引信系列多媒体教学训练系统开发

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引信是弹药的起爆控制系统，被喻为“弹药的大脑”、“弹药之魂”，在武器系统中占有非常重要的地位和作用。引信一方面要在恰当的时间，恰当的地点，以及可靠的情况下完全起爆弹药，另一方面要确保弹药勤务处理和射击使用的安全，是确保弹药“安全”、“可靠”的关键，处于武器系统终端毁伤“生与死”对抗的第一线。由于引信在武器系统中地位重要，作用特殊，安全性要求高，以及本身结构原理、操作使用、技术保障的复杂性，引信教学、训练、使用等问题在部队一直备受关注。针对弹药引信装备自身的易燃、易爆，安全要求高，结构复杂，原理抽象，尺寸配合精度高，动作过程瞬态，运动过程相互关联等特点，为解决弹药引信教学中高危操作不可及，作用过程不可逆，实装教学风险大等问题，运用虚拟现实、多媒体等现代信息化技术，开发了该引信系列多媒体教学训练系统，实现了复杂结构可视化，抽象原理形象化，瞬态不可逆作用过程复现，燃烧爆炸风险消除，创新了弹药引信装备教学手段，有力促进了装备信息化教学改革。该系统手段丰富，技术先进，实用性强，应用面广，在院校和部队的教学实践中取得了显著成效。

一、系统开发

（一）设计与开发思路

立足部队弹药岗位实际需求，着眼培养“精技术、会管理、能指挥”的高素质新型弹药人才，秉持“打牢知识基础、强化实践能力、培育创新精神”的育人宗旨，以“功能完善、水平先进、特色鲜明、应用面广”为目标，按照“精通一型，旁通一类，兼顾系统”思路，分析论证引信系列多媒体教学训练系统总体技术方案，详细设计系统内容与功能，在消化吸收调研搜集整理引信设计图纸等技术资料的基础上，利用建模软件完成引信零部件三维实体建模，打好三维实体建模基础，做好各阶段实施质量与检查评估，注重实际应用效果，抓本质，抓规律，抓特点，创新教学方法手段，为探索装备构造原理课程教学改革做出有益尝试。

（二）开发过程

1.调研论证。

结合弹药专业课程教学和部队弹药岗位实际需求，到兵器工业部门、部队、军队院校等单位调研，确保获得设计生产图纸、技术说明书、研制工作总结、管理使用等第一手资料，选定火箭炮、榴弹炮、加农炮、加榴炮、坦克炮、高炮等弹药配用的典型引信，确定引信多媒体教学训练系统内容与功能，成立引信多媒体教学训练系统编制组和评审组。

2.三维建模。

利用Solidworks建模软件对引信的零部件进行三维实体建模，组装成装配体，组织专家对引信零部件、装配体三维实体模型进行检查评审，根据提出的改进意见和建议，及时对引信三维模型进行修改和完善。

3.系统开发与完善。

编制组根据修改完善的引信系列多媒体教学训练系统脚本，利用多种多媒体开发软件，制作完成引信结构原理动画，作用过程动画，拆装分解动画，相关配音处理，多媒体教材合成，虚拟现实合成等工作，完成引信系列多媒体教学训练系统初稿，经过试用，专家评审和修改完善后形成终稿。

（三）系统组成

引信系列多媒体教学训练系统由多媒体教学课件和虚拟现实训练系统两大部分组成。多媒体教学课件包括：引信配用弹种、主要诸元与配套火工品、构造、作用过程、使用说明与注意事项、设计思想总结、思考题、附件等模块。虚拟现实训练系统包括：引信构造教学、系统运行设置、动作视图、分解视图、虚拟现实操作训练等模块。

（四）系统功能

1.教学及演示功能。

该系统针对弹药引信装备自身的易燃、易爆，安全要求高，结构复杂，原理抽象，尺寸配合精度高，动作过程瞬态，运动过程相互关联等特点，通过文字、图片、视频、动画等多种技术，对系列引信的配用，结构组成，工作原理，作用过程，射击使用，分解检测等内容进行教学和演示，能够三维、立体、实时、动态地演示复杂引信结构原理，瞬态作用过程，苛刻作用环境条件等，解决了弹药引信教学中高危操作不可及，作用过程不可逆，实装教学风险大等问题，从而大大提高了引信知识的学习效果。

