面向能力需求的軍隊院校實驗教學改革

張耀鴻,包衛(wèi)東

(國防科技大學 信息系統(tǒng)與管理學院，湖南 長沙 410073)

實驗教學是高等院校課程教學的重要組成部分，和一般的課程教學不同，重點在于培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新思維。目前在實驗教學改革方面，很多高校都進行了探索，文獻[1]分析了高校實驗教學中存在的問題，給出了以創(chuàng)新意識啟蒙為核心、實驗與理論教學一體化教學模式、穩(wěn)定實驗教學隊伍和優(yōu)化實驗資源配置等對策；文獻[2]以CDIO教育理論為基石，對高校實驗教學與管理體系進行了改革，構(gòu)建了一體化實驗教學和管理體系，提高了實驗教學的效益；文獻[3]針對電氣電路課程，探索了開放式實驗教學模式，給學生提供開放和自主的學習環(huán)境，實驗內(nèi)容在課內(nèi)與課外完成，學生以自己的方法去思考、拓展，完成實驗課程；文獻[4]探討了研究生化學實驗課程教學改革方法；文獻[5]研究了實驗教學的規(guī)章制度、師資建設(shè)、實驗室管理等管理方法。

與一般院校不同，軍隊院校的核心任務(wù)是培養(yǎng)高素質(zhì)新型軍事人才。實驗教學應(yīng)緊貼軍事指揮人才培養(yǎng)需求，結(jié)合理論教學，形成滿足未來作戰(zhàn)需要的課程體系，著重培養(yǎng)學生將技術(shù)素養(yǎng)轉(zhuǎn)化為戰(zhàn)斗力的綜合分析和解決問題的能力。

目前我校指揮控制方向的學生，面向作戰(zhàn)指揮或作戰(zhàn)保障崗位，需要系統(tǒng)掌握電子、計算機和通信網(wǎng)絡(luò)、運籌管理等領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論，具備從事指揮信息系統(tǒng)分析、設(shè)計、使用、維護等實際工作和科學研究的能力。目前的實驗教學主要根據(jù)所開設(shè)的課堂教學課程進行設(shè)置，存在著內(nèi)容不新，條塊分割，不成體系，與崗位任職需求脫節(jié)等情況，迫切需要進行改革。

從新形勢下人才培養(yǎng)要求出發(fā)，面向?qū)崙?zhàn)化教學，建立軍事指揮能力需求體系，分析實驗課程教學與培養(yǎng)要求的差距，有針對性地進行規(guī)劃與設(shè)計，對教學內(nèi)容、教學手段、教學平臺等進行改革。

1 軍事指揮能力需求

教學改革中，能力導(dǎo)向是一個重要的原則，文獻[6]提出了一個圍繞能力進行課程體系設(shè)計的思路，從培養(yǎng)目標出發(fā)，分析課程建設(shè)中需要培養(yǎng)的能力，建立課程與能力的關(guān)系，對所屬專業(yè)的課程體系進行規(guī)劃；文獻[7]基于該方法，對高校計算機專業(yè)的課程體系建設(shè)進行了研究，提出了職業(yè)核心能力、元認知能力、專業(yè)認知能力、交際能力和特殊能力等的能力體系，并根據(jù)能力體系來進行課程建設(shè)；文獻[8-9]探索了實驗教學中能力主導(dǎo)的實施模式。

在軍事指揮人才需要的“六種能力”(即信息獲取能力、分析判斷能力、出謀劃策能力、組織協(xié)調(diào)能力、檢查指導(dǎo)能力和研究創(chuàng)新能力)的基礎(chǔ)上進一步細化，建立軍事指揮員的能力需求，如下圖所示。

圖1 指揮能力需求

其中，各種能力以及下級指標包括以下6個方面[10-11]。

1.1 信息獲取能力

具備較強的洞察能力，善于發(fā)現(xiàn)和搜集有價值的信息，運用有效的方法和手段對信息進行及時、準確的分析處理，包括信息獲取手段運用、信息檢索、數(shù)據(jù)挖掘、態(tài)勢標繪能力。要求指揮員必須熟練掌握運用信息獲取工具，快速、準確地獲取信息，從信息庫中找出用戶所需要的有關(guān)信息，通過對情報等數(shù)據(jù)的分析處理提取其他有價值的信息，對信息進行多維度的顯示輸出。

