虚拟现实技术在飞行院校中的应用研究

李飞

【摘要】飞行院校教育作为军事职业教育中的一部分，其具有明确岗位指向性，其必须贯彻能力本位的教育理念，突出实施实践性教学。虚拟现实技术可以创设高逼真的学习训练环境，能很好解决飞行任职教育在教学手段、时间、空间、安全、经费等方面的限制，为提升飞行任职教育的教学水平提供了一种科学的解决方案。

【关键词】虚拟现实 飞行院校 任职教育

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）50-0254-02

一、飞行院校教育的内涵

飞行院校是军队院校的重要组成部分，为落实军队院校由以学历教育为主向以任职教育为主转变这一战略决策，空军对培养飞行人才的军事飞行教育进行了改革，按照学历基础教育规模化、集约化的思路组建了空军航空大学，将航空理论集中教育和初教机飞行训练逐步从飞行院校剥离，飞行院校逐步由学历教育与任职教育并存转变为单纯的任职教育院校，其培养目标是向航空兵部队输送能够胜任未来信息化条件下作战的初级飞行指挥军官。

飞行院校的教育是以素质教育为基础、以能力教育为中心，以岗位任职为目的、以培养学员岗位任职能力为基本价值取向的教育实践活动，其最突出的特点应是能力为本，其最大的特性是军事飞行。因此，飞行院校的教育必须突出能力培养，优先满足岗位任职需要，这一属性决定了其必须以传授知识为基础、以提高素质为核心、以培养能力为重点，通过有限时间的集中强化训练，使培训对象具备胜任飞行岗位需要的综合能力。

二、飞行院校教育存在的问题

飞行院校任职教育的本质属性要求其培训的对象到工作岗位后就要能做、会干、顶用，这也就意味着飞行院校的教育必须在“训”字上下功夫，注重实践教育。然而目前飞行院校的教育大多还是以经验知识传授为主，对于飞行人才能力的培养有所缺乏，学员自主锻炼的机会也较少，造成这些问题的原因是多方面的，其中最主要有以下几个方面：

1.飞行院校理论教员缺乏飞行经历，只能从理论层面传授知识

目前，飞行院校的理论教员主要来源于地面院校毕业的硕士、博士，大多数本来就没有系统地接受过教育理论培训，诸如教育学原理、教育心理学、学科教学法以及教育管理学等教育知识，同时也没有飞行经历，缺乏飞行实践经验，更没有接受过飞行相关的职业教学理论培训，很难满足飞行任职教育理论与实践教学一体化的要求。另一方面，飞行院校也非常缺乏培养教员实践能力的机会与机制，虽然每年都有下基层代职的举措，但涉及面较小，操作实际装备的机会也较少，也制约了理论教员实践能力的提升。

2.飞行阶段缺乏有效的模拟训练设施，学员缺乏自主锻炼的机会

任职教育的能力本位属性要求学员必须具有较强的动手能力、实践能力，而这些能力的形成仅仅依靠理论知识的讲授是难以达成的，即使是在飛行训练阶段可以依靠飞行训练来锻炼学员的飞行实践能力，但受制于飞机架次和飞行教员，学员发挥主观能动性的机会很少。虽然，飞行学院目前都配备了相应的飞行模拟器材，但其逼真度和功能完善度不够，飞行模拟器材的数量也很有限，其扩展性和可调性也较差，大大限制飞行学员自主训练的次数，制约了飞行学员自主飞行实践能力的提升。

三、虚拟现实的概念与特点

虚拟现实技术（Virtual Reality Technique， VR Technique）允许用户从任何视点和角度来观察虚拟环境，并和组成该环境的物体进行交互。具体来讲，虚拟现实是一种由计算机和电子技术创造的新世界，是一个看似真实的模拟环境，通过多种传感器，用户可根据自身的感觉，使用人的自然技能对虚拟世界中的物体进行考察和操作，参与其中的事件，同时提供视、听、触等直观而又自然的实时感知，并使参与者“沉浸”于模拟环境中。

VR有3个主要特征，即3个“I”，它们分别是交互-沉浸-构想，其相互之间的关系如图1所示。

（1）沉浸。是指用户借助各类先进的传感器进入虚拟环境，由于他所看到的、听到的和感受到的一切内容非常逼真。因此，他相信这一切都是“真实”存在，即用户具有身临其境之感。

（2）交互。是指用户进入虚拟环境后，可以用自然的方式对虚拟现实环境中的物体进行操作，即用户的动作和意图可实时地影响和改变虚拟环境的构成。

（3）构想。是由它的逼真性与实时交互性而使用户产生的更丰富的联想，扩大用户的认知领域，提高认知能力。

四、虚拟现实技术在飞行院校任职教育中的应用

1.适应实战化训练的需要

和平时期，实兵实装演练时锤炼部队作战能力的最高形式和最好手段，但一方面实兵演练难以营造近似实战的战场环境。另一方面，飞行学员自身能力素质还处于成长阶段，其实战化能力需要逐步培养，采用实兵演练势必会消耗大量的人力物力。然而采用虚拟现实技术，在空间上可以实现逼真的战场环境，教员和导调人员可以把训练场从现地移到室内由计算机虚拟的环境中，按需设定不同的地形、天候环境，还可以针对不同学员的不同水平进行针对性的设计。在时间上，训练平台可以重复使用，持续使用，可以使设定的教学训练内容连续不间断地实施，极大促进学员实战化能力的成长速度。

2.为学员和教员提供能力提升平台

采用虚拟现实技术开发的飞行训练平台，打破了实装训练空间、时间的限制，可以在很大程度上降低训练成本，并且可以重复使用，也规避了实际飞行的风险。这些特性使得学员可以根据自己的需要来进行必要的模拟训练，并且可以通过模拟训练发现自身的问题，并在反复的模拟训练中寻找问题的解决方法，充分发挥学员的主观能动性，锻炼学员自主发现问题、解决问题的能力。这种虚拟训练平台不仅可以为学员提供自主训练平台，更可以为理论教员提供提高实践能力的锻炼平台，为教员提供研究实践问题的最佳实践平台。

3.为实践性教学提供设施保障

实践式教学法对教学条件、教学资源的依赖性很大，而目前飞行院校教学装备建设滞后于部队训练装备，新装备严重匮乏，模拟器材建设也没有形成体系，严重制约了实践式教学法的开展。基于虚拟技术的飞行训练平台具有高逼真、低成本、高扩展的特性，其更新迭代较为容易，易于形成规模体系，尤其是对于当前信息化装备的模拟仿真，虚拟现实技术更具有其独有的优势，成为飞行院校实践性教学条件建设的首选。

五、总结

虚拟现实技术以其高逼真性、交互性，为提升飞行院校任职教育水平提供了一种有效路径。采用虚拟现实技术进行实践性教学，符合“院校教育向部队靠拢，向实战聚焦”的要求，符合“以模代实、以软代硬”的教育训练发展方向，可以为飞行院校的任职教育创设一种学习情境真实、学习内容形象、学习方式有趣、学习手段先进、学习资源丰富的综合性实践学习训练平台，突破了飞行训练资源、时间、空间的限制，降低了实际飞行训练的困难和危险，大幅度降低飞行院校教育训练成本，在飞行任职教育中具有广阔的前景。

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