運籌學(xué)課程教學(xué)改革與實踐

摘? 要：運籌學(xué)作為管理類專業(yè)基礎(chǔ)課程，是生產(chǎn)、管理、經(jīng)濟等領(lǐng)域中應(yīng)用較為廣泛的學(xué)科，對專業(yè)課程的學(xué)習(xí)有至關(guān)重要的作用。為進一步提高課程教學(xué)質(zhì)量，針對思政教育目標(biāo)，提出以立德樹人為根本任務(wù)的課程思政設(shè)計方案，以提高學(xué)生的文化自信、課程認(rèn)同感、社會責(zé)任感；針對課程教學(xué)過程中存在的學(xué)生應(yīng)用能力培養(yǎng)不足、課程認(rèn)可度不高、學(xué)生過程參與度和學(xué)習(xí)積極性不強等問題，以專業(yè)服務(wù)為根本目標(biāo)，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式等方面提出教學(xué)設(shè)計思路。經(jīng)過多年的實踐，獲得較好的成效，也為課程教學(xué)改革創(chuàng)新提供借鑒。

關(guān)鍵詞：運籌學(xué)課程；課程思政；專業(yè)服務(wù)；教學(xué)改革；教學(xué)設(shè)計

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2023）14-0134-04

Abstract： As a basic course for management majors， operations research is a widely used discipline in the fields of production， management and economy. It plays a vital role in the study of professional courses. In order to further improve the teaching quality， aiming at the goal of Ideological and political education， this paper puts forward a curriculum ideological and political design scheme with the fundamental task of cultivating morality and cultivating people， so as to improve students' cultural self-confidence， curriculum identity and social responsibility; in view of the problems existing in the current curriculum teaching process， such as insufficient cultivation of students' application ability， low degree of curriculum recognition， weak students' participation in the process and learning enthusiasm， this paper puts forward taking professional service as the fundamental goal， and puts forward design ideas from the aspects of teaching content， teaching methods and assessment methods. After years of practice， it has achieved good results， It also provides a reference for curriculum teaching reform and innovation.

Keywords： the course of Operations; curriculum ideological and political education; professional service; teaching reform; teaching design

運籌學(xué)是管理類專業(yè)必修課，是生產(chǎn)、管理和經(jīng)濟等領(lǐng)域中應(yīng)用較為廣泛的學(xué)科，強調(diào)應(yīng)用定量分析的方法研究實際問題，為決策提供定量依據(jù)，進而為企事業(yè)單位的決策保駕護航。課程內(nèi)容包括線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、目標(biāo)規(guī)劃、非線性規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃、圖論、存儲論、排隊論、對策論和決策論等方面，簡稱“五規(guī)劃”和“五論”。課程在培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題能力方面、在培養(yǎng)學(xué)生最優(yōu)決策思維方面都起著至關(guān)重要的作用，但是課程內(nèi)容難度大、知識量大，導(dǎo)致學(xué)生畏難情緒嚴(yán)重，學(xué)習(xí)興趣不強，課程通過率普遍偏低，因此如何有效提高課程認(rèn)可度和學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，是本課程面臨的一項巨大挑戰(zhàn)。本文將基于課程教學(xué)的現(xiàn)狀分析，提出具有針對性的教學(xué)改革與實踐方案，提高課程教學(xué)質(zhì)量、學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)效果。

一? 運籌學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀

（一）? 課程教學(xué)重計算輕建模，思維能力培養(yǎng)欠缺，導(dǎo)致學(xué)生應(yīng)用能力不足

運籌學(xué)課程要掌握的最重要的能力是數(shù)學(xué)模型的表達、運算和分析能力[1]。但由于目前課程授課課時少，內(nèi)容多且難度大，在實際授課時教師往往關(guān)注某類問題數(shù)學(xué)模型的求解方法，如單純形法、割平面法和最大流標(biāo)號法等，忽略了問題分析過程的引導(dǎo)和模型構(gòu)建能力的培養(yǎng)，影響課程思維能力的培養(yǎng)，導(dǎo)致學(xué)生對知識的掌握僅浮于表面，只會簡單地計算求解過程，對復(fù)雜問題的建模、求解分析能力明顯不足，無法將課程內(nèi)容很好地應(yīng)用于專業(yè)實際需求。

