運(yùn)籌學(xué)課程的教學(xué)改革研究

宋杰鯤　付峰

【摘要】運(yùn)籌學(xué)教學(xué)改革需要持續(xù)推進(jìn)、全面優(yōu)化.結(jié)合我國(guó)新修訂的《高等教育法》和“十三五”規(guī)劃綱要的新時(shí)期高等教育任務(wù)要求，分析當(dāng)前運(yùn)籌學(xué)課程改革的必要性，提出課程改革的理念，構(gòu)建了四核心、三保障的課程系統(tǒng)化改革框架，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面提出了教學(xué)改革的實(shí)施方案.

【關(guān)鍵詞】運(yùn)籌學(xué);教學(xué)改革;OBE;CDIO

2015年新修訂的《高等教育法》明確指出“高等教育的任務(wù)是培養(yǎng)具有社會(huì)責(zé)任感、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才”;“十三五”規(guī)劃綱要“提升大學(xué)創(chuàng)新人才培養(yǎng)能力”中提出要實(shí)行通識(shí)教育和專(zhuān)業(yè)教育相結(jié)合的培養(yǎng)制度.可見(jiàn)，培養(yǎng)高素質(zhì)、具備通專(zhuān)知識(shí)與創(chuàng)新能力的人才是我國(guó)大學(xué)教育的重要任務(wù).運(yùn)籌學(xué)是當(dāng)前國(guó)內(nèi)高等院校普遍設(shè)置的一門(mén)課程，既可作為管理類(lèi)專(zhuān)業(yè)的核心課程，也可作為全校性的通識(shí)教育課程.許多學(xué)者探討了運(yùn)籌學(xué)課程的教學(xué)現(xiàn)狀，提出相應(yīng)的改革方法.但是，教學(xué)改革從來(lái)都是一個(gè)持續(xù)改進(jìn)的過(guò)程，如何在傳授知識(shí)的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)學(xué)生能力、素養(yǎng)的同步提升，運(yùn)籌學(xué)課程教改需要做出示范.

一、當(dāng)前運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)改革的必要性分析

新時(shí)期運(yùn)籌學(xué)課程改革是必要的，主要體現(xiàn)在以下方面：

（一）學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)由側(cè)重知識(shí)掌握轉(zhuǎn)換為知識(shí)、能力和素養(yǎng)的同步提升.運(yùn)籌學(xué)課程體系中涵蓋較多的理論內(nèi)容，各高?；静捎弥v授法，這種授課方式可以在有限的時(shí)間講述較多的內(nèi)容，訓(xùn)練學(xué)生的數(shù)理思維，但是并不能提高學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用與創(chuàng)新、交流溝通、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等能力，也無(wú)法提高學(xué)生的系統(tǒng)思維、社會(huì)責(zé)任感等素養(yǎng).這與高等教育的任務(wù)要求存在差距，需要經(jīng)由課程的內(nèi)容體系、教學(xué)方法體系、考評(píng)體系的改革完成這種轉(zhuǎn)換.

（二）創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐需要驅(qū)動(dòng)課程加大實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐比例.運(yùn)籌學(xué)本身是一門(mén)與實(shí)踐聯(lián)系極為緊密的課程，理應(yīng)支持大學(xué)教育的“培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)意創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力”目標(biāo).通過(guò)Matlab、Lingo等軟件，提高學(xué)生應(yīng)用工具進(jìn)行優(yōu)化的能力，也有利于其在創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新中樹(shù)立優(yōu)化意識(shí);通過(guò)實(shí)踐導(dǎo)入案例、小組討論案例，提高學(xué)生的實(shí)踐能力，使之能在創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新中產(chǎn)生運(yùn)籌“共鳴”，下意識(shí)地運(yùn)用優(yōu)化思維去思考和解決實(shí)際問(wèn)題.

（三）新的基于信息技術(shù)的教學(xué)手段需要課程進(jìn)行改革.互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)蓬勃發(fā)展，慕課、微課等現(xiàn)代化教學(xué)手段被越來(lái)越廣泛地使用，推動(dòng)“翻轉(zhuǎn)課堂”成為新的日益流行的教學(xué)方式.相比傳統(tǒng)的授課方式，“翻轉(zhuǎn)課堂”可以使學(xué)生在課下自主學(xué)習(xí)，看視頻、聽(tīng)播客、閱讀電子書(shū)，寶貴的課堂時(shí)間則更多地用來(lái)探討理論的實(shí)踐應(yīng)用，提高了學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用、團(tuán)隊(duì)協(xié)作與分享交流等能力.

