试论虚拟仪器与虚拟实验在军队院校教育中的应用

    王大朋

    [摘 要] 军队院校教育的开展，是为了培养优秀的军事人才，锻炼和提升其实践能力。为了进一步提高教学效果，需要将先进的技术手段应用进来。基于此，分析了虚拟仪器与虚拟实验的功能，探讨其在军队院校教育中的主要作用。然后从军队院校教育的实际出发，合理运用虚拟仪器与虚拟实验，为军校学员的进步与成长提供重要的帮助。

    [关 键 词] 虚拟仪器；虚拟实验；军队院校教育

    [中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）13-0111-01

    在军队院校教育当中，为了更好地提高学员的综合素质，需要采取科学的教学方法，并引入先进的技术手段。虚拟仪器和虚拟实验在军队院校教育中得到应用，实现了对教学方法的创新，学员能够在虚拟环境中进行实时交互、感知和操作，展开一系列的试验训练，从中能够得到良好的锻炼，对学员的成长与发展有着积极的帮助作用。根据军队院校教育的需求，合理、恰当地应用虚拟仪器与虚拟实验。

    一、虚拟仪器与虚拟实验在军队院校教育中的功能和作用

    （一）提供更多的教学选择

    在军队院校教育中，使用虚拟仪器和虚拟现实技术，开展虚拟实验。根据教学内容，通过三维图形生成、多传感交互和高分辨显示等技术手段，构建不同模拟空间环境，而学员能够利用传感设备进入虚拟空间当中，进行模拟训练，其中包括一些现实情况下无法进行的实验。构建虚拟实验空间的过程十分简单、便捷，且经济实用，无需考虑实验设备、实验场地、教学经费等条件，而学员在参与虚拟实验的过程中，能够获得真实的体验，从中得到锻炼和提升。虚拟仪器与虚拟实验为军队院校教育提供了更多的教学选择[1]。

    （二）降低实际训练的危险性

    军队院校教育中，一些实验项目具有一定的危险性，如果学员亲身参与，可能会对其身体健康造成损害，如果通过观看录像进行學习，虽然能够避免危险，但是学员缺乏实际的体验，难以达到理想的实验效果。当遇到此类实验时，可以利用虚拟实验予以代替，既能够降低实际训练的危险性，同时能够给予学员真实的训练体验。在安全性得到保障的前提下，学员能够放下顾虑，有助于学员潜力的挖掘。

    （三）突破时间和空间的局限性

    虚拟实验没有时间和空间的局限，只需要利用虚拟仪器，便可以让学员置身于各类场景中，能够驾驶飞机、舰艇、坦克，来到接近真实的战场环境中，进而从中学习更多的内容，全面锻炼学员的能力，并熟悉未来的工作环境。学员能够随时、随地进行训练，并在训练过程中发现自身的不足，有针对性地进行改进和提升。另外，虚拟仪器还具有虚拟人物形象的功能，能创设更为真实的场景。

    二、虚拟仪器与虚拟实验在军队院校教育中的实际应用

    虚拟仪器与虚拟现实技术在军队院校教育中的实际应用，要组织科研小组，建立虚拟实验室，根据军队院校教育的实际需要，设计实验项目，并应用计算机软件进行实验数据的采集、储存、分析和处理，以提高学员综合素质，培养优秀的军事人才。以作战的军人医生培养为例，探讨虚拟仪器与虚拟实验在军事训练中的应用。

    （一）场景模拟

    医生的主要职责是深入海防一线，为战士提供医疗卫生服务，保障他们的身体健康。医生往往需要面对恶劣的工作环境以及各类突发性的伤病，加上医疗条件有限，医疗工作的开展存在一定的困难。医生在工作的过程中，需要具备良好的医学素养和娴熟的业务能力，并需要熟悉作战环境。而在医生的培养过程中，学员往往不能亲临作战现场进行学习，缺乏实际的体验。而利用虚拟仪器进行模拟，利用三维图像合成进行背景生成，配合以视点控制和音响控制，能够生成真实的作战环境，给学员身临其境之感。在接近真实的虚拟环境中，学员能够感受到紧张和压力，能够达到更好的训练效果。另外，还可以利用虚拟仪器来模拟伤员，学员能够在虚拟场景下进行伤员救治的训练，打破了现实条件下的诸多局限。目前，基于虚拟实验的虚拟战场环境与视景仿真教学在教育工作中得到应用，并取得了良好的效果。

    （二）单兵模拟训练

    虚拟实验是一种创新的军队院校教学方法，在虚拟实验中进行单兵模拟训练，设计不同的医疗救助场景。学员利用传感装置，选择合适的治疗方案，执行相应的战术动作，从中锻炼其医疗技术水平、应急反应能力和环境适应能力。在虚拟环境中，学员能够有视觉、听觉和触感的真实体验。学员在执行操作的过程中，能够客观、准确地进行评价，纠正其错误，提高其单兵作战能力，帮助学员成为一名优秀的作战医生。在虚拟环境当中，各项训练具有很强的针对性，同时还能够保障其安全性，可以根据军事训练的需要进行相应的调控。另外，为了巩固学员的各项技术操作，可以多次、反复地进行训练[2]。

    综上所述，虚拟仪器与虚拟实验是一种先进的技术手段，具有三维图形生成、多传感交互和高分辨显示等功能。在军队院校教育中，虚拟仪器与虚拟实验发挥着重要的功能和作用。利用虚拟实验，为军队院校教育提供更多的教学选择，能够降低实际训练的危险性，突破了时间和空间的局限性。在场景模拟和单兵模拟训练当中，对提高军校学员的综合素质和战斗能力有着积极的作用。

    参考文献：

    [1]张萍，何斌.军队院校网络信息化教育发展中几点思考[J].经济研究导刊，2014（29）：175-176.

    [2]张燕红，郭天杰，赵秀丽，等.军队院校计算机基础教育“向实战聚焦、向部队靠拢”的改革探讨[J].电脑知识与技术，2014，10（17）：4099-4100.