模拟训练系统在任职教育实践教学中的应用研究.docx

    模拟训练系统在任职教育实践教学中的应用研究    夏栋+纪晓佳+夏奎摘 要：军队任职教育岗位指向性强，需要加大实践教学的力度本文对军队任职教育实装实地教学模式的特点进行了研究，在此基础上对模拟训练设备实践教学代替实装教学的模式进行了剖析，总结了仿真模拟实训的优势，并构建了模拟训练系统的体系结构通过模拟实训的方式提高任职教育的实践教学力度，能够在保证训练质量的前提下有效提高培训效率Key：任职教育；实践教学；模拟实训：G726 ：A军队任职教育本质上是一种围绕部队军官或士兵所担任职务必须具备的能力而開展的教育，即岗位任职能力教育目前任职教育已成为我军人才队伍建设主要模式，也是顺应主席实战化教学训练要求、军事院校办学转型定位的必然趋势现阶段我军任职教育在开展过程中有以下特点：第一，岗位指向性强任职教育施训内容主要为岗位所需的应用知识和操作技能，以达到适应工作岗位的目标军队任职教育施训必须侧重军事岗位职业需要，要求学员在掌握岗位专业知识的同时掌握必须的军事理论知识和操作技能，需要比普通职业教育进行更多的教育和训练，承担比普通职业教育更大的指挥和管理职责第二，施训内容实践性强任职教育是学员工作前教育培训的最后一步，学员通过学习军事知识、培养相应的岗位工作能力之后，就要立即在部队工作中去应用，所以要求学员在任职培训过程中突出实践性学习，强调培训学员的动手操作能力。

学员能掌握自己所需要的知识、技能，又能在实际工作中检验所学的知识，因而实践性对于任职教育十分重要和必要第三，培训周期短现阶段我军任职教育培训周期一般控制在1年之内，短训班和轮训班一般在1～3个月之间，而合训班的培训周期一般为1年军队任职教育是未来我军部队人才培养的主要途径，而实践性教学是任职教育的一大特点实装实地教学是实现实践性教学的直接手段，但是也存在代价高昂、训练过程不可控等缺点仿真模拟实训利用模拟训练设备替代实装进行训练，既可以达到接近实装训练的效果，又可以避免训练成本高、过程不可控等诸多不足，是任职教育实践性教学的有效途径一、实装教学模式特点分析实装教学是实践课程实施最直接的模式实装教学将学员岗位对应单位作为实践教学的基地，让学生到实践教学基地进行实地训练的一种实践教学模式学生可以在实践教学基地实地参与业务训练，从而使学生在真实环境、真实装备下获得真实业务技能的训练这种模式在真实性和参与性方面的优越性是显而易见的，在保证足够训练量的前提下能够保证良好的训练效果但是实装教学在具体实施上却存在以下问题：第一，实装教学训练成本太高，并且存在一定的安全风险部队实战装备价格昂贵，直接对这些设备进行操作会浪费大量的军备。

即使这些设备上进行模拟操作，也不可避免的对这些设备的性能造成一定的影响，甚至会损害设备，由此会产生大量的装备损耗和维护费用此外还需要着重注意的是，学员直接对装备进行操作，无论对学员还是对装备都存在较大的安全风险第二，实装教学在实施过程中存在不可控性相对于学员实践训练，部队装备需要担负更为重要的战备值班和作战训练任务，提供给学员实装训练的机会较少另外，实装训练操作容易受到各种自然或人为因素的制约，如天气的好坏、地理环境、物资的供应等，不能保证教学过程的持续开展第三，实装教学缺乏系统性在有限的实践时间内，学员只能在特定的战位上进行个别、零散环节的实践训练，不能系统的设定训练场景和训练科目，获得的实践经验自然也是局部的、零散的二、模拟实训的优势实装教学模式操作的对象为实际装备，而仿真模拟训练则是以物理模型为基础，模仿实际设备进行试验、训练、教学等一系列活动对于军队配备的量少、型大、操作复杂、价格高昂的武器装备的训练问题，研发、设计高逼真度的模拟训练系统，作为前期训练的关键手段，能够在低成本、低付出的条件下，让学员快速掌握武器装备操作技能，取得良好的训练效果世界上各先进国家的军事院校对模拟训练都非常重视，并在长期的研究与实践中总结出许多切实可行的成功典范。

