一種基于信息化的裝備實訓教學模式

晏凱 周升響 張朝偉 王國師

摘 要：分析了軍隊院校裝備教學面臨的問題，以《某型雷達接收機無激勵故障檢修實訓》為例，從教學分析、信息化手段、教學實施過程三個方面介紹了一種基于信息化的裝備實訓教學模式。實踐證明，該模式將信息技術與裝備實訓教學緊密結合，突破了傳統裝備教學中存在的人多機少、空間狹小、效率低下、安全壓力大等難題，突出了學員在做中學，教員在做中教的特點，調動了學員的積極性，極大地增強了教學效果。

關鍵詞：雷達；信息化；裝備教學

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A

裝備教學是軍隊院校教育、部隊訓練實踐和軍事職業教育三位一體軍事人才培養體系的重要組成部分，是培養裝備人才的重要渠道。裝備教學的內容主要包含了裝備的原理、操作、維修、保養等知識和技能，其具有實踐性強的特點。隨著新型武器裝備不斷裝配部隊，軍隊院校裝備保障人才的培養規模不斷增大，裝備教學面臨的人多機少、空間狹小、效率低下、安全壓力大等問題日益凸顯，為解決上述問題提供了思路。

本文首先對軍隊院校裝備教學面臨的問題及原因進行了分析，接著提出了一種基于信息化的裝備實訓教學模式，該模式采用模擬訓練系統、高清投影系統和軍隊網絡教學平臺等信息化手段，解決了傳統裝備教學面臨的問題，實現了做中學和做中教，調動了學員的積極性，極大地增強了教學的效果。

一、軍隊院校裝備教學面臨的問題

（一）人多機少

隨著新型武器裝備不斷裝配部隊，裝備保障人才的培養規模不斷增大。以雷達士官學校某型雷達裝備維修期班為例，期班人數從2013年的20人已經遞增到2017年的50人。而由于飛機、艦船、雷達等許多裝備造價昂貴，每個教學期班往往僅有1部裝備可供實習。這種情況下，在有限的學習課時內，學員的上機實習時間得不到保證，很多學員直至課程結束都沒有親身動手操作的機會，理論學習的內容無法在實踐中得到驗證。

（二）空間狹小

出于機動性能的考慮，許多武器裝備結構緊湊，內部空間比較狹小，有的地方甚至無法容許一人站立。而傳統的教學往往由教員先進去講解一番，然后由學員輪流查看和操作，學員由于看不清教員的示范操作，難以準確掌握操作要領，教員也無法即時對學員的實習操作進行指導。

（三）效率低下

裝備教學內容主要包含裝備的操作和維修方法。以裝備維修為例，一個故障現象往往伴隨著多個故障點，要讓學員熟練掌握裝備典型故障的維修方法，就需要讓學員針對不同的故障點進行多次排故練習。而傳統的裝備維修教學中，設置故障和排除故障的過程，往往伴隨著線纜和插件的拆卸、焊接，設置和排除完畢之后還需要進行試機。此外，教員設置故障時還需要避開學員保持隱蔽性，故障的排除過程還需要翻看圖冊和紙質資料，查找電路圖和其它波形參數等等。這些過程常常需要耗費大量的時間，往往一次課只能針對一到兩個故障點進行排故示范和操作練習，教學效率非常低。

（四）安全壓力大

現代武器裝備的自動化程度比較高，廣泛用到了電力控制，供電電壓少則幾百伏，多則幾千伏，再加上空間狹小等因素，使得教學雙方在檢測、維修等實踐教學過程中，人員容易發生觸電事故，安全壓力較大。

（五）損壞裝備

實訓教學過程中，由于學員對于裝備的操作和維修還不太熟練，加之人多機少和空間狹小等因素，使得教員并不能針對所有學員的操作都進行及時的糾正。這種情況下，學員的誤操作常常會導致裝備故障，影響教學進程。此外，在故障維修教學中，要想設置部隊的常見故障，常常需要破壞電路，故障的設置結果往往伴隨著裝備的損壞。

二、基于信息化的裝備實訓教學模式

信息技術與教學的結合，形成了信息化的教學模式，為解決傳統裝備教學的問題提供了突破口。現以雷達士官學校參加2017年全國職業院校信息化教學大賽的獲獎作品《某型雷達接收機無激勵故障檢修實訓》為例，介紹一種基于信息化的裝備實訓教學模式。

