運籌學課程教學模式改革探討

萬芳

摘 要 根據(jù)運籌學課程的特點，針對傳統(tǒng)教學中存在理論與應用的脫節(jié)、學生解決實際問題的能力低等問題，為培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維能力，提出了在教學內(nèi)容、教學手段、教學創(chuàng)新等方面的改革思路，以提高學生的學習積極性、主動性及編程能力，從而發(fā)揮該課程的教學效果，使學生在理論與實踐將結合方面的能力有顯著提高。

關鍵詞 運籌學 教學改革 教學內(nèi)容 教學手段

中圖分類號：G424 ? 文獻標識碼：A?? DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2015.09.064

Discussion on Operations Course Teaching Reform

WAN Fang

（North China University of Water Resources and Electric Power， Zhengzhou， He'nan 450011）

Abstract According to the characteristics of operations research course， there is a disconnect theory and application of traditional teaching students to solve practical problems and low， to develop students' creative thinking ability， put forward in terms of teaching content， teaching methods， teaching innovation， etc. reform to improve the students' enthusiasm， initiative and programming capabilities to play a teaching effect of the course， students will combine theory and practice in capacity has improved significantly.

Key words operations; teaching reform; teaching content; teaching approach

0 引言

運籌學是水文及水資源、工程管理等專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎課，主要包括線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃、圖與網(wǎng)絡、決策分析等方面的內(nèi)容該課程涉及范圍廣，內(nèi)容較多且抽象，以概率論與數(shù)理統(tǒng)計、高等數(shù)學、線性代數(shù)等課程為基礎，由于該課程理論推導復雜，且知識點繁多，使學生感到難學枯燥，課堂氣氛不活躍，不利于教學質(zhì)量的提高，故課堂教學中既要注重基本概念原理的闡述，又要注重與生產(chǎn)實踐的結合，逐步提高學生的實際應用能力，并在教學的同時讓同學們知道大學的意義以及青春的力量，充分調(diào)動學生學習的積極性和主動性，根據(jù)多年教學經(jīng)驗，對課堂教學方法、教學模式進行探索和改革，使學生在課堂上與老師產(chǎn)生共鳴，帶著疑問的思維聽課，提高學習效率及興趣。

1 教學改革設計

1.1 創(chuàng)新教學內(nèi)容

運籌學是水文學及水資源的專業(yè)基礎課，由于其課程的復雜性和抽象籠統(tǒng)性，對于教師而言，教課內(nèi)容不能僅僅局限于一本教材，在查閱大量參考書及參考文獻的基礎上，結合個人的教學科研經(jīng)驗、教學大綱及具體工程已有的研究成果，對教學內(nèi)容、講授順序、理論推導過程進行合理的組織、加工、補充和完善，將模型的建立與求解靈活的應用于工程實際，讓學生明白學習不僅僅為了考試，理論與實際結合才能更好的應用所學知識。同時隨著計算機技術的發(fā)展，在授課中適當補充計算機應用及編程方法，在理解課程中計算、推理、模型應用的同時，通過編寫程序代碼進行相應計算及分析，培養(yǎng)獨立思考、主動學習及探索精神，掌握實際操作技能，提高學習效率及學習興趣的同時為以后工作或繼續(xù)深造打下堅實的基礎。

運籌學在研究解決實際問題時所蘊涵的系統(tǒng)整體優(yōu)化思想，以及提出問題、分析問題、建立模型、模型求解、進行決策及方案實施的一整套嚴密科學方法，因此在講授每章節(jié)過程中，首先將每章整體思路講明白，了解本章知識點、能解決的實際問題、得出什么結果、應用到哪些領域，帶著問題聽課，提高學生學習的積極性和主動性，然后分別對各章節(jié)進行具體講解，主要側重于基本原理的推導，在充分理解原理、概念、數(shù)學意義的基礎上，具體計算就比較形象、易懂，同時結合具體工程和科研實踐，開闊學生解決問題的思路。

1.2 創(chuàng)新教學環(huán)節(jié)

