一種基于信息化的裝備實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式

晏凱 周升響 張朝偉 王國(guó)師

摘 要：分析了軍隊(duì)院校裝備教學(xué)面臨的問(wèn)題，以《某型雷達(dá)接收機(jī)無(wú)激勵(lì)故障檢修實(shí)訓(xùn)》為例，從教學(xué)分析、信息化手段、教學(xué)實(shí)施過(guò)程三個(gè)方面介紹了一種基于信息化的裝備實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式。實(shí)踐證明，該模式將信息技術(shù)與裝備實(shí)訓(xùn)教學(xué)緊密結(jié)合，突破了傳統(tǒng)裝備教學(xué)中存在的人多機(jī)少、空間狹小、效率低下、安全壓力大等難題，突出了學(xué)員在做中學(xué)，教員在做中教的特點(diǎn)，調(diào)動(dòng)了學(xué)員的積極性，極大地增強(qiáng)了教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：雷達(dá)；信息化；裝備教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

裝備教學(xué)是軍隊(duì)院校教育、部隊(duì)訓(xùn)練實(shí)踐和軍事職業(yè)教育三位一體軍事人才培養(yǎng)體系的重要組成部分，是培養(yǎng)裝備人才的重要渠道。裝備教學(xué)的內(nèi)容主要包含了裝備的原理、操作、維修、保養(yǎng)等知識(shí)和技能，其具有實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)。隨著新型武器裝備不斷裝配部隊(duì)，軍隊(duì)院校裝備保障人才的培養(yǎng)規(guī)模不斷增大，裝備教學(xué)面臨的人多機(jī)少、空間狹小、效率低下、安全壓力大等問(wèn)題日益凸顯，為解決上述問(wèn)題提供了思路。

本文首先對(duì)軍隊(duì)院校裝備教學(xué)面臨的問(wèn)題及原因進(jìn)行了分析，接著提出了一種基于信息化的裝備實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式，該模式采用模擬訓(xùn)練系統(tǒng)、高清投影系統(tǒng)和軍隊(duì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)等信息化手段，解決了傳統(tǒng)裝備教學(xué)面臨的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了做中學(xué)和做中教，調(diào)動(dòng)了學(xué)員的積極性，極大地增強(qiáng)了教學(xué)的效果。

一、軍隊(duì)院校裝備教學(xué)面臨的問(wèn)題

（一）人多機(jī)少

隨著新型武器裝備不斷裝配部隊(duì)，裝備保障人才的培養(yǎng)規(guī)模不斷增大。以雷達(dá)士官學(xué)校某型雷達(dá)裝備維修期班為例，期班人數(shù)從2013年的20人已經(jīng)遞增到2017年的50人。而由于飛機(jī)、艦船、雷達(dá)等許多裝備造價(jià)昂貴，每個(gè)教學(xué)期班往往僅有1部裝備可供實(shí)習(xí)。這種情況下，在有限的學(xué)習(xí)課時(shí)內(nèi)，學(xué)員的上機(jī)實(shí)習(xí)時(shí)間得不到保證，很多學(xué)員直至課程結(jié)束都沒(méi)有親身動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)，理論學(xué)習(xí)的內(nèi)容無(wú)法在實(shí)踐中得到驗(yàn)證。

（二）空間狹小

出于機(jī)動(dòng)性能的考慮，許多武器裝備結(jié)構(gòu)緊湊，內(nèi)部空間比較狹小，有的地方甚至無(wú)法容許一人站立。而傳統(tǒng)的教學(xué)往往由教員先進(jìn)去講解一番，然后由學(xué)員輪流查看和操作，學(xué)員由于看不清教員的示范操作，難以準(zhǔn)確掌握操作要領(lǐng)，教員也無(wú)法即時(shí)對(duì)學(xué)員的實(shí)習(xí)操作進(jìn)行指導(dǎo)。

