遥控飞行操纵训练管理论文

时间:2022-05-25 04:39:00

遥控飞行操纵训练管理论文

电子技术的日益发展和普及,为无线电遥控模型飞机的操纵技能训练提供了很多便利、高效的方法手段,例如:子母教练发射机、电脑模拟飞行器等等。然而,一种传统的手把手带飞教学方法至今仍在使用,而且是初学入门训练阶段的必用之法。为什么要采用手把手带飞(简称带飞)教学法,它具有哪些不可替代的教学价值,应该如何实施带飞教学法,本文试就上述问题作一些探讨。

一、带飞教学法是由航空飞行的特殊性决定的

遥控模型飞机的操纵飞行,和遥控车船模型操纵、书法绘画、乐器演奏、电脑键盘的操作等都属于技能范畴,其教学方法具有共性。但不同类型的项目,由于各自的特殊性,在具体教学方法上又各有所异。带飞,是飞行操纵技能教学的特有方法,这是它的“航空教学”特点决定的。在遥控模型飞机的飞行活动中,操纵员虽然不是像飞行员那样随机升空,但操纵的对象是在空中飞行的,因此,这种教学活动仍具有“航空教学”的基本特点。

所谓技能,是运用知识与经验,完成特定任务的某种动作方式,是由一系列局部的、个别的动作,有序组合而成的动作体系。各种技能,都是在实践活动中,通过练习而获得。技能的形成,一般总是从个别动作、局部动作的练习开始,有一个发展的过程。技能的形成发展过程,大致可分三个阶段:第一阶段,是动作的认知阶段;第二阶段,是动作的联系阶段;第三阶段,是动作的完善阶段,技能达到熟练化程度。

一般项目的技能教学,从练习的一开始,就可以让学员运用实物,从容地独立练习。学员按序选择局部的、个别的动作,反复练习,然后进入组合练习。在练习中遇到疑问、出现差错、感到疲劳时,随时可以停顿调整、重新返回。需要时,也可以边翻看教材,边练习。

飞行操纵技能,也必须在实飞训练中建立。学员的练习进程,和其它技能练习一样,也必须要有阶段性,遵循个别到系统、局部到整体的原则。然而,飞机进行一次飞行,必须有一个从起飞到着陆的完整过程,在飞行的每一时刻,必须对飞机作全面的控制,任何迟疑、疏忽、误操纵,都将导致飞机失控,如不及时解救,就会造成坠落、飞离视线等各种严重的事故和损失。所以,对于不具备基本操纵技能的初学者,是不能让他们独立单飞练习的。

要会飞,须要练,不会飞,不能独立练习,这是一对无法回避的矛盾。手把手的带飞教学方式,正是为解决这一矛盾而设计的飞行入门教学法。

二、带飞教学法的教学价值

带飞教学法的教学价值,首先在于,使航空飞行教学可以安全地实施,并按技能形成的规律循序发展。

一次完整的飞行,从飞行动作来说,最基本的分解动作及其训练顺序是:水平直线与转弯飞行—升降飞行—起飞—着陆;从基本操纵动作来说,分解动作及其训练顺序是:方向操纵—横向操纵—升降操纵—调速操纵。

在初级认知阶段的教学中,运用带飞教学,每次教学飞行的全过程,由教员操纵把握。在这样条件下,学员就可以在教员的保护和帮助下,选择飞行全过程中某一段局部飞行阶段、某一个个别操纵动作,逐一进行分解练习。在掌握了以上所有单个动作的操纵技能之后,再串起来进行综合性、系统性的练习。

和手把手带飞教学相似的方法,是运用具有带教功能的子母发射机。学员和教员分别使用的一对子母发射机,由一根信号电缆线连接。学员发射机的音频操纵信号,通过电缆线传送到教员发射机,加载于高频载波发射。学员操纵练习时,教员发射机的信号转换开关按钮,处于按下状态。当需要教员进行必要的帮助操纵和救险操纵时,教员只需释放转换开关按钮,就即刻切断了学员的操纵信号,模型开始由教员发射机控制。有了这一教练技术,在初级入门教学阶段,是否可以取代手把手带飞教学方法呢?实践结论是:不能。在保证飞行安全方面,它可以取代手把手方法,但是,在帮助学员形成操纵技能的教学功能方面,它的效果不如手把手带飞方法。

