达装备实践教学中的应用［J］.教育教学论坛，2019（52）：217-218.

［5］楊森，席雷平，高喜俊，等.基于模拟训练的无人机实战能力培养方法研究［J］.中国教育技术装备，2019（15）：38-40.

［6］姚海燕.任职教育院校装备课实战化教学探索［J］.教育教学论坛，2020（38）：224-225.

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