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摘要:針對作戰模擬課程的教學現狀以及目前存在的問題,提出了項目驅動和案例教學法相融合的教學模式,并結合專業課程,探討這種教學模式的具體應用方法,通過案例引導下的課程總體設計、項目驅動下的課程單元設計,將教學模式應用到課程教學實施過程中,取得良好的教學效果。
關鍵詞:項目驅動;案例教學法;課程設計;單元設計;平臺構建
引言
《作戰模擬》課程是陸軍工程大學指揮信息系統工程專業的一門核心課程,該課程結合軍事應用背景,講授計算機模擬仿真相關理論和方法。通過課程學習,學生應能建立起作戰模擬知識體系,初步掌握作戰模擬的基本方法,具備利用模擬方法解決具體軍事問題的能力。分析目前教學過程的情況,發現仍存在各種問題,因此必須改變教學方法,探索更適合突出學生主體地位的教學模式。
1教學現狀分析
1.1學習興趣不大
課程涉及很多模型算法,抽象描述較多,同時課程的知識點也很多,45分鐘的課堂,很少能留出充分的時間讓學生思考。在這樣的情況下,學生感覺理解起來比較困難,造成對課程失去興趣。
1.2實踐內容缺乏
由于實踐課時量的限制,目前實踐環節只是做了幾個小的單一的數學模型,并且之間沒有什么關聯,實踐內容缺乏、理論與實踐有些脫節。同時學生實現的數學模型,沒有展現平臺,認識難以深化。
1.3考核形式單一
雖然已對考核方式進行了改革,最終成績由平時成績、實驗成績、理論考試成績三個部分構成,然而相同的實驗內容體現不出學員的水平,也拉不開層次,導致學生思想和行動上依舊是重理論輕實踐。
2項目驅動和案例教學法概述
案例教學法是根據教學目的和教學內容的要求,在學生掌握了有關基本知識和分析技術的基礎上,教師精心策劃,運用典型案例,將學生帶入特定事件的現場進行案例分析,通過學生的獨立思考或是集體協作,進一步提高識別、分析和解決某一具體問題的能力。其基本原則:用案例而不是依賴演講和讀書作為主要教學手段;學生通過自學和相互學習深入參與整個教學過程[1]。項目化教學即把項目作為學習任務,讓學生真實地參與指定項目的分析、設計、實施及管理,是一種典型的以行動為導向的教學組織形式[2],它將理論和實踐進行有機結合,學生在任務的不斷完成過程中,積極地學習探索、自主地構建知識體系。這種方式能極大地調動學生的積極性,挖掘其創新能力,提高其解決實際問題的能力。項目話教學法主要特點是:以項目為依托、以學生為主體、以及多樣化的學習成果。案例教學法和項目化教學均是十分有效的教學方法,在各類課程中均得到了廣泛的應用,并取得明顯成效[3-20]。
3項目驅動和案例教學法相融合的教學模式在作戰模擬課程中應用
3.1案例引導下的課程總體設計
《作戰模擬》課程以作戰模型為出發點,通過學習計算機建模的基本方法和過程,重點學習如何對一些軍事問題進行建模,包括戰場環境和典型的作戰行動建模。為突出學生對作戰模擬的理解,使學生有個整體的感官認識,課程授課以部隊正在使用的“某指揮訓練模擬系統”為主要案例,引導學生對該案例進行分析,針對該系統“做什么”和“怎么做”來引導學生展開思考研討,采取“提出問題→分析討論問題→解決問題”的思路,積極引導學生開拓思維,綜合分析,尋求解決問題的思路與方法。同時,以此系統的實現為藍本,以構建一個小型指揮訓練模擬系統這個項目為目標(驅動),引導學生通過動手實踐,最終實現一個小型的指揮訓練模擬系統,使學生既掌握了理論知識、又得到了動手的鍛煉,更是在實現項目的過程中收獲了自信與快樂。如圖1,以某指揮訓練模擬系統為案例,分析這個系統中涉及的各個模塊(如地形量化、機動等)功能的實現過程,研究實現方法并學習涉及的理論基礎;然后通過實現一個個模塊,最終實現小型指揮訓練模擬系統。
