趙登虎
【摘要】以軍事數學建模活動為契機,改造學員的學習模式和創新型人才的培養模式;利用軍事數學建模競賽平臺,著實提高軍校學員的軍事與科技素養;推動我軍作戰理論建設向工程化、精確化、標準化、模型化轉變.
【關鍵詞】軍事建模;數學模型;科技素養
為深入貫徹習主席強軍目標重大戰略思想,落實中央軍委《關于提高軍事訓練實戰化水平的意見》精神,在全軍營造定量化分析和解決問題的氛圍,增強廣大干部的數學意識,扎實推動作戰理論建設、深化院校教學改革,切實提高各級指揮員指揮現代化戰爭的能力,推動數學技術向軍事領域的滲透,著眼培養軍校學員的科學思維、創新意識和團隊精神,提高學員的綜合分析能力、信息處理能力和運用數學技術解決軍事問題的能力.
一、以軍事數學建模活動為契機,改造學員的學習模式和創新型人才的培養模式
從2010年開始,每年舉辦軍隊院校軍事數學建模競賽.通過軍事數學建模競賽牢牢把握住培養學員的科學思維、創新意識和團隊精神,提高學員的綜合分析能力、信息處理能力和運用數學技術解決軍事問題的能力這一宗旨,并自始至終予以貫徹.
(一)以軍事數學建模為轉機,培養學員的自主學習能力
軍事數學建模所涉及的內容很廣,大多是軍事實戰中的鮮活問題,極易引發學員的好奇心和解決問題的欲望.由于解決此類問題用到的知識面比較寬,不但包含了較廣泛的數學基礎知識和各種數學方法技巧,而且還會遇到各種各樣的軍事實際背景.對那些他們以前沒有接觸過的東西,可以通過軍事數學建模的實踐為學員搭建一個通過自己查找、閱讀、分析、消化及相互討論解決問題的學習平臺,使學員在實踐中學會學習.
(二)以軍事數學建模為引導,培養學員的科學思維能力
軍事數學建模是一種創造性的思維過程,無論問題的分析、模型的建立、問題的求解還是解的分析與檢驗,沒有科學的思維方式是不可能完成的.建模的過程大體都要經過分析與綜合、抽象與概括、比較與類比、系統化與具體化的階段,它沒有統一的模式,也沒有固定的方法,其中既有邏輯思維,又有直觀思維.因此,在軍事數學建模的教學實踐中,可以以數學建模為引導,培養學員的科學思維能力,使學員在實踐中學會思維.
(三)以軍事數學建模為手段,培養學員解決軍事難題的能力
軍事數學建模的內容取材于軍事問題,方法結合于軍事實情,結果應用于軍事實際,是發現新事物、認識新規律、創造新方法、開拓新領域、解決新問題的創造性過程.我們積極探索教學內容、教學方法以及軍事數學建模競賽活動的培訓的具體實施細則,使得軍事數學建模課程的教學和軍事數學建模活動能夠開發學員的創造能力,使學員在面對錯綜復雜的實際軍事問題時,具有敏銳的觀察力、洞察力以及豐富的想象力,使學員在創新中學會創造.
例如,要想要在戰場上爭取絕對的優勢就必須在領受任務之后迅速做出決定,安排發射裝置作戰規劃,實現最優戰斗效果;迅速判斷并對發射地點選擇,合理安排發射裝置分配方案,確保完成打擊目標任務的同時保證車輛安全性和機動性,減少機動時間即暴露時間,增加作戰任務的隱蔽性.
二、充分利用軍事數學建模競賽平臺,著實提高軍校學員的軍事與科技素養
隨著指揮系統、戰場環境、作戰模式、武器裝備和軍事保障的日趨復雜,對軍事活動的精準性、時效性和可操作性的要求日益提高.應用現代數學理論、計算方法和仿真技術,對軍事領域復雜問題構建模型、構造算法進行定量分析和綜合評估,從而為軍事決策提供量化依據,是信息化條件下聯合作戰的迫切需要.
(一)通過建立模型來掌握軍事活動的規律性
軍事數學建模開放性.軍事數學建模競賽考查的是參賽者的綜合知識和解決實際問題的能力,雖無法照搬已有的題目和做法,但可以最大限度地拓寬學員的思路,發揮學員的創造力.學員從大量的文獻中去攝取解決問題的思想和方法,發現問題的本質,創造性地提出解決問題的方法.非常有利于學員優化知識結構,鍛煉和挖掘思維潛力,提升處理、解決實際問題的才能,能夠培養發散思維能力,發揮創造潛力,更重要的是能夠培養與他人合作的意識和能力,錘煉并且形成對學員成長成才至關重要的團隊精神.這也恰恰是我們作為文科院校更應該參加這類競賽的意義所在,既是學院為學員爭取的寶貴機會和搭建的成長舞臺,也是學院開拓創新,開辦創新型教育的一次成功實踐.
