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基于理实一体化的防空导弹装备专修室建设研究

2016-11-19罗锦魏保华王成

科技创新导报 2016年4期
关键词:建设研究总体设计仿真技术

罗锦 魏保华 王成

摘 要:基于对防空导弹装备岗位任职培训特点与要求的分析,引入理实一体化培训模式,分析了防空导弹装备专修室对理实一体化模式实施的重要意义,给出了专修室的具体建设方案,并对专修室资源在导弹装备岗位任职培训中的应用进行了阐述。

关键词:导弹装备 仿真技术 建设研究 总体设计

中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)02(a)-0132-02

1 必要性分析

防空导弹装备教学的主要目的是培养学员综合运用防空导弹武器系统基础知识,掌握防空导弹武器系统的工作原理、功能组成、基本操作使用方法以及维修保障等基本技能,使学员具有较强的任职能力和发展潜力,为以后从事导弹装备的管理、保障、使用、监造等工作奠定良好基础。因此,在防空导弹装备课的教学中,既要注重理论知识的教授,又要注重动手能力的培养。

目前,该院在装备教学进行理论与实践相结合的问题上做了多种探索,比如:加大实训课的课时比例、加强学员的综合演练等实践活动等,但就总体思路而言并没有突破传统的“三段式”的教学模式。在教学模式上仍采取的是理论课与实践课分开教学,在实施程序上采取的是理论课程在先、实践课在后,单科独进、分科教学,造成了理论教学与实践教学本身是脱节的,在时空上难以有机地结合在一起;在教学管理形式上,强调教学大纲、内容及进度的统一性,在教学评价与反馈上,采取的是以个人卷面分数为主,实践课成绩为补充,忽视了对学员实际动手能力的评价。

针对装备教学中存在的上述问题,围绕部队防空导弹岗位群人才培养需求,需要探索一种在防空导弹装备课堂教学中理论与实践有机结合的教学模式,以有效地促进新装备教改的开展。

理实一体化教学模式是将理论教学与实践教学有机结合的教学模式,具体而言,就是在模拟任职工作环境中,根据岗位及专业的能力培养要求,由双师型素质教员指导,学员作为主体主动参与教学活动,师生双方边教、边学、边做,来完成某个教学目标和教学任务,从而实现融理论教学、实践教学和任职岗位、技术支援于一体。通过理实一体化教学模式的实施,可以使学员经历实践-认识、再实践-再认识,内在联系密切,螺旋式上升提高的过程,从而达到以能力为中心,知识、技能和态度三位一体,全面提升学员岗位任职能力的目的。

理实一体化(强调理论与实践结合,以理论来支撑实践,以实践来印证理论,同时提高,相互促进。因此,要保证理实一体化教学模式的实施效果,就需要良好的实践平台来支撑,然而,由于各种因素的限制,长期以来导弹装备实践教学中存在以下问题:一是,装备数量少,有些新装备甚至还没有配备实装,训练场地少,而受训人员数量多,训练时间难以保证;二是,导弹装备结构复杂,价格昂贵,在实装上难以进行任意级别、任意层次的故障维修训练。针对上述问题,通过防空导弹装备专修室的建设与应用,将多媒体教学、装备实物展示、模拟操作训练等功能融为一体,为理实一体化教学模式的开展提供了教室与装备训练场一体化的教学场所,提高了防空导弹装备保障人才的培训质量,取得了良好的教学效果。

2 防空导弹装备专修室总体设计

防空导弹装备专修室以提高某型防空导弹装备教学训练能力为目标,可满足防空导弹装备的结构原理、操作使用、检测维修等教学训练内容。建设内容涵盖防空导弹武器系统的作战装备和保障装备,主要包括基本教学资源、演示示教资源、模拟训练资源、实装训练资源和维修训练资源等五大部分资源。

(1)基本教学资源,基本教学资源主要包括武器系统配套教材、电子挂图、电原理图、图册、资料、多媒体课件等,可为受训人员学习武器系统及各组成部分功能、原理提供适用的教材和参考资料。

(2)演示示教资源,演示示教资源主要包括实物模型及虚拟演示模型。其中,实物模型包括无线电引信模型、天线模型、筒装导弹发射故障应急处理拆解模型等,主要用于直观展示搜索制导天线的结构、无线电引信的结构原理、导弹运装发射筒的内部构成、导弹与发射筒的联结关系等,同时筒装导弹发射故障应急处理拆解模型还可用于培训学员导弹无线电引信测试天馈罩装卸、导弹发射故障应急处理等任务的操作训练。

虚拟演示模型采用3D技术,以虚拟形式,多层次、多视角展示制导站、导弹、战车发动机的结构、组成及相互关系,直观演示武器系统作战装备整个作战操作过程和作战效果。这些模型既可单独运行,通过漫游及移动、缩放、旋转等操作自由地动态、直观表现装备结构与组成,实现搜索指挥车和发射制导车的车内、外场景的虚拟交互漫游,也可嵌入多媒体课件,融入课堂教学,或者由学员在自习时自主调用。

