基于仿真的課程案例教學方法研究

張耀鴻　譚東風

摘 要 案例教學有助于提高學習興趣，培養自主學習能力，優化課堂教學，是提高教學質量的重要手段。本文提出了根據課程教學要求，確定案例教學目標，采用建模仿真技術實施案例教學的實施過程，介紹了相應的案例教學平臺。通過案例教學培養學員的創新實踐能力，提高了教學效果。

關鍵詞 案例教學 課程建設 教學改革

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

案例教學是在教員的引導下，通過案例所呈現的具體典型情景或故事，由學員充當案例中的某一角色，對相關問題進行分析、演繹、推斷、歸納和處置，從而培養學員認識和解決問題的創造性思維，提高解決實際問題能力的一種教學形式。[1]

在軍事院校教育中，案例教學是培養高素質軍事人才的重要途徑，也是推進院校教學改革的著力點。同時也有利于訓練學員的實踐能力、實現知識到能力素質的轉化。[2]目前在軍事院校中，案例教學得到了廣泛應用。例如，王瑞研究了美軍院校開展管理案例教學的理論基礎和理論模型；[3]解永芬等探討了在任職培訓教學中采用與Seminar相融合的案例教學法；[4]郭巍、常翔等在航空裝備教學中，通過航空裝備故障判斷案例及其處理方法，培養學員的實際工作能力；[5]張復春等結合航空理論學科特性，就航空理課程案例教學的實施過程等方面問題進行了探索。[6]

總體而言，案例教學中案例的建設以及基于案例的教學模式是影響案例教學質量的關鍵。在我校“武器裝備系統概論”的教學中，結合課程特點，探索了一種基于武器裝備建模仿真技術支撐的案例教學方式，并取得了較好的效果。

1 案例教學的目標

“武器裝備系統概論”是我校軍事指揮類專業的技術基礎必修課程和工程技術各專業的公共基礎選修課程，選課人數較多。

課程旨在使學員掌握主要武器裝備的特點、分類、發展簡史、裝備性能以及基本科技原理，理解典型作戰樣式中武器裝備的運用原則與方法。

課程教學將武器裝備系統劃分為彈藥、武器、平臺和體系四個層次，首先彈藥是對目標實施直接毀傷的裝備，如通常所稱的戰斗部；武器是將戰斗部直接投射到目標位置的裝備，如槍炮、導彈等；平臺是具有裝載武器、彈藥或其它裝備，并能夠在相應作戰空間中機動到目標區域的裝備，如陸上、海上、空中和空間作戰平臺等；體系則是上述彈藥、武器和平臺裝備組成的具有多種綜合作戰能力的集成系統，如航母戰斗群、聯合火力打擊裝備體系等。[7]

課程特點是內容較多，知識點之間關聯關系復雜，單純依靠教員的課堂講授很難面面俱到，必須充分發揮學員的主觀能動性。同時，針對教學對象是大四的學員，已具備一定的科技基礎知識。因此案例教學目標在于通過教學，了解武器裝備基本性能參數，掌握武器裝備體系制勝機理，夯實學員技術與戰術相結合的指揮素養。

案例教學的重點是以作戰應用案例為背景，采用武器裝備建模仿真手段，構建武器裝備體系，通過對作戰過程的推演、問題分析和情況處置，提升學員對課程知識點的理解，培養其創新實踐能力。

2 案例教學的實施

案例教學圍繞課程要求，充分發揮學員主導的教學模式，在案例設計、問題分析、仿真設計、對策研究和實驗評估的各個環節中，采用學員分組實施、共同參與、共同討論、共同協作的組織形式，提高學生的參與度。

（1）案例設計。案例設計是實施案例教學的關鍵，結合當前國際形勢和我軍軍事斗爭準備需要，選擇某熱點地區，例如南海區域。將學生分為若干小組，扮演地區沖突的各方，設計案例背景、作戰條件、雙方可能參與的行動、以及作戰過程，討論形成一個作戰想定。

（2）問題分析。從作戰想定中，結合課程教學內容，教員截取作戰過程的片段，指導學員進行細化分析，從中提取出一些關鍵問題，例如防空作戰中，多部雷達的聯網對作戰的影響；在電子戰中，干擾節點的選擇；作戰過程中的目標分配問題等等。

