基于OBE教育理念的《军事运筹学》教学改革思考

来源 :中国军转民·下半月 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ffcsyangchh
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  摘要:聚焦以“学”为中心的OBE教育理念自提出以来,就受到了人们的重视,现已被工程教育专业普遍认可,人们也在逐渐探索将其融入到应用型学科的课程建设中。《军事运筹学》作为一门综合应用性较强的学科,在课程建设上还存在诸多问题亟待解决,引入OBE教育理念,为解决这些问题提供了基本的理论方法指导,也为《军事运筹学》教学改革提供了新方向。
  关键词:军事运筹学;教学改革;OBE教育理念
  0 引言
  近十几年来,高等教育改革的步伐从未停止,主流的改革方向从关注“教”转向关注“学”,聚焦以“学”为中心,突出以学生为主。被工程教育专业认可的OBE(Outcomes-based Education)教育理念,自1981年被Spady等人提出后,逐渐被人们接纳认可[ 1 ]。OBE是成果导向教育的简称,这种教育理念强调以学生为中心,突出个性化教学,完全打破了传统课堂中,以教师和教材为中心。《军事运筹学》是一门在战争中逐渐成长起来的学科,融合了数学、计算机、系统工程、军事训练、战略战术等学科,为军事人员在军事活动中提供决策理论、方法和技术支撑,传统的《军事运筹学》教学以“教”为主,未能充分发挥学员学习的主动性。在军校高等教育改革的大背景下,OBE 教育理念也逐漸融入到军校教学中,本文将基于 OBE 教育理念探讨《军事运筹学》课程的教学改革思路。
  1 OBE教育理念概述
  OBE教育理念的核心在于所有的教学设计和教学实施的最终目的,是学生在经过教育之后,能够取得怎样的学习成果,能获得什么样的能力以及能够做什么,并利用预期要实现的学习成果来反向设计课程模式,展开教学活动。因此,OBE关注5个问题:①想让学生取得什么样的学习成果?②为什么要让学生学得这些学习成果?③如何有效地帮助学生取得这些学习成果?④如何知道学生已经取得了这些学习成果?⑤如何保障学生有效地取得这些学习成果?这5个问题分别对应了教学目标、需求分析、教学策略、教学评价、教学改进,贯穿整个教学过程,形成了一个完整的教学闭合链路,也充分体现了OBE教育理念以“学生”为中心的指导思想。
  2《军事运筹学》教学现状分析
  2.1 教学目标落实失衡
  OBE认为课程教学目标要对人才培养目标、毕业要求起到支撑作用。在高等教育阶段,《军事运筹学》在知识层面的教学目标为:掌握军事运筹学的基本思想和方法,培养通过建立数学模型解决实际军事问题的能力;在情感态度与价值观层面,是培养学员形成科学分析、探索、创新研究和优化军事活动问题的思维和能力。在实际教学中,教员往往会过于重视知识层面的教学目标,忽视培养学员达成情感态度与价值观层面的的目标,重知识传授、轻能力培养,重公式推导、轻思考迁移,导致教学目标落实失衡。
  2.2教学方式仍以“教”为主
  OBE主张采取灵活的教学方式展开教学,以学生为中心,多种方法并用。学习该课程需要一定的高等数学、线性代数和概率论基础。在教学过程中,教员往往比较注重概念、定义介绍和解题技巧讲解。教学方法多以讲授法为主,教学形式不灵活,师生之间的交流互动少,学员对课堂上的军事案例和问题思考不深,不利于培养学员的应用能力和创新思维。
  2.3 教学内容设计不科学
  在教学内容上,OBE强调反向设计科学的教学内容。军事运筹学的内容体系丰富,涵盖军事活动的各个方面,例如后勤保障、作战决策、目标搜索等。选择教学内容时,容易陷入为了突出课程本身特色而选择课程内容的误区,忽略学员真正的学习需求。在教材更新上,部分前沿的研究成果没有及时地、成体系地整合到教材中,以“研”促学的教学观念不强。此外,教材中的部分教学案例虽然都来源于军事活动,但与现代化军事活动贴合不够紧密,为战育人导向不突出。
  2.4 课程评价方式有待改善
  课程评价是OBE的关键一环,它是检验学员是否完成教学目标的有效途径,《军事运筹学》的课程评价多以形成性评价和终结性评价结合为主,形成性评价主要以学员平时上课表现、完成作业情况、章节测试、小论文成绩、期中考试等作为参考,占比大概为20%~30%,终结性评价主要为期末考试成绩,占比在70%~80%之间。由于终结性评价占比较大,课程本身理论性较强,很多学员甚至认为这是一门数学课,觉得枯燥乏味,容易导致学员出现畏惧心理,学习积极性不高。
