三代战斗机座舱模拟器“实战化”教学探析

蔡慧敏++于潞++彭海军++贾绍文

摘 要：结合座舱模拟器实战化教学实践，对场景构建、训练流程的标准化提出规划方案，并总结出理论教学执行“修正的翻转课堂”、实践教学执行“同伴教学法”、训练效果执行全过程测评的训练模式，对具体实施方法给予详细阐述，突出理实一体化教学特点和情景化策略。

关键词：座舱模拟器；实战化；理实一体

中文分类号：G712 文献标识码：A

Abstract： Combining with educational practice of actualization of simulator cockpit， a scheme is firstly raised to standardize scenarios constructions and training processes. Then it is followed by the induction of three effective applications in reality， i.e. “Modified Flipped Classroom” in theoretical teaching， “Peer Instruction” in practical teaching and the whole-process assessment of training effects. To put them into future actual use some concrete methods are introduced and elaborated as well. The characteristics of this paper lie in “Integrative Teaching about Theory and Practice” and “Situational Teaching Strategy”.

Keywords： Cockpit Trainer；Actual Combat Ratio；Integration of Theory and Practice

当前世界新军事革命快速发展，战争基本形态加速向信息化演变，我国安全和发展形势更趋复杂，我军军事斗争任务繁重艰巨。加强实战化是最直接最有效的军事斗争准备，习主席从时代发展和战略全局的高度，对提高军事训练实战化水平作了一系列重要指示，其核心要义是构建近似实战环境条件，研练联合作战。我部所属初级任职教育院校，培养对象以海军航空兵装备保障排、连级专业技术军官为主，兼顾营级军官和士官、士兵。在“理实一体化”等现代教学理论指导下，本着院校教学服务部队实战训练的原则，对综合航电专业座舱模拟器实践教学的各个环节进行了科学构建，实现了教学内容、教学流程、教学条件、教学质量与实战需求对接。

一、座舱模拟器“实战化”场景构建

飞机物理组成包括飞机机体、动力装置（发动机）和机载系统，机载系统可以分解为航电系统和功能系统，其中航电系统的功能是完成与飞行任务相关的功能，功能系统的功能是使能飞行和提供飞行任务所需的公共设施。

在海军三代战斗机部队，综合航电和机械、军械、特设并列成为海军航空机务保障四大专业之一，毕业学员主要从事航电系统所属的导航、通信、传感器、任务、显控等装备的技术保障，由于实装飞机造价昂贵，维护成本高，不适于院校多科目高重复训练方式的强度要求，通常院校采用训练模拟器，以最低的成本提供最大的能力和适应性的训练。我国三代战斗机具有良好的机动性能和超视距作战、超音速巡航能力，航电系统采用联合式构架，主要特点是实现信息集中控制、分布处理。战机座舱能够满足任务想定执行、战斗任务管理和先进教练、决策自动化、可视化信息处理等多任务需求，所以综合航电专业学员主要利用座舱模拟器进行航电系统装备的使用、测试、故障隔离和修理训练。

（一）座舱模拟器设备组成

一套完整的座舱模拟器教学设备应布置在专业训练教室，主要包括模拟座舱、教员控制台、维护训练台架、桌面训练器等。模拟座舱按特定机型座舱研制，包括大部分开关、控制器和显示装置，其组件外表和响应与真实飞机十分相似，可以单独用于座舱程序训练；教员控制台包括计算机终端、打印机、桌子和椅子，用来完成仿真控制、设置故障、监视学员表现、查看训练记录等[1]；维护训练台架模拟一线维修环境，可进行检查、操作、拆卸、安装、系统测试和故障隔离等实践操作训练；桌面训练器提供座舱维护和修理工作的桌面训练功能，没有座舱硬件模型。不同培训层次的学员通过特定的座舱模拟器科目训练，成为有专业资质的机务维护人员。

