PBL法與傳統(tǒng)教學(xué)方法在運籌學(xué)教學(xué)中的有機(jī)結(jié)合

王艷芳+武富慶+朱越

摘要：傳統(tǒng)教學(xué)法以教師為主，在理論教學(xué)中有不可替代的重要作用；PBL教學(xué)法則注重問題教學(xué)，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性為主。本文探討PBL教學(xué)法與傳統(tǒng)教學(xué)方法在運籌學(xué)教學(xué)中的有機(jī)結(jié)合，提出在兩種方法結(jié)合的教學(xué)過程中，精選教學(xué)內(nèi)容，合理分配教學(xué)學(xué)時，并相應(yīng)改革其考核方式，保證與教學(xué)過程相匹配。通過PBL法與傳統(tǒng)教學(xué)方法在運籌學(xué)教學(xué)中的有機(jī)結(jié)合，在保證系統(tǒng)完整的運籌學(xué)理論教學(xué)的同時，還可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，從而培養(yǎng)學(xué)生實踐能力，提高教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：PBL教學(xué)法；傳統(tǒng)教學(xué)法；運籌學(xué)；考核方式

一、引言

是我國經(jīng)濟(jì)管理類專業(yè)主干技術(shù)基礎(chǔ)課程， 其目的是通過該課程學(xué)習(xí)掌握定量的數(shù)學(xué)分

析模型與方法， 培養(yǎng)系統(tǒng)的科學(xué)思維方式， 提高學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新能力， 靈活運用運籌學(xué)方法去分析和解決經(jīng)濟(jì)管理中的實際問題。

PBL（Problem Based Learning）教學(xué)法是“以問題為導(dǎo)向”、以學(xué)生為主體的教學(xué)方法，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。在PBL教學(xué)過程中，學(xué)生為了解決提出的問題， 首先需要獲得一些必要的專業(yè)知識， 而運籌學(xué)課程對學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和邏輯推理能力要求很高，在建立、求解模型的過程中不可避免地要用到一些數(shù)學(xué)方法和技巧。在運籌學(xué)教學(xué)中生搬硬套PBL教學(xué)法，打破基礎(chǔ)知識的完整性，學(xué)生難于系統(tǒng)掌握運籌學(xué)基本理論。所以在運籌學(xué)教學(xué)中，PBL 法和傳統(tǒng)教學(xué)法有機(jī)結(jié)合，更利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識及應(yīng)用運籌學(xué)方法分析和解決實際問題的能力。

二、傳統(tǒng)教學(xué)法與PBL教學(xué)法的特點

傳統(tǒng)教學(xué)法是以課堂上老師給學(xué)生傳輸知識，或者配合多媒體教學(xué)，適當(dāng)加些圖文并茂的內(nèi)容，要求學(xué)生強(qiáng)行記憶，從而達(dá)到學(xué)習(xí)目的。上課過程中，以教師為主，在講臺上聲情并茂地講解，而學(xué)生則坐在座位上被動接受知識，養(yǎng)成了學(xué)生學(xué)習(xí)不善于思考的習(xí)慣，缺乏橫向思維。但傳統(tǒng)教學(xué)法也有不可替代的優(yōu)勢，如能使學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)理論知識，掌握知識更全面，教師能充分利用肢體語言和表情引導(dǎo)學(xué)生，所需教學(xué)資源投入較少等。

PBL教學(xué)法則是“以問題為導(dǎo)向”的教學(xué)方法，是基于現(xiàn)實世界的以學(xué)生為中心的教育方式， 1969 年由美國的神經(jīng)病學(xué)教授 Barrows 在加拿大的麥克馬斯特大學(xué)首創(chuàng)，目前已成為國際上較流行的一種教學(xué)方法。與傳統(tǒng)的以學(xué)科為基礎(chǔ)的教學(xué)法有很大不同，PBL 強(qiáng)調(diào)以學(xué)生的主動學(xué)習(xí)為主，而不是傳統(tǒng)教學(xué)中的以教師講授為主； PBL 將學(xué)習(xí)與更大的任務(wù)或問題掛鉤，使學(xué)習(xí)者投入于問題中；它設(shè)計真實性任務(wù)，強(qiáng)調(diào)把學(xué)習(xí)設(shè)置到復(fù)雜的、有意義的問題情景中，通過學(xué)習(xí)者的自主探究和合作來解決問題，從而學(xué)習(xí)隱含在問題背后的科學(xué)知識，形成解決問題的技能和自主學(xué)習(xí)的能力。

