单位文秘网 2021-07-19 08:26:51 点击: 次
摘 要:互動式教学法是一种师生之间双向沟通的教学方法,与传统以教师为中心的教学方法截然不同,要求学生作为教学活动的中心,需要学生积极参与、反馈和创造,实现教学相长的良性循环。在运筹学课程中使用互动式教学法,对课程建设和人才培养有重要意义。
关键词:互动式教学方法、以学生为中心、运筹学
当今世界科学技术发展迅猛,大批新兴学科和交叉、边缘学科相继产生或成熟。与此同时,经济与社会分工日益多样化、复杂化,世界各国之间和各国内部产业竞争更加激烈。经济社会发展需要大量复合型、创新型管理人才。同时,随着“互联网+”时代的到来,传统教学模式正逐渐由封闭式、单向性的知识传播向开放式和多向性转变。为适应社会发展及人才培养新需求,各大高校积极探索教学改革,一些新的教学方法如慕课、微课、翻转课堂等逐渐应用于本科课堂教学和实践中。但是大部分高校教师还是更多地采用传统教学法,即以教师为中心,更多注重教的过程,忽略学生学的过程。传统的教学方式教师讲授仍然占据了大部分有限课时,缺乏直观性、主动性,容易形成忽视学生接受程度而“满堂灌”,导致教学效果的不理想,不利于学生积极主动参与课程学习。
互动式教学方法是从传统教学方法以“教”为中心转变到以“学”为中心,确立“以学生为中心”的教育理念。教师以学生为中心优化教学互动,学生积极参与教学活动,教师发挥引导作用,真正实现教师与学生、学生与学生之间的双向交流与互动。
一、运筹学课程的特点
运筹学是一门应用科学,它以人、机构成的社会经济系统的组织管理为对象,综合运用系统科学、工程科学、经济管理学科等方面的知识,应用数学和计算机等工具来研究各类有限资源的合理规划使用并提供优化决策方案的科学。运筹学课程的特点主要表现在以下几个方面:
1、强调应用性:强调课程的实践性的教学环节,结合管理、经济、金融、运输、信息网络等众多领域广泛研讨运筹学的应用。
2、以数学方法为手段:运筹学以数学方法为手段,以系统的观点分析所研究的问题,并通过构建数学模型来仿真问题和给出最优方案。
3、跨学科交叉融合:运筹学研究的对象遍布社会经济各行各业,涉及到不同行业背景知识;研究的问题涵盖经营管理、经济政策的各种问题,涉及到了各种管理业务知识;求解最优方案技术包括了数学求极值的各种方法以及计算机软硬件技术,体现出了运筹学的深度跨学科交叉融合性。
4、与计算机联系紧密:在用运筹学解决实际问题时,往往需要进行繁杂的运算,计算机技术的发展很好地解决了这一情况,同时也在一定程度上促进了运筹学的发展。而运筹学也可以用在分布式计算、数据存储优化等信息技术领域,有效提高了计算机的使用效率。
二、运筹学课程教学中存在的问题
运筹学课程是应用背景很强的一门优化方法集合,授课对象往往来自多种专业,学生需求和专业基础差异大。教师如何在课程内容和授课方式上进行平衡,提高授课效果,具有很大的挑战性。以中国石油大学为例,选修运筹学课程的学生有管理类专业、经济类专业和数学类专业。同样知识点,数学专业的学生感觉授课进度太慢,而管理类专业的学生则觉得吃力。而对授课内容,管理的学生更希望用简单的方式去分析社会和经济问题,数学的学生更喜欢数学技巧性的内容,对知识的应用不够重视。
运筹学包含内容众多,有多个分支,然而运筹学的课时安排往往不足。受限于课时,教学中无法做到面面俱到,有时不得不对某些部分的教学浅尝辄止,或是减少实践,这无论是对教师的教学还是学生的学习都造成了一定的困扰。而传统的运筹学课程教学偏重理论,缺少实践运用,并且教学方法较单一,教学互动不足,而运筹学课程的学习难度又比较大,容易使学生学习的兴趣和积极性降低,进而影响到学生对后续内容的学习理解。
三、互动式教学在运筹学课程中的应用
实现教学互动,首先要以学生为中心,要善于激发学生上课的热情与积极性,其次互动式教学方法的形式是多种多样的,从内容上可分为案例式互动、讨论式互动、问题式互动等。需要根据教学过程中的不同阶段和不同内容灵活运用不同的教学互动形式。
