構建多樣式航空機務實驗教學模擬中心探索

王志樂 孫忠云

摘 ?要 模擬訓練器材和仿真訓練系統(tǒng)已成為軍事工程技術院校教學訓練與實驗室建設的主要技術手段之一。根據(jù)航空裝備機務保障人才任職教育的特點，分析機務人才培養(yǎng)的特殊要求，提出多樣式實驗型航空機務模擬中心建設體系及配套資源庫的建設內容。圍繞以航空機務實驗教學模擬中心為平臺如何培養(yǎng)崗位任職教育特色人才的問題，闡述航空機務實驗教學模擬中心的功能和定位、保障管理工作、對提高教學水平與人才培養(yǎng)質量的作用，對中心的建設思路、實驗及訓練體系的新功能、能力教學的新模式進行理論探索。

關鍵詞 任職教育;航空裝備機務保障;機務模擬教學中心;虛擬仿真實驗系統(tǒng);實踐教學;實驗教學;任務驅動管理模式

中圖分類號：G642 ? ?文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）20-0010-03

Abstract Simulation training equipment and simulation training sys-tem have become one of the main technical means of teaching trai-ning and laboratory construction in military engineering colleges. According to the characteristics for vocational education of aviation?equipment maintenance support personnel， analyzes the special re-quirements of maintenance personnel training， the construction of?multi-mode experimental aviation simulation center and its suppor-ting resource library is proposed. How to cultivate characteristic ta-lents in post service education based on the platform of Aeronautical experiment teaching simulation center， the paper expounds the func-tion and location， guarantee and management of aeronautical experi-ment teaching simulation center， and its effect on improving teaching?level and talent training quality. The construction idea of the simula-tion center， the new functions of experiment and training system， and?the new mode of capability teaching are explored theoretically.

Key words vocational education; aviation equipment maintenance support; aeronautical simulation teaching center; virtual simulation experiment system; practical teaching; experimental teaching; task driven management mode

1 航空裝備保障人才培養(yǎng)需求特點

航空裝備機務保障是一個技術含量高、實踐性強的軍事技術專業(yè)[1]，隨著海軍航空兵新型三代機、艦載機等列裝部隊后對航空機務保障人才的專業(yè)技能要求更高，機務保障專業(yè)的教學訓練也需要根據(jù)新型裝備的技術特點不斷創(chuàng)新，使畢業(yè)學員能夠快速適應部隊機務維修與保障崗位[2]，真正瞄準部隊需要，培養(yǎng)能打仗打勝仗的各類裝備保障人才。

當前，軍隊院校仍在改革轉型期間，而海軍航空大學青島校區(qū)在這次改革中的辦學定位和使命未變，仍然是顯著的任職教育特征，且任職教育的地位得到更加鞏固和發(fā)展。在新的強軍建設時代背景下，圍繞部隊需求、人才任職培養(yǎng)特點，建設新型機務模擬教學中心，是為部隊現(xiàn)代化建設服務的教學、科研實體，也是展現(xiàn)科技水平的窗口和條件建設的重要指標[3]。

2 突出人才培養(yǎng)特征，探索模擬中心建設新思路

航空機務保障人才主要在部隊一線從事航空裝備操作使用、排故檢測、維修保障、通電檢查、組訓管理等工作[1]，在工作環(huán)境、工作對象、工作標準與保障方法等方面，是典型軍事任職教育。因此，人才培養(yǎng)需突出航空人才專業(yè)特色和實踐性特征[4]。為適應這一特征，需要探索建設新型機務模擬教學訓練中心。

機務人才培養(yǎng)特殊要求 ?當前，部隊新列裝機型的機載設備或系統(tǒng)的集成度、復雜性不斷提高，其維修保障對象都是高新技術裝備[5]，對航空機務人員的專業(yè)技能水平要求越來越高，部隊又希望機務人員盡快提高作戰(zhàn)保障能力和維修訓練效率。

航空裝備維修保障能力內涵包括基本維護技能、基本保障能力和綜合保障能力[3]。其中，基本維護技能包括機載設備的拆裝、維護、保養(yǎng)能力，以及外觀檢查、通電檢查和發(fā)現(xiàn)故障的能力;基本保障能力包括對機載設備的電路檢測和性能調整及分析、判斷、排除一般性故障的能力;綜合保障能力是指具有設備排故和設備交聯(lián)排故的能力，以及初步的多機種保障能力。

