復(fù)雜武器裝備專業(yè)課程信息化教學(xué)資源建設(shè)與實(shí)踐

華明軍 楊正偉 田干 胡宇

【摘要】為進(jìn)一步提高復(fù)雜武器裝備專業(yè)課程的教學(xué)效果，深入開展了武器裝備教學(xué)資源庫(kù)、一網(wǎng)化“備課-教學(xué)”互聯(lián)互通資源共享平臺(tái)和交互式自學(xué)體系等信息化教學(xué)資源建設(shè)，有效解決了教學(xué)資源缺乏、資料分散和傳承難等問題，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜工程結(jié)構(gòu)和工作原理的現(xiàn)場(chǎng)直觀教學(xué)，有效激發(fā)了學(xué)員參與教學(xué)的積極性和主動(dòng)性，取得了顯著效果。

【關(guān)鍵詞】復(fù)雜武器裝備 ?信息化 ?教學(xué)資源建設(shè)

【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）42-0227-02

一、引 言

信息化條件下的聯(lián)合作戰(zhàn)對(duì)未來(lái)軍官的指揮、管理和技術(shù)保障能力素質(zhì)方面提出了越來(lái)越高的要求，而傳統(tǒng)的以工科為基礎(chǔ)的武器裝備專業(yè)課程教學(xué)訓(xùn)練模式已難以滿足軍隊(duì)實(shí)戰(zhàn)化、信息化發(fā)展的迫切需求。再加上武器裝備系統(tǒng)越來(lái)越龐大、結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜、集成度不斷提高，因此在專業(yè)課程教學(xué)中存在著語(yǔ)言描述困難、學(xué)員理解難度大等問題，從而導(dǎo)致專業(yè)課理論和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)效果均受到了嚴(yán)重影響，學(xué)員難以從宏觀和微觀兩個(gè)層面充分理解和掌握武器裝備復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理，嚴(yán)重影響了學(xué)員學(xué)習(xí)的積極性。

因此，筆者以飛行器動(dòng)力工程專業(yè)為背景，以復(fù)雜的導(dǎo)彈武器裝備動(dòng)力系統(tǒng)專業(yè)課教學(xué)為依托，充分運(yùn)用現(xiàn)代多媒體、虛擬交互和先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，構(gòu)建了飛行器動(dòng)力工程專業(yè)課程教學(xué)資源電子信息化庫(kù)、一網(wǎng)化“備課-教學(xué)”平臺(tái)以及虛擬交互式自學(xué)體系，從而為優(yōu)化飛行器系統(tǒng)與工程專業(yè)的專業(yè)課教學(xué)環(huán)境、改善教學(xué)手段和提高教學(xué)質(zhì)量提供重要的技術(shù)保障，取得了較好效果。

二、信息化教學(xué)資源建設(shè)的必要性[1]

武器裝備型號(hào)多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴，是融合了機(jī)、電、液一體化的復(fù)雜系統(tǒng)，再加上武器裝備技術(shù)本身的飛速發(fā)展，其更新?lián)Q代的速度越來(lái)越快，對(duì)專業(yè)課的教學(xué)資源需求也提出了越來(lái)越高的要求。因此，充分利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)等信息手段開展信息化教學(xué)資源建設(shè)是解決這些問題的有效手段。

（一）信息化教學(xué)資源建設(shè)是推進(jìn)軍隊(duì)信息化建設(shè)的必然要求

當(dāng)今世界各軍事強(qiáng)國(guó)正在深入開展的新軍事革命的核心內(nèi)容就是進(jìn)行軍隊(duì)的現(xiàn)代化、信息化建設(shè)。要加快推進(jìn)軍隊(duì)的現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程，打贏在信息條件下的局部戰(zhàn)爭(zhēng)，軍隊(duì)各個(gè)方面的建設(shè)都必須充分應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)，全面提升軍隊(duì)開發(fā)、利用、掌握和控制信息資源的能力，從而全面提升軍隊(duì)的實(shí)戰(zhàn)化水平。作為為部隊(duì)培養(yǎng)高素質(zhì)軍事人才的軍隊(duì)院校，也應(yīng)當(dāng)在培養(yǎng)學(xué)員信息化作戰(zhàn)能力方面發(fā)揮著重要作用，同時(shí)也應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步提升利用信息化手段全面開展教學(xué)的能力和素質(zhì)。因此，建設(shè)復(fù)雜武器裝備專業(yè)教學(xué)的信息化資源，也是推進(jìn)軍隊(duì)信息化建設(shè)的必然要求和有效途徑。

