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【摘 要】 围绕院校教育模式转型，针对目前院校在任职培训阶段，实践教学模式单一和可用于教学现役装备短缺等特点，开展虚拟现实技术在任职培训实践教学中的应用研究，探讨虚拟现实技术及其特点，分析虚拟现实技术在任职培训中的作用，对改善实践教学现状，形成任职培训实践教学体系具有较为重要的作用，可增强任职教育的导向性，促进参训学员知识向能力素质的转化，提高岗位任职能力。
【关键词】 任職培训；虚拟现实技术；教学方法；课程改革
【中图分类号】G64 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2013）4-00-01
任职教育作为一种崭新的教育模式，是军队院校开展教育的一个重要发展方向和趋势，得到了众多军队教育工作者的深入探讨和研究，并将研究成果付诸于教学实践，取得了可喜的成绩[1-3]。但是，由于技术类专业面对装备指挥管理岗位的特殊性，教学装备建设的相对滞后性，使得实践教学环节相对薄弱，严重制约着任职教育质量的提高，有待承担培训任务的院校正视和解决[4]。
实践教学在任职教育中的重要性是不容置疑的，科学发挥实践教学的作用可以有效增强教学的针对性，提高任职教育质量。如何在现有条件下，通过教学理论研究和教学实践活动，确保任职教育实践教学高标准、全方位开展，保证高质量地完成技术指挥类专业任职教育的培训任务，增强学员分析问题和解决问题的能力，培养学员的探索精神和创新意识，值得深入研究。本文在分析虚拟现实技术及其特点的基础上，探讨在任职培训实践教学中应用虚拟现实技术的作用。
一、虚拟现实及其特点
虚拟现实简称VRML，是20世纪90年代兴起的一门崭新的综合性信息技术，它利用计算机等高科技手段，使参与者获得和现实一样的感觉，在虚拟世界中，人们可以通过视、听和触摸等各种交互手段进行感知与交互，从而使得人与这个虚拟的世界融为一体。基于虚拟现实这样一个特点，它为工程的大规模资料的可视化提供了新的描述方法。与传统的人机交互技术相比，虚拟现实具有三个显著特征：沉浸性、交互性和构想性。其中，沉浸性是人们在通过计算机技术产生的虚拟环境中，却感觉如同身处现实世界中一样。交互性是指在虚拟环境中，体验者可以通过自己的动作改变感受的内容，成为虚拟世界中的主体，这与传统CAD产品和三维动画有着根本的区别。构想性是指虚拟现实除了展现客观存在的事物，还可以随意构想不存在甚至不可能发生的事情。作为一门先进的人机交流技术，虚拟现实技术已被广泛应用视景仿真、军事模拟、虚拟制造、虚拟设计、虚拟装配、科学可视化等领域。
二、虚拟现实技术应用和研究情况
目前，国内部分大学已经建立了虚拟实验室，如北京航空航天大学计算机系建设的虚拟现实实验室，可模拟力反馈设备；东南大学仪器科学工程系建设的虚拟技术中心，可以进行仪器安装调试设计等实验；江苏大学计算机学院的虚拟现实实验室，可以向学员充分展示计算机的复杂结构、工作原理和工作时各零件的状态。另外，北京林业大学风景园林学院的虚拟现实实验室、北京服装学院工业与信息工程系的虚拟现实实验室系统、北京工业大学的虚拟现实实验室和天津农学院计算机系的虚拟现实系统等，我院电气工程系已建成设备模拟器，都已经开始用在实验教学上，得到了事半功倍的教学效果。