機務安全文化作為一種人文教育，貫穿整個機務人才培養(yǎng)的全過程。機務保障工作事關飛行安全，責任重大，但工作環(huán)境差、單調重復且強度大[3]。這就要求機務模擬教學中心的建設要加強文化警示教育、規(guī)章制度教育、先進事跡或者案例教育等，可以采用專門手冊、掛圖、噴圖進行教育，也可以建立專門的教材。利用機務模擬教學中心培養(yǎng)學員的機務保障綜合技能時貫穿安全文化教育，培養(yǎng)學員的敬業(yè)精神和嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L。

教學保障條件面臨的難題 ?當前，教學裝備與部隊裝備不同步、不配套，訓練模擬器材質量不高，實驗教學條件保障不夠等問題客觀存在，原有的專業(yè)教學訓練體系存在許多薄弱環(huán)節(jié)。

1）當前院校航空機務專業(yè)實驗室配備的裝備仍然以老機型上的老型號裝備為主，遠遠落后于部隊的裝備發(fā)展，制約了實驗、實踐訓練教學內容的更新，導致機務實踐教學內容體系不能完全滿足新裝備教學的要求和部隊對人才培養(yǎng)的要求。

2）模擬訓練器材質量不高，無法滿足機務訓練技能、排故技能和綜合保障能力的培養(yǎng)。原有的機務模擬訓練器材主要實現(xiàn)通電檢查和輸入式典型故障設置，各專業(yè)建立的模擬訓練器材軟件模型接口不統(tǒng)一，導致無法通過訓練器材進行原理教學、排故教學、檢測與分析教學等，尤其是不同航空裝備交聯(lián)系統(tǒng)的排故與檢測。

3）模擬訓練中心不具備實驗性教育功能?，F(xiàn)有模擬訓練器材主要是按一定邏輯完成設備功能的模擬仿真，展現(xiàn)給學員的是交互訓練過程中的現(xiàn)象，側重的是流程操作的規(guī)范性訓練，設備的原理無法展現(xiàn)，學員無法參與原理型設備的檢測維修，無法知道設備原理機制，因此無法對設備的設計原理進行改進性實驗，也就無法鍛煉加裝改裝設備的能力。

多樣式實驗型機務中心建設體系 ?依據(jù)人才培養(yǎng)目標，把提高人才綜合素質、培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力作為裝備保障教學的主要目的[6]，根據(jù)航空機務保障專業(yè)的特殊要求與裝備教學面臨的現(xiàn)實難題，建立一個適應航空裝備發(fā)展要求、符合機務任職崗位教育規(guī)律的多樣式裝備實驗型模擬訓練教學中心。

1）依托學院模擬器技術研發(fā)團隊和各機型航空機務專業(yè)教研室，從教學需求、訓練需求、實驗需求進行綜合考慮、統(tǒng)籌設計，將機務中心按類別、機型、任務進行科學的體系規(guī)劃，針對同型號不同系列的飛機，可以建立通用的座艙模擬器?？梢砸劳袑W院現(xiàn)有力量自主研發(fā)，配備先進的虛擬現(xiàn)實體驗裝置。利用學院現(xiàn)有機型的虛擬仿真訓練系統(tǒng)、機務模擬器、專業(yè)設備模擬器、戰(zhàn)術模擬訓練系統(tǒng)等，以及各教學單位協(xié)調的機載實裝模型和機載設備接口等資源，選取典型的三代機型號，建立仿真粒度較高、性能穩(wěn)定、科目完整、訓練模式多樣、擴展性好的通用型模擬器和專業(yè)型模擬器，逐步建立起部隊主裝的、教學急需的、實驗可用的新裝備機務模擬教研中心，這些機務模擬教學系統(tǒng)能夠與各專業(yè)教研室機載設備仿真訓練系統(tǒng)和航空理論教學系統(tǒng)進行聯(lián)網、系統(tǒng)融合。

在建設過程中，可以充分發(fā)揮軍民融合的發(fā)展思路[7]，在調研專業(yè)的模擬器研制公司過程中，吸收軍民融合的最新研制成果，也可以采取軍民合作的方式開展中心的建設。

2）加強機務設備的原理動態(tài)系統(tǒng)建設、設備故障模擬和綜合故障檢測系統(tǒng)建設。在實踐教學中通過機務模擬教學系統(tǒng)實現(xiàn)通電檢查、維修教學、VR拆裝訓練時，動態(tài)原理圖能夠實時反映飛機工作狀態(tài)、機載設備參數(shù)的實時狀態(tài)，使原理圖與機務模擬器、綜合故障檢測系統(tǒng)在原理上保持一致，在數(shù)據(jù)和狀態(tài)上保持一致，使該中心的建成能夠滿足專業(yè)實驗教學、原理教學，提高人才崗位培養(yǎng)的效率和質量。

