吳開信　史秀紅　王文憲　呂秋霞

摘? 要：針對傳統(tǒng)教學模式存在的不足，以運籌學課程為例，基于成果導向（0BE）對課程教學進行改革和實踐，提出利用科研成果深度反哺課堂教學、根據教學內容和學情分析選擇合適的教學實施策略以及能力指標全要素、全過程、全方位的評價方法。改革后的課程教學模式，有利于培養(yǎng)學生形成以探索、研究為本的學習意識，提高自主學習能力以及創(chuàng)新能力，為應用型本科課程教育實踐提供建設思路。

關鍵詞：成果導向教育;運籌學; 課程重構;教學策略

中圖分類號：G642? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2022）05-0153-05

Abstract： The reform and practice in the teaching of Operational Research course based on the OBE idea is proposed with the aim of shortcomings of the traditional teaching mode. The content of the three aspects have been mainly proposed，including the depth feedback of scientific research in the teaching， choosing the appropriate teaching strategies based on the analysis of the teaching contents and better understanding of the students， and comprehensive evaluation method consisting of the whole capability index， the learning process， etc. It can be seen the new teaching mode is beneficial to develop the consciousness of study， improve students' self-study ability and creativity. The study provides construction ideas for application-oriented undergraduate course education practice.

Keywords： outcomes-based education; Operational Research; curriculum reconstruction; teaching strategies

一、運籌學課程在應用型本科教學中存在的問題

OBE教育理念（Outcomes-Based Education，OBE）是一種基于學習產出的教育理念，其主要解決教學過程中的四個問題：期待學生學習和掌握什么？為什么要取得這樣的學習成果？如何幫助學生取得這些學習結果？如何有效地知道學生是否取得這些學習結果[1]？OBE理念下的教學活動緊緊圍繞明確的學習成果進行組織，并以學生為中心展開，教學設計和教學實施的目標是學生通過教育過程最后取得的學習成果[2]。

運籌學是管理類專業(yè)核心課程，主要講解如何運用定量分析的方法改善或優(yōu)化現有系統(tǒng)的效率，旨在培養(yǎng)學生掌握各類數學模型中所包含的優(yōu)化決策思想，通過系統(tǒng)分析、科學建模、算法設計和結論分析等方式，解決現代工程技術、運營管理和經濟管理等領域的復雜工程問題，為管理決策提供科學依據[3]。

近年來，圍繞“專業(yè)質量提升工程”進行高質量的課程建設在國內部分高校相繼開展，交通工程（軌道交通運營管理）專業(yè)作為我校面向軌道行業(yè)開辦的應用型本科專業(yè)，以“粵港澳大灣區(qū)軌道交通建設熱潮的背后，如何做好智能化時代下的運營管理工作”作為專業(yè)培養(yǎng)目標的切入點，致力于為軌道交通的安全高效運行培養(yǎng)指揮與管理方面的高級技術人才。新版人才培養(yǎng)方案中各課程教學大綱的制定緊跟時代步伐，堅持以培養(yǎng)學生能力為導向，以學生發(fā)展為中心，以有效提高課程的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度為標準，深入推進課程內容、教學模式和評價方法改革，有效解決人才培養(yǎng)中長期存在的課程與教學問題。運籌學課程教學改革主要涉及課程目標定位、教學內容設計、教學方法改革和教學資源建設等多方面內容[4-5]，目前我校在改革方面雖然取得了一定的成效，但本專業(yè)該課程教學仍存在許多不足之處，并帶有一定的普遍性。

（一）課程目標及能力要求還需細化

OBE教育理念注重應用和實踐能力培養(yǎng)，強調課程與人才培養(yǎng)目標之間的支撐關系，在教育實施過程中突出專業(yè)教育產出、學生學習產出和課程教學目標產出。但從我院本科畢業(yè)設計（論文）來看，學生對該課程知識的掌握大多依然停留在記憶和理解的低階階段，距離對知識的應用及創(chuàng)新尚有一段路程，課程重理論輕實踐，主要表現在課程學完之后，學生知識可能學了很多，卻不知道如何去用。