1.2 分析判斷能力

對獲取的各類信息進行去粗取精、去偽存真、由此及彼、由表及里的篩選分析，最后得出正確結(jié)論，包括情報甄別、態(tài)勢分析、戰(zhàn)場環(huán)境分析能力。要求指揮員對情報的真實性、可靠性和可用性進行判斷篩選，對戰(zhàn)場空間內(nèi)敵、我、友各方兵力部署、武器裝備和戰(zhàn)場環(huán)境等情況進行分析，對地形特點，部隊機動、偽裝、防護和工程構(gòu)筑的條件，政治、經(jīng)濟和社會狀況，氣象水文特點，電磁環(huán)境，可供利用的資源等情況進行分析。

1.3 出謀劃策能力

提出建議，協(xié)助上級定下決心的能力，包括作戰(zhàn)方案擬制、作戰(zhàn)輔助計算和臨機決策能力。要求指揮員能夠依據(jù)首長決心意圖，對作戰(zhàn)的目標、任務(wù)、行動等有關(guān)問題制定方案，對作戰(zhàn)雙方兵力、兵器、火力、保障等方面進行計算以輔助決策，并對突發(fā)情況作出及時的響應(yīng)。

1.4 組織協(xié)調(diào)能力

依據(jù)上級決心意圖，科學制定各項計劃，周密組織部隊行動，協(xié)調(diào)軍事工作有序運行的本領(lǐng)，包括計劃能力、協(xié)調(diào)能力和控制能力。要求指揮員根據(jù)上級意圖，合理區(qū)分任務(wù)，科學地規(guī)定時間和空間，有效地組織人力、物力，按照要求完成任務(wù)。

1.5 檢查指導(dǎo)能力

發(fā)現(xiàn)工作中的矛盾和問題，提出解決辦法，正確指導(dǎo)部隊行動，實現(xiàn)上級決心的能力，包括情況掌握、問題查糾和指導(dǎo)建設(shè)能力。要求指揮員根據(jù)作戰(zhàn)和軍事建設(shè)的總體情況，進行深入細致的綜合分析，找出各種情況的內(nèi)在聯(lián)系，及時發(fā)現(xiàn)并解決問題。

1.6 研究創(chuàng)新能力

跟蹤世界軍事領(lǐng)域的發(fā)展，把握軍事工作的客觀規(guī)律，創(chuàng)造性地開展工作的能力，包括訓(xùn)法創(chuàng)新、戰(zhàn)法創(chuàng)新和管理理念創(chuàng)新能力。要求指揮員在工作中能夠自我完善、自我更新，研究提出作戰(zhàn)訓(xùn)練、作戰(zhàn)指揮和部隊管理的創(chuàng)新方法。

這些能力集中體現(xiàn)了軍事指揮員在未來工作崗位上的任職需求，其中檢查指導(dǎo)能力和研究創(chuàng)新能力更多需要到任職崗位上培養(yǎng)，在進行實驗課程設(shè)計時，主要關(guān)注信息獲取能力、分析判斷能力、出謀劃策能力和組織協(xié)調(diào)能力的培養(yǎng)。

2 當前實驗課程的差距分析

根據(jù)軍事指揮能力需求，對當前的課程體系進行了對比分析，找出實驗教學內(nèi)容與學生能力需求的差距。

通過對國防科技大學指揮控制方向的實驗教學內(nèi)容(包括多門實驗課程“指揮信息系統(tǒng)綜合演練”、“指揮信息系統(tǒng)綜合設(shè)計”等)進行了對比分析，結(jié)果如表1所示。

表1 能力-實驗內(nèi)容對比分析

注：●表示強支持，○表示弱支持，空白表示不支持

通過實驗課程與能力的對比分析，可以看到實驗課程內(nèi)容設(shè)計與崗位能力需求的差距，如數(shù)據(jù)挖掘與情報甄別能力的培養(yǎng)缺乏相應(yīng)的實驗教學支持。

