軍事運(yùn)籌學(xué)是研究軍事問題的定量分析以及決策優(yōu)化理論和方法的學(xué)科,它運(yùn)用數(shù)學(xué)模型、計(jì)算機(jī)技術(shù)等方法,揭示各種軍事系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能及其運(yùn)行規(guī)律,為科學(xué)地進(jìn)行軍事實(shí)踐活動,合理利用資源,提高軍事效益提供理論依據(jù)[1]。該課程具有多學(xué)科交叉性、最優(yōu)性、多分支和應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn),目前,它是軍事運(yùn)籌學(xué)、軍事裝備學(xué)、武器系統(tǒng)與應(yīng)用工程等碩士和博士專業(yè)的必修課程。那么,如何在課程教學(xué)中培養(yǎng)研究生的軍事運(yùn)籌素質(zhì),提高研究生的科研創(chuàng)新能力,是值得我們探討的問題。
針對軍事運(yùn)籌學(xué)課程的特點(diǎn),以培養(yǎng)研究生的科研創(chuàng)新能力為首要目標(biāo),我們可從如下幾個(gè)方面進(jìn)行思考和改革。
1 改進(jìn)教學(xué)模式
傳統(tǒng)的以教師為中心的教學(xué)模式,重知識輕能力,重復(fù)制輕創(chuàng)新,使得研究生創(chuàng)新能力和知識更新能力不強(qiáng)。改革教學(xué)模式,為研究生創(chuàng)設(shè)創(chuàng)造性的課堂環(huán)境,有利于培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新意識,發(fā)展獨(dú)特的思維風(fēng)格,從而提高他們的創(chuàng)新能力。具體在軍事運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)中可針對不同的教學(xué)內(nèi)容采用如下的教學(xué)模式。
(1)案例引導(dǎo)式教學(xué)。由于軍事運(yùn)籌學(xué)課程的應(yīng)用性特點(diǎn),其中的很多經(jīng)典問題都可以用一個(gè)軍事案例對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行引導(dǎo)。如講授蘭徹斯特方程時(shí),可引入硫黃島戰(zhàn)役,通過介紹當(dāng)時(shí)的歷史背景和戰(zhàn)爭形勢,分析雙方兵力投入情況和戰(zhàn)斗減員情況,建立蘭徹斯特?cái)?shù)學(xué)模型,進(jìn)而對模型進(jìn)行分析求解,并運(yùn)用求解的結(jié)果對硫黃島戰(zhàn)役進(jìn)行解釋。案例引導(dǎo)式教學(xué)不僅能使研究生從實(shí)際感受出發(fā)激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動其主觀能動性,產(chǎn)生強(qiáng)大的學(xué)習(xí)動力,而且案例引導(dǎo)是一個(gè)由實(shí)踐上升到理性的重要過程,是一種學(xué)習(xí)過程的飛躍。
(2)模型方法討論式教學(xué)。軍事運(yùn)籌學(xué)課程中優(yōu)化模型較多,模型方法討論式教學(xué)能使研究生通過對前人構(gòu)建模型的過程及其求解方法的討論分析,了解辨識問題、分析問題、解決問題的思路,真正地體驗(yàn)知識的產(chǎn)生和發(fā)展過程。另外,由于不同的研究生具有不同的專業(yè)知識背景,而軍事運(yùn)籌學(xué)課程的交叉性特點(diǎn)使得他們之間的討論成為可能,通過相互之間的討論交流,能使他們了解和掌握相關(guān)專業(yè)的有關(guān)知識,而知識的綜合化能夠明顯改善研究生對知識的集成能力,有助于他們突破思維障礙,而得到與前人不同的處理問題的思想方法,取得創(chuàng)新性成果。
