創新教育下運籌學課程教學改革研究★

張 蓉

(江蘇科技大學船舶與建筑工程學院，江蘇 張家港 215600)

創新教育下運籌學課程教學改革研究★

張 蓉

(江蘇科技大學船舶與建筑工程學院，江蘇 張家港 215600)

根據運籌學課程教學活動中存在的問題，以課程教學改革實踐活動為背景，探討了如何在課程教學實踐中實施創新教育，明確了開展創新教育的前提、主要內容和關鍵，以更好的培養學生的創新能力。

運籌學，創新教育，教學改革，實踐

0 引言

運籌學，即Operational Research，1938年起源于英國，在20世紀50年代后期引入我國。我國在管理、經濟、工科、軍事等類別高校開設了運籌學課程，但存在的普遍性教學問題是教學中偏重數學理論推導和解題算法，學生解決實際問題的能力鍛煉不夠，造成我國在實際運用能力上與發達國家存在較大差距。因此，運籌學教學改革與創新實踐顯得尤為迫切。

1 傳統運籌學教學中存在的問題

本科階段運籌學課程教學內容一般包含線性規劃、目標規劃、動態規劃、圖與網絡分析、對策論、決策論等內容，完成這些內容的教學需要解決兩方面的問題：一是通過典型問題分析，建立模型，以幫助學生建立運籌學思想，提高運籌學理論知識水平，這需要一定的數學理論支撐；二是培養學生解決實際問題的能力，教學中問題背景應與實際問題緊密結合，為學生在以后的實踐中能學以致用。

在我國運籌學實際教學開展中存在下列問題：

1)教學觀念滯后。

大多數院校把運籌學歸類到了數學學科，傳統的教學只要求學生理解運籌學中相關的基本理論與算法，會正確計算典型習題，使得整個教學過程進行數學上的分析、運算偏多，培養學生分析與解決實際問題能力偏弱，缺乏由理論到實踐以及由實踐到理論的能力培養。

2)教學目標、教學內容及教學方式不協調。

教學目標是在教學大綱中提出的本門課程在教學計劃中的地位、作用以及應達到的預期效果。高校開設運籌學課程，其教學目標應把重點放在對運籌學應用上。而目前的教學模式，在確立教學目標時，過多的強調運籌學的交叉性，最優性和多分支的特點，教學課時又有限，教學內容不可能囊括運籌學的所有分支[1]，使得教學目標模糊不清，造成課程重點不明確。造成的后果是在教學內容的選擇上有一定的隨意性和盲目性，不能按專業的性質，辦學的層次對教學內容進行合理取舍，甚至存在著教學內容因人而異或是因教材而設的現象[2]。

3)教學主體能動性不足。

在教學過程中，學生習慣被動的接受理論知識，主觀能動性不夠，不會自主摸索知識，導致學生獨立思考能力和創新能力不足。運籌學課程特點是為培養學生的創新思維和實踐能力提供了一個很好的平臺。如何在教學過程中利用好這個平臺，啟迪和開發學生的創新思維和動手能力，是高質量完成課程教學的指標之一。

2 創新教育的前提是依據教學目標進行課程與教學融合

要進行創新教育，首先要根據院校的人才培養目標，結合運籌學課程特點，明確教學目標，完善并優化課程教學大綱，重新整合課程與教學。教學設計是開展教學的第一步，是提高教學質量和教學效果的基礎。密切關注本課程的新理論、新模型的算法，結合實際生活中的案例進行相關課程內容的講解，突顯課程的現實性、針對性。在這樣的教學環境下，學生不僅能體會到隱藏在數學理論中的數學思想，還能結合實際問題，引導學生探索建立模型的思維過程。在將實際問題轉化為數學模型的過程中，學生通過在數學知識、數學模型發生的過程中再發現，融入創新思維，培養他們的創新能力。

完成課程與教學的整合，要求教師和學生不僅是既定教學計劃的實施者，還要是課程開發者與教學設計者。做好教學設計，教師需要全面掌握教學內容，把握知識點間的相互聯系，確定教學內容在整個知識體系的地位與作用。比如：經管類專業可增加決策論、對策論內容；物流類專業可增加排隊論、存貯論內容；交通、工程類專業可增加運輸問題、圖與網絡分析等內容。

3 創新教育的主要內容是對傳統課堂教學模式的改革

課程不再是事先確定了的制度化課程，而是能夠被教師與學生實實在在體驗到的活動課程，是一個情景化的社會過程，是師生交互作用產生的一種不斷生成的建構。教學也不再只是一個內容傳輸過程，而是一個產生基本的課程效應的社會情景。這樣，課程與教學不再是社會對教師與學生施加控制的手段，而是教師與學生追尋主體性、獲得與解放創造性的過程[3]。

1)訓練創新思維是實現創新教育的目的。

引入案例是傳統課堂教學最常用的教學方法。案例的選擇直接影響教學效果。教師根據教學目的和教學設計，在教學過程中，選擇富有啟發性的案例，將理論知識融入客觀實際的真實情景，營造生動的課堂氛圍，通過“教師問，學生答”的模式，啟發和引導學生主動思考，調動學生積極性，讓學生敢于和善于提問，培養學生提出問題的能力。例如：在講授線性規劃問題時，引入“工程技術人員安排問題”，讓學生了解目前工程項目開展對專業人員的配備要求的同時，利用線性規劃理論將工程實際問題轉化為數學模型。不僅能用所學解決問題，還能對原有問題擴充再發掘，鍛煉創新思維和創新能力。

