缪存铁
武警海警学院 军事训练系 浙江宁波 315801
摘要: 基于教学过程中出现的问题，结合目前社会上快速崛起的虚拟现实新型技术，改变了以往一些教学观念和教学模式。虚拟现实技术呈现出教育技术发展的无限可能性，开拓了现行刺杀实战化教学手段的崭新发展空间。让学员在虚拟现实技术下训练，实现三个教学目的：1.刺杀动作标准度评定；2.刺杀对抗得分评定；3.人工智能对抗，最终快速实现刺杀实战化训练目的。
关键词：刺杀；虚拟现实；训练
引言
刺杀是我军的传统练兵项目，是近战歼敌的一种手段。但随着信息化战争条件下部队军事训练的改革转型，刺杀训练逐渐淡出部队训练内容。然而文献研究表明，刺杀训练对军人的战斗精神培养、心理素质训练具有较好的影响效应，美军一些作战部队至今还保留着刺杀项目的训练。
从1963年VR（虚拟现实）技术概念被提出至今，经历半个世纪的技术蜕变，2016年VR技术已经发展到计算机应用领域的最前端，加强了人机之间的交互，改变了传统教学模式。把VR技术运用到刺杀课程上，能优化教学过程，促进智能化教学。为刺杀课程教学设计虚拟增强现实效果，为提高军事技能项目虚拟现实技术的应用性提供具有价值的技术参考。
我院是一所海警现役部队院校，刺杀是一门针对本科学员开展的军事技能课程。在平时教学训练之中重姿势、重气势，缺乏对刺练习与竞赛训练培养，也就形成不了培养学员提高拼刺搏杀技能和英勇顽强、敢于亮剑的战斗作风的教学目的。其教学主观原因是学员对刺实战过程中怕造成彼此的运动损伤，以及在对刺过程中出现受伤现象导致破坏同学之间友谊的恐惧心理，难以快速实现刺杀实战化。
1 研究的基本思路、研究内容和主要方法：
1.1 基本思路
虚拟现实应用于刺杀教学的设计主要的作用是全方位地重演与展示刺杀技术动作，并对学员的正误动作进行比对分析，通过刺杀对抗和人工智能对抗得分评定，建立对刺实战训练评价体系和刺杀建模。在实践中分为教员授课方案与学员自学体验方案两种。教员授课方案中该系统可以根据教员授课意图，定点定面地三维展示正确刺杀动作以及建立对刺评价体系，加深学员技术理解。在学员自学体验方案中又可由学员自行体会并直观感受自身正误动作，明确问题与改正点，缩短纠错时间，提高效率。全方位的刺杀教学虚拟环境可以使学习者产生逼真的沉浸感，激发学员学习兴趣，避开对刺实战化技术学习壁垒，优化教学效果，快速达到刺杀实战化教学目的。
1.2 研究内容
将虚拟环境和计算机动画相结合，在对虚拟刺杀者建模和运动控制技术进行详尽研究的基础上，利用3DSMAX软件构建刺杀虚拟场景：不同刺杀的地理条件、刺杀动作规范标准和对刺模拟人，创造出一种虚拟现实的刺杀环境，然后采用参数关键帧和逆向运动学相结合的方法对刺杀者的动作进行模拟，实现针对刺杀者的三维动画仿真，直观再现各种刺杀环境下刺杀选手的标准技术动作、刺杀对抗得分评定和人工智能对抗，为刺杀教学提供感观材料。
并通过运动感知设备记录学员动作和对刺得分评定，经过数据处理，实现虚实对比分析。其后采用实验法，利用新开发出的刺杀教学虚拟现实软件进行教学实验。
1.2.1 虚拟教学环境教学设计
教学特色
实践培养：让学员在虚拟环境中体验刺杀活动的同时加深对动作的理解，培养学员实践能力。虚拟交互不仅可以激发学员学习的兴趣和提高学习模拟刺杀训练体验。
教学过程设计
(1) 创建刺杀虚拟现实交互教学平台，通过虚拟体感交互、增强虚拟现实交互这些新型交互媒体的体验可以更好的激发学员兴趣，如表1。
(2) 学员通过刺杀虚拟现实交互平台学习基本的动作要领，掌握一些必要的知识点，如表2。
(3) 学员在虚拟现实交互环境中进行学习体验，如表3。
(4) 学员在现实环境中学习及练习，如表4。
(5) 教员正对学员问题纠正, 使学员在该虚拟现实交互教学中学习的知识得以理解，如表5。
(6) 最后对学员进行调查，将反馈整理使得设计可以进一步提升。
1.3 研究方法
1.3.1 文献资料法
查阅国内外关于虚拟现实技术理论、运用方法手段研究，和虚拟现实模型构建等相关学科的文献资料，确定基于虚拟现实技术实现刺杀教学虚拟现实效果的研究内容与研究方法的确立。
1.3.2 访谈法
通过对国内虚拟现实技术相关研究和专家进行结构式和非结构式访谈，总结归纳出虚拟现实技术在刺杀教学中的应用方法和手段，设计出符合刺杀课程虚拟现实的教学方案。
1.3.3 实验法
采用计算机数值模拟技术实现刺杀教学技术虚拟现实模型，其中包括人物、环境增强虚拟效果的实现。
2 结论
虚拟现实技术应用于刺杀教学，能够使刺杀教学摆脱以往长期的教学困境，刺杀虚拟现实教学的真实性、适时性、可扩展性、丰富性等特点，能有效解决传统刺杀教学存在的对刺技术动作还原、错误动作定位模糊、肢体动作无法比对自知等问题。在刺杀教学中通过计算机运用虚拟现实技术可以准确地多角度地再现刺杀技术动作诸细微环节，在动态的对刺环境中随时根据教员的意图进行演示，并通过学习者的自然技能（五官和四肢）与这个环境进行交互，实时进行正误动作虚实对比、直观纠错。本论文研究将现代信息技术与刺杀教学相结合，改进刺杀教学方法手段，优化刺杀教学效果，提高学员学习兴趣与时效性，实现了刺杀教学创新。有效的减少教学过程中刺杀对抗产生的运动损伤，以及克服因为同学之间友情而不敢对刺的恐惧心理，从而达到通过刺杀课程教学使受训者熟练地运用已学过的基本动作，既要提高攻得进、防得开的枪械格斗搏杀技能，又要培养积极主动、机智灵活、英勇顽强的战斗作风。最终快速实现海警学员刺杀实战化的教学目的。
参考文献:
[1][美]诺尔曼·布朗.生与死的对抗[M].冯川,伍厚恺,译.贵阳:贵州人民出版社,1994.
[2]叶伟,杨晓斌,吴晶.刺杀训练对军人意志品质影响的实验研究[J].军事体育学报,2013,32(04):44-46.
[3]钟强.VR虚拟现实技术在高等教育的应用[J].科技风,2020(11):123.
[4]刘向东.美军军官教育特点分析[J].外国军事学术,2007(3):58—64.