基于虚拟现实技术的沉浸式高等学校国防教育模式研究

张志勇 刘鹤松 邱国俊 王涵

[摘 要]随着计算机技术和模拟仿真技术的不断发展，虚拟现实技术对高等学校国防教育领域产生了的重大而深刻的影响。高等学校沉浸式国防教育可以从内容选择、环境构建、组织实施三个方面进行改革，以有效培养大学生的国防观念和国家安全意识，提高课堂教学效率。

[关键词]虚拟现实；沉浸式；高等学校国防教育

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2018）11-0026-03

“兵者，国之大事，死生之地，存亡之道，不可不查也。”国防教育是关系到国家生死存亡的社会工程，从古到今，世界各国都把国防教育摆在极为重要的位置。2011年7月29日，中共中央、国务院、中央军委下发了《关于加强新形势下国防教育工作的意见》。意见指出，为适应经济社会发展新形势和人们精神文化生活新需求，要積极改进和创新国防教育的方法手段，不断增强时代感和吸引力、感染力，充分发挥大众传媒的作用，注重运用互联网、手机等新兴媒体，加强国防教育普及宣传工作，坚持以群众性活动为载体，吸引广大群众积极参与国防教育。随着计算机技术和模拟仿真技术的不断发展，在特定范围内生成融逼真视觉、听觉和触觉等感觉于一体的虚拟环境的技术，即虚拟现实技术[1]对高等学校国防教育领域将具有重大而深刻的影响。因此，高等学校应针对国防教育的教学目标，合理选择国防教育内容，利用虚拟现实技术和设备构建一个沉浸式的虚拟战场环境，使大学生在虚拟战场环境中得到逼真的情境刺激和感知体验，从而有效培养大学生的国防观念和国家安全意识。基于虚拟现实技术的沉浸式高等学校国防教育模式，对于提高大学生国防教育效果与效率具有重要实践意义。

一、沉浸式高等学校国防教育的内容选择

一方面，高校应以国家国防动员委员会颁布的《全民国防教育大纲》为基本依据，从中选择现有国防教育方式不便于开展与实施的国防教育内容。《全民国防教育大纲》第二十三条明确说明：“高等学校应当对学生进行全面系统的国防教育，使其掌握基本的国防知识与技能，树立国防观念和国家安全意识，强化民族自信心、自尊心和自豪感，进一步激发爱国主义、集体主义和革命英雄主义精神，以适应国家人才培养战略目标和加强国防后备力量建设的需要。”[2]围绕高等学校国防教育目标，目前我校针对不同的国防教育内容采取了不同的教育方式。例如，政策性、新闻性的国防教育内容采用舆论宣传的方式开展；再如，队列训练、单兵基础战术训练等技能性的国防教育内容采用军训的方式开展。但是涉及军兵种武器装备作战运用、信息化战争特征等较为抽象的国防教育知识点，军事理论思维、国家安全意识、爱军尚武等情感价值观层面的国防教育内容，仅仅通过课堂讲授、节日活动、舆论宣传等国防教育模式是远远不够的。这需要受教育者通过亲身体验的方式才能达到较好的教育目标，如参加军事演习、观摩军事演练等。显然，由于高等学校国防教育资源的限制，这种国防教育方式不具备全民性，不便于普遍展开。因此，沉浸式高等学校国防教育，首先应当选择“信息化战争特征”等较为抽象的国防教育知识点与国家安全意识、爱军尚武等情感价值观层面的国防教育内容。

另一方面，要结合VR技术的特点与发展进行选择。VR实质上是一种通过各种传感装备产生各种物理现象（如声、光、热）来刺激人体感觉器官的技术。人体的感觉器官将刺激信号转变为神经信号，经过大脑分析最终形成人体的感觉。人体的感觉主要包括视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉、前庭感觉等，其中视觉占人体感觉的80%[3]。目前消费级的VR设备功能主要还是侧重于逼真视觉与听觉的体验。

综上所述，沉浸式高等学校国防教育内容应结合VR技术特点和消费级VR设备功能，围绕以下三个方面展开：①以爱国主义为主要基调，树立起国家利益观，即始终记住国家利益和荣誉高于一切的观念，维护国家主权、统一和领土完整是每一个公民的责任和义务；②增加忧患意识，树立居安思危的观念，即让大学生认清总体国家安全观、依法维护国家安全的重大意义；③树立崇军习武的观念，即以革命英雄主义和光荣传统为教育内容，激发大学生爱军习武、拥军爱军的精神。

