！ ！ 鱼： Ｓｃｉｅｎｃｅ ｅｎｄ ＴｅｃｈｎｏＩＯｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ 科教平台 可视化教学系统在装备教学中的应用 涂望明 魏友国 谢存万强 （武汉军械士官学校雷达系） 摘要：便携式可视化教学系统是利用计算机控制技术研制，能够充分发挥监视秉统的效能，完善院校在新装备可视化教学领域的发展与 应用，改善新装备教学手段。本文介绍了使携式可视化教学幕统的设计原则和特点，在装备教学中的组织形式及取得的效果和需要改 进的地方。 关键词：可视化 教学 应用 中图分类号：Ｇ７ Ｉ ２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４—０９８ｘ（２０ｏ８）１０（ｃ）一０２４４—０２ 力训练。 １引言 随着武器装备现代化程度不断发展，装备 的科技含量越来越高，价格越来越昂贵，体积 系统设计时，尽可能考虑其功能的完善， 以适应各种情况的需要。系统的硬件选配留 有一定的余地，以满足在不同的环境中使用， 知识可视化：用凸显内涵要素的抽象或具 体形态的外延进行可视化，使学员对所学概 越来越小。虽然，新装备配发院校用于教学的 具有良好的扩充性。 力度较过去有了很大的提高，在相当长一段时 ２．４操作简便性原则 间内不可能有足够的装备用于士官教学训练， 系统的操作和使用，应简单易学，适合于 而且，在组织训练过程中存在两个突出的矛 院校武器雷达装备的维修教学和的装备 盾。一是由于教学装备数量少、学员人数多 维修使用。 的矛盾，势必增加训练过程的分组数量，因而 该系统由计算机、ＣＣＤ摄像机、投影仪、 增加了装备使用次数和时间，由此进而会引发 控制器构成，通过计算机控制技术，实时对装 由于操作手的错误操作导致装备损坏，大大降 备的操作过程进行监视和控制。控制过程如 低了装备的使用寿命，从而不可避免地影响到 图ｌ所示。 装备的质量 二是在组织实装教学训练中由 于大多数装备操作空间狭窄，造成每次操作训 练的人员少、时间短、可视性差，训练效率低。 针对上述存在的问题，课题组在广泛征求专家 意见的基础上，经过充分论证，提出研制一套 简洁、使用方便、能适时对装备维修过程进 行显示的可视化教学系统。研制“便携式可 视化教学系统”，目的是解决教学装备不足、 教学周期长、学员平均上机操作时间短、狭 小空间的结构不易观察等问题。 图１控制过程 该系统旨在利用计算机控制技术实时显 “便携式可视化教学系统 经过例行试 示装备的结构、正常工作现象、检查调整的 验、综合测试和试用，其各项指标均达到规定 步骤、故障现象的分析和排除方法，充分发挥 的技术要求。总的来说，有如下几个特点：采 监视系统的效能，解决装备少、操作训练时间 用计算机为核心的控制和监控技术，使系统具 短的现状，大大提高学员的动手操作能力。它 有较强交互性的特点；该系统控制简单、适用 可以完善院校在新装备可视化教学领域的发 性强；采用线控技术，保证了系统工作的方便 展与应用，改善新装备教学手段，提高学员操 灵活性；采用的硬件均为通用高性能器件，而 作动手能力，对新装备在短时间内快速形成战 且系统结构简单、设计紧凑，大大增强了系统 斗力具有重大意义。新研制的便携式可视化 的通用性和可靠性；并且硬件配置具有很大的 教学系统，是在对院校及装备维修教学过 灵活性；该系统体积小，操作极为方便、简单， 程中存在的问题进行探讨研究基础上提出的， 而且操作不需要专门的培训，大大减轻了使用 针对性强，改变了教学方式，提高了教学效果。 人员的工作量，非常适合院校装备维修教学和 在装备维修教学的过程中，能更进一步的了解 装备维修使用；实时显示装备的结构、操 装备的结构、性能，知道故障排除的基本方 作过程、检查调整的步骤和故障排除的方法， 法。 