一種基于信息化的裝備實訓(xùn)教學(xué)模式

晏凱 周升響 張朝偉 王國師

摘 要：分析了軍隊院校裝備教學(xué)面臨的問題，以《某型雷達接收機無激勵故障檢修實訓(xùn)》為例，從教學(xué)分析、信息化手段、教學(xué)實施過程三個方面介紹了一種基于信息化的裝備實訓(xùn)教學(xué)模式。實踐證明，該模式將信息技術(shù)與裝備實訓(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，調(diào)動了學(xué)員的積極性，極大地增強了教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：雷達；信息化；裝備教學(xué)

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A

裝備教學(xué)是軍隊院校教育、部隊訓(xùn)練實踐和軍事職業(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)等知識和技能，其具有實踐性強的特點。隨著新型武器裝備不斷裝配部隊，軍隊院校裝備保障人才的培養(yǎng)規(guī)模不斷增大，裝備教學(xué)面臨的人多機少、空間狹小、效率低下、安全壓力大等問題日益凸顯，為解決上述問題提供了思路。

本文首先對軍隊院校裝備教學(xué)面臨的問題及原因進行了分析，接著提出了一種基于信息化的裝備實訓(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)和軍隊網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺等信息化手段，解決了傳統(tǒng)裝備教學(xué)面臨的問題，實現(xiàn)了做中學(xué)和做中教，調(diào)動了學(xué)員的積極性，極大地增強了教學(xué)的效果。

一、軍隊院校裝備教學(xué)面臨的問題

（一）人多機少

隨著新型武器裝備不斷裝配部隊，裝備保障人才的培養(yǎng)規(guī)模不斷增大。以雷達士官學(xué)校某型雷達裝備維修期班為例，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、艦船、雷達等許多裝備造價昂貴，每個教學(xué)期班往往僅有1部裝備可供實習(xí)。這種情況下，在有限的學(xué)習(xí)課時內(nèi)，學(xué)員的上機實習(xí)時間得不到保證，很多學(xué)員直至課程結(jié)束都沒有親身動手操作的機會，理論學(xué)習(xí)的內(nèi)容無法在實踐中得到驗證。

（二）空間狹小

出于機動性能的考慮，許多武器裝備結(jié)構(gòu)緊湊，內(nèi)部空間比較狹小，有的地方甚至無法容許一人站立。而傳統(tǒng)的教學(xué)往往由教員先進去講解一番，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，難以準確掌握操作要領(lǐng)，教員也無法即時對學(xué)員的實習(xí)操作進行指導(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，一個故障現(xiàn)象往往伴隨著多個故障點，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)員針對不同的故障點進行多次排故練習(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行試機。此外，教員設(shè)置故障時還需要避開學(xué)員保持隱蔽性，故障的排除過程還需要翻看圖冊和紙質(zhì)資料，查找電路圖和其它波形參數(shù)等等。這些過程常常需要耗費大量的時間，往往一次課只能針對一到兩個故障點進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、維修等實踐教學(xué)過程中，人員容易發(fā)生觸電事故，安全壓力較大。

（五）損壞裝備

實訓(xùn)教學(xué)過程中，由于學(xué)員對于裝備的操作和維修還不太熟練，加之人多機少和空間狹小等因素，使得教員并不能針對所有學(xué)員的操作都進行及時的糾正。這種情況下，學(xué)員的誤操作常常會導(dǎo)致裝備故障，影響教學(xué)進程。此外，在故障維修教學(xué)中，要想設(shè)置部隊的常見故障，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)的問題提供了突破口。現(xiàn)以雷達士官學(xué)校參加2017年全國職業(yè)院校信息化教學(xué)大賽的獲獎作品《某型雷達接收機無激勵故障檢修實訓(xùn)》為例，介紹一種基于信息化的裝備實訓(xùn)教學(xué)模式。

（一）教學(xué)分析

1.實訓(xùn)內(nèi)容

實訓(xùn)內(nèi)容為排除某型雷達接收機的無激勵故障，由于可能造成無激勵的故障點有五個，因此必須針對所有故障點進行排故訓(xùn)練。該實訓(xùn)內(nèi)容選自該校《雷達設(shè)備原理與維修》課程。作為戰(zhàn)場的千里眼，雷達如果出現(xiàn)接收機無激勵故障，顯示器就看不到任何回波，千里眼就變成了瞎子。因此，該實訓(xùn)內(nèi)容在整門課程中占有重要地位。