目前，高校很多领域都有关于虚拟现实技术的科研项目。中国人民解放军装备指挥技术学院开发了机械模拟驾驶训练系统；吉林大学汽车学院利用虚拟现实技术进行了汽车动态模拟实验研究；厦门大学机电工程系利用虚拟现实技术研制模拟飞机维修；山东大学机械工程学院虚拟工程研究中心也在探索与虚拟现实的相关技术和虚拟产品的开发；山东大学建立了虚拟手术仿真中心，利用此中心开展了一系列科研工作。最近几年，一些重点高校已经建立了虚拟现实国家重点实验室，虚拟现实技术也获得了国家自然科学基金和863重点项目的资助，这显示国家对于虚拟现实技术研发的高度重视，无疑会更快地推动我国虚拟现实技术的发展。
三、虚拟现实在任职培训实践教学中的作用
1.实现理论教学与实践教学的结合
将实践教学的原理、思想、方法和应用与仿真软件的虚拟实验仪器、实验环境相结合，将理论教学与实践教学有机的融为一体。学员可以在学习概念、思想、方法的基础上，有目的的去设计实验，完成实验；又能通过实验深化对概念、思想的理解。利用仿真实验，在同一个界面上实现理论与实验的互动学习，培养学员创新思维和能力。
2.利于改善实践教学中装备短缺的现状，节省装备保养和维修费用
随着海军装备建设的加速发展，大批先进武器陆续装备部队，这无疑对参训学员的岗位操作技能和实际动手能力提出更高要求。但是，现役装备申请周期长，费用大，不能完全满足实践教学的需要，而使一些应该开设的教学实验无法进行。利用虚拟现实系统可以弥补这些方面的不足，可开发图形化的仿真模拟器，周期短，费用低，可有效解决实验装备短缺问题，获得与真实实验一样的体会，从而丰富感性认识，加深对教学内容的理解。在保证教学效果的前提下，极大节省了实验成本。
3.利于烘托课堂气氛，提高教学质量
借助虚拟现实技术，开发有针对性的模拟现役装备的电子课件——虚拟装备，有助于提高学员兴趣，吸引学员注意力，发挥学员参与“教-学”的积极性，形成活跃的课堂氛围；虚拟装备以其形象、直观的优点，生动活泼地展现装备本身的内部构成及运行原理，利于学员产生深刻印象，形成知识点。
4.利于开展启发式教学模式，培养学员独立思考的能力
虚拟装备在实践教学中的应用，不但提供了良好的人机交互界面，还可以在装备的任意环节设置故障点，向学员展示故障的根由和后果，提高分析问题、解决问题的能力，这都是现实装备教学中很难做到的。这种教学方式，有利于知识的获取和增长，有利于培养有创新意识的综合型人材，符合素质教育的根本要求。
5.避免真实实验或操作所带来的各种危险
学员在虚拟实验环境中，可以放心地去做各种危险的实验。例如在电气工程领域，很多实验都要在高压、大电流的条件下实施，对学员的人身安全和设备安全都提出了严格的要求，必须要做到万无一失。而虚拟实验就没有这些要求，可以最大限度地保障实验学员的人身安全，而且设备不易损坏。可避免由于学员操作失误而造成人身伤亡和设备事故。
6.建设“常新”型的实验实训基地
利用多媒体技术，半实物仿真与虚拟现实相结合的方法，建造虚拟演练的现代化实验实训基地，其“设备”或“部件”多是“虚拟”的，可根据发展需要重新“生成”新设备，也可使“设备”和教学内容在虚拟环境中不断更新，使实践训练及时跟上技术的发展，以培养高素质的毕业生，保证知识型的技术人才和管理人才能满足军队现代化建设的要求。
总之，综合运用虚拟现实技术、多媒体技术和网络技术，改善实验环境、优化教学过程，将有助于解决危险性场所的实验等问题还可避免采用极其昂贵设备的半实物仿真方案，从而在教育领域内有着极其巨大的应用前景。虚拟现实技术在任职培训实践教学中的应用，可增强学员实际动手操作、实际组织指挥能力，促进其知识向能力素质的转化，提高岗位适应能力。
参考文献
[1]王希浩，黄友谊.院校与部队一体化任职教育的必要性研究[J].海军院校教育，2005（3）.
[2]赵晓峰.我军任职教育的突出特点及发展趋势[J].继续教育，2008（6）.