对操作人员进行实时监控，并做出评估；显示 狭小空间的装备结构。 ２系统的设计原贝峤啭点 便携式可视化教学系统，作为装备维修教 ３可视１ 系缵 劈碴 蝉中的组 ｌＪＥ斌 学的监控装置，确定了研制指导思想：首先应 可视化教学可以使学员通过观察、体验、 该将可视性、实时性、通用性和可靠性作为 发现、干预、利用这些生动、信息化了的知 重点，在考虑功能全面的基础上，注重采用技 识模型，透过现象探索本质，从而使学员形象 术的先进性和操作使用的方便性。因此，在系 地建立起客观世界和主观世界、存在与运动 统设计时，主要考虑以下几个方面的原则： 的本质属性图像，自然地培养和造就学员认知 ２．１可视性、实时性、通用性和可靠性原则 能力和创新能力。 该系统必须提供实时显示、互动、控制 可视化教学具体体现在： 的功能。因此，系统设计时，采用了性能好、可 感知可视化：是使学员对未见、未闻的事 靠性高的硬件，采用线控技术和隔离抗干扰措 物得到形象化感知，能使学员观察、体验各类 施，充分保证系统工作的灵活性和安全性。 宏观与微观事物存在和变化的实质细节，透过 ２．２技术先进性原则 现象看到本质，从而大大增强、拓展学员直感 系统总体设计过程中，为了保证其完善的 功能，缩短认知过程。 技术性能，我们在硬件、软件方面尽可能采用 想象可视化：将想象思维的基础对象，如 目前较先进的计算机控制技术和线控技术。 事物存在、变化的失控特征制成可视化失控 ２．３功能完菩性原则 图像，对学员进行“有像可想”的想象思维能 ２４４科技创新导报Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ 念、规律和方法，借助可视化资料透彻理解、 准确把握。 推理可视化：利用计算机软件可与人实时 交互的功能，因如反馈信息，实时干预、引导、 约束学员推理思想过程，强化训练学员推理思 想方法和能力。 思想可视化：将诸如初等数学中变换、极 限、数形结合的死刑等各学科基本理论及其 应用形象化，使学员很容易地理解这些抽象所 反映的具体内容，并加以自觉运用。 观念可视化：将支撑学科理论基础的观念 用多媒体资料加以可视化，使学员透彻了解学 科知识的先验假设，从而加强学员在整体上驾 驭学科知识及其创新发展的能力。 另外，在信息技术与课程整合的过程中， 应支持互动化、个性化的教与学，并提供必要 的知识信息资源和知识信息挖掘工具，将以下 两类隐性知识显性化：尚存于人脑中的经验、 意识等等，存在于大量显性信息中的，经分析、 归纳方可获得的知识。 通过在信息技术环境下的与学过程，转化 为能够用各种媒体表达出来的知识。我们应 用“便携式可视化教学系统”，采取可视化教 学的教学方法，主要是将学员分成几个小组， 通过便携式可视化教学系统将每组学员上机 操作时的操作方法、步骤，使用的仪器仪表及 使用方法通过可视化教学系统展现在其他学 员的面前的一种新型的教学方法。此教学法 的优点是能够知己知彼，取长补短。同时，利 用可视化教学系统还可以看清装备内部组成 结构，熟悉元器件的位置和特征，是装备教学 的一种新的尝试和改革。应用可视化教学系 统，不仅改变了维修课枯燥无味的局面，让维 修课课堂变得生动活泼，而且增强了教学互 动，让学员有所思、有所得。可视化教学系统 在装备维修课教学中应用以来，不仅受到学员 的广泛欢迎，而且收到了良好的教学效果。利 用可视化教学系统，能够更方便地组织学员分 组讨论分系统的信号流程、故障原因分析、排 除方法步骤和使用的仪器仪表测量方法。增 强了教员与自习学员的教学互动，采用教员提 出问题，学员分组讨论，要求学员针对问题写 出信号流程、故障原因、分析逻辑图、排除 方法步骤、排除故障的心得体会等，每个人独 立制定维修计划、实施维修方案、 修改计划。