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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