遥控飞机操纵是一项复杂的技能。其生理基础,是大脑的条件反射性活动。大脑的反射活动,开始于客观信号的刺激,通过视觉、听觉等感觉器官,获得飞行表象信息(例如飞机的方位、姿态、速度以及发动机工作状态)、飞行环境的表象信息(风速、空域、地表情况等)。条件反射活动的第二步,是大脑运用已有概念对感性直觉的表象,进行联想、记忆、分析、综合,将之加工为理性的知觉,并形成如何反应的决定。这是大脑的思维与判断的过程,所依据运用的已有概念,包括知识、经验、预定的飞行计划要求等等。条件反射的第三步,是大脑判断的动作指令,通过神经冲动,传递到相应的动作效应器官(对遥控飞机操纵而言.是双手的手指肌健、骨骼),作出动作反应。效应器官是大脑反射活动的执行器官。在发射机摇杆操纵的过程中,手指的动觉与触觉对大脑是一种动作反馈信号,视听器官感觉到的模型飞机对应于每一操纵动作的反应变化.是动作效果的反馈信号,它们都成为大脑进行下一步思维反射活动的客观依据。因此,模型飞机的操纵过程,是一系列连锁反应式进行的条件反射性活动。

飞行操纵技能的训练过程.就是建立根据飞机运动情况和飞行环境作出正确操纵动作的条件反应的过程。飞行操纵技能就其内容来看,可分为观察能力、思维判断能力、对遥控发射机的操纵能力。从体现与实现技能的动作方式来看,可分成两部分:外显的肌腱骨骼操作活动方式,称为动作技能;内隐的认知、思维活动的方式,称为智力技能,或称心智技能。两者的关系是智力技能支配、调节动作技能,动作技能是智力技能的操作依据和具体体现。

遥控飞行操纵的动作技能,是双手对发射机摇杆的操作技术能力。发射机有两个摇杆,每个摇杆都可双向操纵,分别对应四个通道,控制飞机的方向舵、升降舵、副翼一个发动机调速风门。什么时候操什么杆,怎么操,四个通道摇杆如何协同配合,都要按照飞机当时的姿态、方位和飞行的要求而定。摇杆操作有一个“向”、“量”、“时”的把握问题。“向”,是摇杆操作的方向,方向正确是技能的最基本要求,所谓误操纵,就是搞错方向打错舵。“量”,是摇杆的角位移幅度,习惯叫杆量。杆量大小要适宜,符合飞行的需要。“时”,是指每一杆操纵开始的时机,持续的时间,以及摇杆操纵的速率缓急。何时摇杆,何时回杆,摇杆的快慢节奏,在时机和时间的把握上要准确、恰到好处。能不能把握好这三个方面,这就是技能。

动作技能的建立、定型和熟练化,需要经过无数次的重复,大运动量的训练。但是,这种大量反复的动作训练,必须在正确动作概念的支配、制约下进行。盲目的练习,容易造成不规范的,甚而错误的动作定型,日后再去纠正是很难、很费时的。在技能形成的认知阶段之初,首先应在学员的思维中,建立正确规范的概念。为达到这一目标,教的方法有讲解、示范等等。学的方法主要是在理解基础上的模仿。如何把握“向”的正确,学员通过耳听、眼看教员的讲解和示范,容易明白和接受。但是,如何把握“量”和“时”的准确度,摇杆操纵中的细微之处,光凭讲解和一般的示范,就显得不够了。而手把手带飞教学法,在这一教学阶段就具有教学优势。实质上,这种带飞方法也是一种示范的方法,是直接接触式的、具体帮助式的动作示范。

在手把手带飞情况下,教员做示范飞行,学员在观察飞机姿态、航线示范的同时,通过随杆而动的手指,还能直接感觉到教员操纵摇杆的动作示范,这种由手指动觉、触觉获得的动作信息,比起由视觉、听觉获得的动作信息,是一种直接具体的、更加细微准确信息,有助于在大脑中迅速形成准确的概念,从而提高练习的质量和效率,大大缩短了正确的动作技能的形成过程。单凭语言方式的听讲,是很难达到这种效果的。而且,由于摇杆的动作表象信息和飞机的飞行表象信息是同时获得的,所以还有助于学员直接具体地感知操纵动作与飞行效果之间的联系,不同摇杆操作动作之间的联系,这些概念的建立,对飞行操纵技能的形成和发展是非常重要的。

在教员示范飞行时,学员扶杆的手指虽然是被动的跟随教员的动作而动作,但这也是一种最初的模仿练习活动。手把手带飞方法,在示范教学时,就把学员从一个单纯的旁观者,变成一个边看边练的学习者,把教与学有机的结合起来。