3.2項目驅動下的課程單元設計
以構建一個小型指揮訓練模擬系統這個項目為驅動,將“作戰建模過程”“戰場環境建摸”“經典作戰建模方法”等章節的知識點和內容,巧妙安排在這個大的綜合項目中。根據課程內容和課程標準,將整個大項目拆分為若干小的項目來進行,對于每個小項目大都經歷“分析問題———討論方案———精講引導———完成項目”這樣的流程,即:教師課前布置任務,學生進行預習,分析解決的辦法,并列出重難點及不懂的知識點;在課堂上,教師重點對學生不懂或不清楚的地方進行精講引導;課后,引導學生進行動手實踐,通過完成一個個子項目,從而完成整個大的項目。本課程中大項目背景引導下的各個子項目如表1所示。上述課程單元內容基本涵蓋了理論課程主要知識點,通過這樣一個個子項目的完成,學生能深刻把握各個環節的要點,在完成項目的過程中,更好地解決學的問題。
3.3實踐平臺構建
本項目主題(小型指揮訓練模擬系統)來源于實際軍事應用,體現了多學科交叉的思想,單純的依靠本課程知識無法完成活動任務。因此,首先必須為學生搭建一個基礎系統平臺。通過設計開發一個簡易的指揮訓練模擬系統,該平臺能顯示對抗雙方初始兵力及部署位置、能對兵力下達行動命令、并能加載學生構建的各類數學模型,同時將該數學模型的執行效果進行圖形化展示。學生可根據所學作戰模擬相關知識點,實現地形坡度分析、通視分析、機動、偵察、射擊等數學模型,通過系統平臺的運行,充分展示效果并驗證結果。一方面,通過運行效果的展示,極大地激發了學生的興趣,并不斷激勵他們更好、更準確的完成模型;另一方面,也為教師對學生構建模型的準確度提供評判依據。如圖2所示,實踐平臺由指揮系統、模型系統和數據庫系統三個部分構成,指揮系統可進行態勢顯示、命令下達等,在指揮系統中可加載學生構建的坡度分析、通視分析、剖面分析等數學模型,從而對戰場地形進行分析。模型系統要解析執行下達的各類指令,可加載學生構建的機動、偵察、射擊、毀傷等數學模型,這些模型的運行效果,將在指揮系統中加以體現。
3.4多因子加權綜合評
考核方式采用多因子加權綜合評判的方法:平時表現(包括作業質量、回答問題正確度、語言表達等)占10%;實踐能力(包括各個子項目完成情況及最終項目完成情況、團結協作情況、個人自評情況、小組互評情況、項目匯報情況等)占30%;理論閉卷考試占60%。同時鼓勵學生創新,在平時表現和實踐能力的評定中,若有創新意識的也會予以加分。通過這種考核方式,較全面地反映了學生在課程全過程中的表現,只有平時認真做好課前預習、課后復習;課堂上與老師互動、積極回答問題;實驗過程中肯思考,完成質量好的學生,才有可能得到較好的成績。
4教學效果及思考
與傳統以老師為主傳授知識的教學模式相比,采用的項目驅動和案例教學法相融合的教學模式,明顯調動了學生的積極性,在系統的逐步實現過程中收獲成功、自信和鼓勵。在這個過程中,學生得到了更多的鍛煉,也收獲了許多課程以外的知識,促進了其團隊協作、交流、創新能力的培養。當然這種教學模式增加了老師的工作負擔和學生的學習量,同時在實際運行過程中,也遇到了實驗課時短、任務難完成、自建平臺還不夠完善等問題,今后還需要不斷探索和完善。
作者:廖湘琳 余曉晗 綦秀利 吳波 解文彬 張所娟 單位:陸軍工程大學