唐四云 林磊
【摘要】運籌學是數(shù)學同管理學科間的重要橋梁,根據(jù)高等院校學科專業(yè)設(shè)置特點、學生個體差異以及社會對創(chuàng)新應(yīng)用型人才的需求,本文通過深入分析運籌學的課程特點,再結(jié)合多年的一線教學實踐,提出堅持以因材施教為核心理念的分類式教學,按學生專業(yè)不同教學內(nèi)容上分類,按學習的不同時期教學形式上分類,優(yōu)化分類模式,使其更為適合應(yīng)用型人才的培養(yǎng).
【關(guān)鍵詞】運籌學;分類式教學;優(yōu)化分類;項目驅(qū)動法
一、引言
運籌學是一門以人機系統(tǒng)的組織、管理為對象,應(yīng)用數(shù)學和計算機等來研究各類有限資源的合理規(guī)劃使用并提供優(yōu)化決策方案的科學.在很多本科院校,這門課程不僅是數(shù)學專業(yè)學生必修基礎(chǔ)課,而且也是管理類專業(yè)本、??粕脱芯可鷮哟蔚闹餍拚n、學位課.開設(shè)這門課的目的是使學生掌握定量的數(shù)學模型分析方法,培養(yǎng)學生系統(tǒng)的科學思維方式,提高學生的運用數(shù)學工具進行分析和解決現(xiàn)實問題的能力,并更好地提升后續(xù)科研能力和創(chuàng)造力,然而在實際教學環(huán)節(jié)中,仍然存在著很多不足.
現(xiàn)存主要問題:
(1)學習主體專業(yè)和個性差異.目前,很多高校的運籌學教學仍然是按統(tǒng)一的教學大綱和教學要求組織,很少考慮學生專業(yè)不同、個性不同,導(dǎo)致學生在學習基礎(chǔ)、興趣和主動性等方面的差異;由于所面向的學生涵蓋多個學科,傳統(tǒng)教學的統(tǒng)一模式很容易導(dǎo)致學生目標定位不準:若重理論輕應(yīng)用,會影響學生分析和解決現(xiàn)實問題的能力;反過來,重應(yīng)用輕理論,會影響學生的科研和創(chuàng)新能力.
(2)學生需求和就業(yè)差異.隨著社會競爭的日益激烈,又使學生的未來發(fā)展面臨很大挑戰(zhàn),學生的需求隨之呈現(xiàn)多樣化;為使學生能根據(jù)自身實際,并和社會需求相結(jié)合,使個性得到充分發(fā)展,必須打破傳統(tǒng)教學的統(tǒng)一模式,根據(jù)學生的實際和社會需求實施分類教學.
(3)運籌學學科專業(yè)特點.運籌學是一門科學性和系統(tǒng)性非常強的交叉學科,其內(nèi)在的知識結(jié)構(gòu)及嚴密體系,決定了它必須遵循可接受性原則,在運籌學知識鏈條中,不掌握前面知識,就難以接受后面知識,要解決學生基礎(chǔ)差異大的問題,必須進行教學形式上的分類.
綜上,現(xiàn)代學生的多專業(yè)化特點要求必須實行分類教學,學生的實際和社會需求要求實施分類教學,運籌學學科專業(yè)特點要求進行教學形式上的分類.
二、分類教學理念
分類教學的思想,最早源于孔子提出的“因材施教”.美國心理學家布魯姆在掌握學習理論中指出[1]:許多學生在學習中未能取得優(yōu)異成績,主要問題不是學生智慧能力欠缺,而是由于未得到適當?shù)慕虒W條件和合理的幫助造成的;如果提供適當?shù)膶W習條件,大多數(shù)學生在學習能力、學習速度、進一步學習動機等多方面就會變得十分相似.分類教學就是要最大限度地為不同類別的學生提供這種“學習條件”和“必要的全新的學習機會”.