使用子母发射机教学训练,教员可以为学员提供有效的保护,但对学员来说,因为没有教员直接给以的正确细腻的手感体验,以及相应的概念,有的只是通过视听得到的间接的、粗糙的概念。所以,学员完全要靠自己的飞行练习来摸索规律、调整手法动作、建立正确概念,这就需要花费更长的训练时间,还可能会走弯路。

按照教育心理学的交互作用性原理,在教学过程中,教与学之间应有双向交流活动。为了提供有针对性的、有效的教,对学员的学(包括学习效果和有关的情绪行为)必须有及时、切实的了解。采用手把手带飞教学法,在学员练习时,由于教员保持扶杆姿势,在观察飞行效果的同时,能够直接感受学员的操纵动作。综合视觉、动觉和触觉所得的表象,教员就能即时感知学员的操纵动作在“向”、“量”、“时”把握上的正确与否和准确度,具体了解学员技能的进展程度和问题所在,下一步的怎么教、教什么就有了依据,而且可以即时执行。如果采用子母发射机带飞教学,教员对学员的操纵动作和模型飞机飞行情况,不能同时兼顾,只能作轮番的观察,因而对学员的了解就有一定的局限性和滞后性,在教与学之间缺乏直接的、及时的沟通和反馈,教学效果自然不如手把手带飞方法。

应用电脑模拟飞行器进行飞行操纵技能训练,是一种非常经济有效的手段。这种飞行虽然是虚假的,但屏幕显示的飞行动画,却是高度的仿真。所选机种的各种性能数据,例如机翼面积、翼剖面类型、飞行重量、发动机汽缸容积、螺旋桨的螺距和直径等等都可以按需设置,使机种适合于练习者的水平,并尽量使摇杆操纵的动作幅度和飞机的动作反应接近于真实。电脑模拟飞行中的飞行事故是虚拟的,绝对没有真实的损失,所以学员在练习时,没有任何的紧张和后顾之忧,可以非常轻松自在地投入练习。这种心态对于初学者来说,是很需要的。模拟飞行器还设置了飞机空中定格的功能。定格后的飞机,在打舵操纵时,只有各向姿态的转动变化,没有位移运动,这对于初学者了解舵面的操纵功能以及操纵杆和舵面的对应关系、杆量和飞机姿态变化量之间的对应关系,建立相关的概念,非常直观有效。在模拟器上练到能够较为熟练自主地控制飞机,不但能使学员在出外场实飞训练时具有很强的自信心,而且确实已经具备了一定的实际操纵能力。但是,在模拟器训练的开始阶段,以手把手方式教授正确的操纵手法,让学员建立规范正确的手感体验,还是很有必要的,其原因和上文所述是一样的。模拟飞行再仿真,和真实飞行的差异总是存在的,操纵手法和手感越是准确,在外场训练时,对真实飞行的适应能力、调整能力就越强。

实践证明,在遥控飞行训练的初学阶段,手把手带飞确实是一种安全、经济、高效的教学法,至今还没有一种更好的方法能够取而代之。

三、带飞教学法的执行原则

技能的形成,最终只能是在自我练习中实现。带飞教学的实质,就是为学员的练习提供示范、保护、帮助。练习之初带飞的目的,是为了以后的放手,为学员单飞自练创造条件。所以,在带飞教学阶段,也不能一带到底、只带不放,必须带放结合、带中有放、放中有带,让学员有尽量多的主动练习机会。这就是执行带飞教学法的一条重要原则。

四、带飞教学执行方法

(一)带飞教学的握杆方法

学员按常规方法用双手握持发射机,左右手大拇指指端分别自然地按在左右操纵杆顶端,做到能够方便自如地上下左右摇杆。教员站在学员的背后,两手绕过学员身体两侧,用左右手大拇指、食指分别捏住左右操纵杆的下半截。用这种握杆方法,教学任何一方都可以进行主动操纵,或随动感觉对方的操纵,且相互之间不会有干扰和妨碍,使教学飞行活动可以正常进行。

(二)带飞教学的具体做法

带飞教学适用于技能训练的认知阶段和初级动作联系阶段。到动作的完善阶段,就没有必要再用手把手带飞方式,可以完全放手让学员单飞练习。在带飞教学阶段,按照带放结合、带中有放、放中有带的原则,应该随着学员的技能发展进程,不断增加放的时间,以便尽快地过渡到完全放手。带放结合的原则,在不同阶段的具体应用方法大致如下:

1、完全带飞。最初几轮飞行练习,由教员作全过程操纵,进行飞行示范。学员以被动跟随方式,进行体验性飞行练习。通过练习,让学员对飞机的飞行空域、基本航线、姿态、各舵杆的操纵方法及相应的操纵效果有初步的感性认识。

