高職院校鐵道運營專業運籌學教改探討

摘"要：運籌學是鐵道運營專業的專業平臺核心基礎課，如何有機地將運籌學與鐵道運營專業結合起來，成為現行教育體系面臨的一大難題。基于此，本文詳細介紹了運籌學目前面臨的具體挑戰，并重點探討了如何對鐵道運營專業的運籌學進行教學改革。這涵蓋了6個方面的改革措施，包括重設教學目標、重構教學內容、重創教學方法、重塑教學資源、重化教學技術以及重制教學評估。通過對問題的深入剖析和對改革方向的明確探討，為鐵道運營專業運籌學的教學改革提供了有益的思考和建議。

關鍵詞：高職院校；鐵道運營專業；運籌學；教學改革

中圖分類號：F25"""""文獻標識碼：A""""""doi：10.19311/j.cnki.16723198.2024.21.019

0"引言

2022年1月國務院關于印發《“十四五”現代綜合交通運輸體系發展規劃》，文件指出，到2025年綜合交通運輸基本實現一體化融合發展，智能化、綠色化取得實質性突破，綜合能力、服務品質、運行效率和整體效益顯著提升。文件還特別強調繼續推動高鐵網絡建設，加強城際、跨區域高鐵的布局，提高高鐵運營水平，優化貨運服務，加強國際鐵路合作，應用先進技術等。這一規劃對鐵道運營專業有著深刻的影響和關聯。

鐵道運營專業是專注于鐵路交通系統運營、管理和優化的學科領域。隨著全球鐵路運輸的不斷增強，其重要性越來越明顯。首先，作為現代綜合交通運輸體系中的一部分，鐵路在維持交通運輸、促進國家和社會經濟發展以及保障社會運行等方面發揮著相當重要的作用。鐵道運營專業通過對鐵路系統的管理和優化，確保了交通運輸的穩定運行。同時，鐵路交通因其高效、安全、節能環保的特點備受青睞，為交通行業的可持續發展提供了有力支持。這得益于鐵道運營專業的人才培養和發展，使鐵路交通在現代綜合交通運輸體系中發揮重要作用。其次，鐵道運營專業采用運籌學、信息技術等先進手段，致力于優化列車調度、站點管理以及乘客服務等方面，大大提高鐵路系統的運輸效率，使其更加高效和便捷。鐵路運輸在國際貿易和物流中占據著不可替代的地位。通過鐵道運營專業的不斷發展和創新，國際貨運通道的建設水平和運作水平迅速提升，有效促進了國際經濟貿易合作，為中國經濟的增長貢獻了力量。

運籌學是一門將應用數學與工程學相結合的學科，廣泛應用于管理和交通等多個領域，為各種復雜問題提供了高效的解決方案。通過建立數學模型和運用優化算法等手段，運籌學在交通運輸領域中發揮著至關重要作用，為實現最優解決方案提供了理論支持。在鐵道交通領域，運籌學的應用涵蓋了列車調度、資源優化、風險管理以及效益分析等多個方面。首先，運籌學可以利用優化算法實現列車的合理調度，大大提高復雜運輸網絡中的運輸效率，從而最大程度降低運輸成本。這不僅有助于提升整體運輸系統的效能，也使得運輸網絡更加靈活，能適應不斷變化的運輸需求。其次，運籌學通過在有限資源條件下進行最優化決策，使有限資源得以合理運用，提高運作效率。運籌學能夠識別并應對各種可能發生的風險，確保運輸的安全性和可靠性。此外，運籌學在全方位的成本效益分析方面也發揮著關鍵作用。通過對各種運輸方案進行評估比較，有助于找到最經濟有效的運營方式，提高整體盈利水平。這為運輸決策提供了理論支持，為鐵道運營專業的實踐提供了指導原則。因此，運籌學在鐵道運營專業中扮演著不可或缺的關鍵角色，為整個鐵路系統的高效運行和資源優化提供堅實的理論支持。其廣泛應用的領域以及在解決實際問題中的成功應用使得運籌學在鐵道運營專業中的重要性日益凸顯。

