高校運籌學課程教學方法改革探討

潘珠

摘要：本文從教學內容、教學目標、教學組織形式以及教學方法手段等方面，對目前運籌學課程建設的現狀進行了分析，并在此基礎上對運籌學課程的教學方法改革進行了探討，期望達到提高學生綜合能力和促進課程發展的目的。

關鍵詞：運籌學；教學形式；教學方法

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）32-0162-02

一、引言

20世紀50年代后期，運籌學在中國開始興起并得到了快速的發展。作為一門專業基礎課，我國高校經濟管理類、工程管理類、工業工程類等專業的本科生和研究生教育大多開設了這門課程，并進行了相關的課程平臺和資源庫建設，取得了一定的成就。然而，運籌學研究的過程包括了形成問題、構造模型、提出解案、進行檢驗、建立控制，直至付諸實施為止的所有環節，這種研究過程完整性的特點決定了僅通過傳統的教學方法去學習運籌學課程是達不到教學效果的目的。因此，有必要對高校運籌學課程教學方法改革做進一步探討。

二、運籌學課程教學中的現狀分析

1.教學內容的交叉性和綜合性較強。一個完整的運籌學學科體系包括了線性規劃、非線性規劃等多個分支，其涉及到的內容涵蓋了多方面和多領域，具有較強的綜合應用特性。同時，運籌學與數學、計算機科學、管理科學等學科有著非常緊密的聯系，學科之間相互交叉、融合發展。運籌學課程具有的這些特性，在實際教學中，由于課程設置和教學課時的限制，也是對如何根據專業人才培養方案要求選取教學內容和激發學生學習的興趣上提出一個很大的挑戰。

2.教學目標定位不明確。合理的教學目標定位是教學設計的起點和基礎。在設計教學目標時，只是一味強調運籌學課程中的概念、算法、公式、原理，偏重于知識目標，忽視了實踐教學。雖然學生學會了大量的算題，但在分析并解決實際問題的能力上并未有所體現。這種定位也恰恰違背了運籌學課程以學生為主體，服務于社會的教學要求。例如“運輸問題”模塊，將教學目標只定位為“要求學生掌握求解最優調運方案的表上作業法”，忽略了對自主創新學習能力的培養，缺乏對物品運輸在不同情況的改進與優化問題上進一步探究的過程。

3.教學組織形式單一。我國高校運籌學課程普遍采用班級授課制，以海南經貿職業技術學院為例，物流管理4+0應用型本科專業采用64課時平行班授課。多數以灌輸知識為主的傳統授課模式，教學組織形式比較單一。老師花費的時間多，而收到的效果甚微。另外，由于內容多和課時少的局限，教師在課堂教學之外對學生的個性化輔導投入力度不夠，對不同層次的學生無法做到兼顧，且對學生合作討論重視不足，未能改變以往“老師教，學生學”的學習模式。

4.教學方法手段不夠創新。目前，運籌學課程講授方法仍然以“一個黑板+一塊粉筆+一張嘴”的方式為主，再輔以多媒體。比如在講授“最短路算法”項目模塊時，只是把諸多的基本概念和各種算法的解題步驟推導給學生，忽視與學生間的互動，更缺乏對學生進行深層次的啟發和挖掘，從而使得學生對知識的理解和掌握只停留在感性認識的程度，達不到預期的教學效果。這種傳統的教學方法以基礎理論知識的傳授為主，對案例教學和計算機教學等創新教學手段缺乏足夠的重視，往往會造成學生學習倦怠，認為“學不致用、學無所用、學非所用”的現狀。

三、運籌學課程教學方法改革的思考

1.案例教學法。首先，要求學生“吃透”教學知識內容，這是實施案例教學法的基礎。學生可通過向教師提出問題、成立學習互助小組、開展合作討論等方式加深對知識的理解。其次才是引入和設計具體的案例。案例要突出鮮明，具有一定的應用性。例如，對于海南省物流管理應用型本科專業來說，引導學生探討Dijkstra算法在農產品物流體系中運輸問題的應用價值，如何去實現成本最小，時間最少的目標。這樣，讓學生充分體驗整個探究思考的過程，強化了學生對Dijkstra算法的掌握，又學習了如何應用知識來進行有限資源的優化配置，真正做到“學以致用”。同時，鼓勵學生到具體的生產管理部門收集問題，既可以激發學生對知識的挑戰欲，也能不斷完善課程教學內容。最后，建立課程評價和反饋體系，讓學生經歷求知過程后有所收獲，對后學的學習不斷保有興趣和動力。因此，考試不是唯一的方法，考核方式是機動靈活的，可以采用成果匯報，、論文等形式。

