武器毁伤效应实践教学平台探索与构建

梁民族

摘要：为提高我校“武器毁伤效应”系列课程的教学水平，增强学生的军事科技素质，满足新形势下军队岗位任职能力需求，提出了武器毁伤效应实践教学平台的探索与构建。文章介绍了我校毁伤效应实践教学平台建设情况和教学效果，并总结了使用过程存在的不足之处，提出了改进方向。

关键词：武器毁伤效应;实践教学;平台建设

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2019）40-0144-02

武器毁伤效应是指武器战斗部爆炸产生的爆轰产物、破片等毁伤元对目标造成的毁伤作用和效果。武器毁伤效应教学着眼于培养具有优良科技素质的信息化战争指挥人员。其中实践教学是武器毁伤方面人才培养不可或缺的关键环节，是贴近实战教学体系的重要支撑。国防科技大学武器效能评估教研室面向“向实战聚焦、向部队靠拢”的教学改革要求，初步建成了具有国内领先水平的实践能力培养体系的武器毁伤效应实践教学平台[1，2]。

一、实践教学平台需求分析

我校开设了一系列武器毁伤效应课程，包括本科生公共基础必修课、新生研讨课、研究生公共科技选修课和研究生专业课等。为了提升课程教學效果，将实物演示教学和虚拟仿真教学引入毁伤效应系列课程的教学实践环节，支持公共基础课程和本专业研究生课程的教学工作。同时该教学实践平台也可以为本科毕设和大学生创新项目提供重要支撑。围绕现代信息化作战条件下对武器高效毁伤的发展要求，设立了“信息化条件下的武器高效毁伤专题”、“战场信息化与武器高效毁伤”等毕业设计专题。瞄准提高大学生创新实践能力，利用该平台为学生提供武器毁伤领域创新实验项目，加深学生对武器装备及毁伤评估的了解。

二、实践教学平台建设情况

实践教学平台主要包括两个模块：实物模型演示互动实验室和武器虚拟仿真系统。我校与大量军队院校和国防工业科研单位保持合作关系，在合作单位的帮助下教学团队购买了大量武器战斗部实物模型，搭建了典型战斗部的实物模型演示互动实验室。实物模型着重展示了爆破弹、破片弹、破甲弹、穿甲弹、钻地弹、子母弹等多种武器的典型结构、毁伤原理和发展趋势等。结合展示的实物模型，学生能够加深对武器毁伤效应基本内涵的了解，进一步探讨武器弹药结构组成、目标的特性及其易损性分析，如图1所示。锻炼了学生分析问题和解决问题的能力，加强了学生之间的交流和团队协作能力。教学实践表明，实物模型演示教学调动了学习的积极性，培养了学生联合作战思维。

武器虚拟仿真深度融合了工程力学、信息技术等专业，已经成为我校培养高素质合格军事人才的重要实践性环节。将虚拟仿真应用于实践教学中，可以突破实物模型场地不足、模型有限、毁伤效应难以展现等限制，有效辅助毁伤效应系列课程，并实现实践教学资源的共享。目前针对信息化联合作战背景，课程教学团队根据自身科研经验，开发了一系列仿真演示软件系统。初步建成了“破片战斗部打击轻装甲目标”、“子母弹打击机场跑道”、“侵彻弹打击地下深处建筑物”等毁伤演示软件系统。同时与专业团队合作建成了“武器毁伤效应多媒体信息库”、“武器毁伤效应可视化教学平台”、“武器毁伤效应效果预测及其互动演示系统”、“武器威力及目标易损性信息库”一系列虚拟仿真教学辅助系统，大大提高了武器毁伤效应实践教学的效率和教学效果。

以“目标易损性数据库”的建设为例，由于毁伤目标种类繁多、结构复杂，传统课堂很难将目标易损性完全讲清楚。为了帮助学生建立起较为完善的目标易损性认识，建立了包含海陆空常见目标的结构与几何尺寸、材料属性、功能或技战术指标、关键部件及其潜在易损单元位置和防护情况等。如图2所示，如果选择美军M1坦克为目标，学生可以通过武器虚拟仿真平台自己动手拆解，分析目标包含的部件，获取坦克的具体参数信息。通过简单操作可以直观了解目标组成和各部件强弱和容易破坏的程度等。与课程中的易损性分析相结合，建立起毁伤效果和毁伤原因之间的关系，如图3所示。通过对目标易损性与武器毁伤关系的思考和讨论，让学生自己主动了解武器威力、发掘武器潜力，激发学生对武器毁伤效能的改进、提高装备的生命力的探索。

三、存在的不足

结合近几年学生的实践教学感想以及对兄弟院校和军工企业等相关平台建设的调研结果，发现实践教学平台有些环节还存在不足，主要体现在战斗部模型种类过于陈旧、毁伤演示互动不够等问题[3，4]。下一步加强投入，瞄准实战，增加一批国内外现役武器装备模型，使学生踏入基层部队之前能够对我军的武器弹药有较为系统的了解;瞄准贴近实战需求，根据信息化作战流程，加强数字化战场建设，模拟未来作战模式，使学生能够尽快掌握信息化作战涉及的各个环节。

四、结束语

经过多年的教学实践，武器毁伤效应演示教学中心在课程改革中发挥非常重要的作用。借助实物和虚拟仿真实验室建设，能够全面辅助毁伤系列课程教学。探索武器毁伤效应综合实践体系建设，深化实践教学体系改革，对于提高教学质量和促进军事科技人才培养具有非常重要的现实意义。

武器毁伤效应教学实践平台建设过程中，注重营造联合作战氛围、加强实物展示实验室正规化管理、突出虚拟仿真系统的信息化，已经取得了很好的实践教学效果。但是武器毁伤效应教学实践平台建设是一项长期的、复杂的系统工程。国内外武器发展非常迅速，武器效应教学实践平台将继续建设与探索。

参考文献：

[1]李翔宇，卢芳云，蒋邦海，等.《武器战斗部投射与毁伤》课程建设初探[J].高等教育研究学报，2011，（34）：61-62.

[2]蒋邦海，张舵，李翔宇，等.《武器战斗部投射与毁伤》课程的演示与仿真教学[J].高等教育研究学报，2013，（36）：106-108.

[3]曹红松，刘闯，张会锁，等.兵器工程虚拟仿真实验教学体系的构建[J].实验技术与管理，2018，（35）：102-106.

[4]甄建伟，刘国庆，高兴勇，等.仿真技术在弹药专业研究生培养过程的重要性研究[J].教育教学论坛，2017，（7）：1-3.