（二）? 課程內(nèi)容存在普適性，與專業(yè)聯(lián)系不夠緊密，導(dǎo)致課程認(rèn)可度不高

運籌學(xué)課程是管理類專業(yè)必修課，工業(yè)工程、物流管理、信息管理與信息系統(tǒng)、市場營銷等專業(yè)雖然同屬于管理類專業(yè)，但不同專業(yè)有各自的特點，服務(wù)范圍不同，就業(yè)方向不同，應(yīng)用課程知識解決的專業(yè)問題也不同，然而在教學(xué)過程中，不管是模型介紹和算法分析對所有專業(yè)而言均具有普適性，與專業(yè)聯(lián)系不夠緊密，導(dǎo)致學(xué)生不了解課程對專業(yè)的重要性，對課程的認(rèn)可度明顯不高。

（三）? 課程教學(xué)以教師講解為主，授課方式單一，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不強

運籌學(xué)是數(shù)學(xué)學(xué)科中與管理聯(lián)系最為緊密的部分，運用數(shù)學(xué)語言描述實際問題[1]，以教師線下講解為主，教師應(yīng)用PPT、板書等方式詳細(xì)介紹算法原理和算法過程，傳授學(xué)生“怎么算”和“為什么這么算”，學(xué)生只是被動地接收這些信息，整個學(xué)習(xí)過程枯燥無味，同時在授課過程中如果沒有及時跟上教師的節(jié)奏，很有可能導(dǎo)致整個知識點的缺失，從整個教學(xué)過程來看，教學(xué)方式單一，沒有發(fā)揮學(xué)生的主體作用，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不強。

（四）? 課程考核以期末卷面考核為主，考核方式較單一，導(dǎo)致學(xué)生過程參與度不強

目前運籌學(xué)課程考核主要包括卷面考核和平時考核。鑒于算法考核是運籌學(xué)考核的重點內(nèi)容，卷面考核以算法考核為主，兼顧建?？己?。平時考核主要是作業(yè)考核和到課考勤。作業(yè)考核主要考核學(xué)生課后學(xué)業(yè)的完成情況，但是課后作業(yè)存在抄襲的可能性，并不能全面地反映學(xué)生課堂知識的掌握程度；而到課考勤只能約束學(xué)生人到教室，難以控制學(xué)生課堂教學(xué)的關(guān)注度，導(dǎo)致學(xué)生課堂教學(xué)積極性和參與度不強。

基于以上運籌學(xué)教學(xué)過程中存在的問題，不少研究者也提出了課程教學(xué)改革思路。針對學(xué)生畏難情緒，盧厚清等[2]、劉潤喆等[3]、王穎等[4]均提出了運籌學(xué)課程思政設(shè)計思路，以期幫助學(xué)生樹立正確的人生觀和價值觀，但是在課程思政具體實施中更多地強調(diào)教師的作用，關(guān)注教師課程思政能力的提高，而忽略了學(xué)生的主體作用。針對學(xué)生應(yīng)用能力不強問題，苑學(xué)梅等[5]提出基于CDIO教育理念的軍事運籌學(xué)課程課內(nèi)外實踐教學(xué)模式，以期提高學(xué)生解決問題的能力。而邢育紅等[6]提出了師生共建案例庫，“學(xué)”與“習(xí)”有機融合的教學(xué)方式，幫助學(xué)生學(xué)以致用。針對單一教學(xué)方式，汪凌等[7]提出了基于MOOC和SPOC的混合教學(xué)模式，以期提高學(xué)生學(xué)習(xí)自主性和學(xué)習(xí)效果。更甚者，陳哲涵等[8]提出將VR（Virtual Reality，虛擬現(xiàn)實）技術(shù)應(yīng)用于運籌學(xué)課程教學(xué)中，來提高學(xué)生積極性和對知識點的理解程度。魏鋒濤等[9]利用互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)平臺和翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式對運籌學(xué)課程教學(xué)過程進行設(shè)計，將傳統(tǒng)教學(xué)中的知識傳授提前到課前完成，知識深化由原來的課后練習(xí)移至課中學(xué)習(xí)討論階段。陶勝達[10]則根據(jù)目前課程教學(xué)存在的困境，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)案例、教學(xué)形式和教學(xué)評價等方面進行了探索與實踐，取得了一定的效果。

