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项目驱动和案例教学融合教学研究

2019/05/28 阅读:

摘要:针对作战模拟课程的教学现状以及目前存在的问题,提出了项目驱动和案例教学法相融合的教学模式,并结合专业课程,探讨这种教学模式的具体应用方法,通过案例引导下的课程总体设计、项目驱动下的课程单元设计,将教学模式应用到课程教学实施过程中,取得良好的教学效果。

关键词:项目驱动;案例教学法;课程设计;单元设计;平台构建

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。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。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

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。

作者:廖湘琳 余晓晗 綦秀利 吴波 解文彬 张所娟 单位:陆军工程大学

项目驱动和案例教学融合教学研究

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