3）基于機務模擬教學中心建設實用性教學資源庫，支持多樣化的實踐實驗模式，主要包括演示性實驗教學、引導式教學訓練、操作性實驗教學、研究性實驗教學、綜合型實踐教學[8]。這就要求模擬器和虛擬仿真訓練系統(tǒng)、輔助教學系統(tǒng)配套建設，在建設過程中要注重軟件資源建設。

3 強化實驗實戰(zhàn)職能，發(fā)揮中心體系新功能

任務驅動管理模式 ?實驗型機務模擬教學中心以教學任務為驅動，需要一套完整的管理模型[4]，同時依托院校研發(fā)機構或者專門的保障機構對中心進行管理和保障，并參與任務分配和教學訓練保障過程，也可以承擔部分機務實驗教學，主要模型如圖1所示。

該機務實驗型教學中心的模擬系統(tǒng)包括兩類：機務模擬器（實物仿真設備）、VR維修保障模擬訓練系統(tǒng)（虛擬仿真軟件）。將這些模擬訓練系統(tǒng)統(tǒng)一納入中心的模型庫進行統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調度使用、統(tǒng)一維護保障，有利于提高系統(tǒng)使用率，確保設備正常運轉。中心建立法規(guī)管理庫，對受訓對象按專業(yè)、課時、分組等方式進行訓練前培訓，培養(yǎng)學員的法規(guī)意識。雖然是模擬裝備的法規(guī)教育，但是必須按照實裝機務工作的法規(guī)要求進行培訓。

任務驅動管理模式是指由教研室根據(jù)課程、對象模型（學員層次），通過虛擬仿真實驗教學平臺制定訓練目標和機務實驗教學模擬設備需求，并上報教務管理單位，由教務管理單位統(tǒng)一安排時間，目的是提高模擬訓練中心的利用率。為了更好地評價多樣式機務實驗教學模擬中心的實驗、教學訓練效果，中心建設有過程控制和訓練評估系統(tǒng)，通過可控、可評的方式對教員教學、學員的法規(guī)學習、模擬訓練、實驗操作、實驗改裝等多樣式機務教學活動進行綜合評價，用于優(yōu)化機務實驗教學中心的資源。

全面支持教學實驗環(huán)節(jié) ?多媒體教學、實物展示教學以及舊機型舊裝備用于新機型的教學環(huán)節(jié)，已經不能滿足當前為以任職教育人才培養(yǎng)為目標的實踐性教學環(huán)節(jié)提供實驗支持、技能訓練支持[9]。

一是面向實戰(zhàn)需求，必須要建設相應的模擬實驗平臺、機務模擬器和專修室，實現(xiàn)對飛機勤務保障、維修保障科目的實踐性教學提供平臺支持。

二是緊貼技術發(fā)展前沿，做好需求設計和新技術應用論證，保證實驗訓練中心具有可持續(xù)發(fā)展的關鍵環(huán)節(jié)，其核心技術要與時代的高端和新興的科學技術發(fā)展緊密聯(lián)系，機務教學中心各平臺和裝備能夠在教學訓練、維修保障實驗和科研工作中得到應用，為技術工作、戰(zhàn)斗力生成提供導向和支撐作用。

三是模擬裝備教學、實驗維修教學與課堂教學并重，改革機務保障專業(yè)裝備教學內容，建立主干實驗課程體系、實踐課程體系，加大實驗教學的投入等。

當前，各種信息網絡技術的迅猛發(fā)展，特別是網絡技術與云技術的結合，為開展各種模擬訓練提供了有益支撐[5]，

也為虛擬仿真實驗系統(tǒng)的技術拓展提供了解決方案，也是實驗型機務教學中心可持續(xù)發(fā)展的關鍵技術。在機務訓練中心，基于云的計算機虛擬仿真實驗教學平臺可以很好地解決上述問題[10]，該平臺主要由機載設備組成原理、機載設備工作原理、設備線路圖等虛擬仿真實驗資源庫、故障開發(fā)虛擬仿真實驗系統(tǒng)、VR維修訓練系統(tǒng)及電子電工基礎仿真系統(tǒng)、云計算網絡等組成，可以將平臺的虛擬仿真實驗教學資源和各種模擬訓練系統(tǒng)進行同步聯(lián)網訓練。