1"鐵道運營專業運籌學教學中面臨的問題

盡管運籌學為高職院校鐵道運營專業提供了理論支持，但是目前的運籌學教學模式可能面臨一些挑戰，難以充分滿足快速發展的鐵道運營領域的需求。在現代鐵道運營領域，新技術不斷涌現，運輸網絡變得更加復雜，需要更加靈活和實踐導向的教學方法。因此，對現有運籌學教學模式進行改革迫在眉睫。這一改革的目標是使運籌學教學更貼近鐵道運營專業的人才需求，讓學生更好地適應行業的快速發展。改革重點是提高學生的實際操作能力，使他們能夠在實際運營環境中熟練運用運籌學知識。此外，改革還強調培養學生解決問題的隨機應對能力，使他們能夠在面對復雜的鐵道運營問題時保持鎮定。

1.1"高職院校的學生數學基礎大多數薄弱

隨著國家教育宏觀調控的變化，中考分流政策由原來的5∶5逐步改為3∶7，越來越多的學生選擇進入高職院校，其中大部分學生學科知識基礎薄弱。這對鐵道運營專業運籌學教學提出了新的挑戰。在運籌學講授的過程中，教師面臨著一系列復雜問題，包括學生中數學基礎普遍薄弱，運籌學中的數學理論和模型理解變得更加困難；抽象的數學概念難以應用到實際情境中，導致學生難以理解和運用運籌學的理論知識；教學進度放緩也是一個問題，因為教師需要花更多的時間來解釋基本的數學概念，導致運籌學知識的學習進度較慢；學生的學習興趣和學習動力下降，難以找到與實際應用相聯系的動力。為了應對這些挑戰，教師采取了一些措施，比如降低理論知識的難度。在執行的過程中發現，盡管這些措施有一定幫助，仍有一部分學生難以跟上，收效甚微。

1.2"教材理論和實踐操作可能存在脫節

運籌學課程涵蓋眾多重要理論知識，例如，線性規劃、整數規劃、運輸問題、排隊論、網絡圖等，其著重點在于理論知識的熟練掌握和求解過程。然而，當前的教學模式存在一個顯著的問題，即理論知識與實際鐵道運營場景并沒有有效結合。這導致學生學到的理論知識難以直接應用到實際操作中，使他們對這些理論知識的理解只停留在表面，難以在解決實際問題時靈活運用。與此同時，將運籌學理論與實踐結合需要充分的實際案例支持教學，然而，在實際的講授過程中，缺乏真實的鐵道運營案例進行深入分析，這使得學生無法在具體場景中有效地應用理論知識。因此，當學生面對實際的鐵道運營相關問題時，他們往往感到理論知識的應用存在困難。

1.3"教學方法缺乏多樣性

運籌學作為一門綜合性學科，需要學生整合數學、工程、管理等多個領域的知識。對于鐵道運營專業的學生而言，他們可能在跨學科融合方面面臨學科交叉的挑戰。如果仍然采用傳統的講授法、板書法、課堂練習法、教科書自主學習法等教學方法，這些方法以教師為中心，學生被動接受。這可能導致學生對運籌學課程失去興趣，阻礙他們在學科交叉和跨學科融合方面的發展。傳統的教學方法很難有效促進不同學科之間的融合。學生可能難以將數學、工程和管理等領域的知識有機地結合起來，從而影響他們對綜合學科的理解和應用。這也使得學生在運籌學課程中難以建立整體性的認知框架。

