萬芳
摘 要 根據(jù)運籌學(xué)課程的特點,針對傳統(tǒng)教學(xué)中存在理論與應(yīng)用的脫節(jié)、學(xué)生解決實際問題的能力低等問題,為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力,提出了在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)創(chuàng)新等方面的改革思路,以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動性及編程能力,從而發(fā)揮該課程的教學(xué)效果,使學(xué)生在理論與實踐將結(jié)合方面的能力有顯著提高。
關(guān)鍵詞 運籌學(xué) 教學(xué)改革 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)手段
中圖分類號:G424 ? 文獻標(biāo)識碼:A?? DOI:10.16400/j.cnki.kjdkz.2015.09.064
Discussion on Operations Course Teaching Reform
WAN Fang
(North China University of Water Resources and Electric Power, Zhengzhou, He'nan 450011)
Abstract According to the characteristics of operations research course, there is a disconnect theory and application of traditional teaching students to solve practical problems and low, to develop students' creative thinking ability, put forward in terms of teaching content, teaching methods, teaching innovation, etc. reform to improve the students' enthusiasm, initiative and programming capabilities to play a teaching effect of the course, students will combine theory and practice in capacity has improved significantly.
Key words operations; teaching reform; teaching content; teaching approach
0 引言
運籌學(xué)是水文及水資源、工程管理等專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,主要包括線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃、圖與網(wǎng)絡(luò)、決策分析等方面的內(nèi)容該課程涉及范圍廣,內(nèi)容較多且抽象,以概率論與數(shù)理統(tǒng)計、高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)等課程為基礎(chǔ),由于該課程理論推導(dǎo)復(fù)雜,且知識點繁多,使學(xué)生感到難學(xué)枯燥,課堂氣氛不活躍,不利于教學(xué)質(zhì)量的提高,故課堂教學(xué)中既要注重基本概念原理的闡述,又要注重與生產(chǎn)實踐的結(jié)合,逐步提高學(xué)生的實際應(yīng)用能力,并在教學(xué)的同時讓同學(xué)們知道大學(xué)的意義以及青春的力量,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,根據(jù)多年教學(xué)經(jīng)驗,對課堂教學(xué)方法、教學(xué)模式進行探索和改革,使學(xué)生在課堂上與老師產(chǎn)生共鳴,帶著疑問的思維聽課,提高學(xué)習(xí)效率及興趣。
1 教學(xué)改革設(shè)計
1.1 創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容
運籌學(xué)是水文學(xué)及水資源的專業(yè)基礎(chǔ)課,由于其課程的復(fù)雜性和抽象籠統(tǒng)性,對于教師而言,教課內(nèi)容不能僅僅局限于一本教材,在查閱大量參考書及參考文獻的基礎(chǔ)上,結(jié)合個人的教學(xué)科研經(jīng)驗、教學(xué)大綱及具體工程已有的研究成果,對教學(xué)內(nèi)容、講授順序、理論推導(dǎo)過程進行合理的組織、加工、補充和完善,將模型的建立與求解靈活的應(yīng)用于工程實際,讓學(xué)生明白學(xué)習(xí)不僅僅為了考試,理論與實際結(jié)合才能更好的應(yīng)用所學(xué)知識。同時隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,在授課中適當(dāng)補充計算機應(yīng)用及編程方法,在理解課程中計算、推理、模型應(yīng)用的同時,通過編寫程序代碼進行相應(yīng)計算及分析,培養(yǎng)獨立思考、主動學(xué)習(xí)及探索精神,掌握實際操作技能,提高學(xué)習(xí)效率及學(xué)習(xí)興趣的同時為以后工作或繼續(xù)深造打下堅實的基礎(chǔ)。
