裝備實踐課程數智教學探索

摘要：本文針對當前軍校崗位任職教育裝備實踐課程教學存在的問題，分析了對外軍事培訓教學的職能定位，挖掘了其特色，結合“對空通信裝備”課程，根據教學需求，重組教學模塊，開發了組訓系統，開展了教學資源建設，并借助虛擬現實技術創設實習情境，設計了裝備教學“情境線”，同時升級改造硬件條件，布局形成了“虛擬+構造+實裝”的實習環境，實現了裝備實踐課程的數智教學。

關鍵詞：裝備實踐課程；數智教學；虛擬現實技術；情境線；互動線

中圖分類號：G434"文獻標識碼：A"論文編號：1674-2117（2025）02-0093-05

引言

軍隊院校裝備類課程是崗位任職類的核心課程，面向大四學年的本科學員或任職培訓類學員。該類課程的教學目標是使學員能夠理解與運用裝備相關基礎理論知識，具備熟練的裝備操作能力，具有良好的分隊管理能力和開拓創新精神，成為適應未來戰爭的指技合一的軍官或專業技術技師。因而，以能力培養為導向的裝備實踐課程教學必須立足裝備，以學員的崗位任職需求為牽引，注重提高學生的綜合能力。

裝備實踐課程教學普遍存在的問題

一是，院校實驗室裝備數量、型號普遍偏少，教學時一般采取分組輪訓的方式，導致課堂組訓效率低、手段單一；

二是，無法對學員操作過程進行實時記錄，無法依據客觀數據進行學習過程評價，教學設計僅憑教師經驗，精準教學無從談起；

三是，教學中僅能對裝備指標進行測試，無法進行故障想定、模塊替換等維修操作；

四是，在組訓過程中，裝備運用與崗位需求無法很好地匹配，導致無法根據實際需求進行分析，不能有效地提高學生綜合能力。

裝備實踐課程數智教學探索

為解決以上教學問題，需要采取模擬裝備使用維護情境、提高組訓效率、多樣化教學手段、跟蹤行業前沿等措施，探索形成裝備運用實景化、原理理解可視化的裝備實踐課程數智教學模式。[1]因此在教學中，筆者以外訓“對空通信裝備”課程建設為例，開展裝備實踐課程教學改革的探索與實踐。該課程是面向對外軍事培訓通信導航專業開設的關于無線通信裝備操作與運用的任職培訓類核心課程，是立足于通信裝備的發展實際，介紹裝備的原理、技術與應用的一門實踐課程，主要講授面向生源國出口的外貿短波、超短波、衛星軍事無線通信裝備，培養學員作為通信部隊技術指揮軍官與維護技師的能力素質。

1.基于外訓特色，面向崗位需求，重組教學模塊

在教學改革前，“對空通信裝備”課程的教學內容按照短波、超短波、衛星裝備分模塊教學，每個模塊教學各20學時，通常由相關教員負責相關模塊教學，幾個模塊的實習內容無交叉，無法進行不同種類裝備的綜合運用與對比分析；實習室現有裝備雖然種類多，但數量少，型號老舊，且裝備更新代價大，對最新外貿裝備研究與應用發展跟蹤不緊密。

在深入分析對外軍事培訓、院校教學大綱、專業人才培養方案等相關規定的基礎上，明確本課程的培養目標為通信裝備專業知識和應用能力培養以及對中國的了解與認同。[2-5]

基于以上分析，筆者所在課程組對課程教學內容進行了重構，將原本60學時的裝備實踐教學學時，拆分為“裝備絲綢之路8學時”和“課程教學52學時”兩個教學部分。

“裝備絲綢之路”分為線上輔助教學資源、企業見學，共8學時。線上輔助資源主要引入優秀通信基礎課教學資源作為裝備原理理解的輔助，同時結合課程和外訓學員特點，建設了“裝備絲綢之路”思政教學資源，主要介紹我國裝備生產企業及前沿裝備的技術、性能等，促使學員了解中國的通信裝備生產企業以及我國的通信科技技術發展現狀。同時，課程組利用裝備實踐課程的特點，促進學校與企業的深度合作，建立起企業研發生產、學校培訓推廣、海外市場拓展的“裝備絲綢之路”的校企合作模式。每學期安排學員到駐地附近的對外貿易軍工企業參觀見學，促進行業前沿進課堂，同時開展實裝操作維護教學，提高教學成效。