應(yīng)用PBL教學(xué)的典型教學(xué)過程是： 學(xué)生以小組為單位， 開始解決一個實際問題； 為了解決問題， 學(xué)生往往需要獲得一些必要的專業(yè)知識， 學(xué)生分頭查找資源獲取知識， 然后相互交流所獲得的知識， 并討論如何用所獲得的知識來促進(jìn)問題的解決； 如果在討論的過程中， 小組發(fā)現(xiàn)還需要研究另外一些新的專業(yè)知識， 學(xué)生們就需要反復(fù)循環(huán)地查找資源并討論問題解答， 直到問題得到解決； 問題解決后， 學(xué)生們還需要對自己的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行自我反思和評價， 總結(jié)所獲得的知識和思維技能。這在經(jīng)濟(jì)管理類專業(yè)的學(xué)生中很受歡迎。

但是，PBL提倡先問題、后內(nèi)容的教學(xué)模式，以實際問題為導(dǎo)向，進(jìn)行基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)，打破了基礎(chǔ)理論知識的完整性，漏掉了傳統(tǒng)教學(xué)的一些內(nèi)容；忽視了全面的、系統(tǒng)的理論學(xué)習(xí)。另外，在教學(xué)中生搬硬套PBL教學(xué)法，會出現(xiàn)一些具體的問題，如：學(xué)生的參與熱情只是明顯出現(xiàn)在一學(xué)期的初期， 到后來還是回到了教師講演的老路上來；PBL教學(xué)法耗時過長， 不能保證很好的完成知識量；學(xué)生普遍愛聽老師講， 聽其他同學(xué)講簡直是浪費時間； 上這樣的課經(jīng)常要主動動腦筋， 要面臨隨時站起來回答問題， 學(xué)生心理壓力太大；在合作學(xué)習(xí)中， 有些同學(xué)根本就不用心、不投入，如果評分以小組為單位， 就會有一些人躲在同伴的背影中，搭便車， 濫竽充數(shù)， 蒙混過關(guān)。

三、PBL法與傳統(tǒng)教學(xué)方法在運籌學(xué)教學(xué)中的有機(jī)結(jié)合

（一）傳統(tǒng)教學(xué)方法保證基礎(chǔ)理論知識的完整性

運籌學(xué)是理論性較強(qiáng)的一門課程，知識內(nèi)部邏輯關(guān)系緊密，其基礎(chǔ)理論需要系統(tǒng)的講述。傳統(tǒng)的教學(xué)方法展現(xiàn)教師的示范作用，如講解單純形法的基本原理和解題步驟時，教師通過板書形式，采用邊寫邊說邊演示的傳統(tǒng)教學(xué)方法，同時結(jié)合經(jīng)濟(jì)管理中的實際案例，使學(xué)生更容易領(lǐng)會到運算的規(guī)則和方法，理解算法的基本原理，體會教師生動形象的的解題思路，這種示范作用對學(xué)生掌握知識和技能效果非常突出。因此，在運籌學(xué)基本理論與基本算法教學(xué)中，運用傳統(tǒng)教學(xué)方法是必要的，從而保證基礎(chǔ)理論知識的完整性。

（二）精選適合PBL法教學(xué)內(nèi)容

在運籌學(xué)教學(xué)中，除了基本理論與算法之外，還有更重要的理論運用過程，主要以建立模型和模型求解為主。在線性規(guī)劃、運輸問題、整數(shù)規(guī)劃等章節(jié)，建立模型解決實際問題占有重要地位。在實際問題中，往往建立的數(shù)學(xué)模型通過學(xué)生手動計算是不可能實現(xiàn)的，因此，教學(xué)內(nèi)容中，除了建立模型之外，還包括如何使用計算機(jī)程序求解運籌學(xué)模型的內(nèi)容。使用計算機(jī)解決實際問題的過程主要有以下幾個階段：

