研究型教學在“戰(zhàn)場環(huán)境概論”課程中的實踐

張洪波，湯國建

(國防科學技術(shù)大學　航天科學與工程學院，湖南　長沙　410073)

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研究型教學在“戰(zhàn)場環(huán)境概論”課程中的實踐

張洪波，湯國建

(國防科學技術(shù)大學航天科學與工程學院，湖南長沙410073)

摘要：“戰(zhàn)場環(huán)境概論”是為提高學員的聯(lián)合作戰(zhàn)指揮能力而開設(shè)的一門科技基礎(chǔ)課程，具有知識點多、軍事與技術(shù)緊密結(jié)合、綜合性強、實踐性強的特點。在教學過程中采用了研究型教學方法，從武器裝備關(guān)鍵技術(shù)、武器裝備綜合應(yīng)用、聯(lián)合作戰(zhàn)案例三個層次設(shè)計課程課題，取了良好的效果。本課程的實踐經(jīng)驗對概論性、軍事性課程開展研究型教學具有參考意義。

關(guān)鍵詞：研究型教學；聯(lián)合作戰(zhàn)；戰(zhàn)場環(huán)境

聯(lián)合作戰(zhàn)指揮人才培養(yǎng)是當前我軍人才培養(yǎng)的重中之重和戰(zhàn)略抓手，是贏得未來信息化條件下聯(lián)合作戰(zhàn)勝利的重要保證。習近平同志根據(jù)當前的國際國內(nèi)形勢，提出“要按照能打仗、打勝仗的要求，把聯(lián)合作戰(zhàn)指揮人才、新型作戰(zhàn)力量人才培養(yǎng)作為重中之重，緊緊抓在手里，不斷抓出成效”。軍委和總部下發(fā)的《2020年前軍隊人才發(fā)展規(guī)劃綱要》中也提出，要“以聯(lián)合作戰(zhàn)指揮人才、信息化建設(shè)管理人才、信息技術(shù)專業(yè)人才、新裝備操作和維護人才培養(yǎng)為戰(zhàn)略抓手，加快實現(xiàn)關(guān)鍵領(lǐng)域人才建設(shè)局部躍升”。

為加強聯(lián)合作戰(zhàn)指揮人才培養(yǎng)，國防科技大學于2011年開設(shè)了聯(lián)合作戰(zhàn)科技基礎(chǔ)課程——戰(zhàn)場環(huán)境概論。課程內(nèi)容涉及陸、海、空、天各類自然戰(zhàn)場環(huán)境，將地球物理學、大氣科學、海洋科學、空間科學的基本概念和基本規(guī)律融入其中，使學員具備分析聯(lián)合作戰(zhàn)中復雜戰(zhàn)場環(huán)境的能力。課程具有知識點多、軍事與技術(shù)結(jié)合緊密、綜合性強、實踐性強的特點，在授課過程中為提高學員運用所學知識解決問題的能力，采用了研究型教學模式，使學員從問題研究中掌握相關(guān)知識，培養(yǎng)綜合實踐能力，提高聯(lián)合作戰(zhàn)指揮的素質(zhì)。

一、課程的特點

自上世紀90年代的海灣戰(zhàn)爭起，人類社會的戰(zhàn)爭形態(tài)進入信息化條件下的聯(lián)合作戰(zhàn)階段。與之相對應(yīng)的，是戰(zhàn)場環(huán)境的急劇擴大化和復雜化。戰(zhàn)場的空間范圍急劇擴展，雖然作戰(zhàn)地區(qū)是局部的，但與之相關(guān)的環(huán)境因素卻可能是全球性的。同時，在聯(lián)合作戰(zhàn)中陸、海、空、天、電磁、網(wǎng)絡(luò)等戰(zhàn)場環(huán)境相互聯(lián)系、相互作用，形成一個更為緊密的有機整體。戰(zhàn)場環(huán)境對聯(lián)合作戰(zhàn)的作戰(zhàn)人員、作戰(zhàn)裝備、軍事行動等各個方面都有非常重要的影響，因此了解戰(zhàn)場環(huán)境的基本特性是未來聯(lián)合作戰(zhàn)的指揮員需要必備的素質(zhì)之一。