支持能力積累的實踐教學模式 ?實驗型機務模擬教學中心是為了提高學員實踐操作能力，讓學員進行崗位模擬實習而建立的[11]，提高學員通電檢查、分析問題和排故檢查的能力。中心既是學員實踐、實驗培訓基地，也是教員創(chuàng)新教學模式的培訓基地[12]。因此，應該利用模擬教學中心實現(xiàn)理論教學與能力教學有效融合，增加裝備模擬教學訓練的課程量，培養(yǎng)綜合保障能力與職業(yè)素養(yǎng)和諧發(fā)展的一流機務人才隊伍。

在機務保障專業(yè)教學過程中，注重能力的積累是學員適應崗位的重要環(huán)節(jié)。能力積累的實踐教學不能僅僅理解為學習技能，而是要理解為學習綜合的維修保障行動能力，包括：

1）對工作過程的整體理解能力;

2）充分利用資源有計劃地完成任務的能力;

3）對維修保障過程中的問題的識別與解決能力;

4）對維修保障方法改進的能力與對任務的執(zhí)行能力;

5）在實踐教學過程中加入實驗型學習，注重能力的積累;

綜合能力積累的實踐教學內容需要創(chuàng)新實踐教學模式，實踐教學不是理論知識學習結束后的實踐，而是要建立在實踐中學這一專業(yè)課程展開的邏輯主線。航空裝備保障作為專業(yè)性很強的技能，其各專業(yè)課程的實踐實驗教學是最能有效體現(xiàn)能力本位教學思想的課程模式，因為該模式改變了學習的形態(tài)，實現(xiàn)了學習邏輯從理論知識的積累向能力積累的轉變，在能力積累的過程中掌握理論知識。

4 結束語

提高軍隊任職崗位人才培養(yǎng)質量，還需要加強實驗教學隊伍建設，依托機務實驗教學模擬中心建設實驗型、訓練型教員隊伍，這是航空機務專業(yè)實驗教學體系的又一核心。該教學隊伍是院校模擬訓練、VR維修訓練、故障檢測訓練、實驗檢測教學、綜合訓練的主體，是完成實驗教學、機務訓練的依靠力量，隊伍的結構、素質如何，直接影響實驗教學的質量、水平和效益，因此必須把院校實驗教學隊伍建設作為機務任職教學訓練中心的關鍵抓緊抓好。實驗型教學隊伍由教員隊伍、模擬中心管理隊伍、實驗教學技術隊伍三部分組成，在實驗教學、實踐教學中做到機務管理、機務文化、機務技能的融合培養(yǎng)。

參考文獻

[1]畢嗣民，曲玉琨.航空機務專業(yè)任職教育實驗教學體系構建研究[J].繼續(xù)教育，2016（8）：23-25.

[2]葉德駿，朱雄南.加強武警部隊戰(zhàn)斗模擬實驗室體系建設的幾點思考[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2017（9）：20-22.

[3]張熙，彭衛(wèi)東，張德銀.機務電子專業(yè)實驗實踐教學體系構建探討[J].實驗科學與技術，2007（4）：61-64.

[4]謝露.航空機務人員虛擬維修訓練方法研究[J].江蘇經貿職業(yè)技術學院學報，2012（2）：59-60，63.

[5]杜玉寶，孫淑強，亓文濤.虛擬仿真實驗教學信息化平臺的建設與思考[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2016（17）：26-28.

[6]裘君英，宋建成.構建電工電子實驗教學新體系的探索[J].高等工程教育研究，2003（5）：81-82.

[7]張熙，張德銀，魏麟.民航機務電子專業(yè)系列實驗實踐課程建設與改革研究[J].中國民航飛行學院學報，2007（5）：14-17.

[8]徐佳，李航.飛機電子設備維修專業(yè)實踐性教學研究[J].南昌教育學院學報，2012（9）：120，122.

[9]黃志賢.工程訓練設備管理系統(tǒng)及設備綜合評價方法研究[D].廣州：廣東工業(yè)大學，2012.

[10]孫立輝.電工電子實驗實踐教學體系構建與實踐[J].實驗室研究與探索，2015（12）：226-229.

[11]雷大軍，黃鐵鐵，姚敏.應用型本科電工電子實踐教學體系的構建[J].實驗室研究與探索，2014（8）：178-180，219.

[12]趙輝，張在德.以“任職能力”為核心構建機務士官實踐教學模式[J].考試周刊，2011（42）：210-212.