分類式教學是依據(jù)素質(zhì)教育的要求,面向全體學生、承認學生差異,改變大統(tǒng)一的教學模式,因材施教,為培養(yǎng)多規(guī)格、多層次的人才打基礎(chǔ)而采取的必要措施,運籌學課程中實施分類式教學切實可行.
三、教學改革與實踐
在教學實踐中,我們采用“十一五”國家級規(guī)劃教材——運籌學基礎(chǔ)及應(yīng)用[2],來展開分析和討論.同一學科可具有不同的教學內(nèi)容;不同學科的教學內(nèi)容可用相同的教學策略進行教學,相同的學科內(nèi)容經(jīng)不同的學習者學習可得到不同的學習結(jié)果.如何根據(jù)運籌學學科特點開展有針對性的教學呢?目前最有效的方式是采用分類教學,具體的分類可從教學內(nèi)容和教學形式兩方面來展開:
一是重視學科特點,根據(jù)學科內(nèi)容的性質(zhì)和學生專業(yè)的不同,將內(nèi)容分成不同任務(wù)類型開展教學:
由于分類教學的對象是學生,因而,在教學內(nèi)容上的分類必須根據(jù)學生的實際情況確定類別.要準確把握學生實際,必須做好兩個調(diào)查分析:一是學生的專業(yè)特點和數(shù)學基礎(chǔ)調(diào)查分析,二是學生的興趣和今后的就業(yè)意向分析.在此基礎(chǔ)上針對不同的類別配置不同的教學內(nèi)容.如管理類專業(yè),主要是研究信息管理以及信息系統(tǒng)分析、設(shè)計、實施、管理和評價等方面的基本理論和方法,在信息時代,這個專業(yè)更看重動手實踐能力[3].因此,對于管理類專業(yè)的學生要求他們掌握運籌學的基本理論和常用的一些方法,培養(yǎng)他們利用Lingo等計算機軟件對所解決問題進行編程和計算的能力.一般這類專業(yè)學生數(shù)學基礎(chǔ)較為薄弱,所以在教學內(nèi)容取舍上,應(yīng)以介紹運籌學的基本模型和如何使用應(yīng)用軟件為主,重點學習線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、圖與網(wǎng)絡(luò)分析、存貯論和排隊論等基本內(nèi)容.對于數(shù)學與應(yīng)用數(shù)學等理工類專業(yè),學生數(shù)學功底較強,該專業(yè)的主要任務(wù)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和解決實際問題的人才[4].基于此,對這類學生的教學,不僅要讓他們掌握運籌學的基本理論和方法,還要適當?shù)匾雽W科前沿知識,教學內(nèi)容上除了上述內(nèi)容外還應(yīng)增加動態(tài)規(guī)劃、決策分析和博弈論等方面的知識.下表中給出了兩類專業(yè)在運籌學教學內(nèi)容上的取舍.
二是根據(jù)不同時期在教學上采取進階式的教學模式進行教學,以彌補學生個體差異;
(1)教學第一階段以理論講解為主、實驗作業(yè)為輔.運籌學的方法和理論眾多,在講解時應(yīng)注重理論分析和幾何直觀相結(jié)合,使學生容易理解和接受所學的知識,不至于產(chǎn)生“運籌學難學、難懂”的現(xiàn)象.在教學中要采取靈活多變的授課方式,改善運籌學的教學效果.依照各專業(yè)背景補充緊貼各專業(yè)的例題和實驗作業(yè),如對信管專業(yè)學生進行線性規(guī)劃教學中,可增添投資項目組合、混合配料等應(yīng)用例題講解,可選擇醫(yī)院的護士值班計劃問題作為實驗作業(yè).教學手段上,依托校園網(wǎng),整合網(wǎng)絡(luò)教學資源,建立網(wǎng)絡(luò)數(shù)學實驗室,實現(xiàn)網(wǎng)上輔導(dǎo)答疑及實驗作業(yè)檢查,做到教學效果的實時反饋.