（二）信息化教學(xué)資源建設(shè)是推進(jìn)專業(yè)課教學(xué)改革的重要途徑

隨著軍隊(duì)全面改革的深入推進(jìn)，軍隊(duì)院校的教學(xué)改革也面臨著巨大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，如何推進(jìn)復(fù)雜武器裝備課程教學(xué)改革成為目前亟需解決的難題。信息化教學(xué)資源的建設(shè)和應(yīng)用也是現(xiàn)代教育信息化建設(shè)的核心內(nèi)容，是實(shí)現(xiàn)教育現(xiàn)代化的關(guān)鍵所在。同時(shí)隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，在信息化教學(xué)資源建設(shè)的基礎(chǔ)上，更要全面實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的共享，從而提高教學(xué)資源的利用效率。因此，信息化教學(xué)資源的建設(shè)、共享和應(yīng)用對(duì)促進(jìn)教學(xué)方法創(chuàng)新和教學(xué)手段變革將起到至關(guān)重要作用，能全面促進(jìn)學(xué)員綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的提高與發(fā)展，同時(shí)對(duì)軍隊(duì)院校教育總體戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)也將起到重要的推動(dòng)作用。

（三）信息化教學(xué)資源建設(shè)是增強(qiáng)學(xué)員學(xué)習(xí)主動(dòng)性、提高課堂教學(xué)效果的有效途徑

傳統(tǒng)的武器裝備課程教學(xué)由于受到裝備復(fù)雜性和現(xiàn)代信息技術(shù)手段的限制，教員授課時(shí)語(yǔ)言描述非常困難、學(xué)員理解難度較大，造成學(xué)員學(xué)習(xí)積極性主動(dòng)性不強(qiáng)、課堂教學(xué)效果欠佳。而信息化教學(xué)資源具有多樣性的特點(diǎn)，在加上精美的三維動(dòng)畫和視圖，圖文并茂，具有強(qiáng)烈的感染力和表現(xiàn)力，很容易吸引學(xué)員的興趣，提高學(xué)員學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。同時(shí)，信息化教學(xué)資源能夠突破空間、時(shí)間的限制，應(yīng)用極為便利，便于共享，對(duì)培養(yǎng)學(xué)員的自主學(xué)習(xí)和主動(dòng)學(xué)習(xí)提供了有效的資源保障。同時(shí)，豐富的信息化教學(xué)資源對(duì)培養(yǎng)學(xué)員的創(chuàng)新能力也具有無(wú)可比擬的作用。

三、信息化教學(xué)資源建設(shè)的基本思路[2-3]

信息化教學(xué)資源建設(shè)是以專業(yè)教室建設(shè)為基礎(chǔ)，以提升和促進(jìn)學(xué)員核心競(jìng)爭(zhēng)能力為根本，以學(xué)校辦公專網(wǎng)為平臺(tái)、以數(shù)字化教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)為重點(diǎn)進(jìn)行建設(shè)。建設(shè)內(nèi)容包括硬件基礎(chǔ)平臺(tái)、專用網(wǎng)絡(luò)資源平臺(tái)、共享型專業(yè)資源庫(kù)、優(yōu)質(zhì)精品資源平臺(tái)與管理平臺(tái)，如圖1所示。

該模型基于大學(xué)辦公專網(wǎng)進(jìn)行探索，不但能夠打破多個(gè)資源應(yīng)用平臺(tái)之間的壁壘，也解決涉密教學(xué)資源的保密問題，為學(xué)員、教員和管理員等角色提供統(tǒng)一的高效共享資源環(huán)境，提高資源的利用效率。該模型的優(yōu)點(diǎn)是：能改變當(dāng)前教學(xué)資源雜亂無(wú)序的現(xiàn)狀，并且按照資源的特性及其它對(duì)專業(yè)教學(xué)的支撐程度來(lái)劃分等級(jí)，能引導(dǎo)用戶有效檢索、合理使用各種教學(xué)資源。并且通過(guò)建立資源逐級(jí)提升的機(jī)制，可以讓優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源在促進(jìn)學(xué)員專業(yè)能力發(fā)展方面發(fā)揮更大作用。

（一）武器裝備教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)

針對(duì)復(fù)雜的導(dǎo)彈武器裝備動(dòng)力系統(tǒng)，利用三維建模工具制作了大量的零、部、組件三維模型，采用虛擬交互開發(fā)工具制作復(fù)雜結(jié)構(gòu)工作原理動(dòng)化和交互原始資料，利用電子書制作工具制作電子專業(yè)教材，實(shí)現(xiàn)專業(yè)教材多媒體的融合和視圖的虛擬交互。針對(duì)電子書，構(gòu)建相對(duì)應(yīng)的電子教學(xué)課件，積累資料、豐富資源，為豐富教學(xué)手段打下了良好的基礎(chǔ)。同時(shí)，基于學(xué)校內(nèi)部專網(wǎng)的服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)資源的存儲(chǔ)和傳承，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源共享，也有效解決了飛行器系統(tǒng)與工程專業(yè)專業(yè)課程教學(xué)資源缺乏、資料分散和傳承難的問題。