現代戰爭是復雜的.首先,戰爭空間已從過去的陸、海、空三維作戰擴大到太空、電磁等高維作戰空間;其次,作戰系統是典型的非線性復雜系統,由許多具有自主特性且相互作用的子系統和要素所組成;第三,戰場環境的多變性、武器發展后果的不可預測性以及戰爭現象的不可重復性,使得現代戰爭充滿了不確定因素.通過數學建模的方式,找出其中的規律性,將有助于提高軍事決策評估的科學性,使自己立于不敗之地.
(二)通過科學決策來增加軍事活動的有效性
把以知識原理為中心教學模式轉變為以問題為中心的教學模式.由于構造的模型必須驗證,因而,教員、學員必須進行實際背景調查,使學員自覺在課堂內外主動思考,這就自然形成以實際問題為中心的教學特點.改變教員一人講授的傳統方法.采取教員講授并啟發學員提問討論的方法.
由于數學模型課著眼解決軍事實際問題,而軍事實際問題往往又是一個新的課題,因而,教員把問題背景敘述清晰,并講清一種解決問題的途徑和方法,提出可能的幾種方案,指導學員討論并建立數學模型.這樣學員思考、提問和討論的機會多了,既活躍了教學環節又調動了學員學習研究的主動性.
現代戰爭瞬息萬變,其高要求的時效性讓單純的“人腦”決策顯得力不從心.借助于人工智能輔助的人機交互結合的決策,從海量數據中辨別虛假信息、挖掘有用信息、剔除無效信息,不僅可保留“人腦”的直覺、靈感及經驗性的思維分析,更能利用“機腦”的縝密、嚴格的量化推理,使作戰指揮更加科學,更好地掌握戰場全局,提高作戰效能.
(三)通過數學的應用來檢驗軍事數學建模活動的嚴謹性
訓練學員的思維能力.學會用數學技術解決一些實際軍事問題,即數學的實用性.教員在授課過程中,深入淺出把數學的廣泛性、實用性以及數學和文化的關系等知識融入教學中,讓學員體會到數學的用處,從而提高學習興趣,達到主動學習數學的目的.數學是一門嚴謹的演繹學科,它的嚴謹性訓練了學員的思維能力,軍事數學建模過程就是培養文科學員思維能力的過程.每個人都有一個思維定式,在思維不受到新干擾的情況下,人們依照既定方向或方法去思考,在出現新干擾時,思維靈活的學員解決問題游刃有余,定式思維的學員不易改變思維方向,也不能從多角度全面地整體地看問題.因此,數學的嚴謹正是訓練了學員的思維能力,改變其思維定式,引導他們走向靈活的思維方式.
三、軍事數學建模競賽的意義
軍事數學建模競賽對推動我軍作戰理論建設向工程化、精確化、標準化、模型化轉變,促進運用定量分析方法解決部隊作戰訓練和建設管理中的重難點問題,進一步深化任職教育教學改革,培養提高各級指揮員指揮現代化戰爭的能力,具有重要意義.
1.培養學員創新意識和創造能力、學員快速獲取信息和查閱資料的能力.
2.培養學員處理大數據分析能力,學員在紛繁復雜的數據中尋找規律,運用合適的數學技術,對問題進行有效的分類,鍛煉了學員掌握數據處理能力.
3.培養學員處理政工類數據量化問題的能力,如軍隊保密風險評估與控制策略問題、輿情信息的傳播規律與效應、軍人心理健康衛生狀況的評價等問題如何量化.
4.培養學員軍事科技與武器裝備應用能力,如潛艇突破反潛封鎖區域、導彈火力打擊任務分配和直升機反潛搜索方案等等問題,學員將平時學習的軍事高科技和武器裝備知識運用到軍事數學建模中來,同時提高了學員的軍事素養和科技素養.
5.培養學員邏輯思維能力、開放性思考方式及計算機信息處理能力與編程技能.同時培養學員團隊合作意識和團隊合作精神,真正體會到“三人同心,其利斷金”.
【參考文獻】
[1]N K Jaiswal.軍事運籌學——定量決策[M].盧均,譯.北京:電子工業出版社,2015.
[2]方道元,韋明俊.數學建模——方法導引與案例分析[M].杭州:浙江大學出版社,2010.