（二）座舱模拟器专业教室设计

专业教室场地规划重点是构建实战氛围，尽管是在室内组织训练，仍然按照外场训练要求划分为工具区、侯留区和训练区。工具员在工具区领取工具和工卡，配发手提工具箱。学员在侯留区进行开课前列队准备和课间休息。所有座舱模拟器集中放置在训练区，外围拉警戒线，在侯留区和训练区之间留有一定宽度的通道，可以跑步带入训练场地。训练区中的所有模拟器安置滚轮，配置移动黑板，教员可以根据教学需要摆放教具，便于组织互动教学。同时专业教室各区域排放标识牌，悬挂体现专业特点的挂图和实战特色的标语口号，教、学员进入专业教室要着装统一、组织有序、行动迅速。

二、座舱模拟器“实战化”训练流程

座舱模擬器“实战化”训练流程依据BOPPPS模型。重在营造一个真实的、合作的、有趣的教学情境，通过设定教学任务和教学目标，让师生双方边教、边学、边做，理论和实践交替进行，直观和抽象交错出现，使得学员更多的主动投入学习[2]。

BOPPPS模型是一种通用的规划设计模型，主要包括B（Bridge-in）开场白、O（Objective）施教目标、P（Pre-assessment）前测、P（Participatory Learning）参与学习、P（Post-assessment）后测和S（Summary）复习巩固提高[3]，对于实战化训练，可以按照模型组织教学，但是需要关注以下几点：

一是开场白和复习巩固提高部分，要与部队执行任务一致，包含科目下达和讲评，要简洁、要提出要求和注意事项；

二是教学施训目标，要以“课程组”为单元，集体研究制定训练科目和目标，要打破原有按综合航电各分系统结构编排科目的框架，而是以执行任务的功能进行编排。项目的递进与平行，不以知识递进为学习顺序，而是以故障排除的难度为递进顺序重新组织知识，形成“维护+训练”的训练科目体系；

三是前测和后测，教员要在训练过程中随时观察并记录学员的表现，对疑难问题要有解答，对后续知识要有准备，对进度和深度调整要有掌控能力。

四是参与学习，要注重小组合作的作用，更好的把学习从认识领域递进到技能领域、情感领域。

三、座舱模拟器“实战化”教学实践

学员在进行座舱模拟器训练之前，已经具备了相关的理论知识基础，训练力求使其实现理论知识与部队实践的有机结合，由实践的感性认识向更为理性的认知飞跃。为突出实战的“情境化策略”，在“理实一体化”理论基础上，按照BOPPPS模型，综合运用多种教学方法予以改进和实施。

（一）训练科目时间分配

在座舱模拟器教学组织中，为突出学员动手能力和专业技能的培养，理论教学的学时占比要低于实践教学，也就是一堂课中教员要在短时间完成原理解释和演示操作，学员通过训练正确掌握操作方法、技巧和理论验证。通常每个训练科目按照45分钟设置，其中科目下达、明确教学目标、场所安全检查、工具检查共2分钟；理论教学10分钟；实践教学30分钟；训练抽测2分钟；讲评、収班1分钟。一节课将70%时间交给学员，再通过小组分工的方式确保70%的时间中的学习参与率，从而保证学员的学习投入。

（二）理论教学执行“修正的翻转课堂”

传统的理论教学主要依靠教员，要通过教员讲解让学员对装备的理解逐步从“是什么”到“做什么”、“怎么做”。教学过程全部依靠教员设计，学员并没有用心去感悟，更多的是模仿学习和简单记忆，往往导致事倍功半。

为保证军校日常管理的正规化，结合高新军事装备的先进性、精密性和保密性，把学生在课外观看视频讲解，课堂中进行师生、生生间分享交流学习成果的翻转课堂教学方式，修正为课前阅读文献、设计教学活动和专业网站提问留言，课上学员组织讨论、答疑、演示操作，教员最后总结。修正的翻转课堂可以让教员把更多的备课精力放在资料准备、问题整理、阶段总结上，更好地促使学员主动学习，提高学习动力和意愿。