（一）教學分析

1.實訓內容

實訓內容為排除某型雷達接收機的無激勵故障，由于可能造成無激勵的故障點有五個，因此必須針對所有故障點進行排故訓練。該實訓內容選自該校《雷達設備原理與維修》課程。作為戰場的千里眼，雷達如果出現接收機無激勵故障，顯示器就看不到任何回波，千里眼就變成了瞎子。因此，該實訓內容在整門課程中占有重要地位。

2.實訓對象

實訓對象為該校15級警戒引導雷達維修專業士官班二年級學員，就業崗位為基層雷達裝備技術保障人員（即雷達技師）。學員經過前期學習已經具備一定能力基礎，能夠使用三用表、示波器、功率計測量電路參數。喜歡視頻、動畫等信息資源，喜愛動手操作，這也是當前軍校學員的共同特點。

3.實訓目標

根據人才培養方案和課程標準，確定實訓的知識目標（掌握造成接收機無激勵故障的可能原因，掌握接收機無激勵故障的排除方法）、技能目標（準確判斷插件好壞，正確使用儀器儀表測量典型參數）和素質目標（培養良好的機務作風）。

4.重點難點

根據裝備維修實訓內容和學員學習特點，明確實訓的重點和難點。其中重點為排故操作要領，難點為全面分析故障原因。

（二）信息化手段

1.某型雷達接收機模擬訓練系統（以下簡稱系統）

該系統由多臺模擬設備和1臺遠程控制主機組成。采用軟硬結合的方式，既發揮了信息技術的優勢，又能夠模擬實裝進行排故操作。該系統功能較多，在本次實訓中主要用到其故障設置功能、學習功能和訓練功能。一是故障設置功能：模擬設備內置了許多電子開關，可通過遠程控制主機和本地故障設置平臺控制電子開關的通斷，實現故障的遠程和本地設置，設置故障之后的故障現象與實際裝備相同；二是學習功能：系統本地軟件平臺內置雷達資料庫，集成了結構圖、原理框圖、電路圖等圖冊資料，以及電路參數、信號波形等參數資料，能夠通過平臺快速查找和調閱；三是訓練功能：模擬設備與實際裝備在結構、電路參數等方面一樣，配備的三用表、示波器、功率計等儀表與實際裝備也一樣，因此可以進行參數測量和故障排除訓練。

該系統設計方案具有通用性，可用于其它型號裝備的模擬訓練系統設計。

2.高清投影系統

該系統主要包括網絡高清攝像頭、網絡服務器和高清投影機。其主要功能是將操作影像遠程投影至大屏幕，可以實時播放，存儲和重放。

3.軍隊網絡教學平臺

軍隊網絡教學平臺是一個支持交流與協作的教學科研平臺。它支持課程制作與學習、資源管理、項目協作、工作安排、網絡考試等多種應用。其交流協作工具豐富：有公告、通知、站內消息、日程安排、論壇、答疑室、WIKI、實時聊天、郵箱、投遞箱、作業、考試等豐富的交互工具，支持項目協作、單位檔案管理、成員通信等。

（三）教學實施過程

1.課前預習階段

課前，教員利用軍隊網絡教學平臺發布預習任務，明確任務要求與標準。學員登陸軍隊網絡教學平臺下載任務書，進行前期所學相關知識點的復習，并進行相應的預習，初步了解接收機典型參數的標準值和測量方法，預習之后通過網絡教學平臺進行在線自測，檢驗預習效果。

2.課堂實訓階段

課上，將學員分為若干個小組，2人為1組，每組1臺模擬設備。教員則利用控制主機進行遠程監控。針對裝備教學內容和學情特點，采用任務驅動教學法。即以排除部隊實裝案例中的故障為主線，吸引學員主動分析問題，解決問題。充分運用模擬訓練系統、高清投影系統、軍隊網絡教學平臺等信息化資源和手段，完成實訓重點，克服實訓難點。具體的教學過程分為四個環節進行：