1.4"教師專業素養需進一步提高

教師的專業素養在鐵道運營專業教學的過程中顯得尤為重要。這一專業要求教師具備雙重專業素養。第一，鐵道運營領域的知識涵蓋范圍廣，需要教師不斷更新知識體系，確保全面了解鐵道運營新發展。對于一些缺乏相關行業背景教師而言，是一項具有挑戰性的任務。第二，教師應該具備深厚的運籌學理論知識，將這些理論有機結合到鐵道運營實際場景中。這就需要教師對實際案例有深入的研究，更好地引導學生理解理論知識在實際應用中的價值。對于沒有從業經驗的教師是需要克服的難題。

2"鐵道運營專業運籌學教學改革的探討

針對目前鐵道運營專業運籌學教學過程中出現的問題，本文從以下幾個方面進行教學改革探討。

2.1"重設教學目標

高職院校規范化教學要求專業課教師需深入企業單位實踐，教師需要更深入地融入企業實踐，更好地理解行業動態和需求。這有助于提升教師的教學質量、學科深度和學生實際應用能力。運籌學教學目標由原來的重點理論學習、單一學科側重轉變為實際應用導向、跨學科融合。這樣重設突顯了實際應用導向和跨學科融合的重要性。傳統的重點理論學習和單一學科側重的教學目標不能滿足鐵道運營專業的需求。通過將教學目標調整為實際應用導向、跨學科融合，學生不僅有機會將理論知識應用于實際項目中，還需要涉足相關領域，全面解決鐵道運營中的復雜問題。這有助于適應鐵道運營領域日益復雜和多元的需求，旨在培養學生適應職業發展，提高競爭力。

2.2"重構教學內容

在運籌學教學內容中，諸如線性規劃、整數規劃、網絡圖、排隊論、決策分析等章節與鐵道運營領域息息相關。鐵道運營領域的廣泛性和復雜性使得專業教師在教學中需要權衡取舍，打破章節難選擇的窘境。為了使教學內容緊跟鐵道運營行業的發展，教師需要定期關注鐵道運營行業的技術、政策、法規等最新發展趨勢，邀請鐵道運營領域的專業人員進行授課，分享他們的實踐經驗和最新見解，并融入教學中。通過開展校企合作項目，教師可以深入了解實際運營中的問題和創新，針對性地將最新信息融入教學內容中，有助于打破以往教學內容陳舊的困境，使運籌學教學更加貼近鐵道運營專業的實際需求。

2.3"重創教學方法

傳統的運籌學教學方法主要包括課堂講解和理論學習，強調理論知識的傳授，在教學過程中更偏向理論層面。在這種教學模式下，學生主要通過聽講和閱讀書籍來獲取運籌學知識，而實際應用和實踐操作的機會相對很少，學生的參與度和實際操作能力培養相對較低。為了跟上鐵道運營領域日新月異的步伐，更好地培養學生的實際應用能力和解決實際問題的能力，專業教師應該通過創新教學方法，引入更多實踐元素。其中，實地考察、模擬操作等方式讓學生更直觀地了解鐵道運營實際情況，提高他們實際操作能力。引入真實的鐵道運營案例是另一種創新教學方法，通過具體案例讓學生將理論知識應用到實際問題中，培養他們對運籌學的深刻理解。此外，利用在線互動課堂平臺，開展學習應用，使學生更全面地理解和掌握運籌學知識，讓他們運用這些知識分析和解決實際問題，培養他們問題解決能力。

2.4"重塑教學資源

運籌學教學資源的優化旨在提升教學的實際應用性，培養學生的綜合素養。傳統的運籌學教學資源，例如教材、課堂講義和教學PPT等，依賴書本上的理論知識和教師的傳統授課方式，實踐性的教學資源相對較少，缺乏與鐵道運營實際情況貼近的案例和實例。為解決這一問題，教師可以通過構建一個案例庫來改變教學資源格局。該案例庫應包含各種鐵道運營的實際案例，包括列車調度、站點管理、運輸計劃等問題。同時，建設一個在線學習平臺，包括在線課程、講座錄像、論壇討論等多種形式，為學生提供更為靈活的學習方式。通過這樣的平臺，學生可以在不受時間和地點限制的情況下學習，能夠更全面地獲取實際經驗，更好地從多個角度了解鐵道運營專業。