通过讨论，大家各抒己见，发表不 同的看法和观点，真正让每个学员成为学习的 主体，促使他们主动去学，提高他们学习的积 极性和主动性，然后再由教员进行归纳总结， 使大家进一步明白系统的工作原理和信号流 程、信号特征，知道使用何种仪器仪表如何进 行测量。 Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ 塑 Ｑ：§Ｑ 科教平台 对足球项目中运球突破的探讨 鞠鑫涛 沈阳理工大学体育部 １ １０１ ６８ 摘要：现在足球运动的发展，愈来愈趋向于整体快速功放的演变，对运动员的要求愈来愈高，也愈来愈全面。一个优秀的球队，必须要 有一二名秀的全队核心一球星，才能再铜墙铰壁的围困之下，撕开对方窘防体系，打乱对方阵脚以达到威胁性传球和破门得分的目的。 关键词：足枣 突破 要素 中图分类号：Ｇ６１３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４—０９８Ｘ（２００８）１０（ｃ）一０２４５一Ｏｌ 足球比赛中，运球突破是撕开对方密 防体系在局部地区造成以多打少，以达到 威胁性传球和射门等目的的锐利武器。运 球突破能否成功？本人在从事足球教学中 的实践，深刻体会到主要取决于一下几个 时，则采用人球分路突破的方法突破之；当 对方占据有利的防守位置，又轻易出脚时， 则利用身体的晃动，各种虚实结合的人动 球不动、球动人不动的跨步拨球动作，迫 使对手重心移动而失控或出脚抢球，然后 迅速穿过空隙，快速运球突破；当对手企图 方面： 抢球而又犹豫不决的一霎那，由于身后有 较大的空隙，突破后其他防守队员来不及 １运球突破意识 运球突破时，持球者的突破与防守队 及时补位时，采用突然快速启动强行突破 员的反突破是矛盾双方，持球者并不能随 等等。 ３高质量的体能训练 随着现代足球运动向着“以功为主、 以快制胜、全功全守”的方向发展，比赛节 奏的变化越来越快，从而对运球的要求越 来越高。除了上面所说有强烈的突破意 识，高超的运球技术外，要突破还必须具有 高质量的体能。它除了耐力、速度，还有反 复冲刺的能力、爆发式的启动速度等 训 练运动员再这些方面应下苦功夫，才能夺 得比赛的胜利。 心所欲地想怎么过就怎么过，而是处处受 到防守队员的制约。所以应根据对方的特 点防守的规律性来制定自己的战术意图， 选择正确的过人方法，预见突破前后可能 发生的变化。因此运球突破意识是决定运 球突破成功的首要条件。选择性突破过人 方法，大致有如下几种： 意识的预见性主要根据防守的一般规 律，运球突破使持球队员再突破前有一种 超前行动，对突破前后可能出现的情况有 种预见性，从而可以缩短持球队员对突 然发生的情况所需的应变时间，这表现在 运动员的敏锐和应变能力强弱等方面。 一４良好的心里素质 良好的心里素质即高度的自信心和坚 强的意志品质是完成各项技术动作的首要 条件。有了必胜的信心，运动员才能有果 断的行动，才能最大限度的调动主观能动 性，坚强的意志品质是在实战中养成的，是 实现目标取得成功的精神保证。再紧张的 比赛中，只有具备这些良好的心里素质和 坚强的意志品质、顽强的拼搏精神，才能 不失时机取得比赛的胜利。以上四个方面 是有机联系的整体，是相辅相成的，是运球 突破能否成功的主要因素。 当对手后退封锁路线堵截时，则应有 ２高速度的运球技术 有了正确的突破意识，还必须要有高 直接对防守者运球逼近，迫使其前移争抢， 伺机再利用对手伸脚移动重心所出现的空 隙，强行越过；若对手用假动作主动抢球 时，待识别真伪后，将计就计突破运球过 人；对手侧后快速追抢时，若对手快于一步 企图阻截时，则应急停快速变向从其身后 突破。