基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的沉浸式高等學(xué)校國(guó)防教育模式研究

張志勇 劉鶴松 邱國(guó)俊 王涵

[摘 要]隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和模擬仿真技術(shù)的不斷發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)高等學(xué)校國(guó)防教育領(lǐng)域產(chǎn)生了的重大而深刻的影響。高等學(xué)校沉浸式國(guó)防教育可以從內(nèi)容選擇、環(huán)境構(gòu)建、組織實(shí)施三個(gè)方面進(jìn)行改革，以有效培養(yǎng)大學(xué)生的國(guó)防觀念和國(guó)家安全意識(shí)，提高課堂教學(xué)效率。

[關(guān)鍵詞]虛擬現(xiàn)實(shí)；沉浸式；高等學(xué)校國(guó)防教育

[中圖分類號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2018）11-0026-03

“兵者，國(guó)之大事，死生之地，存亡之道，不可不查也。”國(guó)防教育是關(guān)系到國(guó)家生死存亡的社會(huì)工程，從古到今，世界各國(guó)都把國(guó)防教育擺在極為重要的位置。2011年7月29日，中共中央、國(guó)務(wù)院、中央軍委下發(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)新形勢(shì)下國(guó)防教育工作的意見(jiàn)》。意見(jiàn)指出，為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展新形勢(shì)和人們精神文化生活新需求，要積極改進(jìn)和創(chuàng)新國(guó)防教育的方法手段，不斷增強(qiáng)時(shí)代感和吸引力、感染力，充分發(fā)揮大眾傳媒的作用，注重運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)等新興媒體，加強(qiáng)國(guó)防教育普及宣傳工作，堅(jiān)持以群眾性活動(dòng)為載體，吸引廣大群眾積極參與國(guó)防教育。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和模擬仿真技術(shù)的不斷發(fā)展，在特定范圍內(nèi)生成融逼真視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)等感覺(jué)于一體的虛擬環(huán)境的技術(shù)，即虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)[1]對(duì)高等學(xué)校國(guó)防教育領(lǐng)域?qū)⒕哂兄卮蠖羁痰挠绊?。因此，高等學(xué)校應(yīng)針對(duì)國(guó)防教育的教學(xué)目標(biāo)，合理選擇國(guó)防教育內(nèi)容，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和設(shè)備構(gòu)建一個(gè)沉浸式的虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，使大學(xué)生在虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中得到逼真的情境刺激和感知體驗(yàn)，從而有效培養(yǎng)大學(xué)生的國(guó)防觀念和國(guó)家安全意識(shí)?；谔摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)的沉浸式高等學(xué)校國(guó)防教育模式，對(duì)于提高大學(xué)生國(guó)防教育效果與效率具有重要實(shí)踐意義。

一、沉浸式高等學(xué)校國(guó)防教育的內(nèi)容選擇

一方面，高校應(yīng)以國(guó)家國(guó)防動(dòng)員委員會(huì)頒布的《全民國(guó)防教育大綱》為基本依據(jù)，從中選擇現(xiàn)有國(guó)防教育方式不便于開(kāi)展與實(shí)施的國(guó)防教育內(nèi)容。《全民國(guó)防教育大綱》第二十三條明確說(shuō)明：“高等學(xué)校應(yīng)當(dāng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面系統(tǒng)的國(guó)防教育，使其掌握基本的國(guó)防知識(shí)與技能，樹(shù)立國(guó)防觀念和國(guó)家安全意識(shí)，強(qiáng)化民族自信心、自尊心和自豪感，進(jìn)一步激發(fā)愛(ài)國(guó)主義、集體主義和革命英雄主義精神，以適應(yīng)國(guó)家人才培養(yǎng)戰(zhàn)略目標(biāo)和加強(qiáng)國(guó)防后備力量建設(shè)的需要?！盵2]圍繞高等學(xué)校國(guó)防教育目標(biāo)，目前我校針對(duì)不同的國(guó)防教育內(nèi)容采取了不同的教育方式。例如，政策性、新聞性的國(guó)防教育內(nèi)容采用輿論宣傳的方式開(kāi)展；再如，隊(duì)列訓(xùn)練、單兵基礎(chǔ)戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練等技能性的國(guó)防教育內(nèi)容采用軍訓(xùn)的方式開(kāi)展。但是涉及軍兵種武器裝備作戰(zhàn)運(yùn)用、信息化戰(zhàn)爭(zhēng)特征等較為抽象的國(guó)防教育知識(shí)點(diǎn)，軍事理論思維、國(guó)家安全意識(shí)、愛(ài)軍尚武等情感價(jià)值觀層面的國(guó)防教育內(nèi)容，僅僅通過(guò)課堂講授、節(jié)日活動(dòng)、輿論宣傳等國(guó)防教育模式是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。這需要受教育者通過(guò)親身體驗(yàn)的方式才能達(dá)到較好的教育目標(biāo)，如參加軍事演習(xí)、觀摩軍事演練等。顯然，由于高等學(xué)校國(guó)防教育資源的限制，這種國(guó)防教育方式不具備全民性，不便于普遍展開(kāi)。因此，沉浸式高等學(xué)校國(guó)防教育，首先應(yīng)當(dāng)選擇“信息化戰(zhàn)爭(zhēng)特征”等較為抽象的國(guó)防教育知識(shí)點(diǎn)與國(guó)家安全意識(shí)、愛(ài)軍尚武等情感價(jià)值觀層面的國(guó)防教育內(nèi)容。

