裝備課程智慧教學條件建設的思考

蘇續軍，熊超，周永學，張瑋

（陸軍工程大學石家莊校區，河北 石家莊）

一 引言

隨著信息智能時代的來臨，教育領域開始全面深入地運用現代信息技術、人工智能方法和先進教學理念,這些智慧手段極大地促進了教學改革與發展，在人才培養方面發揮著越來越重要的作用。具有應用范圍廣、課程門類全、研究內容寬、實踐效果好的特點。而軍隊院校在智慧教學無論是研究和實踐上進入較晚，發展較慢，還存在不少差距[1]：一是理念上還有差距，和地方高校蓬勃發展的智慧教學相比，軍隊院校中智慧教學理念還沒有被廣為接受；二是研究起步較晚，受限于信息技術發展限制，軍隊院校在智慧教學方面研究相對較晚，發展相對較慢；三是條件建設滯后，由于軍隊院校大部分課程涉密、培訓對象相對固定、互聯網聯接受限，在智慧教學條件建設上有一定差距；四是應用范圍有限，主要集中于便于借助互聯網資源開展教學的通識教育和專業基礎課程等，特別是在裝備課程教學中還沒能進行深入探索，沒有形成可供借鑒的教學模式。

本文著眼軍隊院校武器裝備課程發展，結合近些年的實踐和感悟，在智慧教學條件建設上有幾點思考和建議。

二 立足軍事綜合訓練網，建設智慧教學基礎

智慧教學在技術層面是通過新一代信息技術如物聯網、云計算、移動互聯網等技術，對教育信息進行感知、識別、捕獲、匯聚、分析，進而輔助智能化的教學管理與決策。其中，網絡化和互聯互通是智慧教學的基礎。地方普通高校普遍立足互聯網，并結合院校自建網絡建設智慧教學條件，部隊單位由于涉密原因，往往不能利用資源豐富的互聯網，而能夠依托的只有軍事綜合訓練網。軍事綜合訓練網，是服務部隊單位的專有網絡，面向全軍提供軍事訓練信息資源和應用服務的綜合性網絡服務基礎平臺，在其上運行著總門戶網站、大單位軍事訓練門戶網站、地區信息管理中心門戶網站、訓練機構門戶網站和院校門戶網站五類。其中院校門戶網站是由院校訓練部門負責，用于集合本院校教育訓練動態與成果、提供特色資源與應用的綜合性網站，具有對外展現院校形象、對內整合信息資源、提供信息服務的重要作用。

通觀軍事綜合訓練網各院校門戶網站，在教學上都積累了大量資源，優秀之作也大量涌現。尤其是這些年在軍委訓管部統一領導建設下，軍事職業教育平臺上，上線運行在線以MOOC為主課程，形成了一定規模，數量還在不斷增加。特別是要求各級官兵每年利用軍事職業教育服務平臺進行學習，也在全軍掀起一股學習熱潮。各級院校單位應嚴格按照軍委機關發布的《軍隊視頻類在線課程建設規范（試行）》中對以MOOC為主的在線課程建設規范，豐富和完善教學資源素材[3]。依托軍事綜合訓練網，兼顧軍事職業教育平臺、院校自建資源庫以及部隊單位資源云，形成三位一體的智慧教學資源庫。

三 擁抱信息化技術手段，創造新素材

在裝備課程教學中，一直存在諸多難題。一是實裝數量少，在學習過程中，操作機會少，自主學習很難展開；二是部分組件結構復雜、小零件多、內部構造不可見，難以觀察理解；三是存在理論難理解、示范難看清，實操難組織的問題。虛擬仿真技術具有沉浸性、交互性、多感知性、構想性等特點，在教學工作有著顯著的技術優勢。利用仿真技術將與實際幾乎相同的環境呈現給受訓者，學生在模擬環境下對仿真裝設備進行操作，既不會破壞工具、設備儀器等操作對象，也不會因為誤操作而傷害到自身，優勢是十分明顯的。目前，地方已有 155 所普通高校建立了 200 個國家級虛擬仿真實驗教學中心[2]，而軍事院校依托軍事職業教育平臺虛擬仿真訓練才剛剛起步，而且許多課程的接口、操作模式還遠未統一。