二、運(yùn)籌學(xué)課程改革理念與思路

（一）課程改革理念

為了切實(shí)完成新時(shí)期高等教育的任務(wù)目標(biāo)，運(yùn)籌學(xué)課程改革應(yīng)遵循如下的理念：

1.教師角色的全面轉(zhuǎn)換.高校教育教學(xué)活動(dòng)的本質(zhì)是研究，“研究”決定了課程教學(xué)活動(dòng)是教師與學(xué)生兩個(gè)主體共同完成的活動(dòng)，需要雙方相互配合、深入探討.教師的角色絕非單純的知識(shí)講授者、傳遞者，而是教學(xué)全程中大學(xué)生素養(yǎng)提升、知識(shí)和能力提高的引導(dǎo)者和推動(dòng)者;學(xué)生的角色也非知識(shí)的承接者，而應(yīng)是知識(shí)的接受、質(zhì)疑、深化者，也是知識(shí)的高效轉(zhuǎn)換與應(yīng)用者.因此，在運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)改革中，必須以學(xué)生為中心，全方位設(shè)計(jì)好教學(xué)活動(dòng)與方法，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣，促進(jìn)學(xué)生高效參與，從而取得改革效果.

2.教學(xué)改革的系統(tǒng)化推進(jìn).持續(xù)改進(jìn)是教育教學(xué)的典型特征，按照高等教育任務(wù)，運(yùn)籌學(xué)教學(xué)應(yīng)承擔(dān)“使學(xué)生掌握運(yùn)籌學(xué)課程知識(shí)，具備知識(shí)探究、應(yīng)用與創(chuàng)新能力以及社會(huì)責(zé)任、交流溝通、團(tuán)隊(duì)合作等素養(yǎng)”的使命，這種使命需要運(yùn)籌學(xué)教學(xué)引入OBE和CDIO的全周期教育理念，以結(jié)果為目標(biāo)導(dǎo)向，推動(dòng)學(xué)生自主性、系統(tǒng)性、探究性地學(xué)習(xí)理論知識(shí)，并能持續(xù)、高效地加以創(chuàng)新與應(yīng)用，強(qiáng)化優(yōu)化意識(shí)，增強(qiáng)各方面能力與素養(yǎng)水平.具體而言：

① OBE即Outcome Based Education，是基于學(xué)習(xí)結(jié)果的教育模式.OBE以學(xué)生為本，聚焦于學(xué)生受教育后獲得什么能力和能夠做什么的培養(yǎng)模式.按照OBE要求，就是一切教育活動(dòng)、教育過(guò)程和課程設(shè)計(jì)都是圍繞實(shí)現(xiàn)預(yù)期的學(xué)習(xí)結(jié)果來(lái)開(kāi)展.因此，運(yùn)籌學(xué)教學(xué)改革首先就要把目標(biāo)細(xì)化為畢業(yè)生可觀察、可操作和可測(cè)評(píng)的預(yù)期學(xué)習(xí)成果及其理應(yīng)掌握的水平，形成直觀的預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出匹配矩陣.

② CDIO即Conceive-Design-Implement-Operate，是以“預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果”集合來(lái)驅(qū)動(dòng)課程內(nèi)容、教學(xué)方法、教育文化等設(shè)計(jì)的模式，其實(shí)施主動(dòng)性教學(xué)方法，重視營(yíng)造教育文化.遵循CDIO理念，運(yùn)籌學(xué)課程就是要主動(dòng)地對(duì)教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行全程的產(chǎn)品構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)作，使學(xué)生具備技術(shù)知識(shí)和推理能力、個(gè)人職業(yè)技能和職業(yè)道德、人際交往技能、企業(yè)和社會(huì)的CDIO系統(tǒng)這四個(gè)層次能力.

CDIO與OBE中的預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果基本一致，實(shí)際上均為利益相關(guān)群體對(duì)畢業(yè)生的知識(shí)、能力和素養(yǎng)的期望要求.綜合OBE和CDIO教育理念，本文提出如圖所示的運(yùn)籌學(xué)課程系統(tǒng)化改革框架：核心體系包括課程愿景或目標(biāo)、課程內(nèi)容體系、教學(xué)方法與手段、學(xué)習(xí)結(jié)果評(píng)價(jià)與反饋;三大保障體系為基本的教學(xué)資源保障、實(shí)驗(yàn)環(huán)境保障和持續(xù)改進(jìn)保障.

