虚拟仿真技术在弹药专业实践教学中的应用研究

虚拟仿真技术在弹药专业实践教学中的
应用研究
摘要：为解决弹药专业实践教学实施存在的诸多问题，保证实践教学质量，
培养高素质复合型士官人才。

实践教学中合理应用虚拟仿真技术，使学员真切感
受实战化背景下的岗位工作，提高实践训练的积极性与参与度，达成士官人才培
养目的。

关键词：实践教学；虚拟仿真技术；教学效果
我国海军正处于高速发展阶段，对军事素养过硬、专业技能精湛的复合型士
官人才需求日益增多。

实践教学既是培养士官人才的重点，又是教学实施的难点。

与理论教学不同，实践教学在实施过程中需要使用大量的装设备，装设备的使用
性能直接影响实践教学效果。

实践教学在士官院校课程中占比突出[1]，研究虚拟
仿真技术在弹药专业实践教学中的应用，积极运用先进的科学技术手段，虚拟仿
真装设备及实践环境，可以有效提升实践教学效果，满足海军弹药化验、销毁、
储存管理及装备操作使用等教学需求，为培养基础牢固、上岗顶用的海军弹药专
业人才提供有力支撑。

1.弹药专业实践教学中存在的问题
1.1缺装少装，老旧易损
现阶段弹药专业的装设备数量、型号均无法满足实践训练需求，如舰艇主炮
弹药舱下扬弹机、拔弹机、弹药转运车等。

