飛機試飛培訓(xùn)CBT教材開發(fā)研究

鄭藍

摘 要：該文介紹了計算機輔助教育的定義和優(yōu)勢，結(jié)合飛機試飛階段的幾個特殊性介紹了使用CBT進行試飛培訓(xùn)的特點。介紹了CBT教材開發(fā)的兩個核心對象，CBT平臺和CBT課件。首先圍繞試飛培訓(xùn)的特點介紹了CBT平臺開發(fā)的原則、基本架構(gòu)、開發(fā)各模塊的功用和實施的軟件及硬件要求，隨后介紹了從課程設(shè)計開始，經(jīng)過素材收集，腳本編寫，課件制作，到課件更改控制結(jié)束的整個課件制作的基本流程，最后對在試飛培訓(xùn)中應(yīng)用CBT的進行了總結(jié)，提出改進。

關(guān)鍵詞：試飛培訓(xùn) 計算機輔助教育 平臺 課件制作。

中圖分類號：G71 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）05（c）-0032-03

Study of Development on CBT of Aircraft Flight Test Training

ZHENG Lan

（Shanghai Aircraft Design And Research Institute，Shanghai，200123，China）

Abstract：This paper firstly introduces definition and advantage of CBT. Secondly it introduces some features of CBT based on the difference of flight test. And then it describes two key aspects： CBT platform and course editing. In CBT platform chapter it introduces the development principle， system architecture， function and the needs of hardware and software for the CBT platform. It then describes the basic process on course design， source collect， script edit， course edit and configuration control. At the end， it summaries the applications for CBT of flight test training and gives some suggestions.

Key words：Flight test training Computer based training Platform Course editing

計算機輔助教育簡稱CBT（Computer Based Training），是以計算機為媒體，利用計算機軟件（稱為CBT課件），在教員的指導(dǎo)幫助下，由學(xué)員自主學(xué)習(xí)的一種學(xué)習(xí)方法。它屬于計算機輔助教育范疇。根據(jù)美國的一份網(wǎng)上公開的調(diào)查顯示：與傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方法比較，用CBT教學(xué)提供的信息至少多30%，減少教學(xué)時間26%，減少成本30%，學(xué)員信息的長期鞏固率多15%，學(xué)員的考試成績比傳統(tǒng)課堂教學(xué)要提高26%到37%[1]。CBT教學(xué)是近幾年來發(fā)展很快的一種教學(xué)方式，它廣泛應(yīng)用于航空領(lǐng)域的培訓(xùn)和航空院校的專業(yè)課教學(xué)上，但對于新研飛機在試飛階段使用還是有較多的特殊性[2]。

結(jié)合試飛階段培訓(xùn)，CBT的使用有以下幾個特點：成本，新研飛機成本有限，購買成熟滿足國際通用規(guī)范的CBT平臺花費太多；進度，試飛節(jié)點嚴格要求，所以CBT開發(fā)的周期短，在滿足軟件質(zhì)量保證的基礎(chǔ)上，平臺應(yīng)盡量簡單；內(nèi)容，試飛階段培訓(xùn)主要以系統(tǒng)介紹為主，不涉及復(fù)雜的操作，課件無需復(fù)雜的交互；更改，由于新研飛機系統(tǒng)更改多，要做好課件的構(gòu)型管理工作；保密，由于試飛過程多數(shù)對外界有保密限制，CBT應(yīng)有較為完善的安全性功能。該文結(jié)合上述特點，開發(fā)用于試飛培訓(xùn)的CBT平臺，并對CBT課件的制作和更改管理提出相應(yīng)的解決方法。

1 CBT平臺的設(shè)計

1.1 設(shè)計原則

1.1.1 安全、可靠性

安全性問題主要體現(xiàn)在平臺系統(tǒng)的安全性以及系統(tǒng)應(yīng)對知識產(chǎn)權(quán)所具備的使用者和擁有者安全性，由于平臺使用以加密的License為基礎(chǔ)，整個系統(tǒng)的安全性就顯得更為重要。因此在系統(tǒng)分析與設(shè)計的各個階段必須從各個角度、各個方面充分考慮整個系統(tǒng)的安全性，對平臺使用提供嚴格的權(quán)限控制，盡可能做到規(guī)范管理。

1.1.2 穩(wěn)定性

系統(tǒng)能夠連續(xù)、無故障、不間斷運行。為了防止系統(tǒng)某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障導(dǎo)致崩潰，系統(tǒng)設(shè)計在每一環(huán)節(jié)部署日志記錄功能，能夠保證系統(tǒng)在出現(xiàn)異常后，及時得到故障信息，在最快時間內(nèi)解決問題。

