基于最優化理論的教學方法探討

周小剛 謝建 汪立新 劉杰瑜 李新三

【摘要】針對院校教育對教學質量要求的不斷提高，基于最優化理論探討了其在教學中的含義和理解，分析了最優化理論在教學中的運用方法，指出合理地進行優化分組教學，引入競爭學習機制，能夠激勵學員主動學習;通過優化教學手段，借助各種手段的組合，可激發學員學習興趣，達到提高教學質量的目的。

【關鍵詞】專業教學? 教學方法? 最優化理論

【中圖分類號】V448.122 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）19-0021-01

提高教學質量，一直是院校教育永恒不變的話題。從院校層面講，就是站在整體的管理者的角度，從教育制度、教學計劃、教學內容、教學組織形式和教學過程監管等，通過合理的優化、不斷地改進，來確保教學質量的不斷提高。教學質量的衡量標準最終是要體現在培養對象的質量上。作為教師不應只是將視角局限于向學員傳授某方面的課本知識，俗話說，“授人以魚，不如授之以漁”。作為一名優秀的教師，應站在長遠的角度，在完成講授知識的同時，培養學員的能力素質。當然，要達到該效果，不同的教學對象和不同的教學內容方法不盡相同，而不同的方法之間往往是可以相互借鑒的，故這里以專業課為例，探討如何基于最優化理論來提高教學質量。

一、最優化理論在教學中的含義與理解

最優化理論是關于系統的最優設計、最優控制、最優管理問題的理論與方法。最優化在教學中的含義，就是在特定的教學環境約束下，使培養的學員質量達到期待最佳效果的組織過程。是從眾多可保證學員質量的可能方法中選擇最優方法，使學員整體質量這一目標函數達到最大值。從專業課教學的角度講，特定的教學環境約束包括授課對象所具備的知識基礎、教學設施配套和教材等方面的約束，簡單的講就是當前進行教學，已具備的各方面條件。達到期待最佳效果則是指課程教學目標的最大程度實現，既體現在課標的完美實現，又體現在學員對知識內容的熟練掌握和靈活運用上。能夠達到上述目標的方法可能有多種，但要選擇一條最優的方法，就需要確立一個標準，這個標準的中心是教學質量，而教學質量的衡量標準就是學員的知識掌握程度以及通過學習能力素質的提高程度。

二、最優化理論在教學實施中的運用分析

子曰：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者。”（《雍也》）。這一經典總結給我們如何提高教學質量提供了非常有用的借鑒。只有把學員的學習興趣最大程度激發出來，才能讓學員變被動為主動，以學習為樂事，在快樂中學習，既能提高學習的效率，還能夠加深對知識的理解，這樣學到的才能夠靈活地運用。從最優化的角度，就是要運用好各種條件和手段，讓學員變被動學習為主動學習，從內在的需求牽引，引導學員主動學習，讓學員不再認為學習是一件無趣厭煩的事情。要達到該目的，實現教學質量的提高可考慮采用如下方法。

1.合理地進行優化分組教學，引入競爭學習機制，激勵學員主動學習

分組教學是一種比較有效的教學組織形式。具體包括兩種分組形式，校內分組和班內分組。校內分組是站在整體的層面考慮，這里主要對班內分組層面進行討論。這里需要說明的是這里的分組并非根據學員學習成績的變化，而將學員分成教學內容深淺不同或進度各異的小組。這里的分組指的是為了共同完成某門專業課的學習而形成的互助式競爭性小組，分組的關鍵點在于互助與競爭。通過分組意在：形成小組內精誠互助，使組內成員間在學習上能夠互相幫助共同進步;形成各組間競爭，激勵各組成員能夠主動積極的學習。要達到上述目的，就要對分組規則和懲罰方式進行合理優化組合。從最優化理論角度，分組要做到各組實力基本均衡，以便于競爭的開展;各組內部成員之間能夠“情投意合”，不存在“排擠歧視”，能夠形成優勢互補，互相勉勵，共同進步。這就要求按照上述原則進行分組的同時，營造一個能夠激發各小組不斷競爭進步的氛圍。這就要在教學內容、考核規則和考核方式上進行相應優化調整。

2.優化教學手段，借助各種手段的組合，激發學員學習興趣

隨著各種現代化的手段運用到教學之中，教學手段是越來越多樣化，但不論怎么改變，均離不開教好學員這個中心任務。當前應用較多的教學手段為多媒體教學，這就使得教學的內容涵蓋面和廣度要大大超過傳統的教學，知識量和信息量增大對學員的知識接受能力和理解能力提出了更高的要求。對學員要求提高的同時，對教授該課程的教員也提出了新的要求，教員授課必須讓學員能夠跟得上、聽得懂。因此，有必要引入其他的輔助教學手段，比如引入互動環節進行交互式進行，采用案例式組織教學，采用引導學員推理式分析教學等。提高這些教學手段與多媒體教學手段的優化組合，可大大提高教學質量，在一定程度上甚至引起學員共鳴。從最優化的角度講，就是要根據當前教學內容，在考慮學員實際的情況下，通過對上述手段方法的優化組合達到預期教學目標。

三、最優化理論用于教學的建議

教學的目標在于培養高質量的人才。各種教學手段用于達到這個目標時，應站在整體的系統的角度從最優化的角度去看待處理問題。要處理好局部最優和整體最優之間的關系，從辨證的觀點看問題，適時地根據教學的對象的變化進行實時的調整，才能最大限度的提高教學質量。

參考文獻：

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[2]趙伍，李玉峰，魯定元主編.新編教育學教程.中國計劃出版社，2007.2.

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作者簡介：

周小剛，四川南充人，博士，從事控制專業教學。