實驗教學對學生的組織協(xié)調(diào)能力支持較弱，這是由于實驗教學中多采用個人或者分組實驗?zāi)Ｊ?，個人與個人、組與組之間缺乏有效的協(xié)作與對抗，使得實驗教學缺乏對抗環(huán)節(jié)，對博弈能力支持教弱。

實驗內(nèi)容之間的關(guān)聯(lián)性和承接性不強，難以形成對作戰(zhàn)指揮的整體認識。

因此實驗課程改革必須針對這些差距展開，彌補這些不足。在進行實驗課程改革時，主要基于以下5個方面的考慮。

1)面向崗位能力。

培養(yǎng)學生未來的崗位上應(yīng)具備的能力，掌握崗位工作所需的方法與手段，實驗手段應(yīng)該采用與部隊作戰(zhàn)指揮相同或者相似的裝備，實驗內(nèi)容應(yīng)結(jié)合部隊崗位工作的內(nèi)容。

2)夯實技術(shù)基礎(chǔ)。

實驗課程配合本專業(yè)方向的課堂教學，是對課堂教學內(nèi)容的進一步鞏固和深化，實驗內(nèi)容必須引入反映學科前沿的內(nèi)容，如基于元模型的系統(tǒng)設(shè)計等，采用實驗軟件是主流的設(shè)計軟件。

3)聚焦問題研究。

根據(jù)學生特點，實驗應(yīng)該緊貼軍事斗爭前沿和武器裝備研制運用的核心問題，采用研討式、啟發(fā)式教學模式，充分發(fā)揮學生主體地位，通過設(shè)置問題、自主探索、分析研討等綜合手段來開展實驗教學，提高學生分析解決實際問題的能力。

4)培養(yǎng)系統(tǒng)思維。

作戰(zhàn)指揮涉及軍事、通信、電子等多個指揮要素，涉及偵察、判斷、決策、控制等多個環(huán)節(jié)，指揮員要站在全局優(yōu)化的角度去分析與設(shè)計戰(zhàn)爭。實驗內(nèi)容雖然隸屬于不同的課程，但應(yīng)該按照作戰(zhàn)指揮特點進行有效的整合，以培養(yǎng)學生面向戰(zhàn)場的系統(tǒng)思維，理解現(xiàn)代戰(zhàn)爭制勝機理。

5)著眼實戰(zhàn)化訓(xùn)練要求。

目前國防和軍隊改革要求院校教育面向戰(zhàn)場、面向部隊，圍繞實戰(zhàn)搞教學，著眼打贏育人才，使培養(yǎng)的學生更加符合部隊需要。因此，實驗內(nèi)容的設(shè)置要綜合考慮實裝操作、技能訓(xùn)練、管理能力培養(yǎng)方面的要求。

綜上所述，面向能力需求的實驗教學改革包括了實驗內(nèi)容、組織形式、實驗手段、實驗環(huán)境等系列工作，下面主要介紹實驗流程和實驗手段。

3 一體化的實驗流程

目前的實驗課程教學中，各部分內(nèi)容相互獨立，銜接較差，使學生難以理解現(xiàn)代戰(zhàn)爭中聯(lián)合作戰(zhàn)指揮的理念，形成技術(shù)決定戰(zhàn)術(shù)的意識。因此實驗課程改革必須抓好頂層謀劃，體系融合。

在軍事訓(xùn)練領(lǐng)域，為了培訓(xùn)軍官的指揮作業(yè)程序，世界各國軍校在相關(guān)課程教學中大多采用想定作業(yè)的方法，首先由教員部署想定背景，學員在受領(lǐng)任務(wù)，弄清總體情況之后，完成雙方態(tài)勢的分析判斷，再進行戰(zhàn)術(shù)標繪，繪制決心圖，形成計劃文書，最后依托沙盤或者仿真系統(tǒng)進行推演。使得學生掌握指揮程序和戰(zhàn)術(shù)運用[12-13]。

本專業(yè)方向的實驗教學與單純的軍事教學不同，但可以借鑒這種方法。在實驗教學中，首先應(yīng)讓學生了解作戰(zhàn)指揮的整體過程，其次掌握支持作戰(zhàn)指揮各環(huán)節(jié)的技術(shù)手段，最后掌握各類軟件的操作與應(yīng)用。

