现代数字化信息作战对军人的脑力强度提出了很高的要求,我军合同战术训练的重点,放在新“三防三打”(打隐型飞机、巡航导弹、武装直升机;防精确打击、防电子干扰、防侦察监视),以及研练同敌高技术兵器作斗争的办法上来。对于作战主体的人来讲,军人的综合神经反射机能,是完成上述任务的关键生物学素质之一。
在现代高技术战争条件下,由于自动化程度的提高,许多高新武器操作都体现在按钮操作上,因此,有人将现代高技术战争称为“按钮战争”。按钮战争的显著特点就是对军人的神经反应能力一脑力提出更高的要求。为适应“按钮战争”的需要,外军尤其是美军在90年代己在信息化部队、海军陆战队广泛开展人体反应能力训练。而在我军,也己将军人神经反应能力的训练列入了训练课目中。
为迎接未来高技术战争的挑战,适应高科技战争需求,改革军事体能训练内容体系,提高军人的神经反射能力,己成为我军现代军事体能训练内容体系中的重要组成部分。发展和训练军人神经反射机能能力的训练系统,具有重要的军事意义。
军人的综合神经反射机能,包括神经反应能力、神经一肌肉协调(快速按键)能力、抗神经性疲劳(持续捕获目标信号)能力、抗干扰(排除环境各种干扰)能力、以及夜间神经机能高度集中等能力,是现代高技术战争对军人体能素质提出的特殊要求。“军人神经反射机能训练系统”从根本上解决了目前我军尚无特殊办法对官兵的神经反应、抗神经性疲劳、注意力高度集中抗干扰等适应高技术作战需要的综合神经反射机能,进行有效训练的不足。具有针对性强、技术含量高、多功能、多人数、昼夜全天候应用等五大技术特点,尤其适用于电子对抗、信息通讯、战区导弹防御、雷达监测等高技术含量高的兵种部队人员的体能训练。该项目的完成将在提高我军指战员体能素质,增强部队战斗力,适应现代高技术局部战争需要的科技大练兵中起到积极的作用。
一、神经反应速度
神经反应速度主要通过神经机能反射活动训练脑对信号的准确识辨并作出反应的速度,它是现代数字化作战中必备的脑力素质。
(一)作用
通过对阳性信号的模式反应,提高军人神经系统的敏锐性的快速反应能力。《军人神经反射机能训练系统》根据人体神经反射机能的生物学特点,在计算机控制下,能对128名军人同时进行训练。并可作为信息作战(电子对抗)部队可装备到连级单位,作为官兵体能训练的重要辅助训练器材。在提高军人神经反应能力,适应现代高技术作战的需要方面,发挥重要的作用。
(二)保障条件
“军人神经反射机能训练系统” 1 套,本系统由测试评定和专项训练两大部分构成和三个系统组成,三个系统为:(1)信号系统:该系统负责信号自动生成;(2)操作系统:该系统为人体操作元件,主要有操纵杆与击发按钮组成;(3)计算机控制与数据处理系统:该系统自动收发灯源信号与操作信号并对训练成绩进行分析与评估。此外,包括外围128个操作硬件、信号发送与传输、计算机中枢控制、训练数据分析处理、打印等部分。
(三)准备活动
神经反应速度是体能训练中脑力训练的主要方式,通过观察信号迅速作出按键反应,因此在训练前应作好手腕部、臂部、指关节的准备活动,并在训练前进行一定的体力活动,提高大脑的兴奋性。(1)高抬腿运动,活动全身,4×8拍;(2)揉腕练习,活动手腕肌肉韧带,4×8拍;(3)振臂练习,活动肩带肌肉韧带,4×8拍;(4)扩胸运动,活动上肢肌肉韧带,4×8拍;(5)注意力训练,注视远处物体约 1分钟(远眺);(6)念动训练:双目微闭,想象双手练习射击扣板机的动作,5分钟。
(四)动作要领
