国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

項目式教學理念下“運籌與優(yōu)化”課程教學改革探索

2022-12-02 14:41胡淑珂關英子
科教導刊 2022年30期
關鍵詞:優(yōu)化算法教學模式

胡淑珂,關英子

(黃淮學院 河南 駐馬店 463000)

“運籌與優(yōu)化”是數(shù)學類也是管理類專業(yè)課,是一門為決策機構決策時提供以數(shù)量化科學方法為基礎的學科,是應用類數(shù)學的一個分支。關于運籌與優(yōu)化課程改革相關研究有很多,運籌與優(yōu)化也是一門多學科交叉與融合的應用課程[1]。由于運籌與優(yōu)化是一門綜合性的學科,在學習這門課程前要有高等數(shù)學、線性代數(shù)、概率統(tǒng)計等課程作為基礎鋪墊;因此很多教師多傾向于理論教學,忽視學生對于現(xiàn)實問題的構建解決能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[2]。崔春生、曹艷麗等人開展了由難變易的運籌學課程改革研究,為解決運籌學課程內(nèi)容理論性強,教學效果不佳的問題提供了思路[3]。通過運籌與優(yōu)化課程學習能夠提高學生數(shù)學模型的科學構建求解能力,能夠提高學生使用定量分析技術解決實際問題的能力,提升邏輯思維能力和抽象能力。由于課程涉及的知識面廣、理論性強、算法抽象,在教學過程中若不采用合理的教學模式極易導致學生喪失學習興趣,削弱其主動探索能力和長期學習興趣[4]。在信息高度發(fā)達之下,學生的創(chuàng)新思維能力和個性化發(fā)展被提到了越來越重要的位置,傳統(tǒng)課程教學模式顯然已難以滿足現(xiàn)代教育要求。故探索“以學生為中心,產(chǎn)出為導向”的運籌優(yōu)化課程項目式教學模式是非常必要的。

項目式學習(Project-Based Learning)被視為教育思想體系而非一種簡單的教育策略,它更清楚地顯示了未來教育應當如何架構。項目式學習打破了傳統(tǒng)教學模式在時間、空間、單一個體上的三維限制,有助于鍛煉大學生的思維創(chuàng)新能力,團隊合作能力和領導計劃的能力以及項目執(zhí)行解決的能力;這些正是應試教育下中國學生所欠缺的來自世界面向未來挑戰(zhàn)的能力,這也是中國大學教育所需要深刻思考的問題。在構建運籌與優(yōu)化項目式教學過程中,有效結(jié)合現(xiàn)代教學方法構建項目式教學能夠極大提升學習效能和從知識到能力的轉(zhuǎn)化。因此,本文基于項目式學習探索一種新的運籌與優(yōu)化課程現(xiàn)代教學模式,以期在新時代下對以學生為中心的教學模式改革能有所啟發(fā)。

1 “運籌與優(yōu)化”課程現(xiàn)狀與問題

1.1 教學方法缺乏創(chuàng)新性和實踐性

目前運籌與優(yōu)化課程在大多數(shù)的高校中采用板書或多媒體傳統(tǒng)理論講解的方式,教學的重點主要放在如何使得學生記憶算法過程并求解相關題目。但由于運籌與優(yōu)化課程題目計算量偏大,很容易讓學生失去興趣,疲于思考算法本身的深刻思想[4]。同時,由于課程本身是一門綜合的課程,既要有前期數(shù)學基礎課程的鋪墊,又需在以往知識的基礎上深入學習,從而使得基礎薄弱的學生感到學習難度較大,容易缺乏學習動力。

1.2 忽視學生思維體系的自主構建

運籌與優(yōu)化知識在諸多領域都有著廣泛的實際應用,其教學目標不僅僅在于學會如何來求解運籌與優(yōu)化模型,更要通過模型構建和解決問題的算法策略來培養(yǎng)學生獨立思考的能力。知識越是孤立,學生越容易遺忘;而越是與內(nèi)化的思維架構、深入的思維理解、溝通實踐碰撞的思維火花相結(jié)合的內(nèi)容就越記得牢。