如德国双元制教育模式、加拿大的能力本位教育模式（CBE），模拟训练正是这些典型教育模式中的核心内容应用模拟训练能有效实现任职教育中岗位能力为本的培养目标，采用模拟实训的方式对提高学员岗位所需的基本素质和技能存在以下好处：第一，仿真模拟实训有利于突出对学生实际工作能力的培养仿真模拟训练贴近实际武器装备操作，以学员的实际操作技能为培养目标，适应职业岗位能力培训要求第二，仿真模拟实训具有较强的教学针对性任职教育培养的是实用型人才，应根据学员所从事岗位领域对人才的需求特色来确定培养目标，而仿真模拟训练可以根据学员岗位需求设置对应训练科目，较实装训练具有更强的教学针对性第三，仿真模拟实训对提高学员技能水平具有更高的效率仿真模拟实训以实用为原则确定各实训课题，以教员操作演示、学生反复练习的传统教学方法为基础，融合虚拟现实、考核评估等手段，可以迅速、高效地提高学生实践技能操作水平的目的第四，与实际装备操作活动相比，仿真模拟具有成本低、安全性高、受气候、场地限制小等优点，运用训练模拟系统可以大大缩减准备时间，减少后勤补给和武器磨损，节约弹药和能源三、模拟训练系统构建为了保证训练良好的训练效果，需要对模拟训练系统的架构、模块组成进行科学合理的设计。

根据模拟训练系统的训练需求和军队任职学员训练特点，本文构建的模拟训练系统分为态势生成分系统、设备模拟分系统、考核评估分系统三个部分，分别完成态势数据生成、装备功能模拟和学员操作考核评估功能态势生成分系统用于训练科目的设置和训练数据的生成，设备模拟分系统实现装备的模拟，考核评估分系统完成对学员的训练过程进行考核评估各分系统的交互关系如图1所示 （一）态势生成分系统态势生成分系统实现训练科目的设置和整个训练场景和态势数据的构建，并对训练过程进行控制态势生成分系统实现的具体功能包括：（1）训练科目设置与管理按照训练需求设置相应的训练科目，构建训练场景，包括敌我力量对比、关键节点等，并实现训练科目的管理，包括训练科目的保存、浏览、删除等2）态势数据生成根据当前科目的训练场景，通过数学、物理模型实时不间断地生成训练过程所需要的态势数据流，包括敌我力量的实时配置、各武器装备的工作状态灯，通过网络发送到设备模拟分系统用于驱动模拟设备，同时也发送到考核评估系统，通过与模拟设备送来的学员操作数据进行对比对学员操作情况进行评估和考核3）态势显示态势显示在训练过程中向教员提供直观、完整的敌我双方环境、武器平台、目标、干扰等态势信息的显示，显示内容包括背景地图、平台图标、平台航迹、目标图标、目标航迹、干扰图标、云雨图标等，为方便教员的观看可通过命令显示或隐藏平台和目标的航迹。

4）训练过程控制根据训练需要，实现整个训练过程的控制，包括训练过程的开始、暂停、结束、快进、快退等进度控制，以提高对学员的训练效果和训练过程的灵活性态势生成分系统实现了训练场景的搭建和训练态势数据的产生，整个模拟训练系统的实战化水平取决于态势生成分系统，故态势生成分系统在设计过程中应满足以下要求：（1）态势数据包括装备平臺及我方友邻作战力量的位置、运动信息和敌方不同装备平台的位置、运动信息，为达到实战化训练要求，态势数据产生模型应符合装备平台的运动学特性2）态势显示界面应形象直观，便于教员对科目的训练场景的整体把握态势显示界面应包括地图背景、敌我双方力量实时态势对比以及敌我双方装备平台的航迹等重要信息的直观表示，如图2所示：（3）科目设置应符合装备作战流程，敌我双方所有装备平台航迹设置应符合作战力量的战术意图以机载预警雷达为例，训练科目设置应考虑雷达警戒范围需求，并据此设置符合战术需求的平台警戒任务航迹，航迹的方向路线、高度必须满足雷达平台的战技性能；敌方目标的数量、航迹、速度、干扰能力应满足训练要求，对一些特殊的训练要求如低空小目标探测，还需要对敌方目标的飞行高度进行严格的控制二）设备模拟分系统功能设计设备模拟分系统完成装备对象运行的模拟和人机交互的仿真，学员的训练操作均在模拟训练分系统上完成。