開設(shè)“戰(zhàn)場環(huán)境概論”課程的目的就是要提高學員在聯(lián)合作戰(zhàn)中對戰(zhàn)場環(huán)境的認識和利用水平，包括了解各類戰(zhàn)場環(huán)境的要素組成，掌握戰(zhàn)場環(huán)境對作戰(zhàn)人員和武器裝備的影響機理，能夠運用所學的知識分析解決作戰(zhàn)行動中運動的各種問題等。課程內(nèi)容包括地球物理基礎(chǔ)(陸戰(zhàn)場環(huán)境)、地球大氣、氣象、海洋、太空等各類戰(zhàn)場環(huán)境。

“戰(zhàn)場環(huán)境概論”課程有以下三個特點。一是知識點多、知識體系寬泛。課程內(nèi)容涉及地球物理學、大氣科學、氣象學、軍事地形學、海洋科學、空間科學、系統(tǒng)科學等諸多學科門類。每類戰(zhàn)場環(huán)境中又涉及很多知識點，比如氣象學就包括太陽輻射、氣壓帶、季風、氣團、氣旋與反氣旋、鋒、降水、水汽凝結(jié)、氣象病、冷云催化降水、暖云催化降水等知識點。如果每一類戰(zhàn)場環(huán)境按照知識點逐個講授的話，學員很容易形成碎片化的概念，無法從整體上把握戰(zhàn)場環(huán)境的綜合性。二是軍事與技術(shù)的緊密結(jié)合。這個特點是由于在戰(zhàn)場中廣泛使用各類高技術(shù)武器裝備而出現(xiàn)的。在冷兵器和熱兵器早期的時代，戰(zhàn)爭指揮員僅根據(jù)掌握的軍事知識就可以對戰(zhàn)場環(huán)境權(quán)衡利弊，而在聯(lián)合作戰(zhàn)中則不然。比如，現(xiàn)代航空武器中大量使用的精確制導彈藥都要采用光學或紅外導引頭，風沙、云層、降水都會使彈藥的作戰(zhàn)效能大幅降低，這與大氣的光學傳輸特性密切相關(guān)。如果指揮員不了解相關(guān)技術(shù)，僅根據(jù)軍事指揮的知識調(diào)動航空兵作戰(zhàn)，無疑會使作戰(zhàn)效果受到影響。三是綜合性強、實踐性強。聯(lián)合作戰(zhàn)的指揮員要有大戰(zhàn)場、綜合戰(zhàn)場、復雜戰(zhàn)場的觀念，要能夠?qū)㈥懞？仗旄黝悜?zhàn)場環(huán)境綜合考慮，要能夠根據(jù)聯(lián)合作戰(zhàn)的戰(zhàn)場態(tài)勢做出判斷，提出具有可操作性的戰(zhàn)場環(huán)境保障計劃書，這些能力都不是通過傳統(tǒng)課堂講授的方式能夠培養(yǎng)的。

二、研究型教學模式的特征

研究型教學模式[1-2]，是將科學研究的基本要素、基本環(huán)節(jié)滲透到教學中，讓學生在獨立的探索、思考和實踐的研究過程中吸收知識、應(yīng)用知識、創(chuàng)新知識，提高學生的素質(zhì)、培養(yǎng)學生創(chuàng)造能力和創(chuàng)新精神的一種教學模式。

國外很早就出現(xiàn)了研究型教學的提法。早在19世紀初，德國教育家洪堡就提出“教學與科研相統(tǒng)一”的觀點，并在柏林大學實踐成功。之后，許多大學紛紛把科研引入教學，形成研究型教學模式，構(gòu)筑研究型大學。研究型教學真正受到廣泛關(guān)注是在20世紀末期[3]，1998年美國的博耶報告《重建本科教育——美國研究型大學的藍圖》中，明確指出要把研究型教學作為本科教學的要求，自此引發(fā)研究型教學的熱潮。國內(nèi)關(guān)于研究型教學的研究和實踐主要來自于對國外的跟蹤，2010年之前[4-5]主要側(cè)重于對教學理論、教學方法、實施方式等理論方面的研究，近幾年[6-8]則側(cè)重于研究型教學模式在具體課程中的實踐探索。

研究型教學模式的特征主要有在四個方面。一是學生在教學活動中占主體地位，教師在教學活動中發(fā)揮主導作用。學生不再是教師講授知識的被動接納者，而是在教師的指導下，通過對問題的研究、探索主動掌握相關(guān)知識。二是教學目標更加多樣性。學生除了掌握相關(guān)知識外，通過解決問題體驗研究過程、掌握研究方法、學會團隊配合、發(fā)掘新的知識都成為教學的目標。三是實施過程中，教學手段更加豐富、教學組織形式更加靈活。除了課堂講授的傳統(tǒng)方式外，還可以通過案例教學、小組研討、實地見學等方式開展教學。四是更加注重實踐性。研究型教學強調(diào)理論與實際的聯(lián)系，特別注重所學知識的運用能力。研究型教學雖也要求掌握相關(guān)的知識和技能，但更強調(diào)用學到的知識創(chuàng)造性地解決問題。

