PBL法與傳統教學方法在運籌學教學中的有機結合

王艷芳+武富慶+朱越

摘要：傳統教學法以教師為主，在理論教學中有不可替代的重要作用；PBL教學法則注重問題教學，以激發學生學習主動性為主。本文探討PBL教學法與傳統教學方法在運籌學教學中的有機結合，提出在兩種方法結合的教學過程中，精選教學內容，合理分配教學學時，并相應改革其考核方式，保證與教學過程相匹配。通過PBL法與傳統教學方法在運籌學教學中的有機結合，在保證系統完整的運籌學理論教學的同時，還可以提高學生學習主動性，激發學生學習興趣，從而培養學生實踐能力，提高教學效果。

關鍵詞：PBL教學法；傳統教學法；運籌學；考核方式

一、引言

是我國經濟管理類專業主干技術基礎課程， 其目的是通過該課程學習掌握定量的數學分

析模型與方法， 培養系統的科學思維方式， 提高學生的科研能力和創新能力， 靈活運用運籌學方法去分析和解決經濟管理中的實際問題。

PBL（Problem Based Learning）教學法是“以問題為導向”、以學生為主體的教學方法，充分調動學生學習的主動性，激發學生學習興趣。在PBL教學過程中，學生為了解決提出的問題， 首先需要獲得一些必要的專業知識， 而運籌學課程對學生的數學基礎和邏輯推理能力要求很高，在建立、求解模型的過程中不可避免地要用到一些數學方法和技巧。在運籌學教學中生搬硬套PBL教學法，打破基礎知識的完整性，學生難于系統掌握運籌學基本理論。所以在運籌學教學中，PBL 法和傳統教學法有機結合，更利于培養學生學習理論知識及應用運籌學方法分析和解決實際問題的能力。

二、傳統教學法與PBL教學法的特點

傳統教學法是以課堂上老師給學生傳輸知識，或者配合多媒體教學，適當加些圖文并茂的內容，要求學生強行記憶，從而達到學習目的。上課過程中，以教師為主，在講臺上聲情并茂地講解，而學生則坐在座位上被動接受知識，養成了學生學習不善于思考的習慣，缺乏橫向思維。但傳統教學法也有不可替代的優勢，如能使學生系統地學習理論知識，掌握知識更全面，教師能充分利用肢體語言和表情引導學生，所需教學資源投入較少等。

PBL教學法則是“以問題為導向”的教學方法，是基于現實世界的以學生為中心的教育方式， 1969 年由美國的神經病學教授 Barrows 在加拿大的麥克馬斯特大學首創，目前已成為國際上較流行的一種教學方法。與傳統的以學科為基礎的教學法有很大不同，PBL 強調以學生的主動學習為主，而不是傳統教學中的以教師講授為主； PBL 將學習與更大的任務或問題掛鉤，使學習者投入于問題中；它設計真實性任務，強調把學習設置到復雜的、有意義的問題情景中，通過學習者的自主探究和合作來解決問題，從而學習隱含在問題背后的科學知識，形成解決問題的技能和自主學習的能力。

應用PBL教學的典型教學過程是： 學生以小組為單位， 開始解決一個實際問題； 為了解決問題， 學生往往需要獲得一些必要的專業知識， 學生分頭查找資源獲取知識， 然后相互交流所獲得的知識， 并討論如何用所獲得的知識來促進問題的解決； 如果在討論的過程中， 小組發現還需要研究另外一些新的專業知識， 學生們就需要反復循環地查找資源并討論問題解答， 直到問題得到解決； 問題解決后， 學生們還需要對自己的學習過程進行自我反思和評價， 總結所獲得的知識和思維技能。這在經濟管理類專業的學生中很受歡迎。

但是，PBL提倡先問題、后內容的教學模式，以實際問題為導向，進行基礎理論學習，打破了基礎理論知識的完整性，漏掉了傳統教學的一些內容；忽視了全面的、系統的理論學習。另外，在教學中生搬硬套PBL教學法，會出現一些具體的問題，如：學生的參與熱情只是明顯出現在一學期的初期， 到后來還是回到了教師講演的老路上來；PBL教學法耗時過長， 不能保證很好的完成知識量；學生普遍愛聽老師講， 聽其他同學講簡直是浪費時間； 上這樣的課經常要主動動腦筋， 要面臨隨時站起來回答問題， 學生心理壓力太大；在合作學習中， 有些同學根本就不用心、不投入，如果評分以小組為單位， 就會有一些人躲在同伴的背影中，搭便車， 濫竽充數， 蒙混過關。