實際問題-建立模型-數(shù)值分析-計算機(jī)求解

LINDO和LINGO是美國LINDO系統(tǒng)公司開發(fā)的一套專門用于求解最優(yōu)化問題的軟件包。LINDO用于求解線性規(guī)劃和二次規(guī)劃，LINGO除了具有LINDO的全部功能外，還可以用于求解非線性規(guī)劃，也可以用于一些線性和非線性方程組的求解等。

運籌學(xué)中，無論建立模型還是計算機(jī)求解，有兩大特點：一是知識內(nèi)容結(jié)合實際，相比理論教學(xué)內(nèi)容而言，學(xué)生更易于理解；二是開放性強(qiáng)，答案不唯一。這兩個特點決定了，可以考慮采用PBL教學(xué)法，由學(xué)生首先分組自主完成解題過程，然后在課堂上展示，并最終由教師指導(dǎo)與點評。

（三）恰當(dāng)安排傳統(tǒng)教學(xué)與PBL法教學(xué)的學(xué)時比例

由以上兩節(jié)討論可得出以下教學(xué)組合模式，即：

理論學(xué)習(xí)主要包括線性規(guī)劃基本理論，其它教學(xué)內(nèi)容以線性規(guī)劃為基礎(chǔ)，建立線性模型后即可用計算機(jī)進(jìn)行求解，可采用PBL教學(xué)。在圖1的教學(xué)組合要求下，可考慮傳統(tǒng)教學(xué)與PBL教學(xué)比例為1：3。

（四）考核方式改革創(chuàng)新

傳統(tǒng)教學(xué)與PBL教學(xué)相結(jié)合，在考核方式上需建立多元化全程課程考核體系，主要分為以下三個環(huán)節(jié)：

1.教學(xué)過程自學(xué)評分環(huán)節(jié)

學(xué)生自評與學(xué)生互評相結(jié)合方式對學(xué)生PBL教學(xué)過程的表現(xiàn)進(jìn)行評分。評價在每一單元問題解決之后，由每組成員以問卷的形式針對以下問題進(jìn)行自評與互評，包括學(xué)生問題分解的能力、團(tuán)體協(xié)作能力、查閱資料與相關(guān)參考文獻(xiàn)能力及解決問題的能力。本環(huán)節(jié)占考核總分的20%。

2.學(xué)生問題解決方案匯報評分環(huán)節(jié)

學(xué)生通過PPT展示方式，給出問題的求解過程及相應(yīng)結(jié)論。然后由其它各組成員及教師針對學(xué)生匯報過程以及解決問題的先進(jìn)性與合理性，給出相應(yīng)評分。本環(huán)節(jié)占考核總分的30%。

3.期末考試評分環(huán)節(jié)

期末考試以筆試方式為主，包括對基礎(chǔ)理論的考核及建模與計算機(jī)軟件求解過程中的理論方面要求，占考核部分的50%。

四、結(jié)論

在運籌學(xué)教學(xué)過程中，通過將傳統(tǒng)教學(xué)法與PBL教學(xué)法相結(jié)合，豐富了課堂教學(xué)內(nèi)容；同時，提高了學(xué)生上課積極性與學(xué)習(xí)效率，保證理論教學(xué)完整性的同時，激發(fā)了學(xué)生興趣和主觀能動性，避免單一使用傳統(tǒng)教學(xué)法的枯燥乏味；利用建模及計算機(jī)求解，提高學(xué)生解決實際問題的能力。

通過初步探討，對傳統(tǒng)教學(xué)與PBL教學(xué)法相結(jié)合的實際教學(xué)內(nèi)容安排與考核方法進(jìn)行分析，未來還需解決一些問題，如編寫配套教材，提高學(xué)生計算機(jī)編程能力等。

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基金項目：本文為黑龍江科技大學(xué)教學(xué)研究項目“PBL法與傳統(tǒng)教學(xué)方法在運籌學(xué)課程中有機(jī)結(jié)合的研究與實踐”。