2、带中有放,放而不脱。飞行全过程由教员操纵控制,按教学进程选择升降、方向、副翼操纵等个别动作科目,让学员主动操纵练习。在各舵面的操纵功能与操纵方法基本领会掌握的基础上,进而循序选择水平直线、水平转弯、直线升降、起飞、着陆等基本航线让学员一一练习。学员在作局部航线练习时,教员应让学员主动操纵,但自己不脱手,保持扶杆动作,随学员操纵而动,以感觉方式检查学员的操纵动作正确与否。当学员作错误操纵时,给以帮助纠正,作过量操纵时,给以限制,并配合简明扼要的讲解或提示。

3、带中有放,局部放手。当学员完成认知阶段训练任务,技能初步形成后,就进入联系阶段训练。此阶段的任务,是进一步巩固和增强动作熟练性,把先前分解练习获得的一系列局部动作组合联系起来,进行较为完整的套路动作练习,以促进形成系统的操纵技能,提高条件反应的敏锐性,提高操纵动作的准确性、连贯性、协调性,扩大注意的范围,锻炼合理分配和转移注意力的能力。在联系阶段的前期,仍然以教员带飞为主,全飞行过程由教员控制,按照循序渐进、由易到难的原则,把飞行过程中的某一阶段,进而若干阶段放手让学员自己操纵练习。刚开始练习时,为了消除学员的紧张情绪,教员仍可扶秆保持一段时间,在学员发生一般的操纵不当或错误时,采用语言提示、启发的方法,让学员自己去认识和纠正。不到出现险情的时候,不要轻易取代学员操纵,这样对增强学员的自信心和应变处置能力有好处。当学员能够较为准确、熟练地进行连续操纵时,教员在给以肯定的评价和鼓励的同时,可以开始脱手,让学员完全独立练习。

4、放中有带。动作联系阶段训练的中后期,在学员头脑中已经建立结构化的动作程序,操纵时的紧张心理大为缓解,操纵动作的敏锐性、准确性、连贯性、协调性、合理性都大有提高。此时,可以实行以放为主,放中有带的教学法。此时的教学任务是巩固训练成果,达到动作定型,积累飞行经验,向技能的熟练完善阶段进军。按照心理学的研究结果,技能的形成,从不会到会,发展进程较快,从会到巩固、熟练,会出现一段进展缓慢,技术状态时起时伏的不稳定期。这种现象被称为“高原现象”,该时期相应称为“高原期",是事故的易发阶段。这一阶段的训练,虽然不必扶手帮助,但仍应实行一对一的教学,学员单飞练习时,教员必须在旁监督,用语言方式给以必要的提示、评价、帮助。对于可能发生的险情,随时准备提供必要的保护和帮助。教员在旁陪练,有助于提高学员的安全感,减少紧张心理,提高训练效率。

在这一阶段的教学中,运用子母教练发射机是比较适合的。此时,正确的操纵手法、相应的正确概念已经形成,如有偶尔的疏忽和失误,教员只需用简单语言提示,就能唤起学员对正确概念的记忆,并自觉用以比较和纠正错误动作。如有意外险情发生,教员可以在学员不觉察、不影响学员情绪的情况下帮助救险操纵,然后再向学员告知。也可以先让学员努力设法排除,不行的话,教员可以瞬间接替操纵。如果没有子母发射机,此时,教员只能接过学员手中的发射机进行救险操纵,在时间上,相对要慢一拍。另外,这种接机情况几次一来,对有些学员会产生畏怯情绪和反射性心理障碍,影响以后的训练。

经过这一阶段的训练,学员的操纵技能趋向熟练,不需要对每一个操纵动作给以有意的关注,开始进入技能的完善阶段。至此,学员已经具备单飞能力,可以完全放手,独立训练。

五、带飞教学法对教员的要求

实行带飞教学法,教员必须具备过硬的操纵技能,一要熟练,二要规范。如果自己操纵技能不很熟练,带飞时,往往在应该放手时不敢放手,学员因此得不到足够的练习,教学进展缓慢。自己动作不规范,会让学员形成不规范的操纵习惯,一旦技术定型,不易纠正,影响今后技术进一步的发展和提高。如果自己不会飞,仅以语言讲解方式指导学员练习飞行,那结果多半是事倍功半,事故损失多,成功率低。

因此,如果要上遥控飞机训练项目,航模指导教师必须以高度的教学责任感和尊重科学的态度先学一步,勤飞、精飞,练就熟练、规范的操纵能力,除此,别无捷径可走。