装备教学中硬件在环信息化平台的运用及效能

刘广生，穆礼渊，王会杰，叶朝晖，段纬然，韩超

（1.陆军工程大学石家庄校区，河北 石家庄 050003；2.石家庄审计中心；3.石家庄市第二十四中学，河北 石家庄 050000；4.69230部队，新疆 乌苏 833000）

一般来说，高等教育培养的人才可分为研究型、应用型、实用型三种类型，人才类型不同，所承担的任务也就不同。学术研究型创新人才必不可少，但高素质的应用型专门人才和实用型职业人才更不可或缺[2]。其中，应用型人才以将科学理论转化为可供生产、服务和管理一线操作应用的技术或方案为主要任务，强调学用结合、学做结合、学创结合。应用型教育以学科建设为基本逻辑，以行业、岗位、技能培养为中心灵活设置专业，培养知识、技术与工作能力紧密结合的高级人才。新时期，随着信息技术、控制技术和融合技术在军事领域的应用和发展，部队需要大量的应用型装备人才。军队工科院校根据部队人才队伍建设需求并结合自身的职能任务，重新修订院校教学大纲，确立了高素质新型军事装备人才的培养目标。这些应用型装备人才以装备技术保障、装备操作使用、装备运用指挥为能力特色，在不同的装备岗位上履行各自的职责。

1 应用型装备人才培养的基本要求

以某炮兵工程专业为例，根据军队院校教学大纲，应用型装备人才培养的基本要求是注重基本概念、基本原理、基本技能和基本方法的教学，强化实践教学环节，首次任职培训课程中，实践教学的时间比例不低于60%。因此，相应的课程设置以专业背景课和首次任职培训课程为主，涉及力学、制图、电工技术、自动控制、构造原理、检测维修、系统运用和保障指挥等课程，其中，相关装备课程的教学具有一定的特点和规律。装备课程教学的开展主要依托一些大型复杂装备，这些装备具有结构复杂、技术融合、信息化程度高、操作空间小或相对封闭、关重件有寿命指标、价格昂贵等共同特点教学实施的具体过程中，可以使用硬件在环信息化平台等新兴的教学手段。

2 硬件在环信息化平台的来源与用途

（1）主要来源。目前，硬件在环信息化平台的来源渠道主要包括三个：一是作为随装设备，由装备生产制造厂家同步生产、同步列装，如某型突击炮的驾驶员模拟训练器等；二是自行研发，装备教学单位根据装备教学客观需求，投入一定经费、人力和时间自行设计开发，如某型轮式榴弹炮的火控系统训练平台等；三是采购，装备教学单位发布采购公告，明确功能性能和参数指标，从军方市场采购而来。

（2）主要用途。硬件在环信息化平台属于教学培训的辅助设施设备，具有与实装基本一致的表象功能，因此，可以替代实装开展相应的教学训练。其是虚实结合的半实物设备，可以是训练模拟器，也可以是实装某个分系统模型或部组件的信息化改造升级。任课教员借助硬件在环信息化平台的新型教学手段，能够提高教学效率，保护武器装备，节约经济成本。

3 硬件在环信息化平台在装备教学中的运用及效果

我们以某型自行火炮为目标，构建了一系列相关的基于硬件在环的信息化教学平台系统，分别予以具体运用，效果很好，现举两例说明：第一例是“黑匣”可视型的半透明反后坐装置教学平台，对于驻退机阻力形成原理的知识点，驻退机液体流路处于看不见摸不着的封闭状态，运用半透明反后坐装置平台演示其后坐动作，驻退液的流动方向和流动路线清晰可见，视觉认知的印象十分深刻，十分利于学员的理解和掌握；第二例是装备保护型的驾驶员训练模拟平台。首先，突击炮处于关机状态，在教员指导下，由“学员驾驶员”在实装上短时间初步感受方向盘、观察镜、发动机的档位、离合器的离合位置、油门踏板的位置与深浅、刹车踏板的位置与深浅等基本动作，接着，“学员驾驶员”来到驾驶员训练模拟平台实施上电开机，“学员驾驶员”可以长时间进行感知、操作和“道路驾驶”，直至达到熟练程度，最后，“学员驾驶员”再到训练场上，发动突击炮，进行真实的道路驾驶训练，最终具备了符合要求的驾驶技能。