1.3 運籌與優(yōu)化課程的轉(zhuǎn)換性不夠

由于該課程普遍存在著產(chǎn)出導向薄弱,理論教學較強的情況,在貫徹OBE 教學理念背景下,學生應用能力有待進一步提升。因此,在新的項目式教學模式之下,教師需鼓勵學生利用優(yōu)化與運籌相關內(nèi)容解決較復雜的實際問題,加強實踐考核以促進學生成果轉(zhuǎn)化。

2 知識的應用與基礎課程學習相結(jié)合

項目式學習應建立在學生已經(jīng)了解了重點和關鍵的學習內(nèi)容的基礎上,在項目式教學中需要有能夠貫穿課堂的驅(qū)動性問題。因此,只有依托課堂高效地開展基礎課程,融合適當?shù)慕虒W方法才能夠讓項目式學習得到充分的實施?;诜D(zhuǎn)課堂[5]、對分課堂[6]五星教學法[7]、BOPPPS 教學模式[8]等一系列以學生為中心的教學方法和教學模式應運而生,在教學過程中運用創(chuàng)新課堂,輔以問卷調(diào)查,案例教學、問題驅(qū)動、小組討論、講練結(jié)合等多種教學方式引導啟發(fā)學生,讓學生能夠建立良好的團隊協(xié)作意識,團結(jié)互助的優(yōu)良品質(zhì)。

2.1 明確學習中學生主體和教師主導的地位

教學是一項需要師生共同完成的人才培養(yǎng)活動。從學生層面而言,新時代的大學生有較強的自我意識,部分同學對數(shù)學課程產(chǎn)生了畏難思想以及對生活無用等先入為主的認識。以學生為主體,以項目小組為單位調(diào)動學生學習積極性,充分發(fā)揮學生的主觀能動性,引導學生思考與總結(jié),使學生從清楚認識這門課到感興趣,進而主動積極地學習,達到數(shù)學應用能力與情感意志的雙向提升。

從教師層面,扎實的專業(yè)知識和良好的道德情操是大學數(shù)學教師必須具備的基本素質(zhì),教師更需不斷地學習思考,拓展創(chuàng)新。同時,以教師為主導,與學科前沿及專業(yè)結(jié)合,搭建起項目式教學的框架,關注學生學習發(fā)展,給予學生及時的指導反饋以及可行性分析,深度融入課程思政,集結(jié)合作、自主、趣味、情景等綜合要素,達到育人目的。

2.2 充分發(fā)掘運用運籌與優(yōu)化案例

隨著信息技術的不斷發(fā)展,如今的教學資源和內(nèi)容變得豐富多彩。深度挖掘課本時,運籌與優(yōu)化理論和方法有著十分廣泛的應用,有著層出不窮的案例,如田忌賽馬、丁謂修皇宮、張良“運籌帷幄之中,決勝千里之外”等內(nèi)容。運籌學案例涉及市場銷售、生產(chǎn)計劃、庫存管理、財務管理、人事管理、設備維修、計算系統(tǒng)等與社會生產(chǎn)生活相關的多方面現(xiàn)實場景問題,項目式教學中有效融合案例能夠讓學生感覺到自己所學知識足以解決真實問題,更能夠融會貫通,學以致用,提升學習成就感。

2.3 教學過程融入課程思政

教師在探尋課程思政的發(fā)展思路中,發(fā)覺“運籌帷幄”的思政理念是運籌與優(yōu)化教學順利實施的起始出發(fā)點,實現(xiàn)運籌與優(yōu)化知識點與隱形思政資源的自然過渡與銜接,實現(xiàn)“德育”和“智育”的雙線融合,進而豐富教學形式、教學內(nèi)容,從而提高教學水平。教學過程中要整合優(yōu)秀歷史文化知識、網(wǎng)絡資源和同期熱點問題,結(jié)合因材施教、教學相長的理念[9]。以圖論模塊中的樹圖學習為例,如司馬家族家譜,鐵路干線,管理機構,決策過程等都能夠用樹圖來表示,以此引入思政元素,例如,家譜象征了中國人的血脈相承,培養(yǎng)學生深深的家國情懷;而高鐵的建設,中國交通的飛速發(fā)展與每個建設一線的工作者的愛國情懷都有著莫大的關系,是他們的精益求精,是他們的追逐創(chuàng)新所成就的,以此培養(yǎng)學生求真務實的奉獻精神。