另一方面，要結(jié)合VR技術(shù)的特點(diǎn)與發(fā)展進(jìn)行選擇。VR實(shí)質(zhì)上是一種通過(guò)各種傳感裝備產(chǎn)生各種物理現(xiàn)象（如聲、光、熱）來(lái)刺激人體感覺(jué)器官的技術(shù)。人體的感覺(jué)器官將刺激信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)樯窠?jīng)信號(hào)，經(jīng)過(guò)大腦分析最終形成人體的感覺(jué)。人體的感覺(jué)主要包括視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué)、觸覺(jué)、前庭感覺(jué)等，其中視覺(jué)占人體感覺(jué)的80%[3]。目前消費(fèi)級(jí)的VR設(shè)備功能主要還是側(cè)重于逼真視覺(jué)與聽(tīng)覺(jué)的體驗(yàn)。

綜上所述，沉浸式高等學(xué)校國(guó)防教育內(nèi)容應(yīng)結(jié)合VR技術(shù)特點(diǎn)和消費(fèi)級(jí)VR設(shè)備功能，圍繞以下三個(gè)方面展開(kāi)：①以愛(ài)國(guó)主義為主要基調(diào)，樹(shù)立起國(guó)家利益觀，即始終記住國(guó)家利益和榮譽(yù)高于一切的觀念，維護(hù)國(guó)家主權(quán)、統(tǒng)一和領(lǐng)土完整是每一個(gè)公民的責(zé)任和義務(wù)；②增加憂患意識(shí)，樹(shù)立居安思危的觀念，即讓大學(xué)生認(rèn)清總體國(guó)家安全觀、依法維護(hù)國(guó)家安全的重大意義；③樹(shù)立崇軍習(xí)武的觀念，即以革命英雄主義和光榮傳統(tǒng)為教育內(nèi)容，激發(fā)大學(xué)生愛(ài)軍習(xí)武、擁軍愛(ài)軍的精神。

二、沉浸式高等學(xué)校國(guó)防教育的環(huán)境構(gòu)建

沉浸式高等學(xué)校國(guó)防教育的環(huán)境構(gòu)建應(yīng)當(dāng)充分考慮當(dāng)前我國(guó)高等學(xué)校國(guó)防教育的實(shí)際情況，特別是國(guó)防教育時(shí)間限制、教育對(duì)象特點(diǎn)及國(guó)防教育的經(jīng)費(fèi)預(yù)算等因素。目前我國(guó)高等學(xué)校國(guó)防教育主要通過(guò)軍事理論課程講授與軍訓(xùn)兩個(gè)環(huán)節(jié)展開(kāi)，主要集中在每年的9月份左右[4]；高等學(xué)校國(guó)防教育的對(duì)象基本上都是18歲左右的年輕人，易于接受新生事物，是在數(shù)字化設(shè)備陪伴下成長(zhǎng)的一代人；高等學(xué)校國(guó)防經(jīng)費(fèi)預(yù)算有限，研發(fā)或購(gòu)買定制的洞穴式沉浸式國(guó)防教育環(huán)境比較困難。綜上所述，沉浸式高等學(xué)校國(guó)防教育的環(huán)境應(yīng)當(dāng)盡量利用已有的成熟的虛擬現(xiàn)實(shí)硬件及便于普及、容易上手的軟件平臺(tái)，同時(shí)具有較好的沉浸性。