2.實訓(xùn)對象

實訓(xùn)對象為該校15級警戒引導(dǎo)雷達維修專業(yè)士官班二年級學(xué)員，就業(yè)崗位為基層雷達裝備技術(shù)保障人員（即雷達技師）。學(xué)員經(jīng)過前期學(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、功率計測量電路參數(shù)。喜歡視頻、動畫等信息資源，喜愛動手操作，這也是當前軍校學(xué)員的共同特點。

3.實訓(xùn)目標

根據(jù)人才培養(yǎng)方案和課程標準，確定實訓(xùn)的知識目標（掌握造成接收機無激勵故障的可能原因，掌握接收機無激勵故障的排除方法）、技能目標（準確判斷插件好壞，正確使用儀器儀表測量典型參數(shù)）和素質(zhì)目標（培養(yǎng)良好的機務(wù)作風）。

4.重點難點

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

（二）信息化手段

1.某型雷達接收機模擬訓(xùn)練系統(tǒng)（以下簡稱系統(tǒng)）

該系統(tǒng)由多臺模擬設(shè)備和1臺遠程控制主機組成。采用軟硬結(jié)合的方式，既發(fā)揮了信息技術(shù)的優(yōu)勢，又能夠模擬實裝進行排故操作。該系統(tǒng)功能較多，在本次實訓(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)置了許多電子開關(guān)，可通過遠程控制主機和本地故障設(shè)置平臺控制電子開關(guān)的通斷，實現(xiàn)故障的遠程和本地設(shè)置，設(shè)置故障之后的故障現(xiàn)象與實際裝備相同；二是學(xué)習(xí)功能：系統(tǒng)本地軟件平臺內(nèi)置雷達資料庫，集成了結(jié)構(gòu)圖、原理框圖、電路圖等圖冊資料，以及電路參數(shù)、信號波形等參數(shù)資料，能夠通過平臺快速查找和調(diào)閱；三是訓(xùn)練功能：模擬設(shè)備與實際裝備在結(jié)構(gòu)、電路參數(shù)等方面一樣，配備的三用表、示波器、功率計等儀表與實際裝備也一樣，因此可以進行參數(shù)測量和故障排除訓(xùn)練。

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

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。其主要功能是將操作影像遠程投影至大屏幕，可以實時播放，存儲和重放。

3.軍隊網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺

軍隊網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺是一個支持交流與協(xié)作的教學(xué)科研平臺。它支持課程制作與學(xué)習(xí)、資源管理、項目協(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、實時聊天、郵箱、投遞箱、作業(yè)、考試等豐富的交互工具，支持項目協(xié)作、單位檔案管理、成員通信等。

（三）教學(xué)實施過程

1.課前預(yù)習(xí)階段

課前，教員利用軍隊網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，明確任務(wù)要求與標準。學(xué)員登陸軍隊網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺下載任務(wù)書，進行前期所學(xué)相關(guān)知識點的復(fù)習(xí)，并進行相應(yīng)的預(yù)習(xí)，初步了解接收機典型參數(shù)的標準值和測量方法，預(yù)習(xí)之后通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺進行在線自測，檢驗預(yù)習(xí)效果。

2.課堂實訓(xùn)階段

課上，將學(xué)員分為若干個小組，2人為1組，每組1臺模擬設(shè)備。教員則利用控制主機進行遠程監(jiān)控。針對裝備教學(xué)內(nèi)容和學(xué)情特點，采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法。即以排除部隊實裝案例中的故障為主線，吸引學(xué)員主動分析問題，解決問題。充分運用模擬訓(xùn)練系統(tǒng)、高清投影系統(tǒng)、軍隊網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺等信息化資源和手段，完成實訓(xùn)重點，克服實訓(xùn)難點。具體的教學(xué)過程分為四個環(huán)節(jié)進行：