（三）效率低下

裝備教學(xué)內(nèi)容主要包含裝備的操作和維修方法。以裝備維修為例，一個(gè)故障現(xiàn)象往往伴隨著多個(gè)故障點(diǎn)，要讓學(xué)員熟練掌握裝備典型故障的維修方法，就需要讓學(xué)員針對(duì)不同的故障點(diǎn)進(jìn)行多次排故練習(xí)。而傳統(tǒng)的裝備維修教學(xué)中，設(shè)置故障和排除故障的過(guò)程，往往伴隨著線纜和插件的拆卸、焊接，設(shè)置和排除完畢之后還需要進(jìn)行試機(jī)。此外，教員設(shè)置故障時(shí)還需要避開(kāi)學(xué)員保持隱蔽性，故障的排除過(guò)程還需要翻看圖冊(cè)和紙質(zhì)資料，查找電路圖和其它波形參數(shù)等等。這些過(guò)程常常需要耗費(fèi)大量的時(shí)間，往往一次課只能針對(duì)一到兩個(gè)故障點(diǎn)進(jìn)行排故示范和操作練習(xí)，教學(xué)效率非常低。

（四）安全壓力大

現(xiàn)代武器裝備的自動(dòng)化程度比較高，廣泛用到了電力控制，供電電壓少則幾百伏，多則幾千伏，再加上空間狹小等因素，使得教學(xué)雙方在檢測(cè)、維修等實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，人員容易發(fā)生觸電事故，安全壓力較大。

（五）損壞裝備

實(shí)訓(xùn)教學(xué)過(guò)程中，由于學(xué)員對(duì)于裝備的操作和維修還不太熟練，加之人多機(jī)少和空間狹小等因素，使得教員并不能針對(duì)所有學(xué)員的操作都進(jìn)行及時(shí)的糾正。這種情況下，學(xué)員的誤操作常常會(huì)導(dǎo)致裝備故障，影響教學(xué)進(jìn)程。此外，在故障維修教學(xué)中，要想設(shè)置部隊(duì)的常見(jiàn)故障，常常需要破壞電路，故障的設(shè)置結(jié)果往往伴隨著裝備的損壞。

二、基于信息化的裝備實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式

信息技術(shù)與教學(xué)的結(jié)合，形成了信息化的教學(xué)模式，為解決傳統(tǒng)裝備教學(xué)的問(wèn)題提供了突破口。現(xiàn)以雷達(dá)士官學(xué)校參加2017年全國(guó)職業(yè)院校信息化教學(xué)大賽的獲獎(jiǎng)作品《某型雷達(dá)接收機(jī)無(wú)激勵(lì)故障檢修實(shí)訓(xùn)》為例，介紹一種基于信息化的裝備實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式。

（一）教學(xué)分析

1.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

實(shí)訓(xùn)內(nèi)容為排除某型雷達(dá)接收機(jī)的無(wú)激勵(lì)故障，由于可能造成無(wú)激勵(lì)的故障點(diǎn)有五個(gè)，因此必須針對(duì)所有故障點(diǎn)進(jìn)行排故訓(xùn)練。該實(shí)訓(xùn)內(nèi)容選自該?！独走_(dá)設(shè)備原理與維修》課程。作為戰(zhàn)場(chǎng)的千里眼，雷達(dá)如果出現(xiàn)接收機(jī)無(wú)激勵(lì)故障，顯示器就看不到任何回波，千里眼就變成了瞎子。因此，該實(shí)訓(xùn)內(nèi)容在整門(mén)課程中占有重要地位。

2.實(shí)訓(xùn)對(duì)象

實(shí)訓(xùn)對(duì)象為該校15級(jí)警戒引導(dǎo)雷達(dá)維修專業(yè)士官班二年級(jí)學(xué)員，就業(yè)崗位為基層雷達(dá)裝備技術(shù)保障人員（即雷達(dá)技師）。學(xué)員經(jīng)過(guò)前期學(xué)習(xí)已經(jīng)具備一定能力基礎(chǔ)，能夠使用三用表、示波器、功率計(jì)測(cè)量電路參數(shù)。喜歡視頻、動(dòng)畫(huà)等信息資源，喜愛(ài)動(dòng)手操作，這也是當(dāng)前軍校學(xué)員的共同特點(diǎn)。

3.實(shí)訓(xùn)目標(biāo)