（二）教學內容需重新構建

OBE注重成果的實用性，其按照“專業(yè)人才培養(yǎng)目標-目標內涵分解-預期學習結果-教學內容選擇”的邏輯順序展開。運籌學主要培養(yǎng)學生的探索精神，提高解決實際問題的能力，但目前該課程在內容知識結構上具有普適性，教學內容強調公式推導、定理證明和求解過程，缺乏與本專業(yè)知識的有機融合，學科前沿的新理念、新內容、新方法和新技術得不到體現，更沒有做到科教融合、產教融合和跨學科融合，過于追求內容的深度而缺乏應用的廣度，實際案例教學較少，這對應用型本科院校顯然是不適合的。

（三）教學模式亟需改革

OBE強調“以學生為中心、以學習為中心”的特征，學生是信息加工的主體，是知識意義的主動建構者;教師是學生學習的組織指導者和知識建構的幫助者。但是在實際教學過程中教和學的關系卻不能相輔相成、互相促進，主要體現在：其一，教師缺乏對學情的了解，學生的學習動機、學習特點、思維方式和基礎情況等研究的不夠深入;其二，教學方法還是以講授法為主，“滿堂灌”的講授方式使學生對所授知識只是被動接受，缺乏思考的時間和空間，探究式教學、案例教學、自主學習和線上線下混合式教學等新的教學理念實際應用較少，由于該教學內容有一定的難度，基礎不好的同學容易對該課程失去興趣;其三，微課、慕課和雨課堂等信息化資源平臺不能很好地利用;其四，無論從知識本身還是汲取的過程，學生缺乏主動、深度、高階學習，以學生為中心的理念貫徹的不夠深入。

（四）教學評價急需改進

OBE的教學評價及時衡量學生學習結果的達標程度，強調過程性評價，而傳統(tǒng)的教學評價只能判定學生對所傳授知識最終的獲取程度，模式上較為單一。教學評價中出現的問題主要：沒有構建既注重學生的學習過程評價又關注其學習效果評價的綜合考核評價體系;評價內容沒有體現多元化;課程教學目標與考核環(huán)節(jié)缺少對應關系;課程成績的評定缺乏激勵與反饋功能，不能持續(xù)有效地促進學生學習，特別是引導學生進入深層次學習。

二、基于OBE理念的課程改革有效途徑

基于解決專業(yè)上的復雜工程問題所應具備的素質和能力修訂教學大綱，融入學科發(fā)展前沿于課程教學內容之中、加強信息技術與教育教學方法的深度融合、考核由知識考核向能力考核，終結性考核向過程性考核轉變是課改探索過程中的有效捷徑。

我校將質量提升工程貫徹落實到課程層面，教師緊緊圍繞“課程教學要達到什么目標”“我們如何幫助學生達到這些目標”“我們如何知道學生已經取得了哪些成果”三個問題開展教學改革和研究工作。興趣是最好的導師，遵循教育規(guī)律是提高教育質量的前提，而堅持目標導向才不會迷失培養(yǎng)的方向。通過合理定位課程目標，基于人本主義教學觀激發(fā)學生學習興趣、基于建構主義學習觀培養(yǎng)學生學習能力、基于成果導向的全面發(fā)展觀提高學生綜合利用基礎理論解決復雜工程問題的能力。力求真正實現以學生發(fā)展為中心、以學生學習為中心、以學生學習效果為中心。通過創(chuàng)建良好的教學環(huán)境、結合專業(yè)特點重構教學內容、設計信息化條件下合適的教學方法，引導學生進行有效學習，并利用合理的教學評價方法，適時掌握學生的學習成效，使得學生自主學習能力、創(chuàng)新能力得到明顯提升。尤其要指出的是，在運籌學的教學改革中，需結合課程的特點，對探索和研究思維的培養(yǎng)要特別予以關注，這可使大學生養(yǎng)成良好的思維習慣，并能在實踐中開拓視野，增長見識，達到培養(yǎng)人才的目的，這樣的培養(yǎng)方式對踏出校門的學生如何應對工作和社會生活提供基礎的實踐。

三、基于OBE理念的課程建設內容

真正意義上的教學是在認識個體成長規(guī)律、教育發(fā)展規(guī)律，乃至理解教育真諦之上的創(chuàng)新實踐。針對傳統(tǒng)教學的不足，在前期教學實踐的基礎上，基于OBE理念對運籌學進行課程再造，通過構建新型的教與學模式，實施面向產出的課程教學，使教學內容更易于學生的學習和理解，教學過程更能激發(fā)學生學習的活力和動力。具體來說，即以新思維、新方法和新手段結合學科前沿，對課程內容進行優(yōu)選和改編，對課程教學方法借助于新型教學手段進行優(yōu)化設計和實施，對學生知識掌握程度進行及時跟蹤、評價和反饋，使課程展現出更寬廣的視野、更豐富的內涵以及更有特色的內容體系，這對切實提升本專業(yè)人才培養(yǎng)質量具有重要的實踐價值。具體實施過程包括以下幾個方面：