三、課程研究型教學的實施方式

針對“戰(zhàn)場環(huán)境概論”課程的特點，同時考慮到課程授課時間短(28學時)的限制，為達到教學目的，我們在授課過程中采用了研究型教學模式，通過設(shè)計“以武器裝備的關(guān)鍵技術(shù)/應(yīng)用問題串聯(lián)知識點、以某種武器裝備的綜合應(yīng)用問題熟悉某類戰(zhàn)場環(huán)境、以聯(lián)合作戰(zhàn)綜合案例設(shè)計提升實踐能力”的階梯式課程研究課題，使學員在課題研究中對所學知識達到知曉、內(nèi)化、綜合應(yīng)用的水平。課程的整體設(shè)計如圖1所示。

圖1　課程研究型教學整體設(shè)計方案

(一)以武器裝備的某項關(guān)鍵技術(shù)/應(yīng)用問題串聯(lián)知識點

針對課程知識點多、知識體系寬泛的特點，在課程知識點的引入、講解、分析和應(yīng)用中都以某種武器裝備的關(guān)鍵技術(shù)/應(yīng)用問題為主線，將知識點串聯(lián)起來。在每一種戰(zhàn)場環(huán)境的教學中，都結(jié)合裝備的技術(shù)或應(yīng)用問題來引入相關(guān)知識點，并與經(jīng)典的戰(zhàn)例相結(jié)合，以戰(zhàn)例為引導對知識點進行分析和講解，讓學生體驗如何應(yīng)用相關(guān)知識來分析武器裝備應(yīng)用中的問題，最后再讓學生應(yīng)用知識點來分析戰(zhàn)例。例如，地球物理基礎(chǔ)中的地球重力場一直是教學的重難點問題，涉及引力位、重力位、球諧級數(shù)、大地水準面、重力異常、垂線偏差等諸多抽象難懂概念。我們注意到這些概念可以用彈道導彈的快速發(fā)射和精確制導問題串聯(lián)起來，便在這節(jié)教學的一開始先引入設(shè)問：現(xiàn)在洲際彈道導彈的射程可達10000km，而精度最高的圓概率偏差小于100m，為達到這樣的精度需要考慮哪些戰(zhàn)場環(huán)境要素？以這個問題為主線，先介紹導彈飛行和導航制導的基本原理，再引入地球重力場的描述，進一步從導彈的精確制導引入重力異常和垂線偏差的概念及其影響。在教員的引導下，通過與學員共同研究這個問題，不僅達到了掌握知識點的目的，而且通過實例切實了解了地球重力場這種環(huán)境要素對武器裝備的影響。

(二)以某種武器裝備的綜合應(yīng)用問題研究某類戰(zhàn)場環(huán)境

針對課程軍事和技術(shù)緊密結(jié)合的特點，為提高學員綜合應(yīng)用知識的能力，在每一種戰(zhàn)場環(huán)境的教學中，課前會布置一個難度較大的、帶有研究性質(zhì)的大作業(yè)，作業(yè)內(nèi)容涉及某種武器裝備的綜合應(yīng)用或者某個經(jīng)典戰(zhàn)例戰(zhàn)術(shù)層面的方案選擇問題。學員課后通過資料調(diào)研、分析總結(jié)，寫出研究報告并在課堂討論(部分學員)，老師加以指導后修改報告并提交。圖2所示是針對各類戰(zhàn)場環(huán)境設(shè)計的裝備綜合應(yīng)用問題。例如在氣象環(huán)境的教學中，一開始我們就給學員提出二戰(zhàn)中日本海軍偷襲珍珠港時的作戰(zhàn)路線選擇問題，要求學員在課后分析日本海軍選擇南航線和北航線會給部隊行動和作戰(zhàn)帶來什么影響。學員通過對該問題的分析，不僅綜合應(yīng)用了大氣環(huán)流、西風帶、信風帶、氣候類型、氣象對軍事活動的影響等技術(shù)方面的知識，還用到了在作戰(zhàn)中要充分利用環(huán)境因素達成作戰(zhàn)的突然性等軍事知識，實現(xiàn)了軍事和技術(shù)知識的綜合應(yīng)用。