(3)問題探究式教學(xué)。問題意識是思維的內(nèi)動力,是創(chuàng)新精神的基石。在軍事運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)中,教師應(yīng)注重研究生問題意識的培養(yǎng)。采用問題探究式教學(xué),教師可針對教學(xué)內(nèi)容,首先引導(dǎo)研究生自己發(fā)現(xiàn)問題,并用數(shù)學(xué)語言系統(tǒng)的闡述問題,然后引導(dǎo)他們尋思探索有效的或新的方法和手段來解決問題。當(dāng)然這些問題不應(yīng)僅僅局限于教材,還可以是教材內(nèi)容的進(jìn)一步深化。如規(guī)劃論中的“指派問題”規(guī)定一個(gè)人只能被派去做一項(xiàng)工作,一項(xiàng)工作只能由一人去完成,學(xué)完這一內(nèi)容后,研究生可能會提出這樣的問題,“如果人數(shù)與工作數(shù)不同,此時(shí)存在多個(gè)人做一項(xiàng)工作或一個(gè)人做多項(xiàng)工作的情形,該怎樣求解呢?”這是一類廣義指派問題,教師應(yīng)引導(dǎo)研究生如何將這類問題轉(zhuǎn)化為一般的指派問題,再利用匈牙利算法進(jìn)行求解。
(4)算法推理式教學(xué)。從現(xiàn)實(shí)軍事問題抽象出理性的軍事運(yùn)籌學(xué)模型只是解決問題的第一步,還必須給出該模型的算法。因此,在完成現(xiàn)實(shí)問題的模型化之后,還要使研究生掌握如何運(yùn)用所學(xué)過的數(shù)學(xué)知識來對模型進(jìn)行算法設(shè)計(jì)或推導(dǎo)其解析解。模型算法推理教學(xué)是教師引導(dǎo)學(xué)習(xí)者,從已經(jīng)建立的模型出發(fā),解決算法設(shè)計(jì)和解析解求解過程中的一道道難題。如關(guān)于軍事后勤保障中的運(yùn)輸問題,數(shù)學(xué)模型很容易建立,而其求解過程按照線性規(guī)劃的求解思路則分為初始調(diào)運(yùn)方案的確定、調(diào)運(yùn)方案的檢驗(yàn)以及調(diào)運(yùn)方案的改進(jìn)三個(gè)步驟,每個(gè)步驟又有一到兩個(gè)基于不同思想的不同算法,運(yùn)用算法推理式教學(xué)不僅可使研究生掌握該問題的完整的多種求解算法,還可以使研究生通過比較判斷不同算法的優(yōu)缺點(diǎn),在吸取前人思想的基礎(chǔ)上提出新的更好的算法。
(5)師生換位式教學(xué)。由于研究生均具備一定的自學(xué)能力,因此,在教學(xué)時(shí),可由部分研究生充任“教師”,按照自己撰寫的課程論文或自備教案,走上講臺,進(jìn)行授課;而教師則只需負(fù)責(zé)對研究生的授課做出簡明扼要的點(diǎn)評。筆者在軍事效能評估方法部分便采用了這種方式,由于效能評估的方法很多,許多研究生在講授前,進(jìn)行了認(rèn)真細(xì)致的思考,并查閱了相關(guān)的資料和文獻(xiàn),使得他們的講授溶入了自己的思想,而不拘泥于教材。實(shí)踐證明,這種師生換位式教學(xué)能充分調(diào)動研究生學(xué)習(xí)的積極性,促進(jìn)他們個(gè)性的發(fā)展,激發(fā)出他們創(chuàng)新的點(diǎn)點(diǎn)火花。
2 深化教材內(nèi)容
當(dāng)今時(shí)代知識爆炸,高新技術(shù)日新月異。軍事運(yùn)籌學(xué)的各個(gè)分支學(xué)科也隨著時(shí)代的進(jìn)步在不斷的發(fā)展完善,新的理論與方法不斷出現(xiàn),并且開拓出了較多新的應(yīng)用領(lǐng)域。相比之下,目前較多軍事運(yùn)籌學(xué)教材存在諸多知識滯后的情況。因此,關(guān)注軍事運(yùn)籌學(xué)學(xué)科前沿,將本課程有關(guān)內(nèi)容的前沿知識充實(shí)于課堂是高新技術(shù)下使研究生知識前沿化的重要手段。作為教師,應(yīng)該積極鉆研專業(yè)知識,了解學(xué)科發(fā)展的最新動態(tài)和成果,并密切關(guān)注與軍事運(yùn)籌學(xué)聯(lián)系緊密的計(jì)算機(jī)、人工智能、模擬仿真以及虛擬現(xiàn)實(shí)等高新技術(shù)的發(fā)展。