雖然研究者提出了不少方法來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果，但是均沒有考慮到課程設(shè)置內(nèi)容與專業(yè)的相關(guān)性，作為專業(yè)基礎(chǔ)課，其根本目的是服務(wù)于專業(yè)，需要緊密結(jié)合專業(yè)要求來合理設(shè)置課程內(nèi)容，增強課程與專業(yè)的匹配度。因此本文以立德樹人為根本任務(wù)開展課程思政設(shè)計，以專業(yè)服務(wù)為根本目標(biāo)就教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方法等方面提出新的教學(xué)思路，以期提高課程的認(rèn)可度、學(xué)生學(xué)習(xí)參與度和學(xué)習(xí)效果。

二? 以立德樹人為根本任務(wù)的課程思政設(shè)計

根據(jù)運籌學(xué)教學(xué)經(jīng)驗，以立德樹人為根本目標(biāo)，從中國歷史文化、學(xué)科專業(yè)大師、社會應(yīng)用方面分析、探討、挖掘課程思政元素，以此來提高學(xué)生的文化自信、課程認(rèn)同感，樹立起強烈的社會責(zé)任感。

（一）? 課程思政目標(biāo)

課程的思政目標(biāo)主要包括以下3個方面。

1）增強學(xué)生的文化自信。結(jié)合課程不同分支內(nèi)容，引入中國早期運籌學(xué)思想案例，如“田忌賽馬”“圍魏救趙”等，培養(yǎng)學(xué)生對中華民族燦爛文明的自豪感。

2）增強學(xué)生對課程的認(rèn)同感。在不同主題中引入專業(yè)實際案例，如疫情下救援物資的調(diào)配問題、對策論中的碳排放問題等，讓學(xué)生明白可以運用運籌學(xué)思想和知識分析、解決社會難點問題，增加課程的認(rèn)同感，鼓勵學(xué)生學(xué)好課程知識，承擔(dān)起時代賦予的責(zé)任和使命。

3）幫助學(xué)生樹立正確的人生觀和價值觀?；趪鴥?nèi)外運籌學(xué)專家的人生經(jīng)歷和對學(xué)問的執(zhí)著追求，教導(dǎo)學(xué)生要克服畏難情緒，在挫折和困難中要堅持理想，一定可以取得輝煌成績。

（二）? 課程思政元素和開展方式設(shè)計

本課程將在不同分支中分別引入中國早期運籌學(xué)思想、國內(nèi)外運籌學(xué)專家和近期社會熱點問題，將思政元素融入到課程理論教學(xué)中，具體可見表1。

在課程思政開展方式上，改變以教師為主導(dǎo)的方式，采用多形式組合方式。通過視頻教學(xué)介紹國內(nèi)外運籌學(xué)專家的生平事跡，教育樹立學(xué)生正確的人生態(tài)度；通過學(xué)生團隊自主搜集、整理與章節(jié)相關(guān)的中國古代運籌學(xué)思想案例，開展5～10 min的匯報，總結(jié)和分享案例中涉及的運籌學(xué)思想和管理理念，增強學(xué)生文化自信；結(jié)合課程分支內(nèi)容和專業(yè)特點，在課程研討和綜合問題分析模塊引入社會熱點問題，提高學(xué)生對課程的認(rèn)可度。

三? 以專業(yè)服務(wù)為根本目標(biāo)的教學(xué)過程設(shè)計

（一）? 結(jié)合專業(yè)特色，設(shè)置專業(yè)緊密相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容