神经反应速度以被试者对信号刺激作出的最快反应时、平均反应时为评价指标,当系统出现红灯(代表敌侦察机、敌快艇、敌导弹等不同的目标信号)时,练习者快速按键(表示捕获目标信号并作出反应),红灯出现到按键的最短时间,作为成绩评定标准。100毫秒以内为优秀,超过200毫秒为不及格。因此,在训练中要求训练者高度集中注意,凝视信号显示器,当阳性信号(红色信号灯)出现时,以最快的反应速度按下按钮,要在红灯出现时才做出反应,速度要快,做到准确无误。对于一个目标信号只能按键一次,要把握好按键时机。
(五)组训方式
1、选择信号性质:光(红、黄、绿灯);或声(不同音质的音频信号)。
2、设置阳性信号:两类信号中任选1种(自定义),默认阳性信号:例如将红灯设置为阳性信号。
3、确定信号出现频率:每2分内随机出现10次(可设置)阳性信号,每个信号出现的持续(或保留)时间为1秒;两个阳性信号之间的随机时间间隔2—5秒,可自定。
4、动作规则:在阳性信号出现之前,按下按组为犯规。不记录,做无效操作处理。
5、信号密度和练习组数的设置:可由使用者自定义,默认1,2,3级各1组。(1)信号密度:分三个级别,即一级水平:10次/2分(平均反应1),二级水平:20次/分(平均反应 2),三级水平:30次/2分(平均反应 3)(2)练习组数:可自定义(默认3组),组间休息时间为2分钟(可设置),用“黄、绿灯”同时亮提示。组间休息即将结束(最后5秒),准备进行下一组练习,用“黄绿灯闪烁”提示。
6、评价指标及计算。以最快反应、最慢反应和平均反应除去最快和最慢各1次,乘以8次的平均数。(1)平均反应:计算10(20,30)次反应时之和/10(20,30);(2)最快反应加(ms):全部训练中,最快的1次反应;(3)最慢反应(ms):全部训练中,最慢的1次反应。
7、训练结果记录
每次训练的结果可通过“军人神经机能反射训练系统”中的结果处理和统计部分显示出来,并可根据需要打印成册。操作员可根据结果记录进行成绩评定。
表4-1神经反应能力训练数据表
编号
平均反应1
平均反应2
平均反应3
最快反应(ms)
最慢反应(ms)
1
150ms
170
190
69
200
……
……
……
……
……
……
100
100
130
110
30
180
(六)训练方法
1、重复练习法。指导训练者对动作要领进行反复的练习,可以规定在一定的时间内达到一定的反应速度,或连续练习同一个反应动作(按键)。
2、变换练习法。变换训练的条件,采用不同的手段进行训练。其中,可变换练习的形式和方式,如长时训练变换为短时训练,中间可穿插一些与反应速度相关的练习,如比赛倒数的速度、单手接物等,也可变换训练的时间和地点,如白天训练变换为夜晚训练等。
3、循环练习法。按训练的要求把神经反应速度训练项目的步骤按一定的训练程序编成循环组合的训练形式,如先练习手指的灵活性,再练习凝视信号的注意能力,然后再将二者结合进来练习反应速度。
(七)注意事项
1、训练前应按照要求作好全身性和专门性的准备活动。
2、每个“信号密度级别”只分别列出该级别所有练习组中的最好成绩的1组。如“平均反应1”,反映信号密度 1级练习组中最好的1组成绩;“平均反应 3”反映信号密度第3级练习组中最好的1组成绩。
3、如果只有一种“信号密度级别”的练习,则打印出前3最好成绩组,表中标记为“平均反应1 平均反应1 平均反应1 等级”。
二、抗大脑疲劳