按照功能模式，硬件在环信息化平台大致可以分为五种类型，解决的具体问题、达到的效果各有所长，如表1所示。

4 硬件在环信息化平台的运用经验

（1）辅助教学的功能定位。基本思想：装备教学属于工程应用，最终解决的是作战训练的实际问题，必须遵循实事求是的原则，所以，硬件在环信息化教学平台只是一种教学手段，不可能全面替代真实装备，也不能应用于综合演练、实弹射击等实战化训练，军事应用的最终目标是聚焦实装和实战，这是原则问题。这就要求合理设置其运用环节：基于上述的基本思想，确定“实装开始——硬件在环信息化教学平台运用——实装终止”的训练流程，只能在装备教学的中间环节运用该手段，起始和结尾阶段的训练必须进行实装操作，否则会出现因噎废食的现象。

（2）教员掌握的三个阶段。任何一名教员在装备课堂上，要想游刃有余地操作运用硬件在环信息化平台，需要经历三个阶段：一是精通武器装备的基本阶段。进入21世纪，大量高新武器装备不断列装，这些装备集机械、电子、计算机、仪器仪表、自动控制和导航制导等多专业的先进技术于一体，信息化特点明显，作为教员应精通这些武器装备，对于火力系统、炮塔系统、火控系统、底盘系统、通信系统等的构造原理、操作使用和检测维修等方面的知识技能应了然于胸；二是熟练掌握硬件在环信息化平台的发展阶段。作为一类新兴的装备教学手段，硬件在环信息化平台以武器装备为目标，集成运用了虚拟仪器、仿真模拟、多媒体等现代技术，运行环境独具特色，使用操作各有特点，平台状态各不相同，教员应下大力气进行学习训练，达到驾轻就熟的水平；三是教员、装备、硬件在环信息化平台的“三合一”阶段。达到前两项要求的基础上，教员还应进一步地融会贯通，充分发挥联合运用的威力。

（3）运用管控的时空要求。对于应用型人才的培养，完全依靠时间有限的45min课堂是万万不行的，还需要开展课外的实装训练。依托硬件在环平台的教学训练，面临同样的时间分配问题。在课堂时间内，以教员讲解示范为主，以学员体验训练为辅，保证教学内容的有序推进；在课后时段内，鼓励学员进行自主强化训练，教员予以适当指导，对于共性问题给予集中讲评和辅导，当然课后的自主强化训练需要制定具体的实施方案，周翔计划、科学组织、有序管理，确保训练质量和效果。

5 硬件在环信息化平台在装备教学中的实践验证

近年来，本单位通过装备专修室、“2110工程”等专项条件建设，设计开发了多个种类型的硬件在环信息化平台，完善了装备教学的软硬件条件，进一步充实了信息化教学手段。对某炮兵工程等5个专业自2015届至2020届装备教学的所有班次，运用基于硬件在环的装备教学模式，实践表明，取得了较好效果：教学效率大幅提升，教员轻松了许多；学员对装备原理和构造知识的理解更加透彻，对装备维修技能和使用操作的掌握更加熟练，提高了装备教学的人才培养质量。

6 结语

硬件在环信息化平台，是适应高新技术发展的必须产物，是一种符合装备教学要求的教学硬件条件和教学手段。基于该平台的装备教学模式，非常有效而且具有普遍适用性，值得推广应用。但是，我们也要清醒地认识到其局限性，一是投入较大，没有一定的经费支持则难以实现；二是硬件在环信息化平台属于半实物仿真，与真实装备有一定差距，绝不能完全替代，最终需要回归实装，这是基本原则。随着军队的建设发展和技术进步，部队对应用型装备技术人才的需求会不断变化，各种新的教学手段和教学模式也会不断涌现，装备教学改革没有止境。

表1 基于硬件在环信息化教学平台的功效对比一览表