学员需分组依次进行训练，且大型装
设备操作复杂、耗时长。

在有限的学时中，学员实践训练强度低，效果差，岗位
能力提升受限。

装设备在长期训练使用过程中，其技术状态下降，故障率逐年增高，维护保
养成本日益增大。

为了使装设备能够满足实践教学要求，教员的日常工作需要围
绕维护保养装设备展开，造成教员精力与时间的浪费。

部分装设备获取难度大，
审批条件苛刻，一旦发生故障则会陷入实践教学无法实施，教学任务无法完成的
窘境。

1.2结构复杂，难窥全貌
引信是弹药上结构最为精密复杂的组成部分，实施引信爆炸完全性试验、安
全性能试验，需要正确拆装引信，调整内部元件。

在实践教学过程学员无法直接
观察引信内部构造和元件装配关系，缺乏整体认识。

虽然有部分零件示意图，但
理解比较抽象，严重制约着弹药人才培养的质量。

1.3弹药销毁实践训练具有危险性
弹药销毁实践教学危险性高，保障困难，实施难度大。

待销毁的弹药和火工
品都属于危爆品，一旦发生意外，后果极其严重。

目前大部分弹药销毁实践教学
停留在理论讲解、装备介绍层面，对弹药销毁任务的危险性和重要性缺乏直观体验，岗位技能无法得到有效训练。

1.4火工品化试验损耗大，成本高
火炸药、雷管、底火等火工品均属于一次性消耗品，试验结束即损毁，且获
取困难，消耗量大，实践教学成本高[2]。

为降低教学成本，学员以小组为单位完
成实践训练，实践操作技能提升缓慢，教学效果差。

弹药化验中某些项目样品处理和反应耗时长，学员的时间精力无法充分利用。

发射药某组分含量测定，组分提取就需要3个学时，提取完成后才能继续操作，
时间成本高。

2.虚拟仿真技术
随着虚拟仿真技术（英文缩写VR）在教育领域中运用愈加广泛和成熟，虚拟
仿真教学迅速成为实践教学实施过程中重要的辅助方式。

通过利用立体眼镜、数
据头盔、操作手柄和数据手套等输出输入设备可以模拟出高度逼真的真实实践中
的场景、材料、工具、流程等。

学员可通过与虚拟实践环境中的对象进行交互并
相互影响，从而获得身临其境的体验和感受，激发学习兴趣，提高学习主观能动性。

实践教学的重点是锻炼岗位操作技能，学员唯有通过大量实践训练才能提升岗位任职能力。

必须加快虚拟仿真技术在弹药专业实践教学中应用，构建模拟和虚拟训练系统，模拟各类场景下不同任务。

通过VR眼镜等虚拟设备，完成弹药专业实践教学，从而有效解决实践教学中缺装少装、老旧易损、结构复杂、难窥全貌、危险操作及大量消耗等问题。

3.虚拟仿真技术在弹药专业实践教学中应用
3.1在大型装设备实践教学中的应用
以舰艇主炮弹药舱下扬弹机实践教学为例。

依托计算机搭载下扬弹机虚拟仿真操作系统实施实践教学，场地不再受限，对实装数量与型号要求降低，避免老旧易损问题。

通过利用虚拟仿真技术构建三维立体的实战化训练环境，给予学员强烈的感官刺激和深刻的实践体验，有效提高学员学习的积极性与主动性。

下扬弹机虚拟仿真系统集教学、训练、考核和故障排除为一体，多方位提高下扬弹机的操作使用和维护保养的岗位技能。

学员可单独或合作完成下扬弹机的训练内容，有效提升个人综合能力及团队协作能力。

学员可针对自身的短板选择训练内容，强化岗位任职能力。

学员在实践训练过程中出现的问题软件会及时记录并提示。

共性问题教员可集中讲解，重点演示；个别问题教员可单独指导，纠错解惑。

教员的时间精力得以从重复性的讲解演示中解脱，教学重心偏向学员的具体实践操作。

拉近学员与教员之间的关系，增强学员主动学习的动力，进而提升实践教学效果。

3.2在引信实践教学中的应用
运用虚拟仿真技术清晰准确展示引信内部结构，原理理解不再凭空想象。

学员利用引信虚拟系统可自由观察引信内部构造，理解引信元件间动作原理。

通过虚拟仿真实践操作拆解结合引信，切身理解各元件间装配关系。

当学员深刻理解
引信的工作原理及各元件的装配关系后，利用实装完成训练，提高实践教学效率，完成教学任务。

3.3在弹药销毁实践教学中应用
以火工品烧毁实践教学为例，采取虚实结合的方式实施实践教学，可以使整
个实践教学过程安全有序，使学员对火工品烧毁流程理解深刻[3]。

学员利用实装
学习火工品烧毁系统的结构组成和工作原理，通过虚拟仿真软件实践训练火工品
烧毁操作。

虚拟仿真软件模拟弹药销毁时产生的声音和光效，真实再现销毁场景，让学员意识到销毁作业的危险性。

一旦操作失误，训练立即结束并展示真实的爆
炸场景。

培养学员严肃认真的工作态度和胆大心细的工作作风。

3.4在火工品化试验中的应用
火工品化试验采用虚拟仿真实验平台可展示实践教学真实操作场景，实验所
使用的样品、试剂和仪器设备均为虚拟模型，可以无限制地使用，不会造成资源
浪费、环境污染和安全隐患等问题。

火工品化试验的实践教学重点是让学员掌握实验方法和操作规程。

虚拟仿真
实验平台可在操作后即得出结果，缩短真实实践过程中的样品处理和反应时间，
实践训练效率显著提高，有效提高化试验技能水平。

实验结束后，虚拟仿真平台
可以根据学员的操作过程和实验结果快速准确地评定实验成绩。

教员可依据平台
中给出的实验报告有针对性的进行指导，提高了实践教学效果[4]。

4.结语
弹药专业实践教学合理利用虚拟仿真技术，可实现“以学员为主体，教员为
主导”，从而使得学员实践训练热情高，能够高效锻炼岗位操作技能。

避免了实
践教学实施过程中易出现缺装少装、老旧易损和存有安全隐患等诸多问题，也为
培养满足现代化战争需求的弹药专业士官人才提供强有力的支撑。

参考文献
[1]马提宝,高职学校实践教学体系建构研究[D].秦皇岛：河北科技师范学院，2017.
[2]黄剑,苏美娟.基于虚拟仿真技术的“普通化学”实验教学实践[J].西部
素质教育,2021,7(11):124-125.
[3]韩丽.“虚实一体”实训教学模式在职校实训教学中的应用研究[D].贵阳：贵州师范大学,2019.
[4]王军.基于NOBOOK平台的中学化学虚拟实验教学应用研究[D].海口：海
南师范大学,2018.。