圖1 火箭炮XR系統建設方案和效果

當前，裝備教學匯總應積極補充以VR、AR、MR等多種形式的虛擬教學新型系統。針對新型武器系統的課程教學需求，發揮新技術優勢，一是開發建設虛擬現實（VR）數字化教學平臺，包括裝備結構原理、分解結合、動作過程、技術檢測和維修保障等內容，服務于各層次裝備構造與勤務課程教學。二是開發增強現實（AR）數字化教學平臺，結合實裝，多層次、多角度、立體化的融合裝備知識，確保教學質量和教學效率顯著提升。三是進一步完善桌面數字化教學平臺。采用交互式的操作界面， 360度全方位地展示各機構和整裝的構造與工作原理[4]。學員可以借助于以上XR數字化平臺，隨時隨地地進行自主學習，實現了課堂空間的多維擴展。

四 結合裝備專修室，優化配置新型資源

（一） 自建局域網，完善線上、線下相融合的教學條件

由于軍事綜合訓練網絡與外網物理隔絕的要求，不允許任何的外泄開放，同時，各單位傳統建設大量的素材和新型信息化手段，短期內還很難同步到軍綜網絡的任何一個平臺上。所以，考慮到各單位建設自主性和技術發展路徑，可以基于無線網絡建設高速局域網。在本網絡內，可以講豐富的教學素材以一定形式集成到教學場地來，包括維修案例庫、戰例庫、視頻、慕課、微課、數字化裝備教材、電子圖冊等資源。

（二） 構建智慧教學新條件

結合裝備教學特點，研究建設智慧教學平臺。立足武器裝備教學，以裝備智慧教學為目的，以智慧教室建設為手段，開發智慧教學軟件，建設裝備教學私有云[4]，對現有教學資源進行信息化網絡化改造，同時補充新型智慧化教學要素，打造適合新型裝備智慧教學的智慧課堂條件。包括新型火箭炮智慧教室基礎條件建設。購置大屏交互式電子白板、顯示系統、智能采集系統和智慧課桌[7-8]。部分聯通軍事綜合訓練網和裝備教學私有云，結合裝備教學特點，改造現有教學資源為智慧教學可以方便使用的智慧教學資源。

圖2 裝備智慧教室建設架構

圖3 基于局域網的裝備智慧教室基礎條件

五 處理好與傳統教學條件的關系

隨著新型教學手段、教學資源不斷豐富，教學過程中要發揮新型智慧教學手段的優勢，來彌補裝備傳統實訓課程的教學不足，使原來“做不到、做不好、做不了、做不上”的裝備實訓教學成為可能，通過大量使用虛擬仿真教學手段，無縫結合新型教學方法，爭取營造出理實融合、虛實結合、多維信息化學習環境。但是也不能忽視輕視傳統教學手段的優勢，隨著新型裝備的保障資源建設，會產生一批質量好、信息全、品種配套的教學資源，包括裝備掛圖、圖冊、示教器材、實裝教學部組件等，這些傳統手段耐用、皮實、與實裝比較接近，而且比較直觀，容易上手，尤其是裝部組件類能夠提供學員動手操作分解結合機會，更是其他教學手段無法代替的。作為教員應該妥善處理二者的使用和選取，發揮各自優勢，又能充分結合，確保優質的教學效果。

六 結語

軍隊院校智慧教學條件建設，應借鑒普通高校智慧教學經驗，立足軍事綜合訓練網，以AR、VR、大數據、裝備云等信息技術為手段，注重線上線下、實裝虛擬手段等融合，多維立體構建智慧教學條件。最終使基礎條件滿足教學中高效互動、動態開放、自主學習、個性化學習的學習需求。