（一）沉浸式高等學(xué)校國(guó)防教育環(huán)境的軟件平臺(tái)選擇

目前研發(fā)得較為成功的虛擬現(xiàn)實(shí)軍事游戲在高等學(xué)校中已經(jīng)比較盛行，例如《Onward VR》、《鐵狼VR》、《真作戰(zhàn)演習(xí)VR》、《光榮使命OL》及《二戰(zhàn)之中國(guó)戰(zhàn)場(chǎng)》等。這幾款虛擬現(xiàn)實(shí)軍事游戲沉浸感都比較強(qiáng)，基本上都是利用游戲手柄、VR眼鏡或頭盔，非常便于上手。從高等學(xué)校國(guó)防教育目標(biāo)考慮，建議用國(guó)產(chǎn)的VR游戲《二戰(zhàn)之中國(guó)戰(zhàn)場(chǎng)》或《光榮使命OL》作為沉浸式高等學(xué)校國(guó)防教育環(huán)境的軟件平臺(tái)。以VR游戲《二戰(zhàn)之中國(guó)戰(zhàn)場(chǎng)》為例，該款VR軍事游戲以第二次世界大戰(zhàn)中國(guó)抗戰(zhàn)為戰(zhàn)事背景，游戲里面的玩家可以通過(guò)和戰(zhàn)友的配合來(lái)攻擊敵人，奪取據(jù)點(diǎn)。和大多數(shù)VR射擊游戲一樣，其玩法比較簡(jiǎn)單，只要操作游戲手柄，帶上VR頭盔沉浸于游戲，一路殺敵奪取據(jù)點(diǎn)即可。該游戲共設(shè)三大關(guān)卡，火車站、兵營(yíng)與要塞。該游戲把中國(guó)軍人許多可歌可泣的故事內(nèi)容體現(xiàn)于作品中，讓玩家在互動(dòng)過(guò)程中體驗(yàn)作為一個(gè)中國(guó)軍人的非凡之處，讓玩家更加真實(shí)地體驗(yàn)和領(lǐng)悟到作為一名中國(guó)軍人的責(zé)任感與使用感[5]。

（二）沉浸式高等學(xué)校國(guó)防教育環(huán)境的教學(xué)場(chǎng)景布局

國(guó)產(chǎn)的VR游戲《二戰(zhàn)之中國(guó)戰(zhàn)場(chǎng)》作為網(wǎng)絡(luò)版聯(lián)機(jī)游戲，需要一個(gè)聯(lián)網(wǎng)的教學(xué)環(huán)境，同時(shí)，VR相關(guān)的硬件設(shè)備也需要統(tǒng)一管理，因此，建議在高等學(xué)校的計(jì)算機(jī)房組織實(shí)施。為了便于國(guó)防教育的組織實(shí)施，如果條件允許，可以對(duì)學(xué)校的計(jì)算機(jī)房稍加布局。例如，教學(xué)場(chǎng)景的布置包括教練席、導(dǎo)演席、紅（藍(lán)）雙方席位、觀眾席位等，其基本布局如圖1所示。其中，應(yīng)充分考慮對(duì)抗雙方的席位設(shè)置，一般采用屏幕相對(duì)的形式，避免相互干擾和偷看屏幕。當(dāng)教學(xué)中引入語(yǔ)音通訊時(shí)，為保證公正公平，應(yīng)在各個(gè)席位之間設(shè)立隔音墻。大屏幕的設(shè)置應(yīng)便于解說(shuō)和觀眾查看，便于授課教員和導(dǎo)演協(xié)調(diào)、講評(píng)。