抗大脑疲劳是指大脑工作耐受性的强度和持续时间,它是神经细胞耐受性及维持兴奋强度的能力。信息化作战面对数字信息的处理和分析,紧张和压力容易引起人体的中枢神经疲劳,长时间捕获目标会导致神经性疲劳,出现注意力不集中、反应能力、工作效率下降等现象。因此,数字化作战人员应开展以抗大脑疲劳训练内容为主的体能训练,进行有目的的针对抗神经性疲劳能力的练习,进而延长机体的兴奋时间,减慢机体工作效率下降的速度,以满足未来数字化对抗战争环境中,保持大脑长时间兴奋的需要。
(一)作用
数字化作战中,持续的信号刺激对军人大脑神施加了超常的负荷,引起大脑神系统机能活动水平和活动能力发生较大的变化,随着负荷的增加,人体大脑神经将会出现工作能力下降的现象,作战人员也会出现思维敏感度下降,分析信号的能力和条理性下降,精疲力竭,疲惫不堪,这就是中枢神经疲劳(即脑力疲劳)的表现。抗大脑疲劳训练项目通过神经系统对信号刺激持续反应的方式,训练军人大脑中枢神经在持续强刺激条件下的应答能力,训练测定20分钟内军人捕获阳性信号的错、漏率情况,从而训练军人大脑抗神经性疲劳的能力,提高军人大脑神经对持续强刺激适应能力。
(二)保障条件
同“神经反应速度”训练项目。
(三)准各活动
(1)振臂练习,活动肩带肌肉韧带,4×8拍;(2)揉腕练习,活动手腕肌肉韧带,4×8拍;(3)扩胸运动,活动上肢肌肉韧带,4×8拍;(4)体侧运动,活动肩部、背部肌肉韧带,4×8拍;(5)转体运动,活动背、肩、腰带关节,4×8拍;(6)腹背运动,活动背、肩、腰带关节,4×8拍。
(四)动作要领
抗大脑神经性疲劳以被试持续捕获目标信号并做出接反应为训练内容,在训练中要求训练者高度集中注意,凝视信号显示器,在一定时间内系统出现大量的阳性信号(目标信号)与阴性信号(假目标信号),红灯为阳性信号,其余的为阴性信号,当阳性信号出现时,练习者要快速按键,表示捕获到目标信号,而当阴性信号出现时,如果按键则为错按,表示被假目标所欺骗。因此,当阳性信号(红色信号灯)出现时,必须以最快的反应速度持续按键,直至目标信号消失为止,按键速度要快,做到准确无误。根据正确率、出错率、出漏率来判断抗神经性疲劳能力。评定标准为:抗疲劳率在90%以上为优秀,75%以下为不及格。
(五)组训方式
l、选择信号性质:光(红、黄、绿灯);
2、设置阳性信号:两类信号中任选1种(自定义),默认阳性信号:例如将红灯设置为阳性信号。
3、确定信号出现频率。(1)信号提示:阴、阳性信号出现(闪烁)的持续时间为1秒(可设置),每1分钟随机出现10个阳性信号和10个阴性信号(可设置)。(2)持续训练时间:20分钟(可设置)。
4、动作规则:在阳性信号出现之前,按下按钮为犯规。不记录,做无效操作处理。
5、信号持续密度和练习组数的设置。可根据训练的具体情况,由使用者自定义设置阳性信号出现的持续时间和密度,默认1,2,3级各1组。(1)信号持续密度:分三个级别,即一级水平:阳性信号10次/分;二级水平:阳性信号20次/分:三级水平:阳性信号 30次/分。(2)练习组数:可自定义(默认 3组),组间休息时间为2分钟(可设置),用“黄、绿灯”同时亮提示。组间休息即将结束(最后5秒),准备进行下一组练习,用“黄绿灯闪烁”提示。
6、评价指标。正确率、错率、漏率、抗疲劳率
正确率(R)=正确个数÷阳性信号总数×100%
出错率(F)=出错个数÷(阴阳)信号总数×100%
漏率(M)=出漏个数÷阳性信号总数×100%。