1.1.3 擴展性

整個系統(tǒng)應(yīng)具有良好的可擴展能力，以適應(yīng)新的需求。軟件應(yīng)能支持系統(tǒng)性能升級或一定功能的擴充。為方便試飛階段的教材變化及修改，整個系統(tǒng)采用結(jié)構(gòu)化、模塊化的設(shè)計原則，并具有靈活的外部接口和內(nèi)部接口，能夠通過開放的接口與系統(tǒng)交換信息，方便用戶自定義部分功能。

1.1.4 易用性

系統(tǒng)的設(shè)計遵循易用性原則，系統(tǒng)界面組織簡單、明晰、易懂，方便用戶的使用、維護和管理，方便用戶在不同版本的Microsoft Windows操作系統(tǒng)下使用CBT產(chǎn)品。

1.2 平臺構(gòu)架

平臺的使用者分為兩種角色：普通用戶和管理員。普通用戶是指參與培訓(xùn)的一般學(xué)員，管理員是指維護系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置及文檔資料的用戶。根據(jù)用戶角色的使用需求，系統(tǒng)提供了普通用戶和管理員用戶兩種模式，架構(gòu)設(shè)計目標(biāo)就是盡大可能給用戶自主性，管理員可設(shè)定權(quán)限文件并分發(fā)給有需要的用戶，此權(quán)限文件與使用者計算機有關(guān)，所以越權(quán)使用該系統(tǒng)的情況是不存在的，此外管理員可隨時自我設(shè)定并更新題庫。

系統(tǒng)在設(shè)計方面考慮到不同分辨率下的運行環(huán)境，增加了性能模塊可隨時監(jiān)控CBT系統(tǒng)的使用資源，結(jié)合bug日志錯誤項，可以進行方便的調(diào)整和部署。

主要模塊功能介紹。

用戶操作執(zhí)行模塊：提供給普通用戶使用，此模塊中提供了課程資料的顯示查詢及資料播放選擇功能。

培訓(xùn)測試模塊：提供給普通用戶使用，此模塊提供給一般學(xué)員進行培訓(xùn)自測及相關(guān)成績的查詢。用戶在此模塊中選擇系統(tǒng)題庫里的測試資料進行自測，自測完成后，用戶在此模塊中亦可查詢自測的成績。

系統(tǒng)配置模塊：提供給普通用戶使用，此模塊提供用戶選擇系統(tǒng)語言（中英文切換）、對播放器做一般設(shè)置（如播放資料顯示比例等）、查詢資料播放歷史、及其他如設(shè)置開機自啟動等功能。

授權(quán)管理模塊：提供給管理員使用，此模塊提供給管理員生成授權(quán)文件功能?？s略語定制模塊：提供給管理員使用，管理員在此功能模塊中添加、修改、刪除系統(tǒng)縮略語。

試題管理模塊：提供給管理員使用，管理員在此模塊中添加、修改、刪除提供給一般學(xué)員自測用的試題，能夠?qū)胩囟ǖ脑囶}文檔，并可將編輯好的試題導(dǎo)出成特定格式的文檔。

用戶行為審計模塊：提供給管理員使用，管理員在此模塊中可以查看本系統(tǒng)記錄的用戶的各種系統(tǒng)操作行為日志（如培訓(xùn)測試情況、課程播放情況等），并可根據(jù)日志生成操作行為統(tǒng)計報表。

1.3 平臺要求

本平臺將使用基于.NET ramework（又稱.NET框架）跨平臺技術(shù)進行開發(fā)。.NET Framework是用于Windows的新托管代碼編程模型。它強大功能與新技術(shù)結(jié)合起來，用于構(gòu)建具有視覺上引人注目的用戶體驗的應(yīng)用程序，實現(xiàn)跨技術(shù)邊界的無縫通信，并且能支持各種流程。.NET Framework 是由微軟開發(fā)，一個致力于敏捷軟件開發(fā)（Agile software development）、快速應(yīng)用開發(fā)（Rapidapplication development）、平臺無關(guān)性和網(wǎng)絡(luò)透明化的軟件開發(fā)平臺。使用.NETFramework 開發(fā)本系統(tǒng)可以獲得更好的操作系統(tǒng)平臺兼容性[3]。

1.3.1 軟件平臺

操作系統(tǒng)：MicrosoftWindows 2000/XP/Vista/7/8

支撐平臺：.NET Framework 4.0

1.3.2 硬件平臺

CPU：最低要求達到IntelP4處理能力的處理器；內(nèi)存：一般要求達到500M內(nèi)存，如有3D場景，建議1G內(nèi)存以上；顯示器：要求使用不得低于1024×768分辨率的顯示設(shè)備。