（三）沉浸式高等學(xué)校國(guó)防教育環(huán)境的模擬戰(zhàn)場(chǎng)布置

為了進(jìn)一步增加沉浸效果，要從模擬實(shí)際戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的角度出發(fā)，通過(guò)模擬聲、光、電、煙霧、氣味、溫度等基本自然環(huán)境特征，進(jìn)一步渲染逼真的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境。例如，可以通過(guò)掛壁畫(huà)、鋪設(shè)偽裝網(wǎng)等措施，模擬戰(zhàn)場(chǎng)指揮所的基本環(huán)境；可以通過(guò)放音響，模擬戰(zhàn)場(chǎng)槍炮聲、空襲聲、呻吟聲等，營(yíng)造戰(zhàn)場(chǎng)緊張的聲響氛圍；通過(guò)閃光燈，模擬戰(zhàn)場(chǎng)閃點(diǎn)、爆炸等的光效應(yīng)；通過(guò)釋放人工煙霧，模擬戰(zhàn)場(chǎng)煙霧環(huán)境；通過(guò)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，模擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境溫度的變化；通過(guò)釋放人工氣味，模擬戰(zhàn)場(chǎng)硝煙的味道，等等。同時(shí)，戰(zhàn)場(chǎng)氛圍的烘托還可采用模擬與實(shí)物相結(jié)合的方式進(jìn)行模擬，例如條件允許的情況下，可設(shè)置在一個(gè)非封閉、通透的環(huán)境中，周圍設(shè)置鐵絲網(wǎng)、塹壕等野戰(zhàn)工事，并燃燒汽油彈、釋放煙幕彈等，以求達(dá)到逼真的戰(zhàn)場(chǎng)效果。

三、沉浸式高等學(xué)校國(guó)防教育的組織實(shí)施

（一）組織實(shí)施的時(shí)間

考慮到高等學(xué)校的軍事理論課程與軍訓(xùn)一般都是安排在9月份左右組織實(shí)施，可以結(jié)合這段時(shí)間組織沉浸式高等學(xué)校國(guó)防教育。一方面可以加強(qiáng)軍事理論課程與軍訓(xùn)的教育效果，彌補(bǔ)理論講授與技能訓(xùn)練的不足；另一方面，由于軍訓(xùn)期間體力消耗較大，開(kāi)展沉浸式高等學(xué)校國(guó)防教育也可以做到勞逸結(jié)合。綜上所述，組織實(shí)施的時(shí)間可以選擇軍訓(xùn)期間不便于戶外訓(xùn)練的正課時(shí)間，例如炎熱的下午或是下雨天。

（二）組織實(shí)施的地點(diǎn)

由于是利用正課時(shí)間組織實(shí)施，同時(shí)需要聯(lián)網(wǎng)環(huán)境，一般還是選擇學(xué)校的機(jī)房作為實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)。

（三）組織實(shí)施的過(guò)程

組織實(shí)施一般包括劃分對(duì)抗座次、宣布戰(zhàn)斗背景和勝負(fù)判決條件、下達(dá)作戰(zhàn)命令、制定作戰(zhàn)計(jì)劃、組織實(shí)施對(duì)抗、宣布對(duì)抗結(jié)果和教學(xué)效果講評(píng)七個(gè)環(huán)節(jié)。

1.劃分對(duì)抗座次。教員和解說(shuō)人員分別坐在導(dǎo)演席兩側(cè)，以便于對(duì)所演練的科目做出及時(shí)的講解與說(shuō)明。以一個(gè)專業(yè)的大學(xué)生為一個(gè)教育單位，將參與教育的大學(xué)生（具體人數(shù)由場(chǎng)地而定）分為紅藍(lán)雙方兩組，面對(duì)面而坐，指定一名指揮官，坐在最前面，其他成員靠近小隊(duì)長(zhǎng)就座。剩余大學(xué)生可作為觀眾，坐在觀眾席。

2.宣布戰(zhàn)斗背景和勝負(fù)判決條件。為了使國(guó)防教育對(duì)象更好地投入對(duì)抗之中，并保證結(jié)果評(píng)判的公正客觀，所有的科目都設(shè)有相應(yīng)的戰(zhàn)斗背景以及勝負(fù)判決條件，并在對(duì)抗前予以公布。

3.下達(dá)作戰(zhàn)命令。教員將科目演練設(shè)定好的任務(wù)以命令的形式下達(dá)給對(duì)抗雙方。命令的內(nèi)容包括作戰(zhàn)目的、作戰(zhàn)任務(wù)、作戰(zhàn)時(shí)間、地點(diǎn)等。在下達(dá)命令時(shí)，對(duì)抗雙方必須隊(duì)伍嚴(yán)肅認(rèn)真，指揮員站在隊(duì)伍的最前面接受命令。