抗疲劳率(Anti-F)= 100%-(F+M)
7、 训练结果记录。
表4-2抗神经性疲劳训练数据表
编号
正确率%
错率%
漏率%
抗疲劳率
1
95
2
3
……
……
……
……
……
……
60
85
10
5
……
(六)训练方法
1、持续练习法。即在相对较长的时间内,用较稳定的不太大的强度,不间断地连续进行练习的方法。这一方法对初练习者有较好的作用,因此,在抗大脑神经疲劳训练初期可用这一方法对初学者进行训练。
2、间竭训练法。即在一次或一组抗大脑神经性疲劳训练之后,严格规定间竭时间进行积极性休息,在人体未完全恢复的情况下就进行下一次(组)的练习。
3、重复练习法。即以相对稳定的条件,按照抗大脑神经性疲劳的动作要进行反复的练习,如重复练习相同的时间,或在相同的时间内进行相同强度的练习等。
(七)注意事项
训练前按要求做好全身性的准备活动;在练习过程中要进行积极性的体息;同时注意在选择不同的训练方法时,要根据练习者的不同练习情况进设置不同的训练方式,使训练过程不致枯燥;练习中要体现本项目的训练特点,即“快、准、稳”,快:发现目标要快,做出反应要快,准:捕获目标要准,按健时机要准,稳:操作仪器要稳,心理素质要稳。
三、抗干扰
(一)作用
现代战争环境错综复杂,战场上会出现各种各样干扰因素,例如炮弹爆炸声、喊杀声、飞机轰鸣声等等,都直接影响到我们对敌方目标的辨别及捕获,加强抗干扰能力,将使我们在战场上临危不乱,处变不惊。因此,抗干扰能力是大脑筛选信号的重要能力,人脑对信号的处理能力主要表现在抗干扰能力上,因此,对数字化作战人员进行大脑抗干扰训练,对于提高战斗力具有重要的意义。
(二)保障条件
同“神经反应速度”训练项目。
(三)准备活动
抗干扰是体能训练中脑力训练的重要内容,它通过对阳性信号迅速作出按键反应进行训练,因此在训练前应作好手腕部、臂部、指关节的准备活动,并在训练前进行一定的体力活动,提高神经细胞的兴奋性。(1)慢跑800米,活动全身;(2)揉腕练习,活动手腕肌肉韧带,4×8拍;(3)振臂练习,活动肩带肌肉韧带,4×8拍;(4)扩胸运动,活动上肢肌肉韧带,4×8拍;(5)注意力训练,注视远处物体约 1分钟(远眺);(6)念动训练:双目微闭,想象双手练习按键动作,5分钟。
(三)动作要领
当系统红灯与口令“发射”同时出现时,快速按键,其它的目标均为假目标信号,不能按键。捕获目标信号的正确率越高,出错率与出漏率越低,抗干扰能力越强。评定标准为:正确率达到 90%以上、出错率与出漏率在 10%以下为优秀,正确率在75%以下为不及格。
(四)组训方式
1、选择信号性质。光(红、黄、绿灯)。
2、设置阳性信号。两类信号中任选1种(自定义),默认阳性信号:例如将红灯设置为阳性信号。
3、确定信号出现频率。(1)信号设置:连续训练10分钟内(可设置)在各种干扰因素(信号)的情况下,对捕获阳性信号的能力(正确率),以反映人体神经中枢的分化抑制、注意力高度集中的程度。(2)信号性质:红、黄、绿三种灯光;三种不同性质的音频信号,如爆炸声、口令(默认“发射”)、说话嘈杂声(可设置)。
4、动作规则。在阳性信号出现之前,受到无关信号的干扰,按下按组为犯规。不记录,做错误操作处理。