设备模拟分系统需要实现的具体功能包括：（1）训练设备工作机理建模对装备输入输出函数进行分析，突出影响训练因素的权重，弱化与训练无关因素的权重，建立简化的装备工作机理模型装备模型对态势生成分系统提供的态势数据进行处理，生成装备信号模拟数据，供学员训练使用2）人机交互模拟根据装备仿真数据正确地响应学员的各种操作，包括工作方式的设定、控制命令等，并将操作结果按照与实际装备一致的方式反馈给学员，包括状态灯亮灭、警报、显示画面更新等3）记录学员操作过程记录下学员的每一个操作动作，发送到考核评估分系统，用于对学员的训练效果进行评估和考核设备模拟分系统是模拟训练系统的核心，学员操作训练全部在设备模拟分系统完成，是影响学员训练效果的最直接因素，它需要满足以下要求：（1）设备模拟分系统硬件外形设计与实装一致，学员在操作过程中对系统硬件的认知与实装不应有明显的差异2）设备模拟分系统信号处理过程与实装一致，即对于相同的输入模拟系统与实装的输出是一致的，这需要建立正确的信号处理模型3）模拟分系统人机交互响应与实装一致，这需要建立与装备运行原理一致的模型，包括设备输入模型、设备输出模型、显示模型等三）考核评估分系统考核评估分系统用于实现教员对学员的训练效果进行评估和考核，用于指导学员的训练过程，提高训练效率和训练效果。

该分系统与态势生产分系统运行在同一硬件平台上，实现的具体功能包括：（1）在学员训练科目中，根据科目态势数据和学员的操作记录对学员的训练效果进行评估，同时总结学员在训练过程中容易出现的问题以用于纠正学员错误的操作习惯，并可作为改善训练步骤和方法的依据2）学员操作掌握情况进行考核，按照学员操作时间、操作内容、操作步骤对学员当前科目的掌握进行考核3）学员成绩管理，实现学员历次考核成绩的增加、记录、编辑、浏览等功能考核评估分系统是提高学员训练效率和效果的有效手段，在设计和开发该分系统时需要满足以下要求：（1）为了实现学员成绩的保存和科学分析，学员成绩应当存放在数据库中2）学员成绩的给出应当根据态势数据和学员的操作记录进行，如果学员的操作符合对态势的处置，学员成绩增加，反之成绩减少3）分系统应建立科学的统计模型，总结分析学员错误率高的操作和学员的掌握进度四、结语实践性教学是任职教育的重要教学，通过仿真模拟实训能够有效解决实践性教学的诸多问题通过态势生成分系统、设备模拟分系统、考核评估分系统构建模拟训练系统，能够保证学员训练过程贴近实战，并且实现训练过程的灵活控制，同时实现学员训练效果的评估，提高了学员的训练效果。

Reference[1]苏宪程，唐小丰，薛惠珍.准确把握任职教育特点持续深化任职教育工作[J].继续教育，2015（9）.[2]王保顺.任职教育的定位与发展趋势[J].继续教育，2013（2）.[3]张洋.对新时期任职教育改革的几点思考[J].继续教育，2013（5）.[4]乐国友.采用仿真模拟实训强化学生的职业岗位素质和技能[J].科技情报开发与经济，2006（5）.   -全文完-。