为提高“修正的翻转课堂”实施效果，一般在每个训练科目开训前2～3天，教员将与训练科目相关的技术资料、图纸、参考论文等上传至校园网，学员按小组，讨论制定训练科目工卡和工具单，并把疑难问题向教员提交。教员修改学员制定的工卡和工具单，制定疑难问题解决方案，同时对学员准备工作进行打分和记录。课上以学员发言、教员修正、关键操作演示、安全事项讲解的方式，最终确定訓练科目工卡和工具单。

（三）实践教学执行“同伴教学法”

学员是实践环节的主体，笔者对不同培训层次230名学员的特征进行SPSS（Statistical Package for Social Sciences，社会科学统计软件包）分析，得出以下相关性结论：

1、良好的理论基础能够提高实践能力；

2、实践成绩的好坏与教员指导次数的多少成正比例；

3、实践成绩良好以上的学员普遍的学习方式是独立钻研的创造性学习和相互启发的小组式学习；

4、实践成绩良好以上的学员学习目标比较端正，以提高个人素质为前提，并不是仅仅满足毕业和服从安排。

上述的影响因素是相互关联的，如果学员的某一项指标不理想，通过提高其它相关指标，也是可以提高成绩的。根据研究结果，制定实践环节的教学采用“同伴教学法”，学员按照理论成绩施行混编分组，每组不超过3人，依据“鱼缸模式”，先由理论成绩好的学员进行实践操作，不操作的学生在旁边认真观摩，读卡，指出操作中的错误。教员巡回指导，强调操作安全，发现错误动作立即纠正，保证练习的准确性。教员要对每名学生的操作次数、质量做好记录，由小组成绩较好的学员对较差学员进行专项带教，保证教学任务顺利推进，做到一人不掉队，充分发挥团队协作精神。

（四）训练效果执行全过程测评

训练效果测评采用全过程测评，包括准备成绩、理论组训、实操训练、专项抽测和小组协作。准备成绩和小组协作主要采取学员打分方式，理论组训主要由教员评分，实操训练和专项抽测主要依据教员控制台的软件，根据操作完整性、操作顺序、操作时间客观给出评分结果。训练效果测评重在提倡学员积极发言、勇于实践、刻苦钻研，同时也为教员因材施教、差异化教学提供参考依据。对确需加强辅导的学员制定补课方案，如理论基础薄弱的学员，课列出网络课程清单和参考书目；如实践能力欠缺的学员，可以先进行桌面训练器和维护训练台架训练，再进行模拟座舱训练，同时增加带教时间。对优秀学员由“课程组”统一制定精英式培养方案，参于座舱模拟器改进工程，撰写研究性报告。

训练效果测评过程中，学员要通过自主地与他人合作完成训练目标，不断的对自我和他人进行评价和反思，提高协作能力[4]，可以更早地适应种周期性、群体性的机务工作，更快的投入部队按机组联合实战。

四、结束语

座舱训练模拟器“实战化”教学改革，通过创设真实的部队机务工作场景，科学组织训练科目，灵活运用多种教学方法，强调激发学员的学习动机和学习兴趣，扎实培养学员从事机务保障工作的能力素质，提出的创新经验经过实践，切实可行。在实施过程中应及时根据教学反馈，及时优化座舱模拟器软硬件，关注教员配置和教学能力[5]，从而更加有效地利用座舱模拟器来提高学员培训整体效果，使培养出的学员更加适应实战需求。

参考文献：

[1]尹文龙，张天辉等.某型指控装备仿真与训练方法研究[J].第二届中国指挥控制大会论文集：198～201

[2]林炜.理实一体课堂教学中“问”的思考与应用[J].福建教育学院学报，2013（5）：94～96

[3]罗宇，付绍精，李暾.从BOPPPS教学模型看课堂教学改革[J].计算机教育，2015（6）：16～18

[4]王涛，邓术章.抛锚式教学在雷达模拟器教学中的应用[J].航海教育研究，2011（4）：63～65

[5]苏文明，赵邦良.航海模拟器教学效果的有效提升[J]. 航海教育研究，2013（3）：73～75

作者简介：蔡慧敏（1977-），女，河北献县人，工学硕士，讲师，研究方向是自动测试和故障诊断研究