“課程教學52學時”將實習科目重組為“裝備操作、裝備運用、情況處置”三大模塊。在裝備操作模塊，結合裝備數量少、種類多的特點，實施并行分組練習，著重介紹裝備的接口、連接使用與界面功能調用，達到熟悉裝備、熟練操作的目的；裝備運用模塊圍繞軍事無線通信裝備的運用，結合戰備、演習等裝備使用的具體情境，按崗位需求凝練形成通信保障任務融入實習情境，達到熟悉裝備功能性能，會根據實際情況選擇裝備型號、通信站址，設計開通流程，實施分隊管理的目的；情況處置模塊則在裝備運用的基礎上，設置通信或裝備故障，訓練學員在接近真實戰場環境條件下的應對能力，摸索出故障排除、特情處置的流程與預案，提高學員的崗位任職綜合能力。每個模塊教學內容與學時分配如表1所示。

2.開發VR實訓系統，創建沉浸式實習情境

為構建沉浸式實訓場景，同時降低裝備需求成本、提高組訓效率，可以利用實習室建設改造時機，搭建VR實訓軟件平臺。[6-7]軟件平臺能夠匯聚電臺模擬、戰場仿真、戰術決策支持等模塊，形成一個高度集成的訓練環境。教員可以在這個平臺上，全面鍛煉學員從通信操作到戰術決策的各項能力。軟件可對訓練科目、訓練方式、參訓人員、訓練想定等進行規劃，如自主編輯和設定各種教學情境，設置設備故障、使用環境等，同時可自動記錄受訓人員訓練數據，支持多種任務類型的設定，如單人任務、團隊協作等；大屏幕可實時顯示電子地圖、裝備態勢信息等，并能夠實時顯示受訓人員訓練情況。

結合對外軍事培訓學員語種多樣化的特點，軟件系統還充分考慮了界面語言的兼容性，支持五種主流語言切換。同時，為體現文化育人特性，課程組將軟件名稱和圖標設計為“中國結”。該軟件各分系統功能實現如下：

①電臺模擬操作軟件：精確復制電臺設備的外觀與操作按鈕，仿真部件連接方式與菜單設置，支持通信任務工作模式的模擬，并提供模擬真實設備的通話和數傳功能。

②視距通信實訓場景仿真軟件：模擬真實世界的各種地貌環境，能夠支持對特定任務進行場景建模和情境設定，提供逼真的訓練環境。

③超視距通信實訓場景仿真教學軟件：提供地球環境展示、天波反射效果呈現、短波電臺仿真計算、衛星軌道運行模擬等，涵蓋地球環境、天波反射、電離層反射模擬以及短波、衛星電臺參數調設實驗等功能。

④突發情況處置教學軟件：從電臺性能指標測試、一般故障排除、環境干擾影響分析、電磁干擾影響分析、抗干擾預案設計等方面，設置突發情況，并歸納總結突發情況處置流程方法，提升學員裝備突發情況應急處置能力。內置突發情況組合設計算法，根據學員訓練情況，實時調整訓練重點。

⑤智慧教學系統：教員端主控席位軟件，支持教員自主編輯和設定各種教學情境，如訓練、考核模式設定，任務類型設定，實訓環境設定，模擬突發情況設定等，并下發任務給學員。學員可通過虛擬化身角色進入系統，完成單人或多人協同任務。

3.升級硬件系統，布局形成“虛擬+構造+實裝”環境

根據以上功能性軟件建設需求，學校需對原有的裝備實踐教室進行硬件系統的升級改造，具體硬件條件建設如下：

①關鍵系統硬件：1臺高性能服務器作為系統的核心，負責運行模擬訓練軟件和處理數據，服務器機柜負責在教室內存放服務器。

②顯示設備：兩塊高清顯示大屏，用于導調信息、戰場信息的展示。

③主控席位：1套專為教員設計的席位，包括1臺高性能計算機、高清顯示屏、顯示器和其他必要的輸入輸出設備，用于監控訓練過程、設置訓練場景、評估學員表現，并提供實時反饋。

④學員操作席位：16套學員操作席位，每套配備高性能計算機、高清顯示屏、耳機、VR眼鏡，確保學員能夠在模擬環境中有效地進行通信操作和戰術決策訓練。

⑤綜合布線及信息化升級：鋪設符合設備功率需求的電纜，構建支撐系統運行所需的局域網絡，配備專業機柜與網絡交換設備，實施防靜電地板鋪設工作。

⑥結合通信裝備體積小、界面小、按鍵操作的特點，在虛擬仿真軟件實現裝備功能的基礎上，增加半實物仿真設備，以降低裝備建設成本，并同時配備1對實裝電臺，形成“虛擬+構造+實裝”的裝備組成。每張實習桌兩側擺放實裝或半實物仿真電臺，中間安裝可升降高清顯示器配套VR眼鏡。

4.融合線上教學工具，分模塊探索混合式教學方法

針對“裝備操作、裝備運用、情況處置”三大教學模塊，課程組分別設計了相應的教學活動、實施環節，突出互動，融合線上線下、過程與評價、方法與流程，開展課程數智化教學改革。[8-9]