4.制定作戰(zhàn)計(jì)劃。對(duì)抗雙方在接到命令后，依據(jù)地圖制定作戰(zhàn)計(jì)劃，時(shí)間大約為5分鐘。作戰(zhàn)計(jì)劃是對(duì)總體作戰(zhàn)任務(wù)的具體化、詳細(xì)化，最終目的是取得戰(zhàn)斗勝利。作戰(zhàn)計(jì)劃應(yīng)包括采取的戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)、進(jìn)攻路線、各小隊(duì)具體的作戰(zhàn)任務(wù)、戰(zhàn)斗隊(duì)形、各戰(zhàn)斗人員任務(wù)、重點(diǎn)防御地域等內(nèi)容。

5.組織實(shí)施對(duì)抗。制定作戰(zhàn)計(jì)劃5分鐘之后，授課教員吹哨，對(duì)抗雙方按預(yù)定座次就座。導(dǎo)演宣布“開(kāi)始”，雙方在游戲平臺(tái)上迅速展開(kāi)戰(zhàn)斗。

6.宣布對(duì)抗結(jié)果。演練過(guò)程中對(duì)抗一方符合判定為勝利的條件時(shí)或預(yù)定對(duì)抗時(shí)間結(jié)束之后，由導(dǎo)演宣布演練結(jié)果。此時(shí)，對(duì)抗雙方結(jié)束戰(zhàn)斗，并準(zhǔn)備戰(zhàn)斗總結(jié)。

7.教學(xué)效果講評(píng)。戰(zhàn)后天晴，陽(yáng)光明媚，但是遠(yuǎn)處的硝煙提示人們這里剛剛經(jīng)歷了一場(chǎng)大戰(zhàn)，我方與敵人曾在城市中激烈拼殺，這讓受教育者不由自主地體會(huì)到戰(zhàn)爭(zhēng)的殘酷和現(xiàn)代軍人的偉大。以國(guó)防教育目標(biāo)為基本依據(jù)，全面評(píng)價(jià)對(duì)抗雙方的國(guó)防教育對(duì)象的軍事理論思維能力、愛(ài)軍尚武的國(guó)防觀念與擁軍愛(ài)軍的國(guó)防意識(shí)。

四、結(jié)束語(yǔ)

普通高校國(guó)防教育是全民國(guó)防教育的重要組成部分，已經(jīng)得到了各級(jí)各類教育單位的高度重視。近幾年，特別是2016年以來(lái)，Oculus Rift、HTC Vive和PlayStation VR等消費(fèi)級(jí)的虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品開(kāi)始進(jìn)入千家萬(wàn)戶。因此，圍繞普通高校國(guó)防教育的目標(biāo)與教育資源的不足，通過(guò)合理選擇普通高校國(guó)防教育內(nèi)容、創(chuàng)建逼真的沉浸式國(guó)防教育環(huán)境，規(guī)范沉浸式的國(guó)防教育實(shí)施過(guò)程，可全面激發(fā)廣大大學(xué)生的積極主動(dòng)性，而且費(fèi)用低廉，便于普通高校組織實(shí)施。

需要說(shuō)明的是，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開(kāi)展沉浸式的普通高校國(guó)防教育，是一個(gè)新的嘗試，對(duì)于授課教員是一個(gè)全新的挑戰(zhàn)。一方面需要授課教員組織能力比較高，具備較強(qiáng)的課堂掌控能力，另一方面，還需要其對(duì)軍事游戲、作戰(zhàn)基礎(chǔ)知識(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等相關(guān)領(lǐng)域有所了解。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 王寒，卿偉龍，王趙翔.虛擬現(xiàn)實(shí)：引領(lǐng)未來(lái)的人機(jī)交互革命[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2016：123-125.

[2] 全民國(guó)防教育大綱.中華人民共和國(guó)國(guó)防部官網(wǎng)[EB/OL].www.mod.gov.cn，2015-09.

[3] 安維華.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2014：1-5.

[4] 劉曉才等.新編普通高等學(xué)校軍事教程[M].長(zhǎng)沙：國(guó)防科技大學(xué)出版社，2016：12.

[5] 國(guó)產(chǎn)VR游戲《二戰(zhàn)之中國(guó)戰(zhàn)場(chǎng)》現(xiàn)身Steam[EB/OL].快科技.www.m.mydrivers.com，2017-03-28.

[責(zé)任編輯：劉鳳華]