[3]肖晓勇，罗育材.军队院校任职教育的全面转变及创新研究[J].继续教育研究，2012（5）.
[4]刘建宝，秦昕昕.开展任职教育面临的问题及对策研究[J].海军院校教育，2010，（1）.
【关键词】 任職培训；虚拟现实技术；教学方法；课程改革
【中图分类号】G64 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2013）4-00-01
任职教育作为一种崭新的教育模式，是军队院校开展教育的一个重要发展方向和趋势，得到了众多军队教育工作者的深入探讨和研究，并将研究成果付诸于教学实践，取得了可喜的成绩[1-3]。但是，由于技术类专业面对装备指挥管理岗位的特殊性，教学装备建设的相对滞后性，使得实践教学环节相对薄弱，严重制约着任职教育质量的提高，有待承担培训任务的院校正视和解决[4]。
实践教学在任职教育中的重要性是不容置疑的，科学发挥实践教学的作用可以有效增强教学的针对性，提高任职教育质量。如何在现有条件下，通过教学理论研究和教学实践活动，确保任职教育实践教学高标准、全方位开展，保证高质量地完成技术指挥类专业任职教育的培训任务，增强学员分析问题和解决问题的能力，培养学员的探索精神和创新意识，值得深入研究。本文在分析虚拟现实技术及其特点的基础上，探讨在任职培训实践教学中应用虚拟现实技术的作用。
一、虚拟现实及其特点
虚拟现实简称VRML，是20世纪90年代兴起的一门崭新的综合性信息技术，它利用计算机等高科技手段，使参与者获得和现实一样的感觉，在虚拟世界中，人们可以通过视、听和触摸等各种交互手段进行感知与交互，从而使得人与这个虚拟的世界融为一体。基于虚拟现实这样一个特点，它为工程的大规模资料的可视化提供了新的描述方法。与传统的人机交互技术相比，虚拟现实具有三个显著特征：沉浸性、交互性和构想性。其中，沉浸性是人们在通过计算机技术产生的虚拟环境中，却感觉如同身处现实世界中一样。交互性是指在虚拟环境中，体验者可以通过自己的动作改变感受的内容，成为虚拟世界中的主体，这与传统CAD产品和三维动画有着根本的区别。构想性是指虚拟现实除了展现客观存在的事物，还可以随意构想不存在甚至不可能发生的事情。作为一门先进的人机交流技术，虚拟现实技术已被广泛应用视景仿真、军事模拟、虚拟制造、虚拟设计、虚拟装配、科学可视化等领域。
二、虚拟现实技术应用和研究情况
目前，国内部分大学已经建立了虚拟实验室，如北京航空航天大学计算机系建设的虚拟现实实验室，可模拟力反馈设备；东南大学仪器科学工程系建设的虚拟技术中心，可以进行仪器安装调试设计等实验；江苏大学计算机学院的虚拟现实实验室，可以向学员充分展示计算机的复杂结构、工作原理和工作时各零件的状态。另外，北京林业大学风景园林学院的虚拟现实实验室、北京服装学院工业与信息工程系的虚拟现实实验室系统、北京工业大学的虚拟现实实验室和天津农学院计算机系的虚拟现实系统等，我院电气工程系已建成设备模拟器，都已经开始用在实验教学上，得到了事半功倍的教学效果。
目前，高校很多领域都有关于虚拟现实技术的科研项目。中国人民解放军装备指挥技术学院开发了机械模拟驾驶训练系统；吉林大学汽车学院利用虚拟现实技术进行了汽车动态模拟实验研究；厦门大学机电工程系利用虚拟现实技术研制模拟飞机维修；山东大学机械工程学院虚拟工程研究中心也在探索与虚拟现实的相关技术和虚拟产品的开发；山东大学建立了虚拟手术仿真中心，利用此中心开展了一系列科研工作。最近几年，一些重点高校已经建立了虚拟现实国家重点实验室，虚拟现实技术也获得了国家自然科学基金和863重点项目的资助，这显示国家对于虚拟现实技术研发的高度重视，无疑会更快地推动我国虚拟现实技术的发展。