2.虚拟现实训练功能。

该系统针对部队弹药岗位对引信教学训练的实际需求，采用Solidworks、3Dmax、Maya、Virtools等软件开发了虚拟现实训练系统，增强了互动性，通过逼真的实际操作，将引信拆装的过程进行演示，并且可以通过透视图，隐藏视图和爆炸视图增强学习效果，加深了学员对引信结构、装配关系、工作原理、作用过程的认知和理解，为掌握分解检查，分解后引信机构的性能实验，销毁处理等操作奠定训练基础，探索了弹药引信装备教学的新路子，在教学实践中取得了显著成效。

3.考核评估功能。

考核评估模块主要包括试题考核和虚拟拆装练习考核两部分，学员可利用其进行学习效果的自我测试考核，随时掌握自己的学习情况，同时也可加深学员对学习内容的记忆，查找自身薄弱环节，巩固训练效果，提高教学训练水平。

二、实践应用

（一）学院教学实践应用

由于引信在弹药和武器系统中的重要地位和作用，该成果在学院的教学实践中得到了广泛应用。该成果应用于学院直通车、国防生、研究生、轮训、短训、外训等有关专业和课程的教学中，包括《弹药学》、《弹药系统分析与设计》、《弹药构造与作用》、《弹药技术与安全管理》等课程。该成果能够三维、立体、实时、动态地演示复杂引信结构原理，瞬态作用过程、虚拟分解结合、苛刻作用环境条件等，提高了学员学习兴趣和效果，增强了互动性，对培养学员掌握知识能力，应用动手能力，独立思考能力，综合设计能力，创新思维能力具有重要作用，在教学实践中取得了显著成效，提高了教学质量和水平。

（二）军队院校弹药专业教学应用

该系统应用于相关军队院校弹药专业教学实践中，主要应用对象为弹药检测、修理、处废、仓储专业的学员，成果应用效果如下：一是该系统创新了引信课程的教学方法和手段，解决了引信实装无法直接用于教学，实物模型尺寸小，结构原理难理解，作用过程不直观的难题；二是该系统可应用于弹药储存、使用、质量检测、修理、处废等全寿命过程多个阶段的教学环节，能直接指导引信的射击使用装定，分解检测，分解处理等操作；三是该系统通过直观操作训练，为士官、士兵学员引信培训提供了一种新的方式，极大地提高了学员学习兴趣；四是该系统所选择的典型引信非常具有代表性，具有以点带面，举一反三的效果。

（三）弹药技术保障机构应用

该系统在某部进行了应用，有效解决了军区级弹药技术保障机构引信分解训练的难题，具体应用效果如下：一是摆脱了以往直接采用真引信“边摸索、边分解”的高危操作，极大地提高了引信检查、性能试验、销毁处理的安全性；二是该系统可用于培训部队弹药的射击使用，直观、全面、准确地展现了引信的作用过程、使用方法及注意事项，可用于指导引信的射击前准备，阵地使用操作等技术保障工作；三是该系统为军区级弹药技术保障机构业务培训提供了有效条件，对培养高素质弹药技术保障人才队伍具有重要作用。

三、主要创新点

（一）破解了弹药引信装备教学难题

针对弹药引信装备自身的易燃、易爆，安全要求高，结构复杂，原理抽象，尺寸配合精度高，连接形式多样，动作过程瞬态，运动过程相互关联等特点，运用虚拟现实与多媒体等信息化技术，开发的引信系列多媒体教学训练系统，实现了复杂结构可视化，抽象原理形象化，瞬态不可逆作用过程复现，燃烧爆炸风险消除，加深了学员对引信结构、装配关系、工作原理、作用过程的认知和理解，探索了弹药引信装备教学的新路子，在教学实践中取得了显著成效。

（二）创新了弹药引信装备信息化教学手段

着眼军事人才培养质量效益，创新信息化教学手段，开发的引信系列多媒体教学训练系统，能够三维、立体、实时、动态地演示复杂引信结构原理，瞬态作用过程，虚拟分解结合，苛刻作用环境条件等，通过研究式、讨论式、案例式等教学方法，开展以三维结构展示，原理作用过程演示，虚拟分解结合，检测与处理训练等为主要内容的实践教学，提高了教学质量和水平，有力促进了信息化教学改革。

（三）探索了弹药保障人才培养的新模式

着眼培养能打仗打胜仗高素质新型军事人才需要，紧贴弹药岗位任职能力需求，开发的引信系列多媒体教学训练系统，有利于培养学员掌握知识能力，应用动手能力，独立思考能力，综合设计能力，创新思维能力。该系统可作为“弹药保障与安全性评估国家级实验教学示范中心”网络共享教学资源，部队相关人员可通过全军军事训练信息网进行学习。亦可分发到相关院校、部队、弹药技术保障机构等单位，相关人员可自学使用。

作者：王卫民 崔亮 范志锋 单位：军械工程学院弹药工程系