根據(jù)人才培養(yǎng)方案和課程標(biāo)準(zhǔn)，確定實(shí)訓(xùn)的知識(shí)目標(biāo)（掌握造成接收機(jī)無(wú)激勵(lì)故障的可能原因，掌握接收機(jī)無(wú)激勵(lì)故障的排除方法）、技能目標(biāo)（準(zhǔn)確判斷插件好壞，正確使用儀器儀表測(cè)量典型參數(shù)）和素質(zhì)目標(biāo)（培養(yǎng)良好的機(jī)務(wù)作風(fēng)）。

4.重點(diǎn)難點(diǎn)

根據(jù)裝備維修實(shí)訓(xùn)內(nèi)容和學(xué)員學(xué)習(xí)特點(diǎn)，明確實(shí)訓(xùn)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。其中重點(diǎn)為排故操作要領(lǐng)，難點(diǎn)為全面分析故障原因。

（二）信息化手段

1.某型雷達(dá)接收機(jī)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱系統(tǒng)）

該系統(tǒng)由多臺(tái)模擬設(shè)備和1臺(tái)遠(yuǎn)程控制主機(jī)組成。采用軟硬結(jié)合的方式，既發(fā)揮了信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，又能夠模擬實(shí)裝進(jìn)行排故操作。該系統(tǒng)功能較多，在本次實(shí)訓(xùn)中主要用到其故障設(shè)置功能、學(xué)習(xí)功能和訓(xùn)練功能。一是故障設(shè)置功能：模擬設(shè)備內(nèi)置了許多電子開(kāi)關(guān)，可通過(guò)遠(yuǎn)程控制主機(jī)和本地故障設(shè)置平臺(tái)控制電子開(kāi)關(guān)的通斷，實(shí)現(xiàn)故障的遠(yuǎn)程和本地設(shè)置，設(shè)置故障之后的故障現(xiàn)象與實(shí)際裝備相同；二是學(xué)習(xí)功能：系統(tǒng)本地軟件平臺(tái)內(nèi)置雷達(dá)資料庫(kù)，集成了結(jié)構(gòu)圖、原理框圖、電路圖等圖冊(cè)資料，以及電路參數(shù)、信號(hào)波形等參數(shù)資料，能夠通過(guò)平臺(tái)快速查找和調(diào)閱；三是訓(xùn)練功能：模擬設(shè)備與實(shí)際裝備在結(jié)構(gòu)、電路參數(shù)等方面一樣，配備的三用表、示波器、功率計(jì)等儀表與實(shí)際裝備也一樣，因此可以進(jìn)行參數(shù)測(cè)量和故障排除訓(xùn)練。

該系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案具有通用性，可用于其它型號(hào)裝備的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

2.高清投影系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要包括網(wǎng)絡(luò)高清攝像頭、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和高清投影機(jī)。其主要功能是將操作影像遠(yuǎn)程投影至大屏幕，可以實(shí)時(shí)播放，存儲(chǔ)和重放。

3.軍隊(duì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)

軍隊(duì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)是一個(gè)支持交流與協(xié)作的教學(xué)科研平臺(tái)。它支持課程制作與學(xué)習(xí)、資源管理、項(xiàng)目協(xié)作、工作安排、網(wǎng)絡(luò)考試等多種應(yīng)用。其交流協(xié)作工具豐富：有公告、通知、站內(nèi)消息、日程安排、論壇、答疑室、WIKI、實(shí)時(shí)聊天、郵箱、投遞箱、作業(yè)、考試等豐富的交互工具，支持項(xiàng)目協(xié)作、單位檔案管理、成員通信等。

（三）教學(xué)實(shí)施過(guò)程

1.課前預(yù)習(xí)階段

課前，教員利用軍隊(duì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，明確任務(wù)要求與標(biāo)準(zhǔn)。學(xué)員登陸軍隊(duì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)下載任務(wù)書(shū)，進(jìn)行前期所學(xué)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)，并進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)習(xí)，初步了解接收機(jī)典型參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值和測(cè)量方法，預(yù)習(xí)之后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行在線自測(cè)，檢驗(yàn)預(yù)習(xí)效果。