（3）仿真設計。將問題分配給學員小組展開獨立研究。學員首先要查閱資料，整理武器裝備性能參數、兵力編成、作戰規則、作戰條件等基礎數據；隨后根據想定中的作戰行動，依托課程教學平臺，根據建模規則，建立武器裝備體系；最后對體系中的模型參數和實驗參數進行配置。這一步需要學員分工協作完成。

（4）對策研究。學員小組根據自己的角色（沖突各方的指揮員）的角度，根據武器裝備的特點、敵情等方面從武器裝備運用的角度探索裝備運用的策略以及提高裝備效能的方法。例如電子戰中，不同的干擾方式、不同的干擾目標對整個作戰體系的影響，將不同的策略轉化為不同的仿真方案。endprint

（5）實驗評估。通過不同的仿真方案、仿真參數的實驗運行，對仿真結果進行對比分析，促進學生對現代戰爭中的武器裝備運用策略的思考，并撰寫研究報告。

3 案例教學平臺的構建

考慮學生的技術水平和課程教學要求，所采用的案例教學平臺必須能夠實現武器裝備建模仿真、數據采集和對比分析，同時應該使用簡便，結構靈活，使得學員能夠快速掌握其使用，集中主要精力在研究的問題上。

可以采用的案例教學平臺可分為仿真軟件類和戰爭游戲類，如MAK公司的VR-FORCE，VPI公司的STAGE，matrixgames的COMMAND NAVAL Air operations 等。這里介紹北京華如科技股份有限公司研發的通用仿真建模與仿真平臺（XSimStudio，簡稱XSIM）。XSIM包括專業模型庫，支持用戶利用已有資源直接開展專業領域的研究、論證、試驗和訓練工作；同時提供了建模框架和應用框架，支持用戶進行模型和應用的定制。其主要功能如下：[8]

（1）模型設計。提供公共的模型框架和建模規范，支持組件化的開發模式，用于輔助開發系統所需組件模型。

（2）仿真驅動。提供規范的軍事模型框架和作戰流程框架，根據想定內容集成、驅動各領域模型，通過時間管理、戰場管理和環境管理等服務調度各軍兵種模型的運行和交互。

（3）管理控制。支持仿真想定多方案多樣本的分布式運行；支持云端節點管理，包括運行環境部署、系統狀態管理及軟件遠程啟動。

（4）模型組件庫。提供飛機、雷達、艦船、導彈等功能級實體模型組件，以及空中作戰、地面火力打擊等戰術規則類行為模型組件等，可供用戶選配使用。

（5）想定編輯。將作戰行動方案、戰術意圖轉化為仿真方案，為分析、優化、統計提供支持。

（6）數據統計。對仿真過程和結果數據進行處理和統計，以圖表方式直觀地展示出來，為在線和事后分析、回放提供支撐。

由于XSIM提供了豐富的模型庫，學員主要工作是使用想定編輯功能，通過左側的模型組件庫中選擇使用的模型組件，拖動到右側的編輯窗口中，并進行簡單的配置后即可形成仿真方案，并展開案例研究。

4 結束語

案例教學有助于提高學習興趣，培養自主學習能力，優化課堂教學，是提高教學質量的重要手段。目前采用軟仿真手段實施課程案例教學，沒有和實際裝備相結合，以及學員的建模仿真能力，導致仿真可信度不高，可以通過課程教學成果的積累不斷進行修改完善。通過仿真推演過程，可以讓學生理解武器裝備結構、指揮體系、指揮流程、兵力部署等關鍵要素，促進對技術轉化為戰斗力的思考。

參考文獻

[1] 李春立.信息化教學模式導論[M].北京：軍事科學出版社，2012.

[2] 周道雷，周振擇，魏軍儒.軍事案例教學創新研究[M].北京：軍事誼文出版社，2009.

[3] 王瑞.美軍院校開展管理案例教學的理論探究[J].高等教育研究學報，2013.36（2）：68-71.

[4] 解水芬，張樺，陳煒鋼等.與Seminar相融合的案例教學法[J].繼續教育，2015（2）：21-22.

[5] 郭巍，常翔，李進全.航空裝備教學中應用案例教學法的思考[J].海軍院校教育，2014.24（3）：53-54.

[6] 張復春，都雁中，王慧.以案例教學提升航空理論教學有效性[J].空軍航空大學學報，2013.6（4）：24-26.

[7] 譚東風，朱一凡，戴長華等.武器裝備系統概論[M].北京：科學出版社，2015.

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