創(chuàng)新教育下運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)改革研究★

張 蓉

(江蘇科技大學(xué)船舶與建筑工程學(xué)院，江蘇 張家港 215600)

創(chuàng)新教育下運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)改革研究★

張 蓉

(江蘇科技大學(xué)船舶與建筑工程學(xué)院，江蘇 張家港 215600)

根據(jù)運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)活動(dòng)中存在的問題，以課程教學(xué)改革實(shí)踐活動(dòng)為背景，探討了如何在課程教學(xué)實(shí)踐中實(shí)施創(chuàng)新教育，明確了開展創(chuàng)新教育的前提、主要內(nèi)容和關(guān)鍵，以更好的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

運(yùn)籌學(xué)，創(chuàng)新教育，教學(xué)改革，實(shí)踐

0 引言

運(yùn)籌學(xué)，即Operational Research，1938年起源于英國(guó)，在20世紀(jì)50年代后期引入我國(guó)。我國(guó)在管理、經(jīng)濟(jì)、工科、軍事等類別高校開設(shè)了運(yùn)籌學(xué)課程，但存在的普遍性教學(xué)問題是教學(xué)中偏重?cái)?shù)學(xué)理論推導(dǎo)和解題算法，學(xué)生解決實(shí)際問題的能力鍛煉不夠，造成我國(guó)在實(shí)際運(yùn)用能力上與發(fā)達(dá)國(guó)家存在較大差距。因此，運(yùn)籌學(xué)教學(xué)改革與創(chuàng)新實(shí)踐顯得尤為迫切。

1 傳統(tǒng)運(yùn)籌學(xué)教學(xué)中存在的問題

本科階段運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容一般包含線性規(guī)劃、目標(biāo)規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、圖與網(wǎng)絡(luò)分析、對(duì)策論、決策論等內(nèi)容，完成這些內(nèi)容的教學(xué)需要解決兩方面的問題：一是通過典型問題分析，建立模型，以幫助學(xué)生建立運(yùn)籌學(xué)思想，提高運(yùn)籌學(xué)理論知識(shí)水平，這需要一定的數(shù)學(xué)理論支撐；二是培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，教學(xué)中問題背景應(yīng)與實(shí)際問題緊密結(jié)合，為學(xué)生在以后的實(shí)踐中能學(xué)以致用。

在我國(guó)運(yùn)籌學(xué)實(shí)際教學(xué)開展中存在下列問題：

1)教學(xué)觀念滯后。

大多數(shù)院校把運(yùn)籌學(xué)歸類到了數(shù)學(xué)學(xué)科，傳統(tǒng)的教學(xué)只要求學(xué)生理解運(yùn)籌學(xué)中相關(guān)的基本理論與算法，會(huì)正確計(jì)算典型習(xí)題，使得整個(gè)教學(xué)過程進(jìn)行數(shù)學(xué)上的分析、運(yùn)算偏多，培養(yǎng)學(xué)生分析與解決實(shí)際問題能力偏弱，缺乏由理論到實(shí)踐以及由實(shí)踐到理論的能力培養(yǎng)。

2)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方式不協(xié)調(diào)。

教學(xué)目標(biāo)是在教學(xué)大綱中提出的本門課程在教學(xué)計(jì)劃中的地位、作用以及應(yīng)達(dá)到的預(yù)期效果。高校開設(shè)運(yùn)籌學(xué)課程，其教學(xué)目標(biāo)應(yīng)把重點(diǎn)放在對(duì)運(yùn)籌學(xué)應(yīng)用上。而目前的教學(xué)模式，在確立教學(xué)目標(biāo)時(shí)，過多的強(qiáng)調(diào)運(yùn)籌學(xué)的交叉性，最優(yōu)性和多分支的特點(diǎn)，教學(xué)課時(shí)又有限，教學(xué)內(nèi)容不可能囊括運(yùn)籌學(xué)的所有分支[1]，使得教學(xué)目標(biāo)模糊不清，造成課程重點(diǎn)不明確。造成的后果是在教學(xué)內(nèi)容的選擇上有一定的隨意性和盲目性，不能按專業(yè)的性質(zhì)，辦學(xué)的層次對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理取舍，甚至存在著教學(xué)內(nèi)容因人而異或是因教材而設(shè)的現(xiàn)象[2]。

3)教學(xué)主體能動(dòng)性不足。

在教學(xué)過程中，學(xué)生習(xí)慣被動(dòng)的接受理論知識(shí)，主觀能動(dòng)性不夠，不會(huì)自主摸索知識(shí)，導(dǎo)致學(xué)生獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力不足。運(yùn)籌學(xué)課程特點(diǎn)是為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力提供了一個(gè)很好的平臺(tái)。如何在教學(xué)過程中利用好這個(gè)平臺(tái)，啟迪和開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力，是高質(zhì)量完成課程教學(xué)的指標(biāo)之一。

2 創(chuàng)新教育的前提是依據(jù)教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行課程與教學(xué)融合