根據(jù)聯(lián)合作戰(zhàn)指揮流程，將分散的實驗內(nèi)容按照該流程進行重新組織和整合，形成相互關(guān)聯(lián)，有機銜接的一體化的實驗流程，圍繞流程建設(shè)實驗教學體系，如圖2所示。

其中，聯(lián)合作戰(zhàn)指揮流程包括聯(lián)合情報計劃與態(tài)勢綜合、聯(lián)合作戰(zhàn)籌劃、聯(lián)合任務(wù)計劃和聯(lián)合執(zhí)行與控制階段。

圖2 一體化的實驗流程

聯(lián)合情報計劃與態(tài)勢綜合利用多類傳感器以及其他渠道獲取情報，經(jīng)過處理后形成聯(lián)合態(tài)勢；聯(lián)合作戰(zhàn)籌劃通過任務(wù)分析和目標分析，確定作戰(zhàn)重心和打擊目標，明確作戰(zhàn)任務(wù)，制定作戰(zhàn)方案；聯(lián)合任務(wù)計劃制定聯(lián)合作戰(zhàn)計劃并向相應(yīng)作戰(zhàn)單元發(fā)布；聯(lián)合執(zhí)行與控制督促、指導(dǎo)部隊遂行聯(lián)合作戰(zhàn)任務(wù)，監(jiān)視作戰(zhàn)過程中敵情、我情的變化并進行調(diào)整[14]。

根據(jù)聯(lián)合作戰(zhàn)指揮流程，實驗流程包括實驗頂層設(shè)計、系統(tǒng)綜合設(shè)計、指揮所搭建、指揮作業(yè)和模擬演練等內(nèi)容，各部分內(nèi)容根據(jù)聯(lián)合作戰(zhàn)指揮流程的特點和課堂教學內(nèi)容進行有針對性的細化，圖2中描述了各部分實驗內(nèi)容對聯(lián)合作戰(zhàn)指揮流程的支撐關(guān)系，各部分實驗內(nèi)容的輸入輸出接口關(guān)系。

其中，實驗頂層設(shè)計是實驗流程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，主要采用問題導(dǎo)向模式，提出要研究的軍事背景，指揮體系，指揮決策，武器裝備運用等問題，形成作戰(zhàn)想定和實驗方案，是后續(xù)實驗教學的基礎(chǔ)；系統(tǒng)綜合設(shè)計基于作戰(zhàn)想定，對指揮信息系統(tǒng)進行需求分析、體系結(jié)構(gòu)設(shè)計、方案設(shè)計等工作；指揮所搭建根據(jù)系統(tǒng)綜合設(shè)計成果建立指揮所席位，完成軟、硬件環(huán)境部署；指揮作業(yè)完成戰(zhàn)術(shù)標圖、態(tài)勢分析、作戰(zhàn)計算、文電配置等操作；模擬演練根據(jù)指揮作業(yè)的結(jié)果，建立仿真模型，依托仿真系統(tǒng)進行作戰(zhàn)推演，對結(jié)果進行分析和評估。

實驗實施時，根據(jù)不同階段的實驗內(nèi)容采用相應(yīng)的組織形式，操作類的實驗可采用個人實施的方式，設(shè)計類的實驗可采用分組形式，讓學生針對研究問題展開分工協(xié)作，共同研究。演練類的實驗可采用紅藍雙方分組對抗的模式，有助于提高學生的指揮對抗能力的培養(yǎng)。

實驗考核時，根據(jù)崗位能力的要求采用過程性考核、功能性考核和結(jié)果性考核等多種考核方式，全方位對學生的創(chuàng)新實踐能力進行評估。

實驗手段建設(shè)時，以現(xiàn)有的科研成果為支撐，可以提高實驗課程建設(shè)效益。目前國防科技大學在指揮控制領(lǐng)域取得了很多科研成果，通過對這些成果進行梳理、整合和輕量化改造等手段形成實驗教學資源；此外，依托現(xiàn)有的國家重點實驗室開展實驗教學，也是改善實驗教學的重要手段。