環節一：播放案例，引入任務。通過播放西南邊境某雷達站一等戰斗值班時某型雷達裝備發生故障的案例視頻，創設情境，引入排除接收機無激勵故障的任務。在此過程中，通過戰場緊張氣氛的渲染，增強了學員學習緊迫感，激發了學習興趣。

環節二：自主探究，分析任務。學員利用系統的學習功能進行自主分析和討論，找出可能故障原因，并利用該系統的本地故障設置功能進行驗證。最后，教員對學員的答案進行歸納總結，得出造成案例中無激勵故障的所有故障原因，解決實訓難點。

環節三：分步操作，實施任務。教員利用該系統的控制主機將案例中的故障遠程設置在各臺模擬設備上面，故障的設置過程快速而且隱蔽。然后在其中一臺設備上按步驟排除故障，一邊演示一邊講解。同時通過高清投影系統，將教員的操作細節投影到大屏幕，學員在其它模擬設備上一邊觀摩大屏幕上教員的操作，一邊自己動手實踐。

環節四：分組練習，完成任務。環節三排除了無激勵現象的一個故障點，教員再利用系統，針對無激勵現象的其它故障點進行遠程故障設置，學員分組輪流上機，分別進行模擬和實裝排故練習。通過環節三的分步操作和環節四的分組練習，學員掌握排故操作要領，完成本次實訓的重點。當學員不清楚參數時，可利用系統的資料調閱功能快速查看相關參數，提高教學效率。至此，完成課堂實訓。

3.課后強化階段

課后，學員利用某型雷達接收機模擬訓練系統進行自主學習和訓練，通過其本地故障設置功能互相設置故障，開展故障排除比賽，進行考核和評比，鞏固學習效果。此外，結合戰備綜合演練等課外教學活動，模擬雷達站一等戰斗值班裝備保障，開展實戰運用。

4.綜合評價

綜合學員課前預習（包含課前在線自測等）、課堂學習（包含課堂表現、實裝排故、模擬排故等）和課后考核（包含作業等）的情況，最終形成一個過程性評價占優、側重實踐的綜合評價，為教員授課質量、學員學習效果及其學院教學評價提供科學的依據和標準。

以上案例在授課內容、授課對象、授課目標等方面，對于軍隊院校裝備實訓教學來說具有一定代表性；所采用的信息化手段（包括模擬訓練系統、高清投影系統、軍隊網絡教學平臺）可以根據各型號裝備和教學場地進行裝配；采用的分組教學模式和任務驅動教學方法也都具有一定代表性。因此，案例中的信息化教學模式適用其它裝備的實訓教學，具有較強的可操作性。

三、信息化裝備教學模式的效果

（一）突破了傳統裝備教學的難題

以上教學模式使用模擬訓練系統，多次、快速、隱蔽的設置故障，學員快速調閱波形參數和參考資料，快速排除故障，最終在一個課時內完成所有故障點的排故練習，提高了教學的效率；多名學員利用多臺模擬設備，分組同時開展教學和訓練，解決了傳統裝備教學人多機少的矛盾；而模擬設備由于裝配比較自由，可以放在場地開闊的實驗室內，解決了實際裝備內部空間狹小的問題；并且由于模擬設備內部不含高壓，場地開闊，容易檢測，因此大大降低了安全壓力；此外，通過模擬設備內部的電子開關進行通斷控制實現了裝備的故障設置，對實際裝備和模擬設備都實現了零損害。

（二）增強了教學的效果

通過高清投影系統，學員容易看清教員的操作，學員在做中學，教員在做中教，還可以適時開展互動交流，符合學員的認識特點，符合現代教育理念，有利于激發學員的學習興趣；通過網絡教學平臺，教員可以發布任務書，布置作業，學員則可以下載豐富的參考資料進行課前預習和課后復習，還可以隨時開展在線自我測試，檢驗學習效果，學員的預習和復習情況可以及時反映給教員，教學雙方可以通過站內消息、答疑室、郵箱開展在線遠程交流，這些提高了課堂授課的效率；通過模擬訓練系統，學員在課前、課中和課后均可以進行參數測量和模擬排故訓練，還可以利用系統開展各種形式的比賽活動，符合學員愛動手的特點，增加了學習樂趣，鞏固了學習效果。信息技術與裝備實訓教學的結合，突出了學員的主體地位，符合士官學員特點，極大增強了教學的效果。

參考文獻

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