要進(jìn)行創(chuàng)新教育，首先要根據(jù)院校的人才培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合運(yùn)籌學(xué)課程特點(diǎn)，明確教學(xué)目標(biāo)，完善并優(yōu)化課程教學(xué)大綱，重新整合課程與教學(xué)。教學(xué)設(shè)計(jì)是開展教學(xué)的第一步，是提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的基礎(chǔ)。密切關(guān)注本課程的新理論、新模型的算法，結(jié)合實(shí)際生活中的案例進(jìn)行相關(guān)課程內(nèi)容的講解，突顯課程的現(xiàn)實(shí)性、針對(duì)性。在這樣的教學(xué)環(huán)境下，學(xué)生不僅能體會(huì)到隱藏在數(shù)學(xué)理論中的數(shù)學(xué)思想，還能結(jié)合實(shí)際問題，引導(dǎo)學(xué)生探索建立模型的思維過程。在將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型的過程中，學(xué)生通過在數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)模型發(fā)生的過程中再發(fā)現(xiàn)，融入創(chuàng)新思維，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。

完成課程與教學(xué)的整合，要求教師和學(xué)生不僅是既定教學(xué)計(jì)劃的實(shí)施者，還要是課程開發(fā)者與教學(xué)設(shè)計(jì)者。做好教學(xué)設(shè)計(jì)，教師需要全面掌握教學(xué)內(nèi)容，把握知識(shí)點(diǎn)間的相互聯(lián)系，確定教學(xué)內(nèi)容在整個(gè)知識(shí)體系的地位與作用。比如：經(jīng)管類專業(yè)可增加決策論、對(duì)策論內(nèi)容；物流類專業(yè)可增加排隊(duì)論、存貯論內(nèi)容；交通、工程類專業(yè)可增加運(yùn)輸問題、圖與網(wǎng)絡(luò)分析等內(nèi)容。

3 創(chuàng)新教育的主要內(nèi)容是對(duì)傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式的改革

課程不再是事先確定了的制度化課程，而是能夠被教師與學(xué)生實(shí)實(shí)在在體驗(yàn)到的活動(dòng)課程，是一個(gè)情景化的社會(huì)過程，是師生交互作用產(chǎn)生的一種不斷生成的建構(gòu)。教學(xué)也不再只是一個(gè)內(nèi)容傳輸過程，而是一個(gè)產(chǎn)生基本的課程效應(yīng)的社會(huì)情景。這樣，課程與教學(xué)不再是社會(huì)對(duì)教師與學(xué)生施加控制的手段，而是教師與學(xué)生追尋主體性、獲得與解放創(chuàng)造性的過程[3]。

1)訓(xùn)練創(chuàng)新思維是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新教育的目的。

引入案例是傳統(tǒng)課堂教學(xué)最常用的教學(xué)方法。案例的選擇直接影響教學(xué)效果。教師根據(jù)教學(xué)目的和教學(xué)設(shè)計(jì)，在教學(xué)過程中，選擇富有啟發(fā)性的案例，將理論知識(shí)融入客觀實(shí)際的真實(shí)情景，營(yíng)造生動(dòng)的課堂氛圍，通過“教師問，學(xué)生答”的模式，啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，讓學(xué)生敢于和善于提問，培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力。例如：在講授線性規(guī)劃問題時(shí)，引入“工程技術(shù)人員安排問題”，讓學(xué)生了解目前工程項(xiàng)目開展對(duì)專業(yè)人員的配備要求的同時(shí)，利用線性規(guī)劃理論將工程實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型。不僅能用所學(xué)解決問題，還能對(duì)原有問題擴(kuò)充再發(fā)掘，鍛煉創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

2)教學(xué)方法與教學(xué)手段結(jié)合創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新教育的基礎(chǔ)。

目前我院教學(xué)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)完成并完善了運(yùn)籌學(xué)課程的多媒體教學(xué)課件，并在教學(xué)過程中得到比較廣泛的運(yùn)用。例如：我們?cè)谥v解最短路問題時(shí)，以發(fā)生災(zāi)害時(shí)，最短逃生路線優(yōu)化作為案例背景，將涉及到的規(guī)劃問題的基本概念、理論和推導(dǎo)公式利用多媒體顯示，同時(shí)，在黑板上講解、演示模型的建立及推導(dǎo)求解過程。既讓學(xué)生理解了基本理論知識(shí)，又節(jié)約了課堂時(shí)間，更重要的是獲得了良好的教學(xué)效果。兩種教學(xué)方式相互結(jié)合，各取所長(zhǎng)，學(xué)生學(xué)會(huì)了如何正確、快速的完成模型算法設(shè)計(jì)和推導(dǎo)求解，這也是良好教學(xué)效果的指標(biāo)之一。

3)發(fā)揮教學(xué)主體創(chuàng)造性是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新教育的中心。

學(xué)生是教學(xué)的主體，其學(xué)習(xí)態(tài)度直接影響教學(xué)質(zhì)量。目前我院的做法是在增強(qiáng)互動(dòng)式教學(xué)的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生建立運(yùn)籌學(xué)學(xué)習(xí)小組。利用課外時(shí)間讓學(xué)生完成教師布置的設(shè)計(jì)案例，進(jìn)行實(shí)際問題的分析、建模、求解和結(jié)果判斷。通過小組式的案例解題訓(xùn)練，讓學(xué)生主動(dòng)思考，不僅能鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維，發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性，還能培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力以及團(tuán)隊(duì)合作精神。