1、案例式互动教学法
案例式互动教学法是在课堂教学中选用精选典型案例,通过案例解说,尝试解决,剖析方案,直观具体、生动形象、深入浅出地进行理论授课。由于一般的运筹学教材所给出的例题或者习题都是针对某一种方法的算例,如果只讲教材中的例题,会给学生造成一种印象,运筹学在理论上很完美,但不能解决实际问题。在教学过程中开发和应用实际案例,能激发学生学习的兴趣,更好的理解理论体系,达到知行统一。
例如,结合石油行业背景设计案例,既保证了授课质量,又能让学生对运筹学在石油行业中的应用前景有直观体验。在运筹学课堂上,笔者基于在石油企业管理实际,设计了石油产品生产、配送、存储优化的系列案例,用于教学。
炼化企业生产计划问题:以重整车间的月度计划为例,要求用建立线性规划模型的方法来解决生产经营计划优化的问题,其中重整车间是连续重整和溶剂油分离两套装置组成的联合装置。通过各项约束条件和目标函数分析车间的最大利润数据并给出优化对策。
成品油配送决策问题:包括5个炼厂供应汽油和柴油两种成品油,和7个油库,根据各炼厂的生产能力、出厂油品价格,各油库的需求量、油品入库价格,和各炼厂和油库之间的距离及单位运输成本,对数据进行整理并建模求解给出炼油厂的生产和运输综合成本最低方案。
油库随机服务系统:通过对某成品油库实地抽样调查,统计分析油槽车到达时间、服务时间和分布情况,确定油槽车的平均到达率和平均服务率。按照油槽车到达油库、收油、离开的业务流程设计离散仿真系统,从而建立油库随机服务系统的仿真模型。然后油库随机系统各种影响因素行为分析,以改善油库服务。
2、以问题为导向,动态分组的互动教学法
问题式互动教学法是由教师针对教学目的、教学重点提出问题,学生根据问题在课后进行文献阅读和材料收集,分组进行讨论,思考问题、明辨问题。在教学实践中,按不同需求和专业知识背景,虚拟分组式教学,设计拓展性的知识如改进单纯形法、图论和一些性质证明类的问题,组织数学专业和一些数学基础比较好的管理类学生形成技术攻关组,要求这些学生参考相关书籍,深入学习运筹的方法和技术。对于一般管理、经济类学生则结合不同经济行业设计系列企业管理问题,以应用软件为工具,开展应用性研究和竞争性讨论。例如,针对国内油田原油生产和配送问题,课前要求学生搜集油田经营基础材料,熟悉线性规划问题建模特点和步骤,课上一起讨论该问题中的决策变量、经营目标和约束。之后,将学生跨专业组合为5-7人左右的小组,使用WINQSB软件,对油田最优生产和配送方案进行求解,并对其中的生产成本、资金、产量、市场需求开发等因素进行竞争性设计和辩论性汇报。
3、网络式互动教学法
网络式互动教学法是利用网络教学辅助平台,加强师生网络互动交流,方便学生课外自学,提高教学效率和质量。网络课堂的课程建设从课前任务、到课堂活动到课后反馈全过程覆盖,基本要素如下:
运筹学课程使用网络教学平台,推送教学材料,创建教学活动,布置作业、进行阶段测试,反馈课后教学效果。利用互联网教学可以激发学生的内在学习动力,推动教学模式的改革。
四、小结
本文通过对运筹学课程教学现状的分析,结合中国石油大学(北京)运筹学课程教学实际情况,使用互动式教学法进行课程教学改革,提高了学生们学习运筹学课程的积极性,课程成绩比以往相比有了明显提高,明显培养了学生应用知识解决企业决策问题的意识。在前面经验基础上,今后,将在运筹学课程教学中运用更多样、更灵活、更新颖的互动教学法进行教学改革实践。
参考文献:
[1]李克东,应用现代教育技术建构新型教学型教学模式[M],北京:中央电大出版社,2001
[2]冯忠良,教育心理学[M],北京:人民教育出版社,2004
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