5、信号持续密度和练习组数的设置。可根据训练的具体况,由使用者自定义设置阳性信号出现的持续时间和密度,默认1,2,3级各1组。(1)信号持续密度:分三个级别,即一级水平:每分钟4个阳性信号组合;二级水平:每分钟6个阳性信号组合;三级水平:每分钟8个阳性信号组合。(2)练习组数:可自定义(默认3组),组间休息时间为2分钟(可设置),用“黄、绿灯”同时亮提示。组间休息即将结束(最后5秒),准备进行下一组练习,用“黄绿灯闪烁”提示。
6、训练过程。(1)设定阳性信号和干扰信号。阳性信号:某种灯光(默认红灯,可设置)+某种音频信号(默认口令:“发射”,可设置)。“光+音”为一个组合单位(光信号应始终在前)。口令内容自行定义。每组阳性信号出现的持续时间为1秒。每1分钟内随机出现7个阳性组合。干扰信号:其他两种灯光和两种音频信号。(2)信号的出现。A将每个组合的时间区间,划为4个段,共4秒,两组合之间的时间间隔为4秒。B 每一组中的第一个随机产生的信号必须是灯光信号,该信号持续出现的最长时间为4秒;接在后面随机产生的信号,应为1个灯光和二个音频信号,这3个信号的序列是随机的。整个组的用时最长为4秒。若第一个信号是红灯,接着随机出现了口令,则该口令的持续时间为1秒,整个组的用时则为2秒:若某一组的随机组合是:“绿灯——红灯——口令”,则整个组的用时则为3秒;若某一组的随机组合是:“红灯——爆炸声——绿灯——口令”,则整个组的用时为4秒。(3)按键反应。凡组合信号中,只要出现“红灯+口令”的阳性组合信号,训练者即按键。计算受试者对阳性信号的捕获率。
7、计算指标。以正确率、漏率、出错率综合评出抗干扰率。
正确率(R)=正确个数÷阳性信号总数×100%
出错率(F)=出错个数÷阴性信号总数×100%
漏率(M)=出漏个数÷阳性信号总数×100%
抗干扰率(Anti-I%)=100%-(F+M)。
8、训练结果记录。
表4-3抗干扰能力训练数据表
编号
正确率
错率
漏率
抗干扰率
1
……
98%
……
3%
……
2%
……
95%
……
(五)训练方法
l、变换练习法。在训练中设置不同的干扰信号和目标信号,让练习者迅速从干扰背景中对阳性信号作出反应,同时变换训练的时间和信号干扰方式,练习的环境、练习的不同组合等方式,培养练习的适应性抗干扰能力。
2、重复练习法。对练习的负荷进行严格的规定,在一定时间内按一定的负荷强度进行反复练习,以有效地提高练习者的抗干扰能力。
3、综合练习法。将变换练习法和重复练习法结合起来,在一定的训练时间内,设置不同的干扰信号和阳性信号,保证练习的强度和效果。
(六)注意事项
训练前应设置好干扰信号和阳性信号组合,并按要求做好全身性的准备活动;在变换训练时,要有明确的目的,不能随意变换练习负荷,要根据练习者的具体情况设计练习强度和时间。
四、神经—肌肉协调
神经—肌肉协调是神经支配肌肉同步协同活动的能力。它是影响对武器进行精细操作的一个重要因素,因此加强神经—肌肉协调能力训练是非常必要的。信息作战条件需要具有良好的军人神经反射机能能力,其中包括神经—肌肉协调性能力,在人与武器结合条件下,良好的神经—肌肉协调能力将极大地提高军人在数字化作战过程中的心理素质,形成有效的战斗力。
(一)作用
神经—肌肉协调性项目可训练军人(母指、食指、中指)在20秒钟内快速按键的能力,提高神经—肌肉(舒缩兴奋抑制过程的)灵活性和协调能力,对数字化信息建立迅速的条件反射,形成快速、有效的神经—肌肉反射弧通道,提高神经—肌肉控制系统的兴奋特性与抑制特性的自动化动力平衡过程,培养军人良好的心理素质。
(二)保障条件
同“神经反应速度”训练项目。