二、沉浸式高等学校国防教育的环境构建

沉浸式高等学校国防教育的环境构建应当充分考虑当前我国高等学校国防教育的实际情况，特别是国防教育时间限制、教育对象特点及国防教育的经费预算等因素。目前我国高等学校国防教育主要通过军事理论课程讲授与军训两个环节展开，主要集中在每年的9月份左右[4]；高等学校国防教育的对象基本上都是18岁左右的年轻人，易于接受新生事物，是在数字化设备陪伴下成长的一代人；高等学校国防经费预算有限，研发或购买定制的洞穴式沉浸式国防教育环境比较困难。综上所述，沉浸式高等学校国防教育的环境应当尽量利用已有的成熟的虚拟现实硬件及便于普及、容易上手的软件平台，同时具有较好的沉浸性。

（一）沉浸式高等学校国防教育环境的软件平台选择

目前研发得较为成功的虚拟现实军事游戏在高等学校中已经比较盛行，例如《Onward VR》、《铁狼VR》、《真作战演习VR》、《光荣使命OL》及《二战之中国战场》等。这几款虚拟现实军事游戏沉浸感都比较强，基本上都是利用游戏手柄、VR眼镜或头盔，非常便于上手。从高等学校国防教育目标考虑，建议用国产的VR游戏《二战之中国战场》或《光荣使命OL》作为沉浸式高等学校国防教育环境的软件平台。以VR游戏《二战之中国战场》为例，该款VR军事游戏以第二次世界大战中国抗战为战事背景，游戏里面的玩家可以通过和战友的配合来攻击敌人，夺取据点。和大多数VR射击游戏一样，其玩法比较简单，只要操作游戏手柄，带上VR头盔沉浸于游戏，一路杀敌夺取据点即可。该游戏共设三大关卡，火车站、兵营与要塞。该游戏把中国军人许多可歌可泣的故事内容体现于作品中，让玩家在互动过程中体验作为一个中国军人的非凡之处，让玩家更加真实地体验和领悟到作为一名中国军人的责任感与使用感[5]。

（二）沉浸式高等学校国防教育环境的教学场景布局

国产的VR游戏《二战之中国战场》作为网络版联机游戏，需要一个联网的教学环境，同时，VR相关的硬件设备也需要统一管理，因此，建议在高等学校的计算机房组织实施。为了便于国防教育的组织实施，如果条件允许，可以对学校的计算机房稍加布局。例如，教学场景的布置包括教练席、导演席、红（蓝）双方席位、观众席位等，其基本布局如图1所示。其中，应充分考虑对抗双方的席位设置，一般采用屏幕相对的形式，避免相互干扰和偷看屏幕。当教学中引入语音通讯时，为保证公正公平，应在各个席位之间设立隔音墙。大屏幕的设置应便于解说和观众查看，便于授课教员和导演协调、讲评。

（三）沉浸式高等学校国防教育环境的模拟战场布置

为了进一步增加沉浸效果，要从模拟实际战场环境的角度出发，通过模拟声、光、电、烟雾、气味、温度等基本自然环境特征，进一步渲染逼真的战场环境。例如，可以通过挂壁画、铺设伪装网等措施，模拟战场指挥所的基本环境；可以通过放音响，模拟战场枪炮声、空袭声、呻吟声等，营造战场紧张的声响氛围；通过闪光灯，模拟战场闪点、爆炸等的光效应；通过释放人工烟雾，模拟战场烟雾环境；通过调节室内温度，模拟战场环境温度的变化；通过释放人工气味，模拟战场硝烟的味道，等等。同时，战场氛围的烘托还可采用模拟与实物相结合的方式进行模拟，例如条件允许的情况下，可设置在一个非封闭、通透的环境中，周围设置铁丝网、堑壕等野战工事，并燃烧汽油弹、释放烟幕弹等，以求达到逼真的战场效果。