（二）課程教學(xué)改革思路

課程的系統(tǒng)化改革思路為：一方面，分析運(yùn)籌學(xué)開(kāi)課專(zhuān)業(yè)的OBE目標(biāo);另一方面，對(duì)畢業(yè)生進(jìn)行調(diào)研，把握當(dāng)前運(yùn)籌學(xué)在實(shí)際工作中的應(yīng)用現(xiàn)實(shí)與需求，按照專(zhuān)業(yè)知識(shí)、能力和素養(yǎng)的培養(yǎng)要求和CDIO四層次能力大綱要求，擬定運(yùn)籌學(xué)課程的OBE目標(biāo);進(jìn)而構(gòu)建課程模塊內(nèi)容（含對(duì)應(yīng)的教學(xué)方法體系）與OBE目標(biāo)的產(chǎn)出匹配矩陣，并進(jìn)行課程內(nèi)容、方法和考評(píng)的CDIO一體化設(shè)計(jì)，特別是在教學(xué)過(guò)程中，有效地運(yùn)用案例導(dǎo)入、啟發(fā)性思考、小組討論與展示、實(shí)驗(yàn)演示、經(jīng)典閱讀、游戲等教學(xué)方法，借助多媒體、QQ群、課程網(wǎng)站等現(xiàn)代化教學(xué)手段，使教學(xué)過(guò)程更加生動(dòng)，激發(fā)學(xué)生參與課程的自主性、探究性與創(chuàng)造性，在提高課程教學(xué)效果的同時(shí)，推動(dòng)學(xué)生在知識(shí)、應(yīng)用與創(chuàng)新能力、職業(yè)道德、社會(huì)責(zé)任、團(tuán)隊(duì)合作與交流、系統(tǒng)思維諸方面OBE目標(biāo)的一致性實(shí)現(xiàn).

三、課程教學(xué)改革實(shí)施方案

（一）教學(xué)內(nèi)容

運(yùn)籌學(xué)課程的授課對(duì)象基本上可以涵蓋各專(zhuān)業(yè)學(xué)生.所以，課程內(nèi)容的設(shè)置上要突出基礎(chǔ)性、學(xué)術(shù)性和實(shí)踐性.基礎(chǔ)性即模塊的核心內(nèi)容必須完備，概念闡述、重要定理、典型模型與算法要明確;學(xué)術(shù)性即要有啟發(fā)性、探究性?xún)?nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生思考、研究;實(shí)踐性即要有實(shí)踐導(dǎo)向，通過(guò)案例分析、研討等使學(xué)生看到運(yùn)籌學(xué)的“用武之地”，提高學(xué)習(xí)興趣.同時(shí)，根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)的要求，應(yīng)針對(duì)相應(yīng)課時(shí)要求分別設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容.以較多的課時(shí)為例，課程內(nèi)容包括數(shù)學(xué)規(guī)劃、圖與網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃、存儲(chǔ)等模塊，涵蓋運(yùn)籌學(xué)的主要分支，由淺入深，由一般到特定，每個(gè)模塊中均包括引導(dǎo)案例、啟發(fā)性思考，有的模塊也包含小組研討、經(jīng)典閱讀等，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極思考和討論，使學(xué)生對(duì)運(yùn)籌學(xué)理論與運(yùn)用有著清晰的認(rèn)識(shí).考慮到運(yùn)籌學(xué)的課程目標(biāo)及定位，將在課程內(nèi)容設(shè)計(jì)上做到：

強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)——每個(gè)模塊都有著核心的概念、定理、典型模型與算法，它們構(gòu)成了各模塊的“名片”，整體上構(gòu)成了運(yùn)籌學(xué)的知識(shí)基礎(chǔ).對(duì)核心概念、概念間的聯(lián)系，必須形成清晰的脈絡(luò);對(duì)晦澀難懂的必要定理，要結(jié)合精心編制的例題，幫助學(xué)生理解，使其“知其然知其所以然”;對(duì)典型模型與算法，要深入淺出，使學(xué)生明確前提、貫通內(nèi)容、領(lǐng)會(huì)細(xì)節(jié).