運籌學(xué)在研究解決實際問題時所蘊涵的系統(tǒng)整體優(yōu)化思想,以及提出問題、分析問題、建立模型、模型求解、進行決策及方案實施的一整套嚴(yán)密科學(xué)方法,因此在講授每章節(jié)過程中,首先將每章整體思路講明白,了解本章知識點、能解決的實際問題、得出什么結(jié)果、應(yīng)用到哪些領(lǐng)域,帶著問題聽課,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,然后分別對各章節(jié)進行具體講解,主要側(cè)重于基本原理的推導(dǎo),在充分理解原理、概念、數(shù)學(xué)意義的基礎(chǔ)上,具體計算就比較形象、易懂,同時結(jié)合具體工程和科研實踐,開闊學(xué)生解決問題的思路。
1.2 創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)
(1)設(shè)置討論課。運籌學(xué)是一門系統(tǒng)分析方法,研究的基本手段是建立數(shù)學(xué)模型,并運用各種數(shù)學(xué)工具進行模型求解,需要豐富的想象力和創(chuàng)造性思維解決問題。為了提高學(xué)生對所學(xué)相關(guān)知識的理解和靈活應(yīng)用水平,尤其對相關(guān)問題的討論:如圖與網(wǎng)絡(luò)中最短路問題、中國郵路問題與動態(tài)規(guī)劃最短路問題的區(qū)別、聯(lián)系,并留一定時間讓學(xué)生查閱資料,主要采取分組討論形式,且每個討論組選一名同學(xué)在黑板上講解,既能將問題進行深入的研究與討論,又能鍛煉學(xué)生的講解與語言組織能力,提高學(xué)習(xí)的主動性和積極性。通過討論課,打破填鴨式教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生獨立解決問題和自主查閱資料的學(xué)習(xí)能力,并提高學(xué)生團隊協(xié)作的能力。同時,上課過程中采用自由辯論及設(shè)問法等形式授課,有利于師生間的互動,活躍課堂氣氛并使學(xué)生集中精力聽課,提高課堂效率。
(2)撰寫小論文。大學(xué)生經(jīng)過四年的專業(yè)學(xué)習(xí)及訓(xùn)練,應(yīng)該成為國家的專業(yè)人才,應(yīng)在今后的經(jīng)濟、文化建設(shè)中發(fā)揮一定的作用。因此,大學(xué)生必須具備扎實的專業(yè)知識,其中科學(xué)研究能力是大學(xué)生首先應(yīng)該具備的基本功。只有通過研究才能解決學(xué)習(xí)中遇到的問題,在某一領(lǐng)域貢獻出有價值的成果,并能夠?qū)⒊晒磉_出來。
“授之以魚,不如授之以漁”,大學(xué)四年不僅是專業(yè)知識的學(xué)習(xí),更是獨立學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。知識、能力、素質(zhì)應(yīng)同時兼?zhèn)洳⒁粩嗟玫教岣?,通過小論文的書寫,經(jīng)歷一系列過程:獨立查閱資料及國內(nèi)外文獻、選題、構(gòu)思、提煉觀點、撰寫等,不但能夠拓寬知識面,而且可以提高研究能力及寫作、語言表述能力,為以后工作尤其是研究生的深造,打下堅實的基礎(chǔ)。但作為本科生,寫作方面的鍛煉很少,甚至很少查閱文獻,對于專業(yè)知識的了解及應(yīng)用非常有限,因此高分低能的現(xiàn)象時有發(fā)生。作為專業(yè)老師,在教授理論知識的基礎(chǔ)上,適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生論文寫作能力,進一步加強日后工作學(xué)習(xí)中的科研能力及創(chuàng)新能力。
因此,引導(dǎo)學(xué)生自己查感興趣知識點的相關(guān)文獻,儲備知識、了解國內(nèi)外研究進展,撰寫結(jié)課小論文。通過幾年教學(xué)實踐表明,有一部分學(xué)生比較努力,能夠達到論文撰寫的基本要求,拓寬了知識面,但有些學(xué)生的論文還是不理想,故需要我們所有專業(yè)教師的共同努力,形成一定的氛圍,引起學(xué)生足夠重視和認(rèn)可。
(3)編寫程序。依據(jù)人才培養(yǎng)要適應(yīng)國家及社會發(fā)展的要求,提高學(xué)生編程能力已迫在眉睫。將所學(xué)專業(yè)知識用程序語言表示出來,理論性及實踐性都較強,可將學(xué)習(xí)的計算機基礎(chǔ)知識,應(yīng)用于專業(yè)實際中,充分利用這門工具,更好的為科研服務(wù)。對于非計算機專業(yè)的學(xué)生來講,掌握一門語言即可,讓學(xué)生創(chuàng)造性的進行學(xué)習(xí)和鍛煉,提高其計算機動手能力及專業(yè)知識的應(yīng)用能力,適應(yīng)社會快速發(fā)展的需要。開始時學(xué)生覺得有一定難度,但在老師循序漸進的指導(dǎo)下,會慢慢入門,從而逐漸培養(yǎng)興趣,挖掘自身無限的潛力,在本科階段達到編程序解決專業(yè)實際問題是完全沒問題的。
(4)總結(jié)性發(fā)言。為了檢驗學(xué)生上課的聽課效果及鍛煉語言表達能力,克服“想說不敢說、敢說不能說、能說卻不會說”的現(xiàn)象,同時,充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,在結(jié)課時部分同學(xué)在講臺上做總結(jié)性發(fā)言:通過本課程學(xué)習(xí)的心得體會、給老師的意見和建議等。下一步將逐漸嘗試讓有興趣的學(xué)生上臺講課,與老師角色互換,推進師生彼此感情的共鳴。
1.3 創(chuàng)新授課方式