(三)以假想的聯(lián)合作戰(zhàn)案例設(shè)計提升綜合實踐能力

針對課程綜合性、實踐性強的特點，我們結(jié)合我國周邊的熱點問題，設(shè)計了5個假想的聯(lián)合作戰(zhàn)案例，使學員通過對戰(zhàn)例的研究提升綜合實踐的能力。研究過程中，每6個學員組成一組，分別擔任陸軍、海軍、空軍、二炮、航天力量和情報系統(tǒng)的指揮官。要求學員根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)詳細分析戰(zhàn)場周邊的作戰(zhàn)環(huán)境，根據(jù)環(huán)境特點擬定作戰(zhàn)計劃，并根據(jù)作戰(zhàn)計劃制定戰(zhàn)場環(huán)境保障的任務(wù)書。課程結(jié)束后，針對各個戰(zhàn)例進行研討。研討時由學員組成裁判組打分，同時邀請我校軍事教員一起點評并打分，得分最高的前三名頒發(fā)獎勵。例如，根據(jù)我國南海問題，我們設(shè)計了南海奪島戰(zhàn)的假想案例。××島是南沙北部島嶼，目前被某國實際控制。島上駐有約80人的守軍，修筑有防御工事和1條機場跑道。假定島上守軍不斷對我南海漁民騷擾尋釁，扣押我漁民事件時有發(fā)生，我軍決定從某國手中奪回該島。為此成立聯(lián)合作戰(zhàn)指揮部，要求奪回××島，并能在周邊形成長期駐守態(tài)勢。學員針對該戰(zhàn)例開展研究，詳細調(diào)研了南海的氣候、水文、海底地形、水下聲道、島嶼地形等戰(zhàn)場環(huán)境要素，經(jīng)綜合研究后提出聯(lián)合作戰(zhàn)的計劃。通過對該戰(zhàn)例的研究，學員除了體會到聯(lián)合作戰(zhàn)中大戰(zhàn)場、綜合戰(zhàn)場、復雜戰(zhàn)場的含義外，還能從聯(lián)合作戰(zhàn)指揮的角度出發(fā)，體會如何最大限度利用環(huán)境發(fā)揮各軍兵種的優(yōu)勢，趨利避害，達到作戰(zhàn)效能的最大化。2014年秋季學期，作者在2個教學班開展了研究型教學模式的實踐探索。結(jié)果表明，研究型教學一方面可以提高學員學習興趣和主動性，有學員課后就反饋道，“這樣講很有意思，一下子把大氣紅外窗口、窗口對導引頭波段的選擇和裝備性能的影響都講明白了”；另一方面，學員的綜合實踐能力有了較大的提高，某些學員對假想聯(lián)合作戰(zhàn)案例的探討深度超出了作者的預期，比如有位學員針對“南海奪島戰(zhàn)”案例，把島礁的地形地貌、周邊海域的水文氣象、海底的地形及聲道情況做了十分詳盡的調(diào)研和分析，令作者不禁感嘆只要調(diào)動起積極性，學員的潛力是很大的。這2個教學班的最終平均成績也要優(yōu)于其他班。

圖2　裝備綜合應(yīng)用問題設(shè)計

四、關(guān)于研究型教學的幾點思考

在課程研究型教學的實踐中，除了體會到文獻中提到的關(guān)于教學內(nèi)容、教學方法、組織形式、教師角色、考核方式等共性的問題外，還有幾點獨特的思考。

(一)研究型教學是一種理念，而不應(yīng)局限于某種具體的形式

提出研究型教學的目的是讓學生在研究中接觸知識、掌握知識、應(yīng)用知識、創(chuàng)新知識，讓學生盡早體驗科學研究的過程、接觸科學研究的要素。本科生的研究創(chuàng)新能力畢竟是很有限的，因此更主要的是讓學生變被動為主動地去接受知識，為研究解決問題去調(diào)研資料、商討和實踐解決方案。在我們的課程實踐中，雖然學生研究問題的“主動性”在某種程度上也是被迫地，但效果要比為應(yīng)付考試而“被迫地”去學習要好，接受的程度也更深。可能在某些精英化的教學中以科學研究的形式組織課堂教學效果會更佳，比如就有學者提出，研究型教學是高水平研究型大學所特有的教學模式[9]。但在大眾化的教學中，也可以用我們這種形式組織教學，把“研究”的理念貫串到課程教學中、而在具體實施上采取靈活多樣的形式，這樣會更具有操作性。有資料表明，美國高校83%教師在課堂教學中主要采用講授法進行教學，但在整個教學過程中都滲透著研究型教學的方法[10]，這也驗證了我們的觀點。