三、虚拟现实在任职培训实践教学中的作用
1.实现理论教学与实践教学的结合
将实践教学的原理、思想、方法和应用与仿真软件的虚拟实验仪器、实验环境相结合，将理论教学与实践教学有机的融为一体。学员可以在学习概念、思想、方法的基础上，有目的的去设计实验，完成实验；又能通过实验深化对概念、思想的理解。利用仿真实验，在同一个界面上实现理论与实验的互动学习，培养学员创新思维和能力。
2.利于改善实践教学中装备短缺的现状，节省装备保养和维修费用
随着海军装备建设的加速发展，大批先进武器陆续装备部队，这无疑对参训学员的岗位操作技能和实际动手能力提出更高要求。但是，现役装备申请周期长，费用大，不能完全满足实践教学的需要，而使一些应该开设的教学实验无法进行。利用虚拟现实系统可以弥补这些方面的不足，可开发图形化的仿真模拟器，周期短，费用低，可有效解决实验装备短缺问题，获得与真实实验一样的体会，从而丰富感性认识，加深对教学内容的理解。在保证教学效果的前提下，极大节省了实验成本。
3.利于烘托课堂气氛，提高教学质量
借助虚拟现实技术，开发有针对性的模拟现役装备的电子课件——虚拟装备，有助于提高学员兴趣，吸引学员注意力，发挥学员参与“教-学”的积极性，形成活跃的课堂氛围；虚拟装备以其形象、直观的优点，生动活泼地展现装备本身的内部构成及运行原理，利于学员产生深刻印象，形成知识点。
4.利于开展启发式教学模式，培养学员独立思考的能力
虚拟装备在实践教学中的应用，不但提供了良好的人机交互界面，还可以在装备的任意环节设置故障点，向学员展示故障的根由和后果，提高分析问题、解决问题的能力，这都是现实装备教学中很难做到的。这种教学方式，有利于知识的获取和增长，有利于培养有创新意识的综合型人材，符合素质教育的根本要求。
5.避免真实实验或操作所带来的各种危险
学员在虚拟实验环境中，可以放心地去做各种危险的实验。例如在电气工程领域，很多实验都要在高压、大电流的条件下实施，对学员的人身安全和设备安全都提出了严格的要求，必须要做到万无一失。而虚拟实验就没有这些要求，可以最大限度地保障实验学员的人身安全，而且设备不易损坏。可避免由于学员操作失误而造成人身伤亡和设备事故。
6.建设“常新”型的实验实训基地
利用多媒体技术，半实物仿真与虚拟现实相结合的方法，建造虚拟演练的现代化实验实训基地，其“设备”或“部件”多是“虚拟”的，可根据发展需要重新“生成”新设备，也可使“设备”和教学内容在虚拟环境中不断更新，使实践训练及时跟上技术的发展，以培养高素质的毕业生，保证知识型的技术人才和管理人才能满足军队现代化建设的要求。
总之，综合运用虚拟现实技术、多媒体技术和网络技术，改善实验环境、优化教学过程，将有助于解决危险性场所的实验等问题还可避免采用极其昂贵设备的半实物仿真方案，从而在教育领域内有着极其巨大的应用前景。虚拟现实技术在任职培训实践教学中的应用，可增强学员实际动手操作、实际组织指挥能力，促进其知识向能力素质的转化，提高岗位适应能力。
参考文献
[1]王希浩，黄友谊.院校与部队一体化任职教育的必要性研究[J].海军院校教育，2005（3）.
[2]赵晓峰.我军任职教育的突出特点及发展趋势[J].继续教育，2008（6）.
[3]肖晓勇，罗育材.军队院校任职教育的全面转变及创新研究[J].继续教育研究，2012（5）.
[4]刘建宝，秦昕昕.开展任职教育面临的问题及对策研究[J].海军院校教育，2010，（1）.