試論虛擬儀器與虛擬實驗在軍隊院校教育中的應用

王大朋

[摘 要] 軍隊院校教育的開展，是為了培養優秀的軍事人才，鍛煉和提升其實踐能力。為了進一步提高教學效果，需要將先進的技術手段應用進來?；诖耍治隽颂摂M儀器與虛擬實驗的功能，探討其在軍隊院校教育中的主要作用。然后從軍隊院校教育的實際出發，合理運用虛擬儀器與虛擬實驗，為軍校學員的進步與成長提供重要的幫助。

[關 鍵 詞] 虛擬儀器；虛擬實驗；軍隊院校教育

[中圖分類號] G642 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）13-0111-01

在軍隊院校教育當中，為了更好地提高學員的綜合素質，需要采取科學的教學方法，并引入先進的技術手段。虛擬儀器和虛擬實驗在軍隊院校教育中得到應用，實現了對教學方法的創新，學員能夠在虛擬環境中進行實時交互、感知和操作，展開一系列的試驗訓練，從中能夠得到良好的鍛煉，對學員的成長與發展有著積極的幫助作用。根據軍隊院校教育的需求，合理、恰當地應用虛擬儀器與虛擬實驗。

一、虛擬儀器與虛擬實驗在軍隊院校教育中的功能和作用

（一）提供更多的教學選擇

在軍隊院校教育中，使用虛擬儀器和虛擬現實技術，開展虛擬實驗。根據教學內容，通過三維圖形生成、多傳感交互和高分辨顯示等技術手段，構建不同模擬空間環境，而學員能夠利用傳感設備進入虛擬空間當中，進行模擬訓練，其中包括一些現實情況下無法進行的實驗。構建虛擬實驗空間的過程十分簡單、便捷，且經濟實用，無需考慮實驗設備、實驗場地、教學經費等條件，而學員在參與虛擬實驗的過程中，能夠獲得真實的體驗，從中得到鍛煉和提升。虛擬儀器與虛擬實驗為軍隊院校教育提供了更多的教學選擇[1]。

（二）降低實際訓練的危險性

軍隊院校教育中，一些實驗項目具有一定的危險性，如果學員親身參與，可能會對其身體健康造成損害，如果通過觀看錄像進行學習，雖然能夠避免危險，但是學員缺乏實際的體驗，難以達到理想的實驗效果。當遇到此類實驗時，可以利用虛擬實驗予以代替，既能夠降低實際訓練的危險性，同時能夠給予學員真實的訓練體驗。在安全性得到保障的前提下，學員能夠放下顧慮，有助于學員潛力的挖掘。

（三）突破時間和空間的局限性

虛擬實驗沒有時間和空間的局限，只需要利用虛擬儀器，便可以讓學員置身于各類場景中，能夠駕駛飛機、艦艇、坦克，來到接近真實的戰場環境中，進而從中學習更多的內容，全面鍛煉學員的能力，并熟悉未來的工作環境。學員能夠隨時、隨地進行訓練，并在訓練過程中發現自身的不足，有針對性地進行改進和提升。另外，虛擬儀器還具有虛擬人物形象的功能，能創設更為真實的場景。

二、虛擬儀器與虛擬實驗在軍隊院校教育中的實際應用

虛擬儀器與虛擬現實技術在軍隊院校教育中的實際應用，要組織科研小組，建立虛擬實驗室，根據軍隊院校教育的實際需要，設計實驗項目，并應用計算機軟件進行實驗數據的采集、儲存、分析和處理，以提高學員綜合素質，培養優秀的軍事人才。以作戰的軍人醫生培養為例，探討虛擬儀器與虛擬實驗在軍事訓練中的應用。

（一）場景模擬

醫生的主要職責是深入海防一線，為戰士提供醫療衛生服務，保障他們的身體健康。醫生往往需要面對惡劣的工作環境以及各類突發性的傷病，加上醫療條件有限，醫療工作的開展存在一定的困難。醫生在工作的過程中，需要具備良好的醫學素養和嫻熟的業務能力，并需要熟悉作戰環境。而在醫生的培養過程中，學員往往不能親臨作戰現場進行學習，缺乏實際的體驗。而利用虛擬儀器進行模擬，利用三維圖像合成進行背景生成，配合以視點控制和音響控制，能夠生成真實的作戰環境，給學員身臨其境之感。在接近真實的虛擬環境中，學員能夠感受到緊張和壓力，能夠達到更好的訓練效果。另外，還可以利用虛擬儀器來模擬傷員，學員能夠在虛擬場景下進行傷員救治的訓練，打破了現實條件下的諸多局限。目前，基于虛擬實驗的虛擬戰場環境與視景仿真教學在教育工作中得到應用，并取得了良好的效果。

（二）單兵模擬訓練

虛擬實驗是一種創新的軍隊院校教學方法，在虛擬實驗中進行單兵模擬訓練，設計不同的醫療救助場景。學員利用傳感裝置，選擇合適的治療方案，執行相應的戰術動作，從中鍛煉其醫療技術水平、應急反應能力和環境適應能力。在虛擬環境中，學員能夠有視覺、聽覺和觸感的真實體驗。學員在執行操作的過程中，能夠客觀、準確地進行評價，糾正其錯誤，提高其單兵作戰能力，幫助學員成為一名優秀的作戰醫生。在虛擬環境當中，各項訓練具有很強的針對性，同時還能夠保障其安全性，可以根據軍事訓練的需要進行相應的調控。另外，為了鞏固學員的各項技術操作，可以多次、反復地進行訓練[2]。

綜上所述，虛擬儀器與虛擬實驗是一種先進的技術手段，具有三維圖形生成、多傳感交互和高分辨顯示等功能。在軍隊院校教育中，虛擬儀器與虛擬實驗發揮著重要的功能和作用。利用虛擬實驗，為軍隊院校教育提供更多的教學選擇，能夠降低實際訓練的危險性，突破了時間和空間的局限性。在場景模擬和單兵模擬訓練當中，對提高軍校學員的綜合素質和戰斗能力有著積極的作用。

參考文獻：

[1]張萍，何斌.軍隊院校網絡信息化教育發展中幾點思考[J].經濟研究導刊，2014（29）：175-176.

[2]張燕紅，郭天杰，趙秀麗，等.軍隊院校計算機基礎教育“向實戰聚焦、向部隊靠攏”的改革探討[J].電腦知識與技術，2014，10（17）：4099-4100.