(二)研究型教學對教師提出了更高的要求

與傳統(tǒng)的講授型教學相比，研究型教學對教師要求的提高主要體現(xiàn)在兩個方面。一是工作量大幅增加。教師除了要講授部分知識外，還要花費大量的時間來設(shè)計課程的研究型課題、指導學生開展研究工作、組織課題研討、設(shè)計和實施合理的考核方式等。我們體會到，研究型課題設(shè)計的好壞是決定研究型教學質(zhì)量的一個關(guān)鍵因素，課題除了要求能把學生需要掌握的知識蘊含到其中之外，還要兼具一定的探索性、趣味性才具有吸引力，學生參與的熱情才高，這就需要教師花費大量的心思去設(shè)計課題。二是教師在引導教學活動的過程中，要隨時準備應(yīng)對一些突發(fā)情況。打個比方，在講授型教學中，教師可以說是編劇、導演、演員三種崗位集于一身，學生主要當群眾演員，基本按照教師的設(shè)計往前走。在研究型教學中，教師除了要當好導演外，還要編寫更精彩的劇本，同時還要和學生演對手戲，隨時可能面臨一些突發(fā)情況，要求自然更高。也是因為這種原因，我們了解到許多教師不愿組織實施研究型教學，因此還需要學校在教學工作量計算、考核機制上出臺配套政策加以引導。

(三)研究型教學可以與MOOC課程形成優(yōu)勢互補

近幾年來，MOOC課程(大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程)迅速發(fā)展，給學生課下的系統(tǒng)學習提供了可能性。MOOC的優(yōu)勢主要是學生學習的時間、地點、內(nèi)容比較開放和靈活，學生可以利用課下零散的時間自主學習，且學生之間、師生之間可以通過平臺互相答疑；其不足是學生缺乏與教師交流互動的環(huán)節(jié)，除了接受知識外，大學教育中的人文精神、科學精神、學術(shù)氛圍等學生無法體驗到。研究型教學的優(yōu)勢是教師可以與學生就問題開展充分的交流討論，可以引導學生體驗科學研究的過程，體驗大學的精神；其實施的難點在于學時有限的情況下，如何完成必要的教學內(nèi)容同時又能給學生充裕的開展研究的時間。由于我國大學課堂的授課時數(shù)要遠高于國外，因此這一點表現(xiàn)得更為突出。由MOOC課程和研究型教學的特點可以看出，兩者恰好可以形成優(yōu)勢互補?！皯?zhàn)場環(huán)境概論”也建設(shè)了MOOC課程，因此我們在課程實踐的部分章節(jié)采用了兩者融合的教學方式，學員在課下通過MOOC學習相關(guān)內(nèi)容，課堂上主要用來研究、指導和研討課程作業(yè)，取得了不錯的效果。隨著上線的MOOC課程數(shù)量的增多，也許越來越多的課程可以采用這種方式開展研究型教學。

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(責任編輯：陳勇)

Practice of Research-Based Teaching in the Course of Introduction to Battlefield Environment

ZHANG Hong-bo，TANG Guo-jian

(CollegeofAerospaceScienceandEngineering，NationalUniversityofDefenseTechnology，

Changsha410073，China)

Abstract:Introduction of Battlefield Environment is a science and technology fundamental course intending to enhance the joint operational commanding ability of the martial students. The course features of various knowledge points，tight combination of military commanding and technology，and prominence of comprehension and practice. Research-base teaching pattern is adopted in the course，and three tiers of research projects are design，including key techniques of high-tech weapons， synthetic application of high-tech weapons，and joint operational cases. Effect of the implementation is satisfying，and the practical experience is addressed here in hopes of giving reference to similar introductive and martial courses.

Key words：research-base teaching；joint operations；battlefield environment

收稿日期：2016-01-13

作者簡介：張洪波(1981-)，男，山東濟陽人。國防科學技術(shù)大學航天科學與工程學院副教授，碩士生導師，主要從事飛行動力學與控制研究。

中圖分類號：G642

文獻標志碼：A

文章編號：1672-8874 (2016) 02-0095-05