三、沉浸式高等学校国防教育的组织实施

（一）组织实施的时间

考虑到高等学校的军事理论课程与军训一般都是安排在9月份左右组织实施，可以结合这段时间组织沉浸式高等学校国防教育。一方面可以加强军事理论课程与军训的教育效果，弥补理论讲授与技能训练的不足；另一方面，由于军训期间体力消耗较大，开展沉浸式高等学校国防教育也可以做到劳逸结合。综上所述，组织实施的时间可以选择军训期间不便于户外训练的正课时间，例如炎热的下午或是下雨天。

（二）组织实施的地点

由于是利用正课时间组织实施，同时需要联网环境，一般还是选择学校的机房作为实验地点。

（三）组织实施的过程

组织实施一般包括划分对抗座次、宣布战斗背景和胜负判决条件、下达作战命令、制定作战计划、组织实施对抗、宣布对抗结果和教学效果讲评七个环节。

1.划分对抗座次。教员和解说人员分别坐在导演席两侧，以便于对所演练的科目做出及时的讲解与说明。以一个专业的大学生为一个教育单位，将参与教育的大学生（具体人数由场地而定）分为红蓝双方两组，面对面而坐，指定一名指挥官，坐在最前面，其他成员靠近小队长就座。剩余大学生可作为观众，坐在观众席。

2.宣布战斗背景和胜负判决条件。为了使国防教育对象更好地投入对抗之中，并保证结果评判的公正客观，所有的科目都设有相应的战斗背景以及胜负判决条件，并在对抗前予以公布。

3.下达作战命令。教员将科目演练设定好的任务以命令的形式下达给对抗双方。命令的内容包括作战目的、作战任务、作战时间、地点等。在下达命令时，对抗双方必须队伍严肃认真，指挥员站在队伍的最前面接受命令。

4.制定作战计划。对抗双方在接到命令后，依据地图制定作战计划，时间大约为5分钟。作战计划是对总体作战任务的具体化、详细化，最终目的是取得战斗胜利。作战计划应包括采取的战略战术、进攻路线、各小队具体的作战任务、战斗队形、各战斗人员任务、重点防御地域等内容。

5.组织实施对抗。制定作战计划5分钟之后，授课教员吹哨，对抗双方按预定座次就座。导演宣布“开始”，双方在游戏平台上迅速展开战斗。

6.宣布对抗结果。演练过程中对抗一方符合判定为胜利的条件时或预定对抗时间结束之后，由导演宣布演练结果。此时，对抗双方结束战斗，并准备战斗总结。

7.教学效果讲评。战后天晴，阳光明媚，但是远处的硝烟提示人们这里刚刚经历了一场大战，我方与敌人曾在城市中激烈拼杀，这让受教育者不由自主地体会到战争的残酷和现代军人的伟大。以国防教育目标为基本依据，全面评价对抗双方的国防教育对象的军事理论思维能力、爱军尚武的国防观念与拥军爱军的国防意识。

四、结束语

普通高校国防教育是全民国防教育的重要组成部分，已经得到了各级各类教育单位的高度重视。近几年，特别是2016年以来，Oculus Rift、HTC Vive和PlayStation VR等消费级的虚拟现实产品开始进入千家万户。因此，围绕普通高校国防教育的目标与教育资源的不足，通过合理选择普通高校国防教育内容、创建逼真的沉浸式国防教育环境，规范沉浸式的國防教育实施过程，可全面激发广大大学生的积极主动性，而且费用低廉，便于普通高校组织实施。

需要说明的是，利用虚拟现实技术开展沉浸式的普通高校国防教育，是一个新的尝试，对于授课教员是一个全新的挑战。一方面需要授课教员组织能力比较高，具备较强的课堂掌控能力，另一方面，还需要其对军事游戏、作战基础知识、虚拟现实技术等相关领域有所了解。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 王寒，卿伟龙，王赵翔.虚拟现实：引领未来的人机交互革命[M].北京：机械工业出版社，2016：123-125.

[2] 全民国防教育大纲.中华人民共和国国防部官网[EB/OL].www.mod.gov.cn，2015-09.

[3] 安维华.虚拟现实技术及其应用[M].北京：清华大学出版社，2014：1-5.

[4] 刘晓才等.新编普通高等学校军事教程[M].长沙：国防科技大学出版社，2016：12.

[5] 国产VR游戏《二战之中国战场》现身Steam[EB/OL].快科技.www.m.mydrivers.com，2017-03-28.

[责任编辑：刘凤华]