通專(zhuān)兼具——運(yùn)籌學(xué)整體上與生產(chǎn)、生活息息相關(guān)，同時(shí)又與相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)存在一定的聯(lián)系.例如，工程管理專(zhuān)業(yè)的工程施工組織需要以數(shù)學(xué)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃為基礎(chǔ)，信息系統(tǒng)與信息管理專(zhuān)業(yè)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，ERP需要以圖論、存儲(chǔ)論為基礎(chǔ);會(huì)計(jì)、財(cái)務(wù)管理的投融資決策需要用數(shù)學(xué)規(guī)劃，市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)、國(guó)際貿(mào)易的網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷(xiāo)與貿(mào)易需要數(shù)學(xué)規(guī)劃、圖論、存儲(chǔ)論等;經(jīng)濟(jì)學(xué)專(zhuān)業(yè)的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)、能源經(jīng)濟(jì)學(xué)同樣需要數(shù)學(xué)規(guī)劃、對(duì)策論.這就要求在設(shè)計(jì)課程內(nèi)容時(shí)，針對(duì)不同專(zhuān)業(yè)從課程聯(lián)系實(shí)踐等方面有針對(duì)性地加以引導(dǎo)，使得課程立體、生動(dòng).

配置合理——運(yùn)籌學(xué)總課時(shí)的有限性決定了課程在課堂內(nèi)、外內(nèi)容的布置安排上，理論講授、作業(yè)、小組項(xiàng)目研討、啟發(fā)性思考與分享等必須精心籌劃、合理配置.鑒于課程通常為大班授課，而總的理論課時(shí)量較少，因此，小組討論、個(gè)人思考等采取“過(guò)程課外、結(jié)果課內(nèi)”的方式.

（二）教學(xué)方法

課程突出以學(xué)生為中心的教與學(xué)，實(shí)行理論講授、小組討論、個(gè)體思考與分享、實(shí)驗(yàn)演示、開(kāi)放式探索、游戲等多元化形式.通過(guò)多元化的教學(xué)方式，實(shí)現(xiàn)“注水式”教育向“點(diǎn)火式”教育的轉(zhuǎn)換，激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣、自主探究知識(shí)的激情;通過(guò)小組討論、協(xié)作撰寫(xiě)論文、制作PPT、匯報(bào)等方式提高學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作意識(shí);通過(guò)個(gè)體思考與分享提升學(xué)生的交流溝通能力;通過(guò)小組討論案例和個(gè)人思考的精心設(shè)計(jì)，提升學(xué)生對(duì)其背后隱含的優(yōu)化意識(shí)、社會(huì)責(zé)任意識(shí)等的重視，從而真正實(shí)現(xiàn)師生“研究”角色的轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)學(xué)生從傳統(tǒng)的被動(dòng)知識(shí)接受到自主尋求知識(shí)的轉(zhuǎn)變，確保學(xué)生知識(shí)、能力、素養(yǎng)以及CDIO四層次能力目標(biāo)的一體化協(xié)同完成.

為了增強(qiáng)教學(xué)方法的可操作性，對(duì)其中的小組討論和個(gè)人發(fā)言進(jìn)行詳盡設(shè)計(jì)：

① 小組討論環(huán)節(jié).應(yīng)提前布置，給小組留出充裕的時(shí)間準(zhǔn)備.下達(dá)項(xiàng)目任務(wù)后，首先，由小組成員內(nèi)部進(jìn)行交流，分工完成相應(yīng)的任務(wù)，撰寫(xiě)大論文（形式為科技論文、案例報(bào)告等形式），并制作5～8分鐘的PPT.然后，在課堂上進(jìn)行講述，由每組派出代表依據(jù)既定的評(píng)分規(guī)則進(jìn)行打分.教師在其中扮演觀察者、組織者、指導(dǎo)者的角色.

② 個(gè)人發(fā)言環(huán)節(jié).包括課堂上的即時(shí)發(fā)言、課下思考后的課堂發(fā)言（包括分享閱讀）兩種形式.即時(shí)發(fā)言是配合啟發(fā)質(zhì)疑，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)核心內(nèi)容的銜接進(jìn)行邏輯上的思考，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，理清概念的緣由、思路，為節(jié)省時(shí)間，采取“課堂發(fā)牌、課間計(jì)名”的方式進(jìn)行評(píng)分;思考后的發(fā)言則是由學(xué)生針對(duì)自己提交的小論文，自發(fā)上臺(tái)講述（可以板書(shū)，亦可用PPT），根據(jù)發(fā)言狀況，教師加以點(diǎn)評(píng)，并組織學(xué)生互動(dòng).當(dāng)然，由于時(shí)間限制，不可能做到人人都發(fā)言，發(fā)言者在小論文成績(jī)之外，會(huì)有相應(yīng)的成績(jī)獎(jiǎng)勵(lì)標(biāo)準(zhǔn)，以調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂的積極性、主動(dòng)性.

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