（一）修訂教學大綱，確定課程目標

圍繞專業(yè)人才培養(yǎng)方案，修訂教學大綱。堅持成果導向，將課程教學改革與學生的專業(yè)能力培養(yǎng)、綜合素質提升緊密結合，也使以能力為導向的課程反向教學設計有據可依。

（二）做深度的學情分析

教學團隊深入到學生中間（包括往屆已畢業(yè)的學生），采取問卷星網絡調查、座談會等形式對學生的學習動機、前期課程掌握程度、學習特性、獲取資料方式及難易程度和期待目標等作全面了解，基于SPSS軟件對采集數據進行定量分析;將學生該課程應達到的能力劃分為學習能力、思維能力和工作能力等，并確定指標的具體內涵。

（三）對教學內容進行重構，注重科研與教學融合、基本理論與專業(yè)應用結合

教師不能用昨天的知識教育今天的學生去適應明天的社會，教學團隊根據本專業(yè)特點，按應用型人才培養(yǎng)要求所涉及的運籌學相關知識點，對通用教材進行取舍和改編，按理論體系專題化，實現基本理論體系間的橫向遷移以及工程應用與基礎理論的縱向貫通;在每個教學專題中，強調掌握基礎理論的同時，充分利用在科研方面取得的成果深度反哺教學，將實際工程問題進行案例轉化、算法設計、仿真實驗和協(xié)同創(chuàng)新，使學生“知其然也知其所以然”，培養(yǎng)學生積極應對并解決工程問題的意識和能力，為以后快速適用崗位需求奠定堅實基礎。

（四）教學環(huán)境的創(chuàng)設，為教師的“教”和學生的“學”創(chuàng)建一個多維度教學平臺

教學環(huán)境建設是能否取得良好改革效果的關鍵，主要包括以下幾個方面：1. 突破一門課程、一本教材的固定思維，充分利用互聯(lián)網獲取本課程及其最新工程應用的網絡資源;2. 立體化教材建設（課程團隊可根據成員的科研成果結合教學大綱聯(lián)合進行編制，對案例背景、習題答案和數學實驗結果等可以以二維碼形式附后，便于學生的自主學習）;3. 自主實驗條件建設（開放學校數學建模實驗室，配備如Cplex、Gurobi等各類較為前沿的商業(yè)版（或學生版）優(yōu)化求解軟件，以利于課后數學實驗的順利開展）;4. 建立QQ群或微信群，便于和學生及時進行溝通（發(fā)布課程預習題、布置作業(yè)、提交作業(yè)和課程交流等）;5. 充分利用雨課堂、超星等輔助教學平臺，使信息化條件下的課堂效率得以顯著提升。

（五）以能力目標為導向，根據教學內容和學情分析，優(yōu)化教學策略

“教學無法、教無定法、貴在得法”，教學過程中要加強信息技術與教學的深度融合，根據教學內容采取適宜的教學模式，調動學生二類課堂學習的參與度，積極引導學生深度學習。在內容方面，根據所授知識點難易程度按階分為基礎知識的學習和掌握（概念、定理、原理和模型特征及算法設計等）、技能的訓練（數學建模、實際工程應用及結論分析等）、情感態(tài)度價值觀的培養(yǎng);在學情方面，了解學生是培養(yǎng)學生的前提，同一班級學生的基礎水平、學習能力也可能有明顯差異;其次，現代大學生的學習動機、學習資源資源獲取方式等和以往有著顯著不同。采取合理的教學模式和靈活的教學策略是達到良好教學效果的關鍵。因此，需根據教學內容和學情，充分利用教學平臺和教學資源，靈活采用自主學習式、探究式[6-7]、“傳遞-接受”式[8]和混合式學習等多種教學模式。各類教學模式中師生各自所扮演的角色等可參考表1、圖1、圖2。

基于自主學習的教學模式主要用于基礎理論內容及數學實驗部分，如線性規(guī)劃定義、參數靈敏度分析等內容，其強調“課前深度自主學習，課上充分集中研討、課后復習鞏固訓練”的教學模式，變教材為劇本，變課堂為舞臺，極大促進學生學習能力、思維能力與工作能力的提高。