若对方慢于我一步，则应快速抢占 对手的有利位置，用身体把对手和球隔开 而突；如对手速度较快，紧逼紧迫时，则采 用突停突动、突慢突快的变速运球方法， 来摆脱对手，对手正面抢截，两脚平行开 立，而距离又较近时，则可穿裆突破之；对 手迎面而来，在尚未取得正确的防守位置 速度的运球突破技术，才能做到得心应手， 取得突破的成功，纵观现代足球发展史，运 球过人的技术并无太大的变化，包括球王 贝利、马拉多纳、罗马里奥等世界最佳球 星所运用的也是一般常用的过人方法。但 是，运球技术的高与低，不在技术动作的外 在形式，而是在于其内涵，即在越来越快的 激烈对抗的条件下，仍能熟练而准确地运 用技术，这是衡量运动员突破时，除了用上 面讲到的几方面反复练习外，应重点突出 高速度并强调它的对抗和实用性，以快为 主、以功为主是足球运动制胜的法宝。 参考文献： ［１】秦光僬．足球规则与分析【Ｍ】．西南师范 大学出版社，ｌ９９４ ［２】王崇喜．球类运动一一足球［Ｍ】．高等教 育出版社，２００１ 【３】全国体育学院教材委员会．足球【Ｍ】．人 民体育出版社，ｌ９９０ 地减小硬件的体积，将硬件间的接线尽可能地 做成插头、插座的形式，而且尽量减少插头座 的数量，将分立的硬件尽可能组合到一起，使 该系统的安装、使用更为简单。 炼机会增加了，由于每组的故障现象都不一 样，通过可视化教学系统，使他们有更多的机 ４可视化教学系统应用的效果 课题组研制完成“装备可视化教学系统” 会接触到故障，并且要求他们写出故障排除的 后，分别应用到火控雷达维修、目标指示雷达 思路、方法和步骤，教员还组织讨论，使他们 维修、侦察校射雷达维修、自行火炮维修等 更进一步地熟悉该系统的信号流程和信号特 专业课程的教学训练。教学实践表明教学效 点，同时也有利于提高学员的动手能力。其 果很好。教员普遍反映，该系统的使用不仅大 次，对上机的那一组学员也起到了监督促进作 大减少了教员的重复性教学工作，增加了学员 用。由于上机学员的操作步骤和排除情况，其 实装操作训练的时间，同时更具有实时性、直 他学员都可以通过可视化教学系统看得一清 观性的优点，大大改善了装备教学的方法和手 二楚，通过他们的排除步骤可以很清楚的了解 段，提高了教学效率和质量。学员反映，利用 到他们排除故障的思路、使用仪器仪表的熟 该系统学习装备正常工作现象、检测调整方 练程度和动手能力，因此，在一定程度上起到 法、故障现象、排除方法等内容时，容易掌握， 了监督和促进作用。 通俗易懂；在实装操作时思路清晰，做到了心 总之，该系统具有实时性、直观性的优 中有数，大大提高了学习效率 同时还可以观 点，可完善院校在新装备可视化教学领域的发 察到以前看不见的狭小空间的器件结构，增强 展与应用，改善新装备教学手段，提高学员操 了对整体装备结构的了解和掌握。 作动手能力，对新装备在短时间内快速形成战 可视化教学系统在装备教学中应用以来， 斗力具有重大意义。 取得了令人满意的效果。首先，未上机学员学 习积极性大大提高了。以往一般是自己看书、 ５存裆 增 蝴向 跑电路图，应用可视化教学系统后，他们的思 存在的主要问题是，部分硬件还有体积过 维也跟着上机学员走，由于每组学员的故障点 大之嫌，硬件之间的接线较多，分立的硬件较 和故障现象不一致，所以对他们来说也是一次 多，对操作使用者来说，可能有点繁琐，下一 排除故障的过程。从另一方面来说，他们的锻 步，我们将针对这些问题逐一解决，如，尽可能 参考文献 ［１］Ｊａｎｅ Ｗｊｕｊｓ，Ａ ＦｒａｍＥ￣ｒｋ ｆｏｒ Ｔａｓｋ－Ｂａｓ￣ ｌ ｅａＩＩ由ｇ，Ｉｏｎｇ【ｎ锄．１９９６． ［２］何克抗．建构主义——革新传统教学的理 论基础［Ａ】．１９９８（３）． ［３】张建伟，陈琦．从认知主义到建构主义［Ｍ】． 北京师范大学学报（社会科学版），１９９６． ［４］赵建华，李克东．协作学习及协作学习模式 ［Ｊ】．中国电化教育，２ｏｏｏ（１ｏ）． 科技创新导报Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ ２４５
