徐 晶 孔 珂 盧龍彬 劉玉玉 武 瑋 于欣艷

（濟(jì)南大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院 山東·濟(jì)南 250022）

運(yùn)籌學(xué)是我校水文與水資源工程專業(yè)的一門(mén)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，其先修課程是高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)與空間解析幾何等基礎(chǔ)課，后續(xù)課程是水環(huán)境保護(hù)、水資源規(guī)劃與管理等專業(yè)課程。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，希望學(xué)生能夠樹(shù)立系統(tǒng)觀念，提高數(shù)學(xué)建模能力，了解學(xué)科發(fā)展的前沿動(dòng)態(tài)，能夠系統(tǒng)全面地看待水資源問(wèn)題并且將模型化的思路和方法運(yùn)用于水資源規(guī)劃、管理、開(kāi)發(fā)利用等工程問(wèn)題。本課程具有對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求高、計(jì)算量大、數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建和求解困難等鮮明特征，僅靠傳統(tǒng)的“滿堂灌”授課模式，很難讓初學(xué)者快速并牢固掌握核心知識(shí)點(diǎn)，并形成相對(duì)完整的理論知識(shí)體系，這就導(dǎo)致“教”和“學(xué)”的效果都大打折扣，影響了水利專業(yè)人才的培養(yǎng)，同時(shí)也難以滿足工程教育專業(yè)認(rèn)證對(duì)水利類課程的要求。因此，積極探索新的基于現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的混合式教學(xué)模式對(duì)于學(xué)生的培養(yǎng)、學(xué)科的發(fā)展以及教師自身能力的提高都具有重要的意義。

“雨課堂”是2016年由學(xué)堂在線與清華大學(xué)共同研發(fā)的新型線上教學(xué)軟件，將PowerPoint、慕課和微信融為一體。通過(guò)“雨課堂”，在課外和課堂教學(xué)兩者之間建立溝通橋梁，讓課堂互動(dòng)永不下線?！坝暾n堂”具有兩大優(yōu)勢(shì)，能夠解決傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的一些問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)智慧教學(xué)：一是學(xué)生為主體，多維化互動(dòng)，讓學(xué)生成為課堂的主角，由注重教學(xué)效果向注重教學(xué)過(guò)程轉(zhuǎn)變；二是數(shù)據(jù)化決策，個(gè)性化引導(dǎo)，讓教師可以通過(guò)平臺(tái)的數(shù)據(jù)分析，及時(shí)掌握每位學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，因材施教。本文基于運(yùn)籌學(xué)課程的教學(xué)現(xiàn)狀，探討基于“雨課堂”網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的運(yùn)籌學(xué)課程線上線下混合式教學(xué)模式，對(duì)運(yùn)籌學(xué)的課堂教學(xué)進(jìn)行教學(xué)改革。

1 運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

運(yùn)籌學(xué)作為一門(mén)用來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的課程，它的應(yīng)用非常廣泛，不僅應(yīng)用于工商企業(yè)、軍事部門(mén)、民政事業(yè)等研究組織內(nèi)的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)問(wèn)題，在水資源系統(tǒng)管理及分析等方面也具有重要的作用，如水源的調(diào)度、水資源的優(yōu)化配置等等。但就目前運(yùn)籌學(xué)課程的教學(xué)來(lái)水，還是存在一些問(wèn)題的：

1.1 教學(xué)手段比較單一

運(yùn)籌學(xué)課程的教學(xué)普遍存在著教學(xué)手段比較單一的問(wèn)題。在授課過(guò)程中，還是偏向使用以教師課堂教授為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式，然后配以教材+PPT。并且教師在講課過(guò)程中為了完成教學(xué)大綱的教授任務(wù)，必須在課堂上滔滔不絕地進(jìn)行講解，要在有限的時(shí)間內(nèi)完成內(nèi)容龐雜的艱巨教學(xué)任務(wù)，這樣幾乎沒(méi)有給學(xué)生留下足夠的練習(xí)和思考時(shí)間，因此教學(xué)效果是很理想。

