基于仿真的课程案例教学方法研究

张耀鸿　谭东风

摘 要 案例教学有助于提高学习兴趣，培养自主学习能力，优化课堂教学，是提高教学质量的重要手段。本文提出了根据课程教学要求，确定案例教学目标，采用建模仿真技术实施案例教学的实施过程，介绍了相应的案例教学平台。通过案例教学培养学员的创新实践能力，提高了教学效果。

关键词 案例教学 课程建设 教学改革

Abstract Case teaching is helpful to improve interest in learning， to develop autonomous learning ability， and to optimize classroom teaching， and it is an important means to improve teaching quality. This paper put forward the process of the implementation of case teaching according to the requirements of the course teaching and the implementation of case teaching by using modeling and simulation technology， and introduces the corresponding case teaching platform. The students' innovative practice ability has been trained and the teaching effect has been improved by case teaching.

Key words case teaching； course construction； teaching reform

0 引言

案例教学是在教员的引导下，通过案例所呈现的具体典型情景或故事，由学员充当案例中的某一角色，对相关问题进行分析、演绎、推断、归纳和处置，从而培养学员认识和解决问题的创造性思维，提高解决实际问题能力的一种教学形式。[1]

在军事院校教育中，案例教学是培养高素质军事人才的重要途径，也是推进院校教学改革的着力点。同时也有利于训练学员的实践能力、实现知识到能力素质的转化。[2]目前在军事院校中，案例教学得到了广泛应用。例如，王瑞研究了美军院校开展管理案例教学的理论基础和理论模型；[3]解永芬等探讨了在任职培训教学中采用与Seminar相融合的案例教学法；[4]郭巍、常翔等在航空装备教学中，通过航空装备故障判断案例及其处理方法，培养学员的实际工作能力；[5]张复春等结合航空理论学科特性，就航空理课程案例教学的实施过程等方面问题进行了探索。[6]

总体而言，案例教学中案例的建设以及基于案例的教学模式是影响案例教学质量的关键。在我校“武器装备系统概论”的教学中，结合课程特点，探索了一种基于武器装备建模仿真技术支撑的案例教学方式，并取得了较好的效果。

1 案例教学的目标

“武器装备系统概论”是我校军事指挥类专业的技术基础必修课程和工程技术各专业的公共基础选修课程，选课人数较多。

课程旨在使学员掌握主要武器装备的特点、分类、发展简史、装备性能以及基本科技原理，理解典型作战样式中武器装备的运用原则与方法。

课程教学将武器装备系统划分为弹药、武器、平台和体系四个层次，首先弹药是对目标实施直接毁伤的装备，如通常所称的战斗部；武器是将战斗部直接投射到目标位置的装备，如枪炮、导弹等；平台是具有装载武器、弹药或其它装备，并能够在相应作战空间中机动到目标区域的装备，如陆上、海上、空中和空间作战平台等；体系则是上述弹药、武器和平台装备组成的具有多种综合作战能力的集成系统，如航母战斗群、联合火力打击装备体系等。[7]

课程特点是内容较多，知识点之间关联关系复杂，单纯依靠教员的课堂讲授很难面面俱到，必须充分发挥学员的主观能动性。同时，针对教学对象是大四的学员，已具备一定的科技基础知识。因此案例教学目标在于通过教学，了解武器装备基本性能参数，掌握武器装备体系制胜机理，夯实学员技术与战术相结合的指挥素养。

案例教学的重点是以作战应用案例为背景，采用武器装备建模仿真手段，构建武器装备体系，通过对作战过程的推演、问题分析和情况处置，提升学员对课程知识点的理解，培养其创新实践能力。

2 案例教学的实施

案例教学围绕课程要求，充分发挥学员主导的教学模式，在案例设计、问题分析、仿真设计、对策研究和实验评估的各个环节中，采用学员分组实施、共同参与、共同讨论、共同协作的组织形式，提高学生的参与度。

（1）案例设计。案例设计是实施案例教学的关键，结合当前国际形势和我军军事斗争准备需要，选择某热点地区，例如南海区域。将学生分为若干小组，扮演地区冲突的各方，设计案例背景、作战条件、双方可能参与的行动、以及作战过程，讨论形成一个作战想定。

（2）问题分析。从作战想定中，结合课程教学内容，教员截取作战过程的片段，指导学员进行细化分析，从中提取出一些关键问题，例如防空作战中，多部雷达的联网对作战的影响；在电子战中，干扰节点的选择；作战过程中的目标分配问题等等。