三、PBL法與傳統教學方法在運籌學教學中的有機結合

（一）傳統教學方法保證基礎理論知識的完整性

運籌學是理論性較強的一門課程，知識內部邏輯關系緊密，其基礎理論需要系統的講述。傳統的教學方法展現教師的示范作用，如講解單純形法的基本原理和解題步驟時，教師通過板書形式，采用邊寫邊說邊演示的傳統教學方法，同時結合經濟管理中的實際案例，使學生更容易領會到運算的規則和方法，理解算法的基本原理，體會教師生動形象的的解題思路，這種示范作用對學生掌握知識和技能效果非常突出。因此，在運籌學基本理論與基本算法教學中，運用傳統教學方法是必要的，從而保證基礎理論知識的完整性。

（二）精選適合PBL法教學內容

在運籌學教學中，除了基本理論與算法之外，還有更重要的理論運用過程，主要以建立模型和模型求解為主。在線性規劃、運輸問題、整數規劃等章節，建立模型解決實際問題占有重要地位。在實際問題中，往往建立的數學模型通過學生手動計算是不可能實現的，因此，教學內容中，除了建立模型之外，還包括如何使用計算機程序求解運籌學模型的內容。使用計算機解決實際問題的過程主要有以下幾個階段：

實際問題-建立模型-數值分析-計算機求解

LINDO和LINGO是美國LINDO系統公司開發的一套專門用于求解最優化問題的軟件包。LINDO用于求解線性規劃和二次規劃，LINGO除了具有LINDO的全部功能外，還可以用于求解非線性規劃，也可以用于一些線性和非線性方程組的求解等。

運籌學中，無論建立模型還是計算機求解，有兩大特點：一是知識內容結合實際，相比理論教學內容而言，學生更易于理解；二是開放性強，答案不唯一。這兩個特點決定了，可以考慮采用PBL教學法，由學生首先分組自主完成解題過程，然后在課堂上展示，并最終由教師指導與點評。

（三）恰當安排傳統教學與PBL法教學的學時比例

由以上兩節討論可得出以下教學組合模式，即：

理論學習主要包括線性規劃基本理論，其它教學內容以線性規劃為基礎，建立線性模型后即可用計算機進行求解，可采用PBL教學。在圖1的教學組合要求下，可考慮傳統教學與PBL教學比例為1：3。

（四）考核方式改革創新

傳統教學與PBL教學相結合，在考核方式上需建立多元化全程課程考核體系，主要分為以下三個環節：

1.教學過程自學評分環節

學生自評與學生互評相結合方式對學生PBL教學過程的表現進行評分。評價在每一單元問題解決之后，由每組成員以問卷的形式針對以下問題進行自評與互評，包括學生問題分解的能力、團體協作能力、查閱資料與相關參考文獻能力及解決問題的能力。本環節占考核總分的20%。

2.學生問題解決方案匯報評分環節

學生通過PPT展示方式，給出問題的求解過程及相應結論。然后由其它各組成員及教師針對學生匯報過程以及解決問題的先進性與合理性，給出相應評分。本環節占考核總分的30%。

3.期末考試評分環節

期末考試以筆試方式為主，包括對基礎理論的考核及建模與計算機軟件求解過程中的理論方面要求，占考核部分的50%。

四、結論

在運籌學教學過程中，通過將傳統教學法與PBL教學法相結合，豐富了課堂教學內容；同時，提高了學生上課積極性與學習效率，保證理論教學完整性的同時，激發了學生興趣和主觀能動性，避免單一使用傳統教學法的枯燥乏味；利用建模及計算機求解，提高學生解決實際問題的能力。

通過初步探討，對傳統教學與PBL教學法相結合的實際教學內容安排與考核方法進行分析，未來還需解決一些問題，如編寫配套教材，提高學生計算機編程能力等。

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基金項目：本文為黑龍江科技大學教學研究項目“PBL法與傳統教學方法在運籌學課程中有機結合的研究與實踐”。