项目驱动和案例教学相融合的教学模式研究

廖湘琳，余晓晗，綦秀利，吴 波，解文彬，张所娟

(陆军工程大学指挥控制工程学院，江苏南京210007)

0 引言

《作战模拟》课程是陆军工程大学指挥信息系统工程专业的一门核心课程，该课程结合军事应用背景，讲授计算机模拟仿真相关理论和方法。通过课程学习，学生应能建立起作战模拟知识体系，初步掌握作战模拟的基本方法，具备利用模拟方法解决具体军事问题的能力。分析目前教学过程的情况，发现仍存在各种问题，因此必须改变教学方法，探索更适合突出学生主体地位的教学模式。

1 教学现状分析

1.1 学习兴趣不大

课程涉及很多模型算法，抽象描述较多，同时课程的知识点也很多，45分钟的课堂，很少能留出充分的时间让学生思考。在这样的情况下，学生感觉理解起来比较困难，造成对课程失去兴趣。

1.2 实践内容缺乏

由于实践课时量的限制，目前实践环节只是做了几个小的单一的数学模型，并且之间没有什么关联，实践内容缺乏、理论与实践有些脱节。同时学生实现的数学模型，没有展现平台，认识难以深化。

1.3 考核形式单一

虽然已对考核方式进行了改革，最终成绩由平时成绩、实验成绩、理论考试成绩三个部分构成，然而相同的实验内容体现不出学员的水平，也拉不开层次，导致学生思想和行动上依旧是重理论轻实践。

2 项目驱动和案例教学法概述

案例教学法是根据教学目的和教学内容的要求，在学生掌握了有关基本知识和分析技术的基础上，教师精心策划，运用典型案例，将学生带入特定事件的现场进行案例分析，通过学生的独立思考或是集体协作，进一步提高识别、分析和解决某一具体问题的能力。其基本原则：用案例而不是依赖演讲和读书作为主要教学手段；学生通过自学和相互学习深入参与整个教学过程[1]。

项目化教学即把项目作为学习任务，让学生真实地参与指定项目的分析、设计、实施及管理，是一种典型的以行动为导向的教学组织形式[2]，它将理论和实践进行有机结合，学生在任务的不断完成过程中，积极地学习探索、自主地构建知识体系。这种方式能极大地调动学生的积极性，挖掘其创新能力，提高其解决实际问题的能力。项目话教学法主要特点是：以项目为依托、以学生为主体、以及多样化的学习成果。

案例教学法和项目化教学均是十分有效的教学方法，在各类课程中均得到了广泛的应用，并取得明显成效[3-20]。

3 项目驱动和案例教学法相融合的教学模式在作战模拟课程中应用

3.1 案例引导下的课程总体设计

《作战模拟》课程以作战模型为出发点，通过学习计算机建模的基本方法和过程，重点学习如何对一些军事问题进行建模，包括战场环境和典型的作战行动建模。为突出学生对作战模拟的理解，使学生有个整体的感官认识，课程授课以部队正在使用的“某指挥训练模拟系统”为主要案例，引导学生对该案例进行分析，针对该系统“做什么”和“怎么做”来引导学生展开思考研讨，采取“提出问题→分析讨论问题→解决问题”的思路，积极引导学生开拓思维，综合分析，寻求解决问题的思路与方法。同时，以此系统的实现为蓝本，以构建一个小型指挥训练模拟系统这个项目为目标(驱动)，引导学生通过动手实践，最终实现一个小型的指挥训练模拟系统，使学生既掌握了理论知识、又得到了动手的锻炼，更是在实现项目的过程中收获了自信与快乐。

如图1，以某指挥训练模拟系统为案例，分析这个系统中涉及的各个模块(如地形量化、机动等)功能的实现过程，研究实现方法并学习涉及的理论基础；然后通过实现一个个模块，最终实现小型指挥训练模拟系统。

3.2 项目驱动下的课程单元设计

以构建一个小型指挥训练模拟系统这个项目为驱动，将“作战建模过程”“战场环境建摸”“经典作战建模方法”等章节的知识点和内容，巧妙安排在这个大的综合项目中。根据课程内容和课程标准，将整个大项目拆分为若干小的项目来进行，对于每个小项目大都经历“分析问题——讨论方案——精讲引导——完成项目”这样的流程，即：教师课前布置任务，学生进行预习，分析解决的办法，并列出重难点及不懂的知识点；在课堂上，教师重点对学生不懂或不清楚的地方进行精讲引导；课后，引导学生进行动手实践，通过完成一个个子项目，从而完成整个大的项目。本课程中大项目背景引导下的各个子项目如表1所示。

图1 课程总体设计

表1 课程单元设计

上述课程单元内容基本涵盖了理论课程主要知识点，通过这样一个个子项目的完成，学生能深刻把握各个环节的要点，在完成项目的过程中，更好地解决学的问题。

3.3 实践平台构建

本项目主题(小型指挥训练模拟系统)来源于实际军事应用，体现了多学科交叉的思想，单纯的依靠本课程知识无法完成活动任务。因此，首先必须为学生搭建一个基础系统平台。通过设计开发一个简易的指挥训练模拟系统，该平台能显示对抗双方初始兵力及部署位置、能对兵力下达行动命令、并能加载学生构建的各类数学模型，同时将该数学模型的执行效果进行图形化展示。学生可根据所学作战模拟相关知识点，实现地形坡度分析、通视分析、机动、侦察、射击等数学模型，通过系统平台的运行，充分展示效果并验证结果。一方面，通过运行效果的展示，极大地激发了学生的兴趣，并不断激励他们更好、更准确的完成模型；另一方面，也为教师对学生构建模型的准确度提供评判依据。

图2 实践平台及调用模型

如图2所示，实践平台由指挥系统、模型系统和数据库系统三个部分构成，指挥系统可进行态势显示、命令下达等，在指挥系统中可加载学生构建的坡度分析、通视分析、剖面分析等数学模型，从而对战场地形进行分析。模型系统要解析执行下达的各类指令，可加载学生构建的机动、侦察、射击、毁伤等数学模型，这些模型的运行效果，将在指挥系统中加以体现。

3.4 多因子加权综合评判

考核方式采用多因子加权综合评判的方法：平时表现(包括作业质量、回答问题正确度、语言表达等)占10%；实践能力(包括各个子项目完成情况及最终项目完成情况、团结协作情况、个人自评情况、小组互评情况、项目汇报情况等)占30%；理论闭卷考试占60%。同时鼓励学生创新，在平时表现和实践能力的评定中，若有创新意识的也会予以加分。

通过这种考核方式，较全面地反映了学生在课程全过程中的表现，只有平时认真做好课前预习、课后复习；课堂上与老师互动、积极回答问题；实验过程中肯思考，完成质量好的学生，才有可能得到较好的成绩。

4 教学效果及思考

与传统以老师为主传授知识的教学模式相比，采用的项目驱动和案例教学法相融合的教学模式，明显调动了学生的积极性，在系统的逐步实现过程中收获成功、自信和鼓励。在这个过程中，学生得到了更多的锻炼，也收获了许多课程以外的知识，促进了其团队协作、交流、创新能力的培养。当然这种教学模式增加了老师的工作负担和学生的学习量，同时在实际运行过程中，也遇到了实验课时短、任务难完成、自建平台还不够完善等问题，今后还需要不断探索和完善。