1.2 師生缺乏溝通交流

由于運(yùn)籌學(xué)對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)尤其是線性代數(shù)相關(guān)知識(shí)掌握要求比較高，計(jì)算量大，教學(xué)內(nèi)容偏多，課時(shí)安排有限，導(dǎo)致課程進(jìn)度比較快，學(xué)生聽(tīng)課比較被動(dòng)；對(duì)于課堂互動(dòng)，即使老師在課堂上提問(wèn)，由于時(shí)間限制，學(xué)生的發(fā)言也不是很積極，并且也顧及不到每位學(xué)生，這也使得學(xué)生的專注度、積極性不高。因此，僅利用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，教師在課堂中講完課之后，對(duì)于每節(jié)課學(xué)生們的掌握程度以及課后學(xué)生們的復(fù)習(xí)情況掌握不及時(shí)，缺乏師生之間的交流互動(dòng)。

1.3 實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱

實(shí)踐教學(xué)是檢驗(yàn)理論知識(shí)掌握程度的有效途徑，也是提高學(xué)生解決問(wèn)題和實(shí)際動(dòng)手能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。但就現(xiàn)實(shí)情況而言，運(yùn)籌學(xué)課程主要還是采用課堂教學(xué)為主，對(duì)于實(shí)際問(wèn)題的應(yīng)用較少關(guān)注。因此，一些學(xué)生盡管通過(guò)了課程的考試，但是一旦遇到實(shí)際問(wèn)題就無(wú)從下手，不知所措。而我們學(xué)習(xí)運(yùn)籌學(xué)的最終目的就是希望學(xué)生可以利用學(xué)習(xí)的相關(guān)理論知識(shí)，來(lái)解決大家在實(shí)際生活中遇到的各種數(shù)學(xué)問(wèn)題。因此，相對(duì)于理論教學(xué)來(lái)說(shuō)，運(yùn)籌學(xué)在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)還是比較薄弱的。

1.4 課程考核方式較為單一

目前，運(yùn)籌學(xué)課程采用的考核方式與其他課程基本一樣，課程最終成績(jī)多是以30%平時(shí)成績(jī)+70%期末成績(jī)組成，其中平時(shí)成績(jī)又以考勤和作業(yè)提交情況為主。這樣最終的課程成績(jī)不能很好地體現(xiàn)學(xué)生的課堂表現(xiàn)、自主學(xué)習(xí)情況等。

因此，為了提高運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)質(zhì)量和效果，培養(yǎng)綜合性創(chuàng)新型人才，并滿足工程教育專業(yè)認(rèn)證對(duì)水利類課程的要求，我們急需去探索新的教學(xué)模式，改進(jìn)考核方式，構(gòu)建新的考評(píng)體系。

2 運(yùn)籌學(xué)教學(xué)改革措施

2.1 探索線上線下混合式教學(xué)模式

基于“雨課堂”將學(xué)生課下的學(xué)習(xí)活動(dòng)與教師課上的教學(xué)銜接起來(lái)。通過(guò)“課前預(yù)習(xí)—課上講授答疑—課后反饋評(píng)價(jià)”的全周期教學(xué)的全景數(shù)據(jù)獲取，以期實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主體、師生高效互動(dòng)的線上線下混合式教學(xué)模式。課前，教師將提前準(zhǔn)備好的課件、講義以及相關(guān)音視頻通過(guò)“雨課堂”的手機(jī)端或電腦端發(fā)送給學(xué)生，并通過(guò)課前測(cè)試題等方式讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)；課上，學(xué)生通過(guò)微信掃碼進(jìn)入課堂，可以對(duì)課堂上的課件進(jìn)行保存，教師將學(xué)生課前預(yù)習(xí)情況反饋給學(xué)生，這樣學(xué)生就可以在上課過(guò)程中更好地關(guān)注到教學(xué)內(nèi)容的易錯(cuò)點(diǎn)和自己預(yù)習(xí)時(shí)的問(wèn)題所在，讓聽(tīng)課更有針對(duì)性；在每節(jié)課講解新內(nèi)容之前，還可以通過(guò)幾個(gè)簡(jiǎn)單的題目，檢測(cè)學(xué)生對(duì)上節(jié)課內(nèi)容的掌握程度；上課過(guò)程中也可以通過(guò)“彈幕”“隨機(jī)點(diǎn)名”“發(fā)紅包”等方式實(shí)現(xiàn)師生的實(shí)時(shí)交流，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)師生的高效互動(dòng)，還能夠活躍課堂氣氛；并隨時(shí)利用課堂小測(cè)驗(yàn)來(lái)更好地了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度；課后學(xué)生可以根據(jù)線上提交的測(cè)驗(yàn)等數(shù)據(jù)進(jìn)行有針對(duì)性的復(fù)習(xí)和鞏固，教師則可以根據(jù)大數(shù)據(jù)分析和評(píng)價(jià)學(xué)生的出勤、回答問(wèn)題、測(cè)驗(yàn)等學(xué)習(xí)過(guò)程。