2)教學方法與教學手段結合創新是實現創新教育的基礎。

目前我院教學團隊已經完成并完善了運籌學課程的多媒體教學課件，并在教學過程中得到比較廣泛的運用。例如：我們在講解最短路問題時，以發生災害時，最短逃生路線優化作為案例背景，將涉及到的規劃問題的基本概念、理論和推導公式利用多媒體顯示，同時，在黑板上講解、演示模型的建立及推導求解過程。既讓學生理解了基本理論知識，又節約了課堂時間，更重要的是獲得了良好的教學效果。兩種教學方式相互結合，各取所長，學生學會了如何正確、快速的完成模型算法設計和推導求解，這也是良好教學效果的指標之一。

3)發揮教學主體創造性是實現創新教育的中心。

學生是教學的主體，其學習態度直接影響教學質量。目前我院的做法是在增強互動式教學的基礎上，引導學生建立運籌學學習小組。利用課外時間讓學生完成教師布置的設計案例，進行實際問題的分析、建模、求解和結果判斷。通過小組式的案例解題訓練，讓學生主動思考，不僅能鍛煉學生的創新思維，發揮學生的創造性，還能培養學生解決實際問題的能力以及團隊合作精神。

4)合理的課程考核方式是實現創新教育的保證。

合理的課程考核方式能及時反饋教師的教學效果和學生的學習效果，便于教師及時調整教學策略以更好地進行教學活動。傳統的運籌學課程考核方式多為期末閉卷考試，但一次考試成績不足以反映教師教學效果和學生整個學期的學習效果。目前我院的做法是將以考試成績為主的考核方式變成多種考核方式綜合計分。比如：期末考試成績占總評成績的50%，學習小組案例完成質量占30%，平時作業占10%，上機實驗成績占10%。自實施綜合考核方式以來，不僅課程考核體系更合理，且對教師開展教學活動提供了參考和指導，達到了更好的教學反饋和教學效果。

4 創新教育的關鍵是強化實踐教學

加強實踐教學是實現運籌學創新教育一個不可或缺的環節，它既是運籌學課堂教學的延續，也是讓學生領會運籌精神、掌握運籌方法的關鍵環節。運籌學涉及工業、農業、商業、交通運輸、經濟計劃、管理決策等方方面面，都與社會發展實際緊密結合，只有通過實踐教學，才能讓學生真正理解和領悟運籌學的精髓。

我們引入一定量的實際典型案例，例如：使運輸費用最少的資源調配方案、盈利最大的采購方案、城市救護車理想解決方案、流水線崗位分配問題、存儲決策問題等等，通過案例充分調動學生的積極性，訓練學生提出問題、分析問題和解決問題的能力。與此同時，加強對如Lindo，Lingo及Matlab等數學軟件的上機操作，讓學生通過實際操作掌握已有算法軟件包的成果，提高解決實際問題的效率。另外，我院還鼓勵學生積極參加數學建模競賽，利用運籌學與計算機相結合，有意識的在數學建模競賽中使用運籌學課程里的理論方法及數學模型，而在運籌學的教學中也選擇性的加入數學建模的典型賽題講解，得到的顯著效果是教學與競賽相互作用下，同學都能有收獲，解決實際問題的能力得到了極大的鍛煉。

[1] 羅榮桂,原海英.運籌學教學改革與探索[J].理工高教研究,2005,24(3)：49-57.

[2] 王吉權，王福林，夏吉慶.運籌學課程的教學改革研究[J].黑龍江教育學院學報,2010,29(8)：76-78.

[3] 傅 純，彭立敏.基于創新教育的項目管理學課程教學改革[J].土木建筑教育改革理論與實踐,2009,11(6)：259-262.

[4] 劉才貴.創新教學方法，提高教學質量——管理運籌學教學方法談[J].成都大學學報,2007,21(9)：46-48.

[5] 李志猛，祝江漢，邱滌珊，等.啟發式教學在運籌學課程中的應用與實踐[J].高等教育研究，2008，31(4)：59-61.

[6] 張 巖.關于非數學類專業大學數學課程教學改革的建議[J].高等教育研究，2014，31(3)：26-28.

Teaching reform in theOperationalResearchbased on creative education★

Zhang Rong

(SchoolofNavalArchitectureandCivilEngineering,JiangsuUniversityofScienceandTechnology,Zhangjiagang215600,China)

According to the problems existing in the teaching activities ofOperationalResearchcourse, based on the activity of teaching reform in theORcourse, this article analyzes how to implement creativity education in teaching practices, including the premise, the main content and the key of creativity education, so as to train students creativity ability.

OR, creativity education, teaching reform, practices

2014-12-12

張 蓉(1985- )，女，碩士，講師

1009-6825(2015)06-0239-03

G643

A

★：本文是江蘇科技大學蘇州理工學院2013年度教育教學改革研究課題“基于創新教育的運籌學課程教學改革研究”的成果之一