（1）設置討論課。運籌學是一門系統(tǒng)分析方法，研究的基本手段是建立數(shù)學模型，并運用各種數(shù)學工具進行模型求解，需要豐富的想象力和創(chuàng)造性思維解決問題。為了提高學生對所學相關知識的理解和靈活應用水平，尤其對相關問題的討論：如圖與網(wǎng)絡中最短路問題、中國郵路問題與動態(tài)規(guī)劃最短路問題的區(qū)別、聯(lián)系，并留一定時間讓學生查閱資料，主要采取分組討論形式，且每個討論組選一名同學在黑板上講解，既能將問題進行深入的研究與討論，又能鍛煉學生的講解與語言組織能力，提高學習的主動性和積極性。通過討論課，打破填鴨式教學，培養(yǎng)學生獨立解決問題和自主查閱資料的學習能力，并提高學生團隊協(xié)作的能力。同時，上課過程中采用自由辯論及設問法等形式授課，有利于師生間的互動，活躍課堂氣氛并使學生集中精力聽課，提高課堂效率。

（2）撰寫小論文。大學生經(jīng)過四年的專業(yè)學習及訓練，應該成為國家的專業(yè)人才，應在今后的經(jīng)濟、文化建設中發(fā)揮一定的作用。因此，大學生必須具備扎實的專業(yè)知識，其中科學研究能力是大學生首先應該具備的基本功。只有通過研究才能解決學習中遇到的問題，在某一領域貢獻出有價值的成果，并能夠?qū)⒊晒磉_出來。

“授之以魚，不如授之以漁”，大學四年不僅是專業(yè)知識的學習，更是獨立學習能力的培養(yǎng)。知識、能力、素質(zhì)應同時兼?zhèn)洳⒁粩嗟玫教岣?，通過小論文的書寫，經(jīng)歷一系列過程：獨立查閱資料及國內(nèi)外文獻、選題、構思、提煉觀點、撰寫等，不但能夠拓寬知識面，而且可以提高研究能力及寫作、語言表述能力，為以后工作尤其是研究生的深造，打下堅實的基礎。但作為本科生，寫作方面的鍛煉很少，甚至很少查閱文獻，對于專業(yè)知識的了解及應用非常有限，因此高分低能的現(xiàn)象時有發(fā)生。作為專業(yè)老師，在教授理論知識的基礎上，適當?shù)呐囵B(yǎng)和訓練學生論文寫作能力，進一步加強日后工作學習中的科研能力及創(chuàng)新能力。

因此，引導學生自己查感興趣知識點的相關文獻，儲備知識、了解國內(nèi)外研究進展，撰寫結課小論文。通過幾年教學實踐表明，有一部分學生比較努力，能夠達到論文撰寫的基本要求，拓寬了知識面，但有些學生的論文還是不理想，故需要我們所有專業(yè)教師的共同努力，形成一定的氛圍，引起學生足夠重視和認可。

（3）編寫程序。依據(jù)人才培養(yǎng)要適應國家及社會發(fā)展的要求，提高學生編程能力已迫在眉睫。將所學專業(yè)知識用程序語言表示出來，理論性及實踐性都較強，可將學習的計算機基礎知識，應用于專業(yè)實際中，充分利用這門工具，更好的為科研服務。對于非計算機專業(yè)的學生來講，掌握一門語言即可，讓學生創(chuàng)造性的進行學習和鍛煉，提高其計算機動手能力及專業(yè)知識的應用能力，適應社會快速發(fā)展的需要。開始時學生覺得有一定難度，但在老師循序漸進的指導下，會慢慢入門，從而逐漸培養(yǎng)興趣，挖掘自身無限的潛力，在本科階段達到編程序解決專業(yè)實際問題是完全沒問題的。

（4）總結性發(fā)言。為了檢驗學生上課的聽課效果及鍛煉語言表達能力，克服“想說不敢說、敢說不能說、能說卻不會說”的現(xiàn)象，同時，充分體現(xiàn)學生的主體地位，在結課時部分同學在講臺上做總結性發(fā)言：通過本課程學習的心得體會、給老師的意見和建議等。下一步將逐漸嘗試讓有興趣的學生上臺講課，與老師角色互換，推進師生彼此感情的共鳴。