環(huán)節(jié)一：播放案例，引入任務(wù)。通過播放西南邊境某雷達站一等戰(zhàn)斗值班時某型雷達裝備發(fā)生故障的案例視頻，創(chuàng)設(shè)情境，引入排除接收機無激勵故障的任務(wù)。在此過程中，通過戰(zhàn)場緊張氣氛的渲染，增強了學(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)置功能進行驗證。最后，教員對學(xué)員的答案進行歸納總結(jié)，得出造成案例中無激勵故障的所有故障原因，解決實訓(xùn)難點。

環(huán)節(jié)三：分步操作，實施任務(wù)。教員利用該系統(tǒng)的控制主機將案例中的故障遠程設(shè)置在各臺模擬設(shè)備上面，故障的設(shè)置過程快速而且隱蔽。然后在其中一臺設(shè)備上按步驟排除故障，一邊演示一邊講解。同時通過高清投影系統(tǒng)，將教員的操作細節(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，一邊自己動手實踐。

環(huán)節(jié)四：分組練習(xí)，完成任務(wù)。環(huán)節(jié)三排除了無激勵現(xiàn)象的一個故障點，教員再利用系統(tǒng)，針對無激勵現(xiàn)象的其它故障點進行遠程故障設(shè)置，學(xué)員分組輪流上機，分別進行模擬和實裝排故練習(xí)。通過環(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)，完成本次實訓(xùn)的重點。當學(xué)員不清楚參數(shù)時，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，完成課堂實訓(xùn)。

3.課后強化階段

課后，學(xué)員利用某型雷達接收機模擬訓(xùn)練系統(tǒng)進行自主學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，通過其本地故障設(shè)置功能互相設(shè)置故障，開展故障排除比賽，進行考核和評比，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，模擬雷達站一等戰(zhàn)斗值班裝備保障，開展實戰(zhàn)運用。

4.綜合評價

綜合學(xué)員課前預(yù)習(xí)（包含課前在線自測等）、課堂學(xué)習(xí)（包含課堂表現(xiàn)、實裝排故、模擬排故等）和課后考核（包含作業(yè)等）的情況，最終形成一個過程性評價占優(yōu)、側(cè)重實踐的綜合評價，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)評價提供科學(xué)的依據(jù)和標準。

以上案例在授課內(nèi)容、授課對象、授課目標等方面，對于軍隊院校裝備實訓(xùn)教學(xué)來說具有一定代表性；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)、軍隊網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺）可以根據(jù)各型號裝備和教學(xué)場地進行裝配；采用的分組教學(xué)模式和任務(wù)驅(qū)動教學(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訓(xùn)教學(xué)，具有較強的可操作性。

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，最終在一個課時內(nèi)完成所有故障點的排故練習(xí)，提高了教學(xué)的效率；多名學(xué)員利用多臺模擬設(shè)備，分組同時開展教學(xué)和訓(xùn)練，解決了傳統(tǒng)裝備教學(xué)人多機少的矛盾；而模擬設(shè)備由于裝配比較自由，可以放在場地開闊的實驗室內(nèi)，解決了實際裝備內(nèi)部空間狹小的問題；并且由于模擬設(shè)備內(nèi)部不含高壓，場地開闊，容易檢測，因此大大降低了安全壓力；此外，通過模擬設(shè)備內(nèi)部的電子開關(guān)進行通斷控制實現(xiàn)了裝備的故障設(shè)置，對實際裝備和模擬設(shè)備都實現(xiàn)了零損害。

（二）增強了教學(xué)的效果

通過高清投影系統(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，還可以適時開展互動交流，符合學(xué)員的認識特點，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；通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，教員可以發(fā)布任務(wù)書，布置作業(yè)，學(xué)員則可以下載豐富的參考資料進行課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，還可以隨時開展在線自我測試，檢驗學(xué)習(xí)效果，學(xué)員的預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)情況可以及時反映給教員，教學(xué)雙方可以通過站內(nèi)消息、答疑室、郵箱開展在線遠程交流，這些提高了課堂授課的效率；通過模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，學(xué)員在課前、課中和課后均可以進行參數(shù)測量和模擬排故訓(xùn)練，還可以利用系統(tǒng)開展各種形式的比賽活動，符合學(xué)員愛動手的特點，增加了學(xué)習(xí)樂趣，鞏固了學(xué)習(xí)效果。信息技術(shù)與裝備實訓(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，極大增強了教學(xué)的效果。

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