(3)模拟训练资源,开发防空导弹武器系统操作模拟训练系统,该系统是一套半实物与虚拟仿真相结合的维修训练模拟器,能模拟制导站电子设备的所有操作,能根据想定设置操作科目、评价模拟训练效果,并能模拟训练复杂电磁环境等战场条件中的战斗操作,适合多次重复训练,摆脱了依赖实际装备造成操作原理学习和训练的不足。

(4)实装训练资源,实装训练资源主要包括防空导弹武器装备及其实装部组件。其中,实装部组件主要包括制导站电子设备的电子组合、导弹关键部组件等,这些部组件既可用于展示武器装备各部件的构造,还可通过施加激励等方式,演示其运行原理,能够较好地满足装备构造原理教学需要。

(5)维修训练资源,维修训练资源以防空导弹装备中小修培训能力培养为目的,除购置、请领了导弹通用检测维修工具及中小修专用检测维修设备工具外,还设计开发了检测与信号分析系统,该系统由信号模拟、测试接口、转接电路、测试面板等构成,可以将导弹装备的电子组合通过测试接口接入系统,提供必要的激励信号环境,将待测信号引到测试面板上。测试面板设置有通用接口,可以通过通用仪器方便地监测与观察相关信号,开展信号分析等教学活动。

3 专修室资源在导弹装备教学中的应用

良好的教学软硬件环境是运用理实一体化教学模式的前提和基础。传统的教学,理论与实践彼此分离,教员先在教室中通过多媒体课件和教材给学员将装备构造、工作原理、检测维修等理论知识,然后再到装备场去进行实装训练,通常是理论课枯燥无味,学员听得稀里糊涂,实装训练时又由于理论没学扎实,训练效果大打折扣。而采用理实一体化教学模式,以导弹装备专修室为平台,教员可以将实装操作训练与专业理论教学相对应,紧密衔接,实现理论与实践的有机结合、相互促进,真正做到空间和时间的同一性、认识过程的同步性和认识形式的交错性。

专修室提供的挂图、图册、电原理图、教材、3D模型、多媒体课件等各类电子化资源丰富,网络教学系统信息交互能力强,突破了通过教员课堂教学传授知识的单一途径和时间限制,为信息化教学理念的实践创造了良好的环境条件。利用专修室提供的电子挂图、图册、电原理图等电子化教学资源,教员通过移动、缩放等操作,可以方便地分析电路原理和信号关系。教员还可利用实装部组件、检测与信号分析系统等,通过对实测信号波形与电原理图的综合分析,直观地展示导弹武器系统制导站电路工作原理。

教员使用专修室提供的装备3D模型、信号演示系统和虚拟仿真软件的综合应用,可以方便地实现从武器系统整体到各分系统,以及由各分系统到武器系统整体的构造与原理教学,方便学员对装备的认识,较好地解决大型复杂装备专业教学中存在的各门课程专业性与武器系统整体性脱节问题。

教员采用实物模型、构造原理虚拟演示系统和工作过程虚拟演示系统等,可以将抽象原理具体化、形象化,加深学员对装备原理的理解,实现防空导弹装备构造原理的形象化教学。

在无实装或实装数量少的条件下,教员可以利用模拟训练设备,让学员尽可能地感受实装,熟悉装备的操作使用;可以通过对实装部组件的拆装操作和检测,进一步提高学员对装备构造原理的认识。通过虚拟和实装两者的融合,教员可以让学员操作验证和领悟原理,达到“教-学-做”一体,理论与实践融合,相互促进的目的。

4 结语

防空导弹装备专修室紧紧围绕装备原理和构造教学需要进行建设,既注重武器系统整体构造原理和各分系统构造原理的配合,实现了整体与局部、理论教学与实践教学的有机结合,增强了装备构造原理学习的系统性;又注重多种资源并举,多种手段并用,多种功能整合,提高了装备构造原理教学手段的多样性和教学实施的灵活性,实现了教学效果和效率的整体优化。

参考文献

[1] 罗玉文,单财良,鲁千红,等.雷达装备教学模式探索与实践[J].空军雷达学院学报,2010,24(4):296-297.

[2] 李胜军,程远增,李鸣,等.充分利用专修室搞好火控装备原理教学[J].中国现代教育装备,2012,21(11):29-34.

[3] 黄子俊,熊家军,周焰.“三实两结合”装备教学模式探索与实践[J].空军雷达学院学报,2012,26(6):451-453.

[4] 解超群.“工学结合“教学模式下案例情境设计系统应用研究[D].长沙:湖南大学,2011.

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