(三)准备活动
神经—肌肉协调项目是训练脑力与人体运动系统控制形成有效联结的主要方式,它通过观察数字信号迅速作出持续的按键反应,因此在训练前应作好全身性和手腕部、臂部、指关节的准备活动,保证神经—肌肉控制系统的协调性训练的效果。
(1)高抬腿运动,活动全身,4×8拍;(2)揉腕练习,活动手腕肌肉韧带,4×8拍;(3)振臂练习,活动肩带肌肉韧带,4×8拍;(4)扩胸运动,活动上肢肌肉韧带,4×8拍;(5)注意力训练,注视远处物体约1分钟(远眺);(6)念动训练:双目微闭,想象双手练习连续扣板机的动作,5分钟。
(四)动作要领
当系统出现绿灯时,连续快速按键,以10秒钟内按键次数的多少作为成绩评定标准,5 0次以上为优秀,35 次以下为不及格。
(五)组训方式
1、选择信号性质:光(红、黄、绿灯)。
2、设置阳性信号:两类信号中任选1种(自定义),默认阳性信号:例如将绿灯设置为阳性信号。
3、确定信号出现频率:每1分内出现阳性信号(绿灯)l次,每个信号出现的持续(或保留)时间为30秒(可设置);两个阳性信号之间的随机时间间隔30秒,亦可自定。
4、动作规则:在阳性信号出现之前,按下按组为犯规。不记录,做无效操作处理。
5、信号密度和练习组数的设置:可由使用者自定义,默认1,2,3级各1组。(1)信号密度:以1分钟内的练习持续时间分三个级别,即一级水平:持续时间30秒/l次,二级水平:持续时间40秒/l次,三级水平:持续时间50秒/次。(2)练习组数;可自定义(默认3组),组间休息时间为2分钟(可设置),用“黄、绿灯”同时亮提示。组间休息即将结束(最后5秒),准备进行下一组练习,用“黄绿灯闪烁”提示。
6、训练过程。(1)信号提示:黄灯——准备。持续亮5秒,熄灭,转为绿灯。(2)训练开始:绿灯——开始按键。持续亮22秒,绿灯熄灭,转为红灯,以提示受试者的粗略训练开始、停止的时间信号。红灯——停止按键和休息。(持续33秒,熄灭,再转为黄灯,即进入第二组训练程序,连续进行10组(默认值)的训练(可设置)。
7、训练过程:给出绿灯信号后,以受训者第一次按下测试键为准开始,计算20秒钟内受训者的按键次数。超过20秒的按键次数不予计算。绿灯转为红灯,受训者即刻停止按键。
8、评价指标:最高(按键)次数120秒、最低次数/20秒、平均次数(最高3组按键次数的平均数)。
9、训练结果记录。
表4-4神经—肌肉协调能力训练数据表
编号
最高次数/20秒
最低次数/20秒
平均次数/20秒
001
002
……
128
……
……
110
……
……
116
……
……
(六)训练方法
1、变换练习法。在训练中设置不同持续时间的阳性信号,让练习者练习在不同延续时间条件下的反应方式,同时变换训练的信号呈现间隔,变换练习的环境和练习的不同组合等,提高练习者在不同持续时间条件的神经——肌肉控制能力。
2、强化练习法。由于神经——肌肉协调性的控制条件反射需要进行大量的练习,因此,在一定条件下采用一定的负荷强度进行训练,在一定时间内按一定的负荷强度进行反复练习,以有效地提高练习者的神经——肌肉协调能力。
3、综合练习法。将变换练习法和强化练习法结合起来,在一定的训练时间内,设置不同的持续时间和不同的负荷强度进行训练,保证练习的强度和效果。
(七)注意事项
训练前按要求做好全身性准备活动,同时设置好阳性信号持续时间。以随机方法变换阳性信号持续时间,并根据练习者的具体情况设计练习的负荷强度和时间。