2.課堂實(shí)訓(xùn)階段

課上，將學(xué)員分為若干個(gè)小組，2人為1組，每組1臺(tái)模擬設(shè)備。教員則利用控制主機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。針對(duì)裝備教學(xué)內(nèi)容和學(xué)情特點(diǎn)，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法。即以排除部隊(duì)實(shí)裝案例中的故障為主線，吸引學(xué)員主動(dòng)分析問(wèn)題，解決問(wèn)題。充分運(yùn)用模擬訓(xùn)練系統(tǒng)、高清投影系統(tǒng)、軍隊(duì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)等信息化資源和手段，完成實(shí)訓(xùn)重點(diǎn)，克服實(shí)訓(xùn)難點(diǎn)。具體的教學(xué)過(guò)程分為四個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行：

環(huán)節(jié)一：播放案例，引入任務(wù)。通過(guò)播放西南邊境某雷達(dá)站一等戰(zhàn)斗值班時(shí)某型雷達(dá)裝備發(fā)生故障的案例視頻，創(chuàng)設(shè)情境，引入排除接收機(jī)無(wú)激勵(lì)故障的任務(wù)。在此過(guò)程中，通過(guò)戰(zhàn)場(chǎng)緊張氣氛的渲染，增強(qiáng)了學(xué)員學(xué)習(xí)緊迫感，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣。

環(huán)節(jié)二：自主探究，分析任務(wù)。學(xué)員利用系統(tǒng)的學(xué)習(xí)功能進(jìn)行自主分析和討論，找出可能故障原因，并利用該系統(tǒng)的本地故障設(shè)置功能進(jìn)行驗(yàn)證。最后，教員對(duì)學(xué)員的答案進(jìn)行歸納總結(jié)，得出造成案例中無(wú)激勵(lì)故障的所有故障原因，解決實(shí)訓(xùn)難點(diǎn)。

環(huán)節(jié)三：分步操作，實(shí)施任務(wù)。教員利用該系統(tǒng)的控制主機(jī)將案例中的故障遠(yuǎn)程設(shè)置在各臺(tái)模擬設(shè)備上面，故障的設(shè)置過(guò)程快速而且隱蔽。然后在其中一臺(tái)設(shè)備上按步驟排除故障，一邊演示一邊講解。同時(shí)通過(guò)高清投影系統(tǒng)，將教員的操作細(xì)節(jié)投影到大屏幕，學(xué)員在其它模擬設(shè)備上一邊觀摩大屏幕上教員的操作，一邊自己動(dòng)手實(shí)踐。

環(huán)節(jié)四：分組練習(xí)，完成任務(wù)。環(huán)節(jié)三排除了無(wú)激勵(lì)現(xiàn)象的一個(gè)故障點(diǎn)，教員再利用系統(tǒng)，針對(duì)無(wú)激勵(lì)現(xiàn)象的其它故障點(diǎn)進(jìn)行遠(yuǎn)程故障設(shè)置，學(xué)員分組輪流上機(jī)，分別進(jìn)行模擬和實(shí)裝排故練習(xí)。通過(guò)環(huán)節(jié)三的分步操作和環(huán)節(jié)四的分組練習(xí)，學(xué)員掌握排故操作要領(lǐng)，完成本次實(shí)訓(xùn)的重點(diǎn)。當(dāng)學(xué)員不清楚參數(shù)時(shí)，可利用系統(tǒng)的資料調(diào)閱功能快速查看相關(guān)參數(shù)，提高教學(xué)效率。至此，完成課堂實(shí)訓(xùn)。

3.課后強(qiáng)化階段

課后，學(xué)員利用某型雷達(dá)接收機(jī)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，通過(guò)其本地故障設(shè)置功能互相設(shè)置故障，開(kāi)展故障排除比賽，進(jìn)行考核和評(píng)比，鞏固學(xué)習(xí)效果。此外，結(jié)合戰(zhàn)備綜合演練等課外教學(xué)活動(dòng)，模擬雷達(dá)站一等戰(zhàn)斗值班裝備保障，開(kāi)展實(shí)戰(zhàn)運(yùn)用。

4.綜合評(píng)價(jià)