2.5"重化教學技術

隨著大數據時代的來臨，越來越多的新科技新技術涌現，不僅應用在金融、管理等領域，而且在教育行業也掀起了一場技術變革。傳統教育技術主要以課堂授課和書本教材為主，學生主要通過聽講和閱讀書籍的方式來獲取運籌學知識。然而，如今教育技術已經發展到可以更好地支持運籌學教學階段。教師可以利用大數據技術支持的模擬與仿真軟件，現場引入虛擬實驗室模擬鐵道運營場景，這種模擬軟件可以提供沉浸式學習體驗，讓學生在虛擬環境中進行實際操作，比如，列車調度、站點管理等，進一步加深對運籌學知識的理解和學習。教師還可以利用大數據分析工具，比如Python中的Pandas、NumPy等，對鐵道運營數據進行深度分析，教會學生如何從龐大的數據集中提取有用信息，應用于列車調度、站點管理等方面。此外，在教學中教師可以展示真實大數據案例的研究項目，讓學生充分了解鐵道運營領域的實際問題，通過對數據分析和運籌學方法的應用，學生可以提出最優解決方案。這樣的重化教學技術有助于學生更好地應對運籌學領域的復雜性和實際問題。

2.6"重制教學評估

對于鐵道運營專業而言，運籌學教學評估改革是一項極為重要且充滿挑戰性的任務。在過去，傳統的教學評估方法主要包括傳統考試、課堂作業、期末考試和平時課堂參與度評估。實踐表明，這些方法主要集中于測試學生對運籌學理論知識的掌握程度，未能全面評估學生的實際應用能力和綜合素養。在教學改革過程中，為更好地滿足未來鐵道運營行業的需求，教學評估方式應更注重培養學生的實際應用能力。可以通過以下方式實現：引入大量實際案例和項目，使學生直面真實行業挑戰，通過解決實際案例和項目評估他們的實際應用能力；進行實地調研，要求學生提交調研報告，以評估他們對鐵道運營實際情況的了解和分析能力；與其他專業合作，組織跨學科項目，檢驗學生在多領域應用能力方面的表現；鼓勵團隊合作，培養他們的協作和問題解決能力，以全面地評估他們的綜合素養。最終，這些創新性的評估方法將有助于培養出更適合行業需求的鐵道運營專業人才。

3"結論

本文對高職院校鐵道運營專業運籌學教學進行了全面探討，從重設教學目標、重構教學內容、重創教學方法、重塑教學資源、重化教學技術、重制教學評估等6個方面展開討論。綜合考慮這6個方面的改革措施，本文認為運籌學教學的改革應當是一個全方位、系統性的過程。重設教學目標是為了更好地迎合學生實際需求，使其在鐵道運營行業具備更強的競爭力；重構教學內容和重創教學方法是為了使教學更加貼近實際，提高學生的實際操作水平和綜合能力；重塑教學資源和重化教學技術是為了更好地支持學生的學習過程，提供更便捷、靈活的學習環境；最后，重制教學評估是為了更準確地反映學生的學習成果，促使其不斷改進教學內容和方法，形成一個不斷進步不斷持續的良性循環。

總體而言，推動運籌學教學改革需要廣泛的師生參與，形成一個協同合作的團隊。教學改革的過程必須持續不斷地進行迭代更新，確保運籌學教育體系與鐵道運營行業的發展步伐保持一致。因此，運籌學教學改革應該是一個緊密相互聯系、相互促進、相輔相成的過程。通過綜合考慮和實施上述方面的改革，我們期望能夠培養更全面化、實用型和擅長團隊協作的鐵道運營專業人才，使他們更好地適應鐵道運營行業復雜且多元化的需求，為該行業可持續發展提供有力支持。

參考文獻

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