  3 基于OBE教育理念的《军事运筹学》教学改革
  3.1 制定清晰的教学目标
  学习成果是OBE教育理念的起点,也是终点,其体现在课程上就是教学目标,教学目标制定要着眼“需求”出发,根据“需求”制定目标。首先从学员、教员、部队、院校等多方面展开深入调研,根据个人发展诉求、专业发展需求、部队调研需求、院校办学需求等方面制定人才培养目标。进一步,根据人才培养目标制定专业培养目标,再结合军事运筹学课程特色,以及后续课程教学需求,以专业培养目标为依据制定课程教学目标。从人才培养目标到课程教学目标,由上至下,每一级目标都要对上一级目标形成支撑。以OBE教育理念为指导,形成的军事运筹学课程目标如图1所示。
  3.2 反向设计合理的教学内容
  教学内容设计要以专业培养目标为导向,以各内容对专业培养目标的贡献度为参考,精选教学内容。军事运筹学各模块内容相对独立,在设计教学内容时,往往是以模块为单位,先建立基本概念定义,再延伸出各个内容分枝。因此,首先要确定选择哪些模块进行教学,具体来说先筛选对专业培养目标贡献度高的模块,设计好底层内容结构;再结合学员的学习基础,精选各模块分支中的方法理论,搭好内容框架;进一步,融入精心设计的军事案例,丰富教学内容。
  在内容设计过程中要注意以下几点:一是课程内容设计不宜过多,注重“够用”“实用”,军事运筹学内容体系丰富,在课程内容设计上不可能面面俱到,应着眼于抓经典,抓重点,体现课程特色,内容设计要有助于学员建立运筹优化的思维。二是课程内容设计要满足学员需求,课程本身理论定义、定理、推导多,内容抽象,要根据学员的学习基础设计各模块的内容,以线性规划为例,学员很难理解单纯形法的求解原理,在内容设计上,可不对其原理进行推导,通过具体实例来介绍单纯形法的求解步骤,进一步再通过设计线性规划实践课,让学员学会利用计算机工具更快捷地对单纯形法进行求解。三是多些应用案例,虽然我院课程组在内容设计上进行了一定程度的简化和改进,但是依旧有不少学员表示阅读教材有一定的困难,因此在内容设计上尽可能多些应用案例,便于学员理解掌握。四是课程内容设计要与时俱进,这主要体现在理论方法和课程案例上,信息技术的发展使得作战开始向信息战、电子战转变,军事运筹学在这方面也有了一些前沿的理论成果,要及时地把这些理论成果融入到课程内容中去,此外,课程案例也要及时更新,尤其是案例中的一些武器装备性能参数,不要给学员造成误导。   3.3 灵活应用多种有效的教学方法
  在教学设计上,结合《军事运筹学》课程特点,灵活应用多种教学方法[ 2 ],例如案例式教学、问题启发教学和角色模拟法等。案例教学法教学实施形式比较丰富,例如讲解式、辩论式、讨论式等,案例教学法对教员的要求比较高,不仅要对教学内容和案例背景非常熟悉,还要有丰富的军事知识储备,能够应对各种突发情况,在兰彻斯特方程专题中,为了更好让学员理解掌握兰彻斯特方程的推广模型——有兵力增援和非战斗减员模型,采取案例教学法的方式,利用该模型对硫磺岛战役的历史资料数据进行分析验证,让学员体会到学有所用。问题启发教学能让学员主动思考问题,解决问题,真正融入并参与到课堂中。使用问题启发教学方法进行教学时,尤其要注意问题的设置和问题出现的时机,问题的情境设置要有启发性、趣味性,贴近学员实际,可以是近期的热点问题,也可是学员任职过程中可能碰到的情境问题,还可以是学员日常生活训练问题。问题难度要适中,这样才能最大程度激发学员求知欲,吸引学员注意力。角色模拟法在《军事运筹学》中的应用是让学员通过角色模拟的方式,更加深刻掌握和理解军事运筹学的思想和原理,增加课堂的趣味性,例如在博弈论专题中,利用角色模拟法让学员对博弈问题进行博弈,体会真实情境中的博弈过程,感受多人博弈的思维碰撞,能够更好地幫助学员理解博弈论专题中的博弈思想,培养博弈思维。在教学过程中,往往可以结合多种教学方法实施教学,丰富教学形式,例如案例教学法结合问题启发教学法、案例教学法结合角色模拟法、讲授法结合问题启发教学法等形式。


  3.4 引入实验课教学
  在《军事运筹学》授课过程中,很多学员反映,部分数学模型求解方法太复杂,步骤多,例如规划问题的求解、层次分析法求解等。对实际问题建立好了模型之后,对模型求解束手无策。到目前为止,对于军事运筹学中的大部分数学模型,都有成熟的实验平台或者实验软件可以进行求解,这为实验课引入军事运筹学课堂教学提供了教学基础。