2.2 增設(shè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

運(yùn)籌學(xué)課程增設(shè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的手段主要可以考慮開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課，我們主要考慮開(kāi)設(shè)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，也就是將實(shí)驗(yàn)課穿插在理論教學(xué)過(guò)程中，不單獨(dú)開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課，邊講授理論知識(shí)，邊讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐應(yīng)用，這樣可以讓大家利用實(shí)驗(yàn)課來(lái)進(jìn)一步鞏固理論知識(shí)點(diǎn)的鞏固、學(xué)習(xí)。我們主要選用了較為簡(jiǎn)單也較為常用的Lingo軟件（全稱是LinearInteractiveandGeneralOptimizer，是一款用來(lái)求解線性和非線性優(yōu)化問(wèn)題的工具）來(lái)進(jìn)行模型的求解。首先讓大家初步了解并學(xué)習(xí)Lingo軟件的簡(jiǎn)單操作，然后通過(guò)設(shè)計(jì)相關(guān)的水資源領(lǐng)域的題目，比如某地區(qū)水資源的優(yōu)化配置問(wèn)題等，讓大家嘗試?yán)肔ingo軟件來(lái)求解線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃等問(wèn)題。學(xué)生通過(guò)自己編寫(xiě)程序、求解問(wèn)題，能幫助學(xué)生更好地理解相應(yīng)的算法，提高學(xué)生利用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

2.3 改進(jìn)考核方式，構(gòu)建新的考評(píng)體系

課程可以通過(guò)增加平時(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程的考核比重，加入實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的表現(xiàn)，同時(shí)增加期末考試試題中綜合類型的題目，構(gòu)建更加全面、科學(xué)的考評(píng)體系。因此課程最終的成績(jī)可以主要由三部分組成：平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)以及期末成績(jī)，各占最終成績(jī)的25%、15%和60%。其中平時(shí)成績(jī)不僅包括傳統(tǒng)的考勤以及作業(yè)提交情況，還包括“雨課堂”中預(yù)習(xí)測(cè)驗(yàn)、隨堂測(cè)練成績(jī)、課堂及課后的表現(xiàn)等；實(shí)驗(yàn)成績(jī)主要包括實(shí)驗(yàn)課的出勤、課堂表現(xiàn)、課堂上程序的編寫(xiě)以及最后實(shí)驗(yàn)報(bào)告的提交。新的考評(píng)體系不僅可以增加學(xué)生整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程的考核比重，并且有助于學(xué)生更加靈活地運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)的能力、獨(dú)立自主思考和學(xué)習(xí)的能力。

3 結(jié)論

“智慧教學(xué)”時(shí)代已經(jīng)開(kāi)啟，線上線下混合式教學(xué)模式較為先進(jìn)，更加重視的是教師的引導(dǎo)作用和學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，目前也是受到了廣泛的推廣。運(yùn)籌學(xué)作為水文與水資源工程專業(yè)的一門(mén)重要專業(yè)基礎(chǔ)課，由于課程本身的理論性和對(duì)數(shù)學(xué)運(yùn)算能力的要求較強(qiáng)，因此傳統(tǒng)的“滿堂灌”授課模式已不適用于運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)，必須進(jìn)行新的教學(xué)模式的改革。本文基于“雨課堂”這一網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，探索了運(yùn)籌學(xué)線上線下混合式教學(xué)模式，以期打破師生之間時(shí)間和空間上的限制，讓學(xué)生更加充分地參與到教學(xué)過(guò)程中，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性；并對(duì)原有考核方式進(jìn)行了改進(jìn)，構(gòu)建了新的考評(píng)體系，希望可以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，提高教學(xué)效果。當(dāng)然，想要真正發(fā)揮新的教學(xué)模式的作用，還需要我們不斷地探索與實(shí)踐。