綜合學(xué)員課前預(yù)習(xí)（包含課前在線自測(cè)等）、課堂學(xué)習(xí)（包含課堂表現(xiàn)、實(shí)裝排故、模擬排故等）和課后考核（包含作業(yè)等）的情況，最終形成一個(gè)過(guò)程性評(píng)價(jià)占優(yōu)、側(cè)重實(shí)踐的綜合評(píng)價(jià)，為教員授課質(zhì)量、學(xué)員學(xué)習(xí)效果及其學(xué)院教學(xué)評(píng)價(jià)提供科學(xué)的依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)。

以上案例在授課內(nèi)容、授課對(duì)象、授課目標(biāo)等方面，對(duì)于軍隊(duì)院校裝備實(shí)訓(xùn)教學(xué)來(lái)說(shuō)具有一定代表性；所采用的信息化手段（包括模擬訓(xùn)練系統(tǒng)、高清投影系統(tǒng)、軍隊(duì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)）可以根據(jù)各型號(hào)裝備和教學(xué)場(chǎng)地進(jìn)行裝配；采用的分組教學(xué)模式和任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法也都具有一定代表性。因此，案例中的信息化教學(xué)模式適用其它裝備的實(shí)訓(xùn)教學(xué)，具有較強(qiáng)的可操作性。

三、信息化裝備教學(xué)模式的效果

（一）突破了傳統(tǒng)裝備教學(xué)的難題

以上教學(xué)模式使用模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，多次、快速、隱蔽的設(shè)置故障，學(xué)員快速調(diào)閱波形參數(shù)和參考資料，快速排除故障，最終在一個(gè)課時(shí)內(nèi)完成所有故障點(diǎn)的排故練習(xí)，提高了教學(xué)的效率；多名學(xué)員利用多臺(tái)模擬設(shè)備，分組同時(shí)開(kāi)展教學(xué)和訓(xùn)練，解決了傳統(tǒng)裝備教學(xué)人多機(jī)少的矛盾；而模擬設(shè)備由于裝配比較自由，可以放在場(chǎng)地開(kāi)闊的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，解決了實(shí)際裝備內(nèi)部空間狹小的問(wèn)題；并且由于模擬設(shè)備內(nèi)部不含高壓，場(chǎng)地開(kāi)闊，容易檢測(cè)，因此大大降低了安全壓力；此外，通過(guò)模擬設(shè)備內(nèi)部的電子開(kāi)關(guān)進(jìn)行通斷控制實(shí)現(xiàn)了裝備的故障設(shè)置，對(duì)實(shí)際裝備和模擬設(shè)備都實(shí)現(xiàn)了零損害。

（二）增強(qiáng)了教學(xué)的效果

通過(guò)高清投影系統(tǒng)，學(xué)員容易看清教員的操作，學(xué)員在做中學(xué)，教員在做中教，還可以適時(shí)開(kāi)展互動(dòng)交流，符合學(xué)員的認(rèn)識(shí)特點(diǎn)，符合現(xiàn)代教育理念，有利于激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣；通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，教員可以發(fā)布任務(wù)書(shū)，布置作業(yè)，學(xué)員則可以下載豐富的參考資料進(jìn)行課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，還可以隨時(shí)開(kāi)展在線自我測(cè)試，檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果，學(xué)員的預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)情況可以及時(shí)反映給教員，教學(xué)雙方可以通過(guò)站內(nèi)消息、答疑室、郵箱開(kāi)展在線遠(yuǎn)程交流，這些提高了課堂授課的效率；通過(guò)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，學(xué)員在課前、課中和課后均可以進(jìn)行參數(shù)測(cè)量和模擬排故訓(xùn)練，還可以利用系統(tǒng)開(kāi)展各種形式的比賽活動(dòng)，符合學(xué)員愛(ài)動(dòng)手的特點(diǎn)，增加了學(xué)習(xí)樂(lè)趣，鞏固了學(xué)習(xí)效果。信息技術(shù)與裝備實(shí)訓(xùn)教學(xué)的結(jié)合，突出了學(xué)員的主體地位，符合士官學(xué)員特點(diǎn)，極大增強(qiáng)了教學(xué)的效果。

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