結(jié)合專業(yè)特色，設(shè)置與專業(yè)緊密相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，以工業(yè)工程專業(yè)為例，其培養(yǎng)目標(biāo)是應(yīng)用工程技術(shù)基礎(chǔ)、系統(tǒng)工程和管理科學(xué)的技術(shù)和方法，分析并完善運作系統(tǒng)中的規(guī)劃、設(shè)計、評價問題，其可應(yīng)用于制造業(yè)和服務(wù)業(yè)，同時也可服務(wù)于事業(yè)單位和政府部門。因此在課程建模分析和綜合問題分析中，可以增加制造業(yè)和服務(wù)業(yè)運作問題的內(nèi)容，提高課程的認(rèn)可度。表2列舉了工業(yè)工程專業(yè)課程、應(yīng)用領(lǐng)域和運籌學(xué)課程內(nèi)容的關(guān)系。

（二）? 針對教學(xué)內(nèi)容特點，設(shè)計多形式的教學(xué)方式

在教學(xué)方式上，針對不同內(nèi)容可開展不同的教學(xué)方法。①針對模型構(gòu)建和求解結(jié)果優(yōu)化分析等教學(xué)內(nèi)容，采用“教師引導(dǎo)、學(xué)生研討”的教學(xué)方式，引導(dǎo)學(xué)生分析模型參數(shù)、約束條件等設(shè)置對優(yōu)化目標(biāo)的影響，探討實際問題中政策規(guī)則、企業(yè)內(nèi)外部環(huán)境對決策目標(biāo)的影響，提高學(xué)生系統(tǒng)管理思維能力。②針對求解算法，開設(shè)線上SPOC課程，將算法原理和算法求解等重難點內(nèi)容錄制視頻供學(xué)生線上反復(fù)學(xué)習(xí)，同時線下進行翻轉(zhuǎn)課程教學(xué)，實現(xiàn)“線下教學(xué)為主體、線上教學(xué)為輔助”的教學(xué)模式，幫助學(xué)生掌握課程知識（表3）。

（三）? 加強學(xué)生參與度，開展團隊項目研討教學(xué)

課程開始初組織設(shè)立項目團隊小組，每個團隊由5～8人組成。團隊小組在課程教學(xué)中的主要任務(wù)包括：①作為翻轉(zhuǎn)課堂的主體，選擇某一分支內(nèi)容，就視頻學(xué)習(xí)內(nèi)容開展研討活動，對視頻中的算法原理和重難點進行歸納總結(jié)。在教師的引導(dǎo)下，就視頻內(nèi)容進行拓展研討，并將討論結(jié)果進行匯報，與其他同學(xué)開展討論；②選擇某一分支內(nèi)容的綜合性問題開展項目團隊研討分析，并就模型構(gòu)建分析、求解及結(jié)果分析做匯報。學(xué)生以團隊形式作為課堂的主導(dǎo)者參與到課程的“教”與“學(xué)”過程，大大提高了學(xué)生課堂教學(xué)的參與度，有助于提高其學(xué)習(xí)積極性和主動性。圖1以線性規(guī)劃為例介紹了課程的教學(xué)組織過程。

（四）? 注重過程考核，構(gòu)建多形式的考核方式

基于教學(xué)過程中引入研討教學(xué)、項目團隊教學(xué)等方式，構(gòu)建多形式的考核方式，增加平時考核比例，包括期末卷面考核（占比40%）、視頻學(xué)習(xí)考核（占比10%）、平時作業(yè)考核（占比10%）、項目團隊考核（占比40%）。視頻學(xué)習(xí)考核主要是考核學(xué)生視頻預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)情況，以學(xué)生完成預(yù)復(fù)習(xí)網(wǎng)絡(luò)作業(yè)情況為準(zhǔn)。項目團隊考核翻轉(zhuǎn)課堂組織研討表現(xiàn)和項目作業(yè)完成及匯報表現(xiàn)，包括對綜合應(yīng)用問題分析的全面性、模型構(gòu)建的完整性、優(yōu)化分析的合理性以及現(xiàn)場陳述和答辯的情況。項目團隊考核中翻轉(zhuǎn)課堂組織研討占比40%，項目作業(yè)完成情況占比40%，答辯占比20%。

