突破传统,仿真启航:飞行控制技术的现代教育革新
航空技术已成为衡量一个国家国防科技实力的重要标准。这项技术不仅直接关联到国家的国防能力,更是国家科技实力的象征。先进科技转换为新质生产力,必须经过产业化的过程。随着技术的不断进步,飞行器操控的复杂性和危险性也随之增加,这对人才培养和实践教学提出了新的挑战,进而限制了其产业化与进一步研制。
传统的教育模式已难以满足这一领域的高精尖需求,迫切需要引入新的教学手段。在这一背景下,虚拟仿真技术以其独特的优势,为飞控技术的教育和实践提供了全新的解决方案。本文将探讨虚拟仿真技术如何改变飞控技术的教育和人才培养。
【传统教育的弊端】
在航空载具飞行控制系统设计领域,传统教育模式面临几个关键的瓶颈问题。
首先,飞控系统应用的复杂性和危险性是一个全球性难题,它不仅涉及到技术层面的挑战,还受到航行环境和条件的显著影响。这种复杂性要求设计者必须考虑到各种不确定因素,以确保在多变的环境中实现平稳起飞、巡航、着陆。
其次,控制参数的优化也是一个重要的瓶颈。这需要经历大量的实验,而现实中,资源、安全等因素导致的实验教学条件匮乏,实验周期的漫长,都限制了控制参数优化的探究性实践。
最后,实物或半实物仿真实验平台的限制也是一个不容忽视的问题。由于这些平台的造价昂贵,以及出于安全考虑,它们在实际操作中的使用受到限制,这限制了大学生的实践机会,影响了他们将理论知识应用于实际操作的能力。
【虚拟仿真技术的优势】
恒点智能教育与南京航空航天大学开展合作,通过飞行控制课程群教学团队,依托“导航、制导与控制”国家重点培育学科,提供了一系列的解决方案。这些方案旨在通过实验课程的设计,利用虚拟仿真资源,以及与工业部门的合作,来克服飞控系统应用的复杂性、控制参数优化等难题,以及实物/半实物仿真实验平台的限制。
首先,为了应对飞控系统应用的复杂性,恒点智能教育设计了一系列从基础认知到创新实践的实验流程,使学生能够逐步深入理解和掌握相关的技术要点。其次,针对控制参数优化的问题,恒点智能教育在实验课程中引入了智能优化算法,大大降低了参数优化的成本与门槛,缩短了实践教学的周期。最后,为了克服实物/半实物仿真实验平台的限制,恒点智能教育通过与相关制造企业下属研究机构的合作,建立了更多的数字仿真及半实物仿真科研系统。
在与南航合作的过程中,恒点还通过校企共建打造了虚拟仿真智慧教室,其遵循虚实结合的原则,分为实体教学区、VR互动教学区、移动VR教学区,深度融合室联网技术、多终端跨平台教室系统,配备了PC端VR头盔、移动端VR头盔等最先进的装备,带来沉浸式、交互式的虚拟仿真实验教学。
此外,高带宽、低延迟的“室联网”技术应用,实现一间教室之内人人互联,设备互联和各个教学环节联通,乃至“一校两地四区”的实时同步授课,配合恒点开发的LED互动大屏实现跨区域大课堂场景化、多终端设备远程在线接入实训互动。室室互联、人人互联、人机互联所形成的教学环境,可以有效地打破时间和地域的限制,让名师课程和优质课程的内容广泛应用和开展。
【结论】
虚拟仿真技术在飞控技术教育中的应用,不仅提高了教学效果,还对整个行业的人才培养和技术进步产生了深远影响。其拜托传统教学的窠臼、开创实践教学新路径,具有高科技、高效能、高质量特征,符合新发展理念的先进生产力质态。以虚拟仿真技术开展实验教学,特点是创新,关键在质优,本质是先进生产力。
它为飞控技术的发展提供了新的动力,推动了国防科技与航空技术的进步。展望未来,随着虚拟仿真技术的不断进步和完善,其在飞控技术教育中的应用将更加广泛和深入。我们期待虚拟仿真技术能够为飞控技术的发展带来更多的创新和突破。
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