結合真實案例的數學建模過程及算法設計可采用基于探究式的教學模式，如城市軌道交通運營管理中的排班計劃問題、列車運行圖編制問題等，具體過程如圖1所示，課堂包含創(chuàng)造情境、啟發(fā)思考、探究交流、總結提高幾個過程，可利用前期資源建設中就關鍵知識點制作的微課，課前指導學生進行學習，以便學生在課中探討問題時有一定的基礎，也有利于教師把握課堂的節(jié)奏。

“傳遞-接受”教學模式適用于教材重點、難點部分內容，學生基于現有的知識貯備和理解能力進行自學難以把握，例如圖論最短路問題中的Dijkstra算法設計、動態(tài)規(guī)劃的基本原理等， 教師可利用背景知識激發(fā)學生興趣，把深奧的知識通俗化等教學策略，讓抽象的理論學習變?yōu)椤翱吹弥焙汀懊弥钡氖軉栴}驅動的實驗研究，這樣對學生具有很大吸引力，也易于理解和掌握。

為了追求教學效果，也可考慮按基礎強弱及自愿原則分成小班進行教學，探索兼顧優(yōu)秀學生與普通學生的分層教學方案。

（六）教學評價創(chuàng)新，對學生學習成果進行全要素、全過程、全方位學習目標達成度評價

由于環(huán)境的變化（如慕課、精品開放課等優(yōu)質教育資源的普及等）和學生的學習習慣、態(tài)度和方式的變化（如知識獲取的碎片化、價值取向多元化、信息來源豐富化等），過往只對學生進行終結性評價顯然有失公允。需要合理設計過程性評價的指標體系、表現形式及權重分配問題，其目的在于便于在教學過程中及時了解學生的學習情況、發(fā)現教和學中的問題并適時進行調整。

實現課程過程性評價，使質量監(jiān)控的過程形成閉環(huán)，結果得以及時反饋。首先，設計學習目標達成度評價指標體系：將學習能力、思維能力和工作能力的考核等一級指標進一步細化，與具體的考核內容或體現形式等結合起來，并賦予一定的權重，例如：可將工作能力劃分為口頭表達、書面表達（PPT制作、作業(yè)情況等）、領導力和團隊協(xié)作能力，其中口頭表達體現在表述的條理性、準確性和感染力，權重設為0.05等;其次，將學習的時間劃分為第一課堂（課上）和第二課堂（課后），充分利用雨課堂、課程網站和手機微助教等學習平臺以及作業(yè)批改、章節(jié)測試等成績記錄，對學生兩類課堂中學生的學習數據、課堂表現和課后作業(yè)質量等全程跟蹤;最后，對獲取的定性、定量基礎數據進行預處理，再基于SPSS軟件及模糊綜合評判法進行全要素、全過程、全方位評價，通過能力評分實現對學生綜合能力的評估和個性化評價，讓學生對自己成長過程的優(yōu)缺點及發(fā)展?jié)摿τ兄羁痰恼J識。另外，通過對教學過程和教學效果進行跟蹤評價和及時反饋，教師可總結教學活動中的經驗和不足，以期對存在的問題提出持續(xù)改進的措施。

四、結束語

從OBE理念視角探討運籌學課程教學改革的具體實施辦法，提出利用科研成果深度反哺課堂教學，將實際工程問題轉化為課堂案例，并強調基礎理論的綜合應用，根據學情分析和教學內容，選擇合適的教學實施策

基金項目：廣東省高等教育教學改革項目“基于OBE理念的《運籌學》課程教學實施與質量評價體系構建”（GDJX2020023）;江門市基礎與理論科學研究類科技計劃項目“城市軌道交通停站方案與客流控制協(xié)同優(yōu)化研究”（2019030101590008821）;江門市基礎與理論科學研究類科技計劃項目“基于客流動態(tài)估計的城軌高峰期路網協(xié)同限流組織優(yōu)化”（2020030100840005270）;五邑大學本科教學質量與教學改革工程建設項目“基于‘項目驅動——案例教學’的《交通運輸統(tǒng)計分析》課程教學探索”（JX2018031）

作者簡介：吳開信（1972-），男，漢族，安徽合肥人，博士，講師，研究方向為交通運輸規(guī)劃與管理、優(yōu)化與控制。