例如,基于網(wǎng)絡(luò)的分布式仿真技術(shù)不僅支持戰(zhàn)術(shù)、戰(zhàn)役、戰(zhàn)略不同層次的作戰(zhàn)模擬,而且使得聚合各個(gè)層次的模擬于一體,形成戰(zhàn)術(shù)、戰(zhàn)役、戰(zhàn)略、多軍兵種戰(zhàn)區(qū)級聯(lián)合作戰(zhàn)模擬成為可能[2]。實(shí)踐證明,教師及時(shí)將自身掌握的新理論、新知識、新技術(shù)、新成果與經(jīng)典的軍事運(yùn)籌知識有機(jī)結(jié)合,傳授給研究生,不僅可以實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)內(nèi)容的高層次和高起點(diǎn),而且還可以使研究生通過接受新思想、新方法來開闊視野,拓寬思路,提高他們知識創(chuàng)新的能力。
3 注重知識應(yīng)用
在理解軍事運(yùn)籌學(xué)的基本理論和方法的基礎(chǔ)上,培養(yǎng)研究生運(yùn)用軍事運(yùn)籌學(xué)方法構(gòu)建優(yōu)化決策模型、解決實(shí)際軍事問題的能力是軍事運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)的重要目標(biāo)之一,也是培養(yǎng)研究生科研創(chuàng)新能力的重要手段。由于較多研究生的研究方向都有著不同的工程、管理或軍事應(yīng)用背景,因此,教師應(yīng)鼓勵(lì)研究生把自己觀察、思考的問題,特別是他們的導(dǎo)師所從事的研究課題中的實(shí)際軍事問題,通過提煉、歸納,運(yùn)用軍事運(yùn)籌學(xué)的思想和方法進(jìn)行處理和解決。著重培養(yǎng)研究生建模和模型求解兩方面的能力,這就要求教師在課堂上多加強(qiáng)研究生對實(shí)際問題進(jìn)行優(yōu)化建模的訓(xùn)練,多介紹一些運(yùn)籌學(xué)建模的思想與方法,同時(shí),改變軍事運(yùn)籌學(xué)教學(xué)與計(jì)算機(jī)操作脫節(jié)的狀況,對軍事運(yùn)籌學(xué)課本中給出的諸多不同問題的算法,要求研究生運(yùn)用Matlab語言編寫程序,提高他們應(yīng)用計(jì)算機(jī)編程求解模型的能力。當(dāng)然,也要加強(qiáng)研究生對一些優(yōu)化算法軟件包以及相關(guān)數(shù)學(xué)軟件,如Mathmatic、Lindo,Lingo等軟件的實(shí)習(xí)操作,使他們掌握已有算法軟件包的成果,提高研究和解決問題的速度與效率。
4 改革考核方式
軍事運(yùn)籌學(xué)是一門應(yīng)用性學(xué)科,完全采用傳統(tǒng)的閉卷考試,達(dá)不到課程培養(yǎng)目標(biāo)的要求,因此,軍事運(yùn)籌學(xué)課程的考核可變純理論考試為多形式分散式考核。對此,筆者在實(shí)踐中采用了兩種方式,第一種為閉卷形式,主要考核研究生對軍事運(yùn)籌學(xué)基礎(chǔ)知識和基本理論的掌握情況,占總成績的40%;第二種為撰寫科研小論文的形式,占總成績的60%,研究生可結(jié)合導(dǎo)師的科研項(xiàng)目或自己思考的問題自擬題目,這就要求研究生善于發(fā)現(xiàn)、提煉和總結(jié)問題,力求在選題上具有新意,然后針對問題進(jìn)行大量的資料搜集、文獻(xiàn)閱讀,并結(jié)合軍事運(yùn)籌學(xué)的優(yōu)化思想提出具有創(chuàng)新性的研究方案,最后把自己的研究成果用學(xué)術(shù)語言撰寫成規(guī)范的學(xué)術(shù)論文。實(shí)踐證明,較多研究生寫出了較高質(zhì)量的科研論文并被發(fā)表,此舉大大地提高了研究生在論文選題、信息查詢、文獻(xiàn)搜集與閱讀以及論文撰寫等方面的能力,為他們今后參與大的科學(xué)研究活動打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1]張野鵬.軍事運(yùn)籌基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社,2006.
[2]余濱,段采宇,李洪源.關(guān)于軍隊(duì)工程碩士軍事運(yùn)籌學(xué)教學(xué)的若干問題探討[J].高等教育研究學(xué)報(bào),2008,31(3):52~54.