（二）一網(wǎng)化“備課-教學(xué)”互聯(lián)互通資源共享平臺(tái)建設(shè)

由于武器裝備專業(yè)教學(xué)涉及國(guó)家和軍隊(duì)秘密，而信息化資源如果管控不嚴(yán)很容易出現(xiàn)重大的失泄密問題，所以如何高效利用上述建設(shè)的電子資源是一個(gè)亟需解決的難題。筆者經(jīng)過(guò)近幾年的探索和實(shí)踐，開發(fā)了基于學(xué)校內(nèi)部辦公專網(wǎng)的信息化資源共享平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了“辦公室備課-教室授課”的互聯(lián)、互通，教員可以在辦公室實(shí)時(shí)修改、更新和上傳教學(xué)資源，從而有效解決教員了上課需要攜帶保密筆記本或刻錄光盤帶來(lái)的不便問題，在減少失泄密風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)，也有效提高了教學(xué)資源的利用效率。

（三）交互式自學(xué)體系建設(shè)

武器裝備各系統(tǒng)的工作原理圖非常復(fù)雜，大的教學(xué)掛圖可能超過(guò)20幾個(gè)平方米，非常不利于學(xué)員的學(xué)習(xí)和掌握。因此，我們開發(fā)了相應(yīng)的交互式自學(xué)平臺(tái)，在武器裝備的專業(yè)教室安裝大型觸摸屏，通過(guò)人機(jī)交互界面，可實(shí)現(xiàn)各種零部組件電子三維視圖的放大、縮小、旋轉(zhuǎn)等，并可局部放大展示，有效解決了大型教學(xué)視圖展示困難的難題，也進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)員參與教學(xué)的積極性和主動(dòng)性，提高了課堂教學(xué)效果。

四、主要效果

經(jīng)過(guò)近幾年的建設(shè)，目前已制作完成了制作了五種大型導(dǎo)彈動(dòng)力系統(tǒng)所有的零部組件三維建模6萬(wàn)余件、虛擬交互動(dòng)畫50件，制作了大型三維掛圖20幅、AutoCAD教材插圖1500個(gè)、WORD文檔電子教材10余本，編寫相應(yīng)的多媒體融合電子書8套、教學(xué)多媒體PPT課件8套、教案1套、試題庫(kù)1套，以及課程設(shè)計(jì)1套。上述教學(xué)資源在2017級(jí)、2018級(jí)飛行器系統(tǒng)與工程專業(yè)《彈體結(jié)構(gòu)與發(fā)動(dòng)機(jī)》、《發(fā)動(dòng)機(jī)原理》等10余門課程中獲得廣泛應(yīng)用，深受學(xué)員的歡迎，取得了良好的教學(xué)效果。同時(shí)，通過(guò)大學(xué)辦公專網(wǎng)構(gòu)建了教員“辦公室備課—教堂教學(xué)”互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)，充分發(fā)揮了教學(xué)資源的共享效益。另外，上述教學(xué)資源也進(jìn)一步配發(fā)到了軍隊(duì)的相關(guān)單位，充分了發(fā)揮了院校在支撐軍隊(duì)建設(shè)和提高軍隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，受到了軍隊(duì)的一致好評(píng)。

五、結(jié)論

武器裝備型號(hào)多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳統(tǒng)的教學(xué)資源難以滿足專業(yè)課的教學(xué)需求，為進(jìn)一步提高復(fù)雜武器裝備專業(yè)課程的教學(xué)效果，筆者深入開展了武器裝備教學(xué)資源庫(kù)、一網(wǎng)化“備課-教學(xué)”互聯(lián)互通資源共享平臺(tái)和交互式自學(xué)體系等信息化教學(xué)資源建設(shè)，有效解決了教學(xué)資源缺乏、資料分散和傳承難等問題，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜工程結(jié)構(gòu)和工作原理的直觀教學(xué)，有效激發(fā)了學(xué)員參與教學(xué)的積極性和主動(dòng)性，取得了顯著效果。

參考文獻(xiàn)：

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[3]魏剛.信息化教學(xué)資源的開發(fā)與應(yīng)用[J].信息與電腦，2017（1）：206-207.

作者簡(jiǎn)介：

華明軍（1967.12-），男，漢族，河南淮濱人，大學(xué)，副教授，研究方向：自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)。