宋杰鯤 付峰
【摘要】運籌學教學改革需要持續(xù)推進、全面優(yōu)化.結(jié)合我國新修訂的《高等教育法》和“十三五”規(guī)劃綱要的新時期高等教育任務要求,分析當前運籌學課程改革的必要性,提出課程改革的理念,構建了四核心、三保障的課程系統(tǒng)化改革框架,從教學內(nèi)容、教學方法等方面提出了教學改革的實施方案.
【關鍵詞】運籌學;教學改革;OBE;CDIO
2015年新修訂的《高等教育法》明確指出“高等教育的任務是培養(yǎng)具有社會責任感、創(chuàng)新精神和實踐能力的高級專門人才”;“十三五”規(guī)劃綱要“提升大學創(chuàng)新人才培養(yǎng)能力”中提出要實行通識教育和專業(yè)教育相結(jié)合的培養(yǎng)制度.可見,培養(yǎng)高素質(zhì)、具備通專知識與創(chuàng)新能力的人才是我國大學教育的重要任務.運籌學是當前國內(nèi)高等院校普遍設置的一門課程,既可作為管理類專業(yè)的核心課程,也可作為全校性的通識教育課程.許多學者探討了運籌學課程的教學現(xiàn)狀,提出相應的改革方法.但是,教學改革從來都是一個持續(xù)改進的過程,如何在傳授知識的過程中實現(xiàn)學生能力、素養(yǎng)的同步提升,運籌學課程教改需要做出示范.
一、當前運籌學課程教學改革的必要性分析
新時期運籌學課程改革是必要的,主要體現(xiàn)在以下方面:
(一)學生的培養(yǎng)目標由側(cè)重知識掌握轉(zhuǎn)換為知識、能力和素養(yǎng)的同步提升.運籌學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間講述較多的內(nèi)容,訓練學生的數(shù)理思維,但是并不能提高學生的知識應用與創(chuàng)新、交流溝通、團隊協(xié)作等能力,也無法提高學生的系統(tǒng)思維、社會責任感等素養(yǎng).這與高等教育的任務要求存在差距,需要經(jīng)由課程的內(nèi)容體系、教學方法體系、考評體系的改革完成這種轉(zhuǎn)換.
(二)創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新實踐需要驅(qū)動課程加大實驗、實踐比例.運籌學本身是一門與實踐聯(lián)系極為緊密的課程,理應支持大學教育的“培養(yǎng)學生創(chuàng)意創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力”目標.通過Matlab、Lingo等軟件,提高學生應用工具進行優(yōu)化的能力,也有利于其在創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新中樹立優(yōu)化意識;通過實踐導入案例、小組討論案例,提高學生的實踐能力,使之能在創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新中產(chǎn)生運籌“共鳴”,下意識地運用優(yōu)化思維去思考和解決實際問題.
(三)新的基于信息技術的教學手段需要課程進行改革.互聯(lián)網(wǎng)技術蓬勃發(fā)展,慕課、微課等現(xiàn)代化教學手段被越來越廣泛地使用,推動“翻轉(zhuǎn)課堂”成為新的日益流行的教學方式.相比傳統(tǒng)的授課方式,“翻轉(zhuǎn)課堂”可以使學生在課下自主學習,看視頻、聽播客、閱讀電子書,寶貴的課堂時間則更多地用來探討理論的實踐應用,提高了學生的知識應用、團隊協(xié)作與分享交流等能力.
二、運籌學課程改革理念與思路
(一)課程改革理念
為了切實完成新時期高等教育的任務目標,運籌學課程改革應遵循如下的理念:
1.教師角色的全面轉(zhuǎn)換.高校教育教學活動的本質(zhì)是研究,“研究”決定了課程教學活動是教師與學生兩個主體共同完成的活動,需要雙方相互配合、深入探討.教師的角色絕非單純的知識講授者、傳遞者,而是教學全程中大學生素養(yǎng)提升、知識和能力提高的引導者和推動者;學生的角色也非知識的承接者,而應是知識的接受、質(zhì)疑、深化者,也是知識的高效轉(zhuǎn)換與應用者.因此,在運籌學課程教學改革中,必須以學生為中心,全方位設計好教學活動與方法,充分調(diào)動學生的興趣,促進學生高效參與,從而取得改革效果.
