《运筹学》教学中应用探究式教学模式的探索与实践

2022-09-15

1 运筹学教学中目前存在的主要问题

运筹学是一门建立在理论与实践紧密结合的基础上, 以定量分析为主来研究管理问题的应用科学, 将工程思想和管理思想相结合, 应用系统的、科学的、数学分析的方法, 通过建模、检验和求解数学模型而获得最优决策的一门学科。目前, 在经管类专业的运筹学的授课过程中, 集中存在着以下问题。

(1) 与实践联系不够紧密, 学生学习缺乏主动性。运筹学尽管是一门研究管理问题的应用学科, 但是在目前的教学过程中, 在不多的学时里, 教师更多的是在讲解每一个章节问题的原理, 解题思路, 在不自觉的过程中, 教师和学生都把“会做习题”作为知识掌握的目标, 而真正联系实际, 解决现实中的管理问题却被忽视了。由此导致学生更多地认为这是一门与数学相关的课程, 学习的重点是解题的方法, 而不是一门管理类的应用课程, 这也是导致学生认为本课程对于实践指导的意义不大, 因而对课程的学习兴致不高。

(2) 经管类专业学生相对数学基础薄弱, 课程学习存在一定难度。运筹学本身和数理知识联系密切, 很多的知识点都是建立在大量数学推导的基础上, 而管理类学生部分是文科生源, 本身的数学基础较为薄弱, 即使是理科生源, 上大学后, 由于数理方面的课程接触较少, 对于运筹学中涉及到的抽象的数学原理难以理解, 从而失去学好课程的信心。

(3) 教学方法有待改进。运筹学的教学方法主要以课堂讲授为主, 虽然使用多媒体教学和板书相结合的教学形式, 但缺乏更为灵活实用的多媒体教学手段的使用, 与实践活动相结合的案例教学也有待加强, 相关软件的操作指导需要提高, 运筹学的课程建设尚有很多地方可进一步完善。

2 运筹学教学中应用探究式教学模式的可行性和必要性

如何让学生对枯燥、深奥的运筹学基本思想和原理, 以及各种类型数学模型的算法产生浓厚的学习兴趣并自动自发地学好这门学科, 教学方法的选择是至关重要。根据运筹学课程特点和学生的知识结构, 应用探究式教学模式, 改变学习方式, 让学生主动地参与教学, 师生双方紧密合作, 交流互动, 步步深入, 从而培养学生的创新思维和科学决策能力, 是深化高等院校经管类专业运筹学教学改革的切入点, 也是解决运筹学教学中所存在的这些问题的必要途径。

根据《美国国家科学教育标准》, 科学探究是指学生用以获取知识, 领悟科学的思想观念、领悟科学家研究自然界所用的方法而进行的各种活动。探究式学习是指学生以类似科学探究的方式, 在教师的指导下或通过自己独立的探究活动来获得知识, 并发展探究能力的一类学习方式。与传统的接受式学习不同, 探究式学习中学生是学习的主体, 教师只是组织者, 学习的内容往往不是确定的, 它可以由教师定也可以由学生自主决定。目前国内对探究式教学的研究在物理、化学等理科专业的课程学习中已经得到广泛的运用。

尽管探究式最初是为科学课而设计但由于其较为注重教学过程中问题的情境以及对问题的探究, 重视对思维过程的充分展现, 注重对学生创新精神的培养, 与运筹学的课程特点相适应, 同时能够一定程度上解决目前课程存在的问题, 因此非常适合运筹学的教学。

3 运筹学教学中应用探究式教学模式的实践

运筹学的教学中, 其实每一个章节都体现着深刻的管理理念, 为改变目前在课程教学中存在的问题, 在结合案例教学、计算软件应用的基础上, 我们设计了适合专业特色的探究式教学模式, 采用学习团队形式, 结合专业实践活动, 通过讨论、查阅资料、实践活动, 数学建模、计算机模拟和操作实验、应用总结和交流评价等一系列活动培养学生创新能力、科学决策能力和实践能力。

具体操作中, 我们将学生分组, 要求每组学生在整个教学过程中针对现实的管理问题, 进行实地调研, 运用运筹学的知识对问题进行解答, 并将结果反馈于实践, 提出改进的措施。在最后几个学时的课程里, 各个团队需要将其案例的所有资料整理后进行ppt演示汇报, 汇报的过程中教师和其他组的同学可以提问交流。

在整个探究式教学的过程中, 我们共分为四个阶段:

一是问题情景阶段, 这个阶段我们注重学生要从身边的管理问题应用着手, 将现实的管理问题转化为运筹学的某一特定问题。由于对企业缺乏感性认识, 生产管理的很多问题来自于书本, 针对这种情况, 我们鼓励大家发掘身边的管理问题。比如一个团队的同学调查了学校三个校门的保安执勤情况, 了解他们的上班和休息的制度安排, 运用模型求解得到学校至少要招聘多少名保安以满足目前的需求。这个问题虽然不难, 但是由于是来自于触摸得到的实际问题, 所以增强了进一步探究的兴趣。

二是探究阶段。找到问题之后, 要求团队进行相关资料的查阅, 并进行实地的调研, 进行数学建模, 制定解决问题的方案。与课本内容有所不同, 很多现实的问题需要考虑的实际问题较多, 因此模型的约束也相应增加, 学生需要在实践中不断考察。

三是解决问题阶段。在求解的过程中, 允许大家运用所学的各个方法进行尝试。在书本上的很多模型都是有唯一答案的, 我们鼓励大家根据现实的情况, 对某些条件进行改变, 从而是改变解的结果, 使问题不是单一的解, 而是在不同种现实影响因素下的多个解, 充分发挥学生探索问题的主动性。

四是应用评估阶段。在这个阶段, 主要是根据解的结果, 制订符合实际的具体实施的措施和步骤。这部分内容在我们之前的课堂教学上涉及的很少, 一般学生只要解答出正确答案就结束了这个问题的讨论。在探究式教学中, 我们要求学生要根据计算的结果, 进行实践环节的具体部署, 并在实践中, 对方案进行评估和反馈。通过这一阶段的工作, 学生不仅能够体验到学以致用的快乐, 同时也能感受到理论和实践的差距。

通过以上四个阶段的工作, 通过一些实际案例讨论和实践探究活动, 学生不但懂得一个实际问题是如何进行抽象、简化形成理论上的模型, 明白模型中的数据与企业有关会计、统计数据的联系与区别, 还可以向学生展示这门学科并非“天衣无缝”, 还有许多问题有待研究, 鼓励学生提出自己的观点与看法, 从而增加他们的求知和参与欲望, 充分发挥了学生的主体作用。同时, 同学们对运筹学的理解也从课本和作业本延伸到了现实生产生活领域之中。

摘要:运筹学课程的教学中存在着课程难度较大、学生学习信心不足, 教学内容与实践联系不够紧密, 教学方法不够灵活多样等诸多问题, 文章论述了运筹学课程应用探究式教学模式的必要性和可能性, 并详细阐述了运筹学教学中探究式模式应用的实践。

关键词:运筹学,教学,探究式,实践

参考文献

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[2] 胡发胜, 刘桂真.国家精品课程运筹学的教学改革与实践[J].中国大学教学, 2006, 7:9~10.

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