4)合理的課程考核方式是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新教育的保證。

合理的課程考核方式能及時(shí)反饋教師的教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，便于教師及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略以更好地進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)。傳統(tǒng)的運(yùn)籌學(xué)課程考核方式多為期末閉卷考試，但一次考試成績(jī)不足以反映教師教學(xué)效果和學(xué)生整個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)效果。目前我院的做法是將以考試成績(jī)?yōu)橹鞯目己朔绞阶兂啥喾N考核方式綜合計(jì)分。比如：期末考試成績(jī)占總評(píng)成績(jī)的50%，學(xué)習(xí)小組案例完成質(zhì)量占30%，平時(shí)作業(yè)占10%，上機(jī)實(shí)驗(yàn)成績(jī)占10%。自實(shí)施綜合考核方式以來，不僅課程考核體系更合理，且對(duì)教師開展教學(xué)活動(dòng)提供了參考和指導(dǎo)，達(dá)到了更好的教學(xué)反饋和教學(xué)效果。

4 創(chuàng)新教育的關(guān)鍵是強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)

加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)是實(shí)現(xiàn)運(yùn)籌學(xué)創(chuàng)新教育一個(gè)不可或缺的環(huán)節(jié)，它既是運(yùn)籌學(xué)課堂教學(xué)的延續(xù)，也是讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)運(yùn)籌精神、掌握運(yùn)籌方法的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。運(yùn)籌學(xué)涉及工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、交通運(yùn)輸、經(jīng)濟(jì)計(jì)劃、管理決策等方方面面，都與社會(huì)發(fā)展實(shí)際緊密結(jié)合，只有通過實(shí)踐教學(xué)，才能讓學(xué)生真正理解和領(lǐng)悟運(yùn)籌學(xué)的精髓。

我們引入一定量的實(shí)際典型案例，例如：使運(yùn)輸費(fèi)用最少的資源調(diào)配方案、盈利最大的采購(gòu)方案、城市救護(hù)車?yán)硐虢鉀Q方案、流水線崗位分配問題、存儲(chǔ)決策問題等等，通過案例充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，訓(xùn)練學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力。與此同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)如Lindo，Lingo及Matlab等數(shù)學(xué)軟件的上機(jī)操作，讓學(xué)生通過實(shí)際操作掌握已有算法軟件包的成果，提高解決實(shí)際問題的效率。另外，我院還鼓勵(lì)學(xué)生積極參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽，利用運(yùn)籌學(xué)與計(jì)算機(jī)相結(jié)合，有意識(shí)的在數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中使用運(yùn)籌學(xué)課程里的理論方法及數(shù)學(xué)模型，而在運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)中也選擇性的加入數(shù)學(xué)建模的典型賽題講解，得到的顯著效果是教學(xué)與競(jìng)賽相互作用下，同學(xué)都能有收獲，解決實(shí)際問題的能力得到了極大的鍛煉。

[1] 羅榮桂,原海英.運(yùn)籌學(xué)教學(xué)改革與探索[J].理工高教研究,2005,24(3)：49-57.

[2] 王吉權(quán)，王福林，夏吉慶.運(yùn)籌學(xué)課程的教學(xué)改革研究[J].黑龍江教育學(xué)院學(xué)報(bào),2010,29(8)：76-78.

[3] 傅 純，彭立敏.基于創(chuàng)新教育的項(xiàng)目管理學(xué)課程教學(xué)改革[J].土木建筑教育改革理論與實(shí)踐,2009,11(6)：259-262.

[4] 劉才貴.創(chuàng)新教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量——管理運(yùn)籌學(xué)教學(xué)方法談[J].成都大學(xué)學(xué)報(bào),2007,21(9)：46-48.

[5] 李志猛，祝江漢，邱滌珊，等.啟發(fā)式教學(xué)在運(yùn)籌學(xué)課程中的應(yīng)用與實(shí)踐[J].高等教育研究，2008，31(4)：59-61.

[6] 張 巖.關(guān)于非數(shù)學(xué)類專業(yè)大學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)改革的建議[J].高等教育研究，2014，31(3)：26-28.

Teaching reform in theOperationalResearchbased on creative education★

Zhang Rong

(SchoolofNavalArchitectureandCivilEngineering,JiangsuUniversityofScienceandTechnology,Zhangjiagang215600,China)

According to the problems existing in the teaching activities ofOperationalResearchcourse, based on the activity of teaching reform in theORcourse, this article analyzes how to implement creativity education in teaching practices, including the premise, the main content and the key of creativity education, so as to train students creativity ability.

OR, creativity education, teaching reform, practices

2014-12-12

張 蓉(1985- )，女，碩士，講師

1009-6825(2015)06-0239-03

G643

A

★：本文是江蘇科技大學(xué)蘇州理工學(xué)院2013年度教育教學(xué)改革研究課題“基于創(chuàng)新教育的運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)改革研究”的成果之一