2.教學改革的系統(tǒng)化推進.持續(xù)改進是教育教學的典型特征,按照高等教育任務,運籌學教學應承擔“使學生掌握運籌學課程知識,具備知識探究、應用與創(chuàng)新能力以及社會責任、交流溝通、團隊合作等素養(yǎng)”的使命,這種使命需要運籌學教學引入OBE和CDIO的全周期教育理念,以結(jié)果為目標導向,推動學生自主性、系統(tǒng)性、探究性地學習理論知識,并能持續(xù)、高效地加以創(chuàng)新與應用,強化優(yōu)化意識,增強各方面能力與素養(yǎng)水平.具體而言:
① OBE即Outcome Based Education,是基于學習結(jié)果的教育模式.OBE以學生為本,聚焦于學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、教育過程和課程設計都是圍繞實現(xiàn)預期的學習結(jié)果來開展.因此,運籌學教學改革首先就要把目標細化為畢業(yè)生可觀察、可操作和可測評的預期學習成果及其理應掌握的水平,形成直觀的預期學習產(chǎn)出匹配矩陣.
② CDIO即Conceive-Design-Implement-Operate,是以“預期學習結(jié)果”集合來驅(qū)動課程內(nèi)容、教學方法、教育文化等設計的模式,其實施主動性教學方法,重視營造教育文化.遵循CDIO理念,運籌學課程就是要主動地對教學活動進行全程的產(chǎn)品構思、設計、實施和運作,使學生具備技術知識和推理能力、個人職業(yè)技能和職業(yè)道德、人際交往技能、企業(yè)和社會的CDIO系統(tǒng)這四個層次能力.
CDIO與OBE中的預期學習結(jié)果基本一致,實際上均為利益相關群體對畢業(yè)生的知識、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籌學課程系統(tǒng)化改革框架:核心體系包括課程愿景或目標、課程內(nèi)容體系、教學方法與手段、學習結(jié)果評價與反饋;三大保障體系為基本的教學資源保障、實驗環(huán)境保障和持續(xù)改進保障.
(二)課程教學改革思路
課程的系統(tǒng)化改革思路為:一方面,分析運籌學開課專業(yè)的OBE目標;另一方面,對畢業(yè)生進行調(diào)研,把握當前運籌學在實際工作中的應用現(xiàn)實與需求,按照專業(yè)知識、能力和素養(yǎng)的培養(yǎng)要求和CDIO四層次能力大綱要求,擬定運籌學課程的OBE目標;進而構建課程模塊內(nèi)容(含對應的教學方法體系)與OBE目標的產(chǎn)出匹配矩陣,并進行課程內(nèi)容、方法和考評的CDIO一體化設計,特別是在教學過程中,有效地運用案例導入、啟發(fā)性思考、小組討論與展示、實驗演示、經(jīng)典閱讀、游戲等教學方法,借助多媒體、QQ群、課程網(wǎng)站等現(xiàn)代化教學手段,使教學過程更加生動,激發(fā)學生參與課程的自主性、探究性與創(chuàng)造性,在提高課程教學效果的同時,推動學生在知識、應用與創(chuàng)新能力、職業(yè)道德、社會責任、團隊合作與交流、系統(tǒng)思維諸方面OBE目標的一致性實現(xiàn).
三、課程教學改革實施方案
(一)教學內(nèi)容
運籌學課程的授課對象基本上可以涵蓋各專業(yè)學生.所以,課程內(nèi)容的設置上要突出基礎性、學術性和實踐性.基礎性即模塊的核心內(nèi)容必須完備,概念闡述、重要定理、典型模型與算法要明確;學術性即要有啟發(fā)性、探究性內(nèi)容,引導學生思考、研究;實踐性即要有實踐導向,通過案例分析、研討等使學生看到運籌學的“用武之地”,提高學習興趣.同時,根據(jù)不同專業(yè)的要求,應針對相應課時要求分別設計教學內(nèi)容.以較多的課時為例,課程內(nèi)容包括數(shù)學規(guī)劃、圖與網(wǎng)絡、網(wǎng)絡計劃、存儲等模塊,涵蓋運籌學的主要分支,由淺入深,由一般到特定,每個模塊中均包括引導案例、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)動學生積極思考和討論,使學生對運籌學理論與運用有著清晰的認識.考慮到運籌學的課程目標及定位,將在課程內(nèi)容設計上做到:
強調(diào)基礎——每個模塊都有著核心的概念、定理、典型模型與算法,它們構成了各模塊的“名片”,整體上構成了運籌學的知識基礎.對核心概念、概念間的聯(lián)系,必須形成清晰的脈絡;對晦澀難懂的必要定理,要結(jié)合精心編制的例題,幫助學生理解,使其“知其然知其所以然”;對典型模型與算法,要深入淺出,使學生明確前提、貫通內(nèi)容、領會細節(jié).