2.翻轉課堂教學法。以往學生學習運籌學課程基本上是通過教師課堂講授，自己課后練習來完成。“互聯網+”時代下，信息和網絡技術滲透到方方面面，在這樣的大背景下翻轉課堂應運而生。“翻轉課堂（Flipped Classroom）”，是顛覆了傳統“老師教，學生學”的方式，創新了人才培養模式，重構了學生的學習過程，如下表1所示。

雖然翻轉課堂充分發揮了學生的自主學習型，但這種主動學習需要借助于課程網絡平臺和教學精心錄制的一系列模塊化微視頻等教學資源。短期來講，由于上課課時等因素的限制，運籌學課程任課教師投入的時間和經理遠比傳統授課方式要多，學生如何長久保持學習熱情來課前“內化”原本掌握困難、計算量大的知識等問題仍需進一步探討。但作為長期課程建設，將“翻轉課堂”教學法應用于運籌學課程，給課程發展帶來了新的思路和方向。

3.計算機上機實驗教學法。由于運籌學問題的結題過程相對比較冗長，學生在學習過程中難免心存煩躁。通過上機實驗，學生能更好的，理解教學內容，提高學習效果，也能提高學生的計算機軟件應用能力，增加自己的職業節能。應用于運籌學課程的計算機軟件常見的有：Matlab、Lingo/Lindo、Excel、Winqsb、管理運籌學等軟件。

以Lingo/Lindo軟件在運輸問題教學中的應用為例，通常的求解方法是表上作業法，該方法包括建立初始方案、檢驗、調整、再次檢驗等多個步驟，過程比較煩瑣，也容易出錯。考慮Lingo/Lindo軟件的應用，要求學生先構建運輸問題的數學模型，在新打開的Lingo/Lindo軟件窗口可按照軟件語法直接輸入模型，點解工具欄上的“solve（求解）”按鈕，也可將模型的決策變量、目標函數、約束條件和原始數據等通過程序代碼的編寫，轉換為計算機語言，得到與表上作業法一樣的結果，但計算機執行命令很快，求解結果一步到位。然后，學生將結果進行分析輔助決策并生成上機實驗報告。這種方便快捷的計算機上機實驗教學，使以往學生認為的枯燥無味的大規模復雜運籌問題的學習變得生動有趣。

4.游戲教學法。“游戲教學法”，就是將游戲和教學有機結合起來。以運籌學課程為例，教師課前要做好充分的準備，根據相關知識點，設計相應的游戲環節。設計的教學環節要與教學內容相銜接，安排合理。比如動態規劃多階段最優化問題可以設計“火柴棒”游戲、網絡分析最短路問題可以設計“渡河游戲”、博弈論問題可以設計“數字游戲”“石頭剪刀布游戲”等。教師要明確游戲教學的目的。游戲不是為了游戲而游戲，游戲的根本目的還是教學。一堂寶貴的課堂花費在游戲上的時間不宜過長，整門課程使用游戲教學的頻率也不宜過多，始終讓學生保持對游戲的好奇和新意。

四、結束語

在具體的教學實踐中，還需要對運籌學課程教學方法的改革繼續進行深入的探索。比如，案例教學法對選取的教學案例有一定的要求，要有教師的全面剖析和點評，還要讓學生真正體驗到所學的運籌學理論在解決實際問題中起到的作用。“翻轉課堂”這一全新教學模式的完成，僅僅依靠任課教師的努力是遠遠不夠的，還需要專業課程課題組、學校層面等的支持與配合。計算機上機實驗教學法則要求學生先進行一些先修課程的學習，如計算機基礎等。另外，在游戲教學法中，學生與學生、教師與學生之間的溝通顯得尤為重要。

參考文獻：

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