  实验课上结合实际的军事问题,让学员对军事问题建立好了数学模型之后,先自己动手对模型进行求解,进一步利用软件进行求解验证结果,体会完整的解决实际问题的方法和思路。当学员掌握了基本的理论和方法之后,再鼓励学员利用实验软件来进行分析计算。较为常用的军事运筹学实验软件有EXCEL、LINGO和MATLAB[ 3 ]。EXCEL操作简单,适合没有编程基础的学员,其规划问题求解模块和数据分析模块以加载项的形式嵌入在EXCEL中,规划问题求解模块可以快速求解线性、非线性、整数规划问题。LINGO是一款专门用于求解优化问题的软件,主要用于求解大型线性、非线性、整数规划问题,其数学模型输入方式简练直观,适合作为教学软件,在部分教材中,LINGO被用来当作专门的教学软件。MATLAB是一款数学软件,功能强大,集可视化分析、数值计算、模拟仿真等功能于一身,但MATLAB使用起来有一定的难度,要以编程语句的形式输入并求解数学模型,没有编程基础的学习者使用起来有一定的难度。课堂上鼓励学员根据个人实际选择实验软件,促进个性化发展。
  3.5 构建更为合理的教学效果评价方式
  在教学评价上,OBE强调运用多元评价方法,军事运筹学的教学目标不仅仅是掌握理论知识,也注重培养分析、解决实际军事问题的能力,仅将课程期末考试的成绩和平时表现作为评价标准,很难全面体现学员能力提升和知识迁移的过程[4-5],应当在考核中加入体现能力提升的评价方式,例如,在每个专题学习完后,可以给出一些较为经典的军事案例,或者用一些经典案例融合多个专题内容,让学员进行合作研究,以小组课程论文或者小组报告的形式提交方案。此外,实验课的实验报告也可以作为一项评价指标。积极鼓励学员参加军事建模大赛、学科竞赛,并设置有效的奖励机制,通过比赛的形式让学员反思自身不足,找差距、补短板,锻炼解决军事问题的综合能力。
  对于最终的课程考核,可以采取半开卷的形式,基础理论部分采取闭卷的形式,主要考查对基本理论方法的掌握程度,综合应用部分采取开卷的形式,学员可以利用多种资源,例如网络、书籍等查询资料,并利用实验软件求解军事问题,考查学员的综合应用能力。通过多元评价方法,不断发现教学过程中存在的问题,用以改进教学效果。
  3.6 开发更加丰富的配套学习资源
  从学员反映的情况来看,大部分学员对于理论方法学习起来有困难,利用微课来帮助学员进行课前预习或者课后消化较为合适。但是,目前现有的微课资源不仅很难与本校的教学内容相符,也很难满足学员的需求。因此,基于自身的课程体系和特点,进行课程微课建设是有必要的。制作微课时,要注意将知识点进行合理拆分,精简内容,突出重点、难点,系统筹划,构建有机的微课课程体系。
  个性化教学是OBE主张的教学观点,由于教学对象中既有通过全国统一高考考入军校的学员,也有通过部队高考考入的学员,他们的学习基础往往相差较大。因此,也可以借助其他网络教学平台,比如精品慕课、案例库、课外阅读资料,学员可以不受时间、空间限制,随时随地进行自主学习,提高学习效果。此外,教研室还可以组织编写课后习题集、综合案例集和实验课指导书等教学资料供学员学习,也可以设计教具、仿真实验软件[6]帮助学员理解课堂内容,通过配套的学习资源丰富学习形式。
  4结束语
  以“学”为中心逐渐成为高等教育的主流方向,OBE教学理念相比传统教学理念更加突出学员为主体的教学地位,更注重能力养成。《军事运筹学》课程作为一门综合性、实用性较强的课程迫切需要引入新的教学理念来进行课程改革,解决学员在学习过程中遇到的困难和瓶颈,帮助学员养成主动构建自身的知识体系的能力,提升对军事问题进行决策、优化的能力。做到既要有效“输入”,也要高效“输出”。
  参考文献:
  [1] 李培振,张波,单伽锃,等.基于OBE理念的课程考试及其评价研究[J].教育教学论坛,2019(13):83-85.
  [2] 邱小秦,张凤双,张雅茜,等.运筹学课程教学改革探究[J].西部素质教育,2019,5(8):190,194.
  [3] 宁雪梅,赵玉英,岳瑞锋.运筹学课程增设实践教学环节的探索[J].大学教育,2020(10):117-119.
  [4] 冯卉,商长安,郭蓬松.军校运筹学教学问题与教学模式优化探讨[J].课程教育研究,2020(4):256.
  [5] 王建江,王昊冉,刘进.大数据和人工智能时代军事院校本科生《运筹学》教学模式探索[J].教育现代化,2020,7(49):75-78.
  [6] 李锋.计算机仿真在运筹学优化算法教学中的应用——以偏粒子群算法为例[J].实验室研究与探索,2019,38(3):95-100.
  (作者简介:温鸿鸿,中国人民解放军陆军步兵学院助教,硕士,研究方向为军事运筹)
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