通專兼具——運籌學整體上與生產(chǎn)、生活息息相關,同時又與相應的專業(yè)存在一定的聯(lián)系.例如,工程管理專業(yè)的工程施工組織需要以數(shù)學規(guī)劃、網(wǎng)絡計劃為基礎,信息系統(tǒng)與信息管理專業(yè)的數(shù)據(jù)結(jié)構,ERP需要以圖論、存儲論為基礎;會計、財務管理的投融資決策需要用數(shù)學規(guī)劃,市場營銷、國際貿(mào)易的網(wǎng)絡營銷與貿(mào)易需要數(shù)學規(guī)劃、圖論、存儲論等;經(jīng)濟學專業(yè)的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟學、能源經(jīng)濟學同樣需要數(shù)學規(guī)劃、對策論.這就要求在設計課程內(nèi)容時,針對不同專業(yè)從課程聯(lián)系實踐等方面有針對性地加以引導,使得課程立體、生動.
配置合理——運籌學總課時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,而總的理論課時量較少,因此,小組討論、個人思考等采取“過程課外、結(jié)果課內(nèi)”的方式.
(二)教學方法
課程突出以學生為中心的教與學,實行理論講授、小組討論、個體思考與分享、實驗演示、開放式探索、游戲等多元化形式.通過多元化的教學方式,實現(xiàn)“注水式”教育向“點火式”教育的轉(zhuǎn)換,激發(fā)學生濃厚的學習興趣、自主探究知識的激情;通過小組討論、協(xié)作撰寫論文、制作PPT、匯報等方式提高學生的團結(jié)合作意識;通過個體思考與分享提升學生的交流溝通能力;通過小組討論案例和個人思考的精心設計,提升學生對其背后隱含的優(yōu)化意識、社會責任意識等的重視,從而真正實現(xiàn)師生“研究”角色的轉(zhuǎn)化,實現(xiàn)學生從傳統(tǒng)的被動知識接受到自主尋求知識的轉(zhuǎn)變,確保學生知識、能力、素養(yǎng)以及CDIO四層次能力目標的一體化協(xié)同完成.
為了增強教學方法的可操作性,對其中的小組討論和個人發(fā)言進行詳盡設計:
① 小組討論環(huán)節(jié).應提前布置,給小組留出充裕的時間準備.下達項目任務后,首先,由小組成員內(nèi)部進行交流,分工完成相應的任務,撰寫大論文(形式為科技論文、案例報告等形式),并制作5~8分鐘的PPT.然后,在課堂上進行講述,由每組派出代表依據(jù)既定的評分規(guī)則進行打分.教師在其中扮演觀察者、組織者、指導者的角色.
② 個人發(fā)言環(huán)節(jié).包括課堂上的即時發(fā)言、課下思考后的課堂發(fā)言(包括分享閱讀)兩種形式.即時發(fā)言是配合啟發(fā)質(zhì)疑,引導學生對核心內(nèi)容的銜接進行邏輯上的思考,促進學生對知識的理解,理清概念的緣由、思路,為節(jié)省時間,采取“課堂發(fā)牌、課間計名”的方式進行評分;思考后的發(fā)言則是由學生針對自己提交的小論文,自發(fā)上臺講述(可以板書,亦可用PPT),根據(jù)發(fā)言狀況,教師加以點評,并組織學生互動.當然,由于時間限制,不可能做到人人都發(fā)言,發(fā)言者在小論文成績之外,會有相應的成績獎勵標準,以調(diào)動學生參與課堂的積極性、主動性.
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