隨著多媒體教學(xué)的不斷深入,使得傳統(tǒng)教學(xué)抽象的理論變得生動、形象、表現(xiàn)形式豐富,在某些知識點上能更好的加強學(xué)生的理解能力、提高教學(xué)效果、改善傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生積極性不高的現(xiàn)象。但多媒體教學(xué)中也存在一些弊端,缺少相應(yīng)推導(dǎo)及學(xué)生思考的時間,演示速度過快導(dǎo)致部分學(xué)生跟不上授課進度,對關(guān)鍵點的理解有些欠缺,且容易造成視覺疲勞。因此,根據(jù)運籌學(xué)課程的自身特點,為了充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,在注重PPT制作效果的同時,將傳統(tǒng)板書與多媒體有機結(jié)合,適時、適度的應(yīng)用多媒體,取得更好的課堂教學(xué)效果。
對于基本概念、理論推導(dǎo)、基本性質(zhì)證明等內(nèi)容使用板書形式,給學(xué)生思考時間及達到師生互動的效果,進一步促進學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握與理解,為后續(xù)的應(yīng)用打下基礎(chǔ);而對于復(fù)雜圖形的展示、多表格的計算(如:靈敏度分析、圖與網(wǎng)絡(luò)分析等)、工程實例計算程序演示(應(yīng)用動態(tài)規(guī)劃求解水庫優(yōu)化調(diào)度)等內(nèi)容,適合應(yīng)用多媒體教學(xué),提高教學(xué)效率、降低授課內(nèi)容及難度??傊?,在教學(xué)中使學(xué)生與老師達到互動的效果,集中注意力聽課,提高教學(xué)與聽課效率。
1.4 學(xué)生成績考核
為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性及實際應(yīng)用能力,傳統(tǒng)的閉卷考試有些形式化,制約創(chuàng)新意識,阻礙能力拓展,無法適應(yīng)運籌學(xué)課程的特點。因此,在探求新方法的前提條件下,加大日??己肆Χ?,采取開放式多元化的考評形式,淡化分?jǐn)?shù),注重能力,故該課程總成績由三部分組成:卷面考試成績、平時成績、課內(nèi)實踐成績。其中卷面成績占70%;平時成績(包括出勤、作業(yè)完成情況)占10%;課堂實踐成績(包括課堂表現(xiàn)、課堂筆記、小論文撰寫)占20%,其中課堂表現(xiàn)主要包括課堂討論、辯論、聽課狀態(tài)、與老師的互動、積極回答問題、上臺表述等情況,主要目的在于全面提高學(xué)習(xí)的積極性,激發(fā)學(xué)生的能動意識,體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)造意識和能力,充分利用課堂時間,調(diào)動學(xué)生的每一個細胞,在枯燥的課程中體會到學(xué)習(xí)的樂趣。
2 提高教師素養(yǎng)
在運籌學(xué)課程的教學(xué)中,除了具有專業(yè)學(xué)術(shù)素養(yǎng)以外,還應(yīng)注意言行舉止、師德師表,站在講臺上讓學(xué)生感覺到清新、自然,塑造自身的人格魅力。同時建立一種基于尊重和理解的亦師亦友的關(guān)系,教師給學(xué)生充分的尊重、理解、包容和信任,使學(xué)生對教師產(chǎn)生積極的情感回應(yīng),從而“親其師,信其道”。 結(jié)合傳統(tǒng)教師定位的“傳道、授業(yè)、解惑”,更加關(guān)注學(xué)生“學(xué)會求知,學(xué)會做事,學(xué)會共處,學(xué)會做人”。揚棄傳統(tǒng)教育觀念的束縛并確立新的教學(xué)觀念,在師生關(guān)系定位上,轉(zhuǎn)變教育角色和教學(xué)方法,由“教學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩?dǎo)學(xué)”,成為學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、合作者和參與者。因此,教師需要具備的基本能力:對教育事業(yè)的熱情與責(zé)任心、較高的學(xué)術(shù)水平、高超的授課技能、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度、與時俱進的能力。正如前蘇聯(lián)教育家蘇霍姆林斯基所說:“只有當(dāng)教師的視野比學(xué)校教學(xué)大綱廣闊得無可比擬的時候,教師才能成為教育過程的能手、藝術(shù)家和詩人”。
3 結(jié)語
“育人為本,道德為先”,把學(xué)術(shù)水平的發(fā)展與思想覺悟、道德精神緊密聯(lián)系起來。教師首先要具備扎實的專業(yè)知識,同時不斷擴展、優(yōu)化自己的知識結(jié)構(gòu),具有深遠的知識視野,拓寬專業(yè)基礎(chǔ),提升理論水平。使學(xué)生在學(xué)習(xí)中獲得感性和知性的雙重滿足,培養(yǎng)出具有愛心和責(zé)任心的社會人才。將運籌學(xué)課程教改方案應(yīng)用于2012級、2013級、2014級學(xué)生,取得了比較好的教學(xué)效果,拓寬了學(xué)生的視野,鍛煉了動腦及動手能力,得到了學(xué)生的好評。在以后的教學(xué)中,將把教學(xué)改革繼續(xù)深化下去,不斷的總結(jié)、改進,提高該課程教學(xué)效果,為水文水資源培養(yǎng)高素質(zhì)人才。
基金項目: 華北水利水電大學(xué)2013年教育教學(xué)研究與改革項目(2013021)
參考文獻
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