(2)第二階段展開案例教學.案例教學是一種以學生為中心對現(xiàn)實問題和某一特定事實進行交互式的探索過程[5].學生通過討論來尋求答案,從而努力做出決策的過程,需對實際數(shù)據(jù)進行分類整理,運用一定的分析工具和分析方法進行分析,并根據(jù)他們的實際經(jīng)驗,對所涉及的問題進行綜合研究,這樣得出結(jié)論的同時還能發(fā)現(xiàn)新的問題,有利于創(chuàng)新能力的訓(xùn)練和培養(yǎng).
(3)讓項目驅(qū)動教學法貫穿整個教學的始末.項目驅(qū)動教學是一種建立在建構(gòu)主義教學理論基礎(chǔ)上的新方法[6],教學過程中采用項目驅(qū)動方法,將學生融入項目完成過程中.首先,確定項目任務(wù),學生自由組隊,根據(jù)項目任務(wù)進行構(gòu)思;其次,團隊集體討論,細化項目,制訂計劃,設(shè)計出初始方案,最后制訂進度表;再分工、制訂實施計劃并付諸實踐;最后,按計劃完成實驗項目,確定出解決方案,提交項目總結(jié)報告.在運籌學開課之初,可結(jié)合學校特色、社會需求或后面章節(jié)尚未涉獵的數(shù)學內(nèi)容,如設(shè)置圖書館數(shù)據(jù)庫少、籃球場少、交通阻塞、水電漲價、生產(chǎn)計劃和資源分配等問題構(gòu)成多個項目,要求以2-5人為團隊在課程結(jié)束之前完成其中一個項目.項目實施過程中,學生需要主動學習相關(guān)基礎(chǔ)知識,比如,運籌學、概率統(tǒng)計、圖書管理知識等,并將這些知識應(yīng)用于設(shè)計方案,利于這些知識的吸收又規(guī)避了教學安排上的不便.通過項目驅(qū)動的創(chuàng)新實驗,使學生從實驗項目選題、文獻查閱、項目設(shè)計、項目操作、分析建模、數(shù)據(jù)處理等各個環(huán)節(jié)得到一次較為全面的綜合性訓(xùn)練,促使學生體驗到團隊協(xié)作的意義,為進一步加強學生創(chuàng)新思維訓(xùn)練和培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力提供平臺.
在進階式教學中,學生是知識的主動建構(gòu)者,教師是教學過程的組織者、指導(dǎo)者,教材所提供的知識不再是教師唯一傳授的內(nèi)容,而是學生主動建構(gòu)的對象,各類媒介也不再是幫助教師傳授知識的手段、方法,而是用來作為學生主動學習、協(xié)作式探索的認知工具.
四、總結(jié)
通過分類教學調(diào)動學生學習的積極性和主動性,使學生從“要我學”轉(zhuǎn)化為“我要學”,可以從根本上促進學風;通過分類教學,有效地實施素質(zhì)教育,有效地使學生分流,有利于學生畢業(yè)后的進一步深造或就業(yè);分類教學,對教師提出了更高的要求,因此,必將激勵教師自身業(yè)務(wù)水平的提高,進一步促進教學和科研工作;分類教學益處多,它能使所有的學生學有所得,學有所長,成為社會的可用之才,較好地體現(xiàn)了以學生為本的辦學宗旨.通過分類教學模式的開展,一方面,為國家和社會培養(yǎng)出數(shù)學研究和數(shù)學教學人才,另一方面,為國家和社會培養(yǎng)一大批以數(shù)學和計算機為主要工具的、地方經(jīng)濟建設(shè)所需要的應(yīng)用型管理人才.
【參考文獻】
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[2]胡運權(quán),等.運籌學基礎(chǔ)及應(yīng)用[M].北京:高等教育出版社,2014.
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[5]喬金蘭,肖書成,楊振東,吳海佳.基于QSB的案例教學在運籌學教學中的應(yīng)用[J].大學教育,2017(7):33-34.
[6]焦瑞.項目驅(qū)動法初探[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2010(13):36.