（3）仿真设计。将问题分配给学员小组展开独立研究。学员首先要查阅资料，整理武器装备性能参数、兵力编成、作战规则、作战条件等基础数据；随后根据想定中的作战行动，依托课程教学平台，根据建模规则，建立武器装备体系；最后对体系中的模型参数和实验参数进行配置。这一步需要学员分工协作完成。

（4）對策研究。学员小组根据自己的角色（冲突各方的指挥员）的角度，根据武器装备的特点、敌情等方面从武器装备运用的角度探索装备运用的策略以及提高装备效能的方法。例如电子战中，不同的干扰方式、不同的干扰目标对整个作战体系的影响，将不同的策略转化为不同的仿真方案。endprint

（5）实验评估。通过不同的仿真方案、仿真参数的实验运行，对仿真结果进行对比分析，促进学生对现代战争中的武器装备运用策略的思考，并撰写研究报告。

3 案例教学平台的构建

考虑学生的技术水平和课程教学要求，所采用的案例教学平台必须能够实现武器装备建模仿真、数据采集和对比分析，同时应该使用简便，结构灵活，使得学员能够快速掌握其使用，集中主要精力在研究的问题上。

可以采用的案例教学平台可分为仿真软件类和战争游戏类，如MAK公司的VR-FORCE，VPI公司的STAGE，matrixgames的COMMAND NAVAL Air operations 等。这里介绍北京华如科技股份有限公司研发的通用仿真建模与仿真平台（XSimStudio，简称XSIM）。XSIM包括专业模型库，支持用户利用已有资源直接开展专业领域的研究、论证、试验和训练工作；同时提供了建模框架和应用框架，支持用户进行模型和应用的定制。其主要功能如下：[8]

（1）模型设计。提供公共的模型框架和建模规范，支持组件化的开发模式，用于辅助开发系统所需组件模型。

（2）仿真驱动。提供规范的军事模型框架和作战流程框架，根据想定内容集成、驱动各领域模型，通过时间管理、战场管理和环境管理等服务调度各军兵种模型的运行和交互。

（3）管理控制。支持仿真想定多方案多样本的分布式运行；支持云端节点管理，包括运行环境部署、系统状态管理及软件远程启动。

（4）模型组件库。提供飞机、雷达、舰船、导弹等功能级实体模型组件，以及空中作战、地面火力打击等战术规则类行为模型组件等，可供用户选配使用。

（5）想定编辑。将作战行动方案、战术意图转化为仿真方案，为分析、优化、统计提供支持。

（6）数据统计。对仿真过程和结果数据进行处理和统计，以图表方式直观地展示出来，为在线和事后分析、回放提供支撑。

由于XSIM提供了丰富的模型库，学员主要工作是使用想定编辑功能，通过左侧的模型组件库中选择使用的模型组件，拖动到右侧的编辑窗口中，并进行简单的配置后即可形成仿真方案，并展开案例研究。

4 结束语

案例教学有助于提高学习兴趣，培养自主学习能力，优化课堂教学，是提高教学质量的重要手段。目前采用软仿真手段实施课程案例教学，没有和实际装备相结合，以及学员的建模仿真能力，导致仿真可信度不高，可以通过课程教学成果的积累不断进行修改完善。通过仿真推演过程，可以让学生理解武器装备结构、指挥体系、指挥流程、兵力部署等关键要素，促进对技术转化为战斗力的思考。

参考文献

[1] 李春立.信息化教学模式导论[M].北京：军事科学出版社，2012.

[2] 周道雷，周振择，魏军儒.军事案例教学创新研究[M].北京：军事谊文出版社，2009.

[3] 王瑞.美军院校开展管理案例教学的理论探究[J].高等教育研究学报，2013.36（2）：68-71.

[4] 解水芬，张桦，陈炜钢等.与Seminar相融合的案例教学法[J].继续教育，2015（2）：21-22.

[5] 郭巍，常翔，李进全.航空装备教学中应用案例教学法的思考[J].海军院校教育，2014.24（3）：53-54.

[6] 张复春，都雁中，王慧.以案例教学提升航空理论教学有效性[J].空军航空大学学报，2013.6（4）：24-26.

[7] 谭东风，朱一凡，戴长华等.武器装备系统概论[M].北京：科学出版社，2015.

[8] 華如科技股份有限公司，XSIM 产品介绍.[EB/OL].http：//www.huaru.cc/product/xsim.htmlendprint