4 一體化的實驗集成環(huán)境

由于實驗課程教學中開設(shè)的實驗內(nèi)容較多，需要使用各種自研或者標準軟件，為便于教員對學生實驗的管理，方便學生使用，面向不同課程實驗以及升級維護的需要，研制了基于構(gòu)件的實驗集成環(huán)境，通過集成現(xiàn)有的軟件或者新研軟件，充分利用現(xiàn)有成果，減少實驗教學平臺建設(shè)的工作量，如圖3所示。

圖3 一體化的實驗集成環(huán)境

實驗集成環(huán)境的結(jié)構(gòu)包括應(yīng)用層、構(gòu)件層、數(shù)據(jù)層和基礎(chǔ)環(huán)境層。其中基礎(chǔ)環(huán)境包括數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和硬件與系統(tǒng)軟件。

數(shù)據(jù)層包括數(shù)據(jù)共享環(huán)境包括實驗數(shù)據(jù)庫、訪問權(quán)限管理模塊和數(shù)據(jù)庫配置模塊等。

構(gòu)件層分為通用構(gòu)件和專用構(gòu)件，其中構(gòu)件指可以在不同實驗中可以重復(fù)使用的軟件或者軟件模塊。通用構(gòu)件包括圖形編輯、文檔生成、數(shù)據(jù)接口、文檔管理和界面管理等，專用構(gòu)件包括LINGO，MATLAB，CPNTOOLS等軟件。

最高層為應(yīng)用層，面向不同的課程實驗內(nèi)容，通過構(gòu)件的組合來形成具體的課程實驗環(huán)境。

集成框架包括軟件集成、界面集成和數(shù)據(jù)集成框架。其作用是輔助用戶從特定的教學和實驗需求出發(fā)，根據(jù)需要選擇使用的通用構(gòu)件和專用構(gòu)件，對這些軟件進行組合形成問題的解決方案。主要分為三個層次，軟件集成、界面集成和數(shù)據(jù)集成。

軟件集成提取構(gòu)件，并進行初始配置；界面集成根據(jù)需求定制實驗環(huán)境的操作界面，并將相關(guān)信息加入到操作界面；數(shù)據(jù)集成管理數(shù)據(jù)庫中的存儲表和初始化數(shù)據(jù)。

實驗集成環(huán)境的主要功能包括兩大類，通用功能和專用功能，其中通用功能包括以下4個方面。

1)軟件信息管理。

對軟件名稱、版本、開發(fā)者、基本功能描述和運行環(huán)境等信息進行管理。

2)實驗信息管理。

對實驗名稱、實驗?zāi)繕?、實驗人員和實驗結(jié)果等信息進行管理。

3)實驗方案管理。

對實驗方案名稱、實驗步驟進行管理。

4)集成環(huán)境管理。

對實驗進行調(diào)度和控制，例如學生必須按照實驗流程的步驟開展實驗，不允許跳過某些階段。

專用功能包括面向不同實驗內(nèi)容所使用的軟件功能。在實驗環(huán)境建設(shè)中，主要采用集成方式，采用技術(shù)成熟度較高的商業(yè)軟件或者自研軟件。

由于軟件間具有一定的獨立性，各自的數(shù)據(jù)定義、實現(xiàn)手段和數(shù)據(jù)存取方法存在一定的差異，必須建立信息交換標準，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效共享和較高的集成程度。

實驗環(huán)境采用數(shù)據(jù)庫交換方式，所有的實驗數(shù)據(jù)以及實驗信息存放在數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)存儲通過數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)訪問界面來進行。

實驗環(huán)境采用了較為靈活開放的集成框架，減少了實驗配置、管理和維護的工作量。

其運行界面如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)運行界面

5 結(jié)束語

新形勢下軍事指揮人才培養(yǎng)需求對軍隊院校教學提出了新要求，探索適合未來戰(zhàn)爭制勝機理，著眼創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)的實驗教學模式，是提高實驗教學質(zhì)量的重要手段，面向戰(zhàn)場，突出指揮能力培養(yǎng)，是軍隊院校實驗教學改革的趨勢。