2 課件制作

2.1 課程設(shè)計

以飛機試飛培訓(xùn)教材所劃分章節(jié)為基礎(chǔ)，細化并確認培訓(xùn)知識點。為更好進行構(gòu)型管理控制，各培訓(xùn)知識點應(yīng)以一定規(guī)律進行編號。

2.2 素材收集

根據(jù)知識點進行素材收集。

2.2.1 文字

依據(jù)培訓(xùn)教材的原文，圍繞知識點采集。

2.2.2 照片、視頻采集

主要通過現(xiàn)場拍攝或零件/組件拍攝進行采集，但可能收到現(xiàn)場的限制，內(nèi)容較少。

2.2.3原理性插圖

主要來自培訓(xùn)教材原文，盡可能轉(zhuǎn)化為矢量化插圖以便清晰顯示。

2.2.4效果圖制作

可以根據(jù)CATIA 或其他格式的三維模型進行制作，增加材質(zhì)、紋理效果，必要情況下需要配合實景照片貼圖進行制作，以提供更加逼真的效果。

2.2.5智能圖設(shè)計

主要包括駕駛艙界面、斷路器界面、重要接近口蓋界面等設(shè)計，以便較為真實地展示交互程序，提高培訓(xùn)的實用性。

素材采集完成，應(yīng)與知識點配合進行編號，做好構(gòu)型控制。

2.3 腳本編寫

腳本編寫人員依照細化的知識點進行腳本編寫，以章節(jié)為單位生成CBT制作腳本，腳本均按照固定格式進行安排，每頁腳本對應(yīng)一個CBT頁面，在腳本中描述該頁的動畫、文本、音頻、靜態(tài)圖、照片、視頻等內(nèi)容，并且在動畫欄中詳細介紹該頁的演示過程和設(shè)計效果。動畫制作人員根據(jù)腳本進行頁面的開發(fā)。

2.4 制作

制作人員依照CBT制作腳本結(jié)合素材庫中相關(guān)素材進行腳本初步實現(xiàn)，同時進行中文音頻的錄音和動畫匹配。初步制作完成后，經(jīng)過校對審核即形成初始版本。初始版本制作完成，打上基線。

2.5 更改控制

只有通過構(gòu)型管理才能實現(xiàn)對課件的適用性、有效性、追溯性的控制。當(dāng)培訓(xùn)教材發(fā)生變化，評估涉及的知識點，開始對素材、腳本及CBT課件進行變更的申請和執(zhí)行流程。一般流程如下[4]。

由請求者提交變更請求，CCB會召開復(fù)審會議對變更請求進行復(fù)審，以確定該請求是否為有效請求。構(gòu)型管理者收到基線修改請求后，在構(gòu)型庫中生成與此構(gòu)型項相關(guān)的波及關(guān)系表。構(gòu)型管理者將基線波及關(guān)系表提交給CCB，由CCB確定是否需要修改，如果需要修改，CCB應(yīng)根據(jù)波及關(guān)系表，確定需要修改的具體文件，并在波及分析表中標(biāo)志出來。構(gòu)型管理者按照出庫程序從構(gòu)型庫中取出需要修改的文件。項目人員將修改后的文件提交給構(gòu)型管理者。構(gòu)型管理者將修改后的構(gòu)型項按入庫程序放入構(gòu)型庫。

3 結(jié)語

該文開發(fā)的試飛培訓(xùn)CBT平臺遵循飛機試飛階段的特殊性，平臺功能完善并留有較好的后續(xù)開發(fā)接口，可用于多個機型的培訓(xùn)工作。課件制作過程合理，只要做好課件的構(gòu)型控制工作，保證CBT課件與實際紙質(zhì)培訓(xùn)教材的一致性，便可順利完成培訓(xùn)工作，大幅提高培訓(xùn)效果。

當(dāng)然，選擇好課件制作的介入時間非常重要，過早介入可能更改量過大，導(dǎo)致重復(fù)開發(fā)增加成本，過完介入可能會影響到試飛培訓(xùn)的進程，應(yīng)伴隨飛機各系統(tǒng)的成熟度，選擇合適介入點單獨制作。

參考文獻：

[1] 何冠華，韓振山.推廣CBT教學(xué)，提高機型改裝培訓(xùn)質(zhì)量[J].航空工程與維修， 2000，4：32-33.

[2] 孫英.CBT技術(shù)與應(yīng)用[J].江蘇航空， 1999，Z1：95-97.

[3] 汪鐘鳴，戰(zhàn)曉蘇.NET Framework高級編程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2002.5.

[4] 崔明慧.民用飛機構(gòu)型管理系統(tǒng)分析[J].航空制造技術(shù)，2013，22：98-101.