1.3 創(chuàng)新授課方式

隨著多媒體教學的不斷深入，使得傳統(tǒng)教學抽象的理論變得生動、形象、表現(xiàn)形式豐富，在某些知識點上能更好的加強學生的理解能力、提高教學效果、改善傳統(tǒng)教學中學生積極性不高的現(xiàn)象。但多媒體教學中也存在一些弊端，缺少相應推導及學生思考的時間，演示速度過快導致部分學生跟不上授課進度，對關鍵點的理解有些欠缺，且容易造成視覺疲勞。因此，根據(jù)運籌學課程的自身特點，為了充分調(diào)動學生學習積極性，在注重PPT制作效果的同時，將傳統(tǒng)板書與多媒體有機結合，適時、適度的應用多媒體，取得更好的課堂教學效果。

對于基本概念、理論推導、基本性質(zhì)證明等內(nèi)容使用板書形式，給學生思考時間及達到師生互動的效果，進一步促進學生對基礎知識的掌握與理解，為后續(xù)的應用打下基礎;而對于復雜圖形的展示、多表格的計算（如：靈敏度分析、圖與網(wǎng)絡分析等）、工程實例計算程序演示（應用動態(tài)規(guī)劃求解水庫優(yōu)化調(diào)度）等內(nèi)容，適合應用多媒體教學，提高教學效率、降低授課內(nèi)容及難度?？傊诮虒W中使學生與老師達到互動的效果，集中注意力聽課，提高教學與聽課效率。

1.4 學生成績考核

為了提高學生學習的積極性及實際應用能力，傳統(tǒng)的閉卷考試有些形式化，制約創(chuàng)新意識，阻礙能力拓展，無法適應運籌學課程的特點。因此，在探求新方法的前提條件下，加大日常考核力度，采取開放式多元化的考評形式，淡化分數(shù)，注重能力，故該課程總成績由三部分組成：卷面考試成績、平時成績、課內(nèi)實踐成績。其中卷面成績占70%;平時成績（包括出勤、作業(yè)完成情況）占10%;課堂實踐成績（包括課堂表現(xiàn)、課堂筆記、小論文撰寫）占20%，其中課堂表現(xiàn)主要包括課堂討論、辯論、聽課狀態(tài)、與老師的互動、積極回答問題、上臺表述等情況，主要目的在于全面提高學習的積極性，激發(fā)學生的能動意識，體現(xiàn)學生的主體地位，訓練學生的創(chuàng)造意識和能力，充分利用課堂時間，調(diào)動學生的每一個細胞，在枯燥的課程中體會到學習的樂趣。

2 提高教師素養(yǎng)

在運籌學課程的教學中，除了具有專業(yè)學術素養(yǎng)以外，還應注意言行舉止、師德師表，站在講臺上讓學生感覺到清新、自然，塑造自身的人格魅力。同時建立一種基于尊重和理解的亦師亦友的關系，教師給學生充分的尊重、理解、包容和信任，使學生對教師產(chǎn)生積極的情感回應，從而“親其師，信其道”。 結合傳統(tǒng)教師定位的“傳道、授業(yè)、解惑”，更加關注學生“學會求知，學會做事，學會共處，學會做人”。揚棄傳統(tǒng)教育觀念的束縛并確立新的教學觀念，在師生關系定位上，轉(zhuǎn)變教育角色和教學方法，由“教學”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W”，成為學生學習的引導者、合作者和參與者。因此，教師需要具備的基本能力：對教育事業(yè)的熱情與責任心、較高的學術水平、高超的授課技能、嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度、與時俱進的能力。正如前蘇聯(lián)教育家蘇霍姆林斯基所說：“只有當教師的視野比學校教學大綱廣闊得無可比擬的時候，教師才能成為教育過程的能手、藝術家和詩人”。

3 結語

“育人為本，道德為先”，把學術水平的發(fā)展與思想覺悟、道德精神緊密聯(lián)系起來。教師首先要具備扎實的專業(yè)知識，同時不斷擴展、優(yōu)化自己的知識結構，具有深遠的知識視野，拓寬專業(yè)基礎，提升理論水平。使學生在學習中獲得感性和知性的雙重滿足，培養(yǎng)出具有愛心和責任心的社會人才。將運籌學課程教改方案應用于2012級、2013級、2014級學生，取得了比較好的教學效果，拓寬了學生的視野，鍛煉了動腦及動手能力，得到了學生的好評。在以后的教學中，將把教學改革繼續(xù)深化下去，不斷的總結、改進，提高該課程教學效果，為水文水資源培養(yǎng)高素質(zhì)人才。

基金項目： 華北水利水電大學2013年教育教學研究與改革項目（2013021）

參考文獻

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