（1）“裝備操作”模塊：多元融合，精講多練

該模塊教學改革的重點是如何調動學員學習積極性，提高課堂效率。課程組根據實習步驟，設計了網頁式引導界面，網頁式引導界面配合實裝、半實物仿真設備，實現對訓練過程的引導。課堂教學實施具體過程如下：

①學員用自己的姓名和國籍登錄，選擇界面語言和裝備型號，進入操作練習引導界面。學員觀看裝備外設連接部件的簡介視頻及三維操作演示視頻，掌握接口的特點與插拔方式，并進行練習操作，完成后點擊下一步。

②啟動開機，點擊下一步，圖片逐一介紹電臺主界面圖標與參數的含義，每次都經過“確認”再彈出下一項。

③在主界面學習完成后，點擊下一步，呈現的內容是對電臺按鍵規則的介紹，如確認、退出、上下翻頁、光標移動方法、音量調整、鍵盤上下功能切換等。

④繼續點擊下一步，是對通信參數設置的圖片引導，從波道、模式、頻率等方面逐步引導。如此引導練習，當學員將電臺所有界面功能調用練習都完成后，進入考核模式。

⑤在考核模式下，采取填空和選擇題的形式，學員對照電臺輸入正確的操作步驟與參數。每組學員在練習完當前裝備的操作后，交換裝備練習，直至每位學員都練習和操作了所有裝備。

在實施這個模塊教學時，教員的任務是：在上課前線上發布分組和實習裝備型號、布置預習；課堂上巡視，針對性開展個別指導和小組討論；課后則通過線上視頻對裝備的型號、性能、功能以及裝備生產企業等作進一步拓展介紹，同時布置下一次實習安排。

（2）“裝備運用”模塊：情境融合，互動生成

這個模塊的教學充分利用VR實訓場景，學生登錄任務角色進入系統實施貼近實際的通信保障。課程組先期開發了5個通信保障任務場景，任務場景與任務角色設定如表2所示。這部分的課堂教學實施過程是以結合智慧教學系統開展互動研討與模擬運用訓練的模式展開的。學員在VR、顯示屏或實裝設備上同步實施操作練習，VR實訓場景“中國結”作為串聯教學過程的“情境線”，而“雨課堂”則作為串聯教學過程的“互動線”。

在實施該模塊教學時，教員的任務是：課前在線上發布人員分組、實習情境、組訓示范視頻以及組訓流程。課中，首先進行互動式前測，進一步明確實習任務，并結合“中國結”VR實習場景練操作；其次，學習小組結合場景，討論制訂任務實施方案，按小組進入VR虛擬化身，沉浸式還原架設場景與操作過程，練流程；最后，進行自評、互評與總結講評。中間每個步驟都結合“雨課堂”實施互動引導與討論過程記錄。課后，教員在線上發布相關習題和案例，推送該模塊的思維導圖，以鞏固知識，針對學員的個體學習情況分別跟進，針對性解決疑問。

（3）“情況處置”模塊：流程梳理，綜合訓練

該模塊主要訓練學員在接近真實戰場環境條件下的應對能力，摸索出故障排除、特情處置的流程與預案，提高學員的崗位任職綜合能力。

在實施這個模塊教學時，教員的任務是：課前在線上發布故障排除方法文檔或視頻，布置預習。課中一邊結合“中國結”VR教學系統，訓練學員故障處置能力，一邊利用“雨課堂”，組織學員討論故障排除的方法與流程。當產生故障時，結合學員操作情況，在內置算法的評估下，實施易錯點和錯題重練，并在訓練結束后對照標準流程，進行分析和判斷，給出評分，并將結果計入過程性考核成績中。學員課后完成實習反思和總結。在專題故障處置訓練完畢后，設置“綜合演練”環節，并結合任務情境，單人操作和多人協同任務，實施裝備的參數設置、通信模擬以及故障排查，檢驗課程學習效果。

結語

以上裝備實踐課程混合式教學模式，從根本上解決了當前外訓對空通信裝備實踐課程教學中存在的教學問題，有效提高了組訓效率和教學體驗。本課程教學改革中建設的實訓場景和教學系統[10-15]，筆者所在課程組計劃下一步將其推廣應用至內訓裝備課程教學，結合校園網實施數智課程教學改革，從而解決裝備課程教學存在的問題，提高裝備課程教學的質量。

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作者簡介：蔣馥蔚（1984—），女，四川南充人，講師，碩士，研究方向為對外軍事培訓教育教學改革研究。

本文受空軍工程大學信息與導航學院校級教育理論研究課題“裝備實踐課程混合式教學模式探索與實踐”資助。