四? 課程教學(xué)改革成效

通過課程教學(xué)改革與實踐，學(xué)生能進一步了解課程對專業(yè)學(xué)習(xí)的重要性，增強了課程的認(rèn)可度，學(xué)習(xí)積極性有顯著提高，學(xué)業(yè)成績有明顯的提升，以工業(yè)工程專業(yè)為例，2017—2019級課程合格率在80%左右，優(yōu)良率在30%左右，合格率和優(yōu)秀率較16級上升了20%。通過研討教學(xué)和項目教學(xué)，學(xué)生分析問題、解決問題的能力有了顯著改善，同時團隊協(xié)作能力、溝通能力和表達能力等也都有了明顯的提升，學(xué)生參加專業(yè)相關(guān)競賽如“互聯(lián)網(wǎng)+”競賽、挑戰(zhàn)杯賽、工業(yè)工程與精益管理創(chuàng)新大賽、全國大學(xué)生物流設(shè)計大賽等，成績斐然。同時部分學(xué)生將課程知識應(yīng)用于畢業(yè)設(shè)計中，應(yīng)用定量分析的方法解決企業(yè)中實際問題，大大提高了畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量和成果。

五? 結(jié)束語

本文結(jié)合現(xiàn)階段課程教學(xué)中存在的問題，以立德樹人為根本任務(wù)設(shè)計課程思政元素，以專業(yè)服務(wù)為根本目標(biāo)設(shè)置課程教學(xué)內(nèi)容、設(shè)計多形式教學(xué)方式、開展團隊項目研討教學(xué)、構(gòu)建多形式考核方式，提高課程認(rèn)可度、學(xué)生學(xué)習(xí)自主性和過程參與度，通過3年的改革與實踐，整體效果較好。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，課程教學(xué)將進一步利用線上教學(xué)資源，釋放更多學(xué)時用于學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)，同時注重課程傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)代應(yīng)用型人才培養(yǎng)需求緊密結(jié)合，以適應(yīng)時代發(fā)展。

參考文獻：

[1] 胡運權(quán).運籌學(xué)教程[M].4版.北京：清華大學(xué)出版社，2014.

[2] 盧厚清，劉華麗，屠義強，等.基于課程思政的“軍事運籌學(xué)”教學(xué)改革[J].高等教育研究學(xué)報，2021，44（1）：81-85.

[3] 劉潤喆，肖婷婷，吳玲.后疫情時代下運籌學(xué)課程思政教學(xué)設(shè)計與實踐[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2021，23（2）：51-55.

[4] 王穎，邵桂芳，陶繼平，等.運籌學(xué)課程思政的設(shè)計與探索[J].高教學(xué)刊，2021（16）：172-176.

[5] 苑學(xué)梅，劉佳，馬茜，等.基于CDIO理念的“軍事運籌學(xué)”課程實踐教學(xué)模式[J].軍事交通學(xué)院學(xué)報，2020，22（7）：75-78.

[6] 邢育紅，于晉臣.師生共建案例庫：“學(xué)”與“習(xí)”有機融合——工科“運籌學(xué)”教學(xué)改革探索與實踐[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2021，20（4）：177-179.

[7] 汪凌，姜凌.基于MOOC+SPOC的混合式教學(xué)模式在運籌學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].實驗技術(shù)與管理，2020，37（8）：211-215.

[8] 陳哲涵，丁文英.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在運籌學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用實踐[J].中國教育技術(shù)裝備，2020（8）：38-43.

[9] 魏鋒濤，楊明順，高新勤.基于翻轉(zhuǎn)課堂的《運籌學(xué)》課程教學(xué)模式探索與設(shè)計[J].中國教育信息化，2020（16）：46-49.

[10] 陶勝達.應(yīng)用型本科院校“運籌學(xué)”課程教學(xué)改革與實踐——以賀州學(xué)院為例[J].賀州學(xué)院學(xué)報，2021，37（1）：134-136，141.

基金項目：2020年度浙江省一流課程“浙江科技學(xué)院《運籌學(xué)》課程”（浙教辦函〔2021〕195號）；浙江省普通本科高?！笆奈濉苯虒W(xué)改革項目“基于‘工程+經(jīng)濟+管理的工科專業(yè)選修課課程體系重構(gòu)研究”（jg20220400）

作者簡介：范佳靜（1977-），女，漢族，浙江杭州人，博士，副教授。研究方向為制造系統(tǒng)優(yōu)化。