3 運籌與優(yōu)化項目式教學流程

實施項目式教學是運籌與優(yōu)化教學過程的核心環(huán)節(jié),完整的項目化學習設計需要從確定核心知識、形成本質(zhì)問題、轉(zhuǎn)化為驅(qū)動性問題、設計高階認知策略、確認主要的學習實踐、明確最終的成果形式和公開方式、設計過程性評價和總結(jié)性評價六個維度綜合考量。它是在知識觀、學生學習、學習關系等多個層面上進行的統(tǒng)合[10]。項目式教學中重視合作學習,將傳統(tǒng)模式中教師與學生的角色、地位進行轉(zhuǎn)換,讓學生在教師的引導下,能夠自主發(fā)掘知識內(nèi)容,發(fā)散思維,創(chuàng)新解決方式。如圖1 運籌與優(yōu)化課程項目式學習設計框架。

圖1 基于課堂教學開展的項目式學習設計框架

3.1 制訂合理的學習項目

以學習者為中心賦予學生更多的學習義務與責任,學生不僅是簡單地從教師那里獲取知識,項目必須能夠讓學生參與構建實現(xiàn);項目應是以學生為主體,教師為引導輔助參與的;項目應是真實性的,非學術性的問題[11]。在運籌與優(yōu)化課程學習過程中,制訂恰當?shù)捻椖渴浇虒W內(nèi)容應注重不同學科之間的交叉與進階學習,打破各學科之間的屏障,讓學生能夠多學科融合探索,從而進一步形成對問題的規(guī)劃能力與解決能力[12]。

項目式教學在應用的過程中需要遵循其應用原則,即以學生為主體,最大限度地發(fā)揮教師的“支架”作用和小組的合作作用;教師引導學生在恰當?shù)膶W習模塊擬定恰當?shù)捻椖繂栴}探索,激發(fā)學生主動發(fā)掘問題和探索的積極性,切忌連續(xù)不停地使用項目式教學,這會使得學生產(chǎn)生疲憊感;劃分組別時要因人而異,把基礎好、能力強、能起引領作用的學生分開,進一步鍛煉他們的組織協(xié)調(diào)能力,避免基礎薄弱的同學產(chǎn)生消極情緒;合理地分組使得學生能夠全員參與到問題的解決上,實現(xiàn)以學生為中心的現(xiàn)代教學活動,促進學生多維度鍛煉提升自我能力。

合理安排時間和知識模塊是項目學習的必要手段,在圖2 中,每一個章節(jié)模塊都有其研究方向和重點,核心都是算法設計。每個模塊恰當使用合理的項目式教學不僅能夠使學生對所學知識融會貫通,學以致用,更能交叉學習突破課程局限,讓學生能夠在金融、交通、建筑、醫(yī)藥等多行業(yè)有所學,拓展多維的知識應用能力,鍛煉學生的團隊協(xié)作能力,創(chuàng)新能力和解決實際問題的能力,提升多目標能力。除教材外,教師還為學生提供了豐富的學習資源,指導學生自行查找學習資源,幫助學生更好地完成項目。

圖2 運籌與優(yōu)化教學模塊

3.2 算法活化課程,關注項目實施過程

算法是運籌與優(yōu)化的核心靈魂,運籌與優(yōu)化自起源之日起就離不開算法的優(yōu)化。運籌學借助優(yōu)化算法應用于資源調(diào)度、圖像識別行業(yè)、信息技術產(chǎn)業(yè)、證券投資行業(yè)、工程建設行業(yè)、軍事領域、航空行業(yè)等,正是因為運籌的算法優(yōu)化,才讓運籌有了更多的靈性,吸引人們?nèi)ヌ剿餮芯?。在項目式學習中尋根溯源,教師在項目過程中秉持著讓學生深刻理解算法本質(zhì)為目的,給予項目組成員及時的意見和指導是非常必要的。同時,師生、生生碰撞能夠激發(fā)學生產(chǎn)生更多的靈感和提升其解決問題的能力。項目式教學所不懈追求的,是不斷突破,敢于創(chuàng)新;只有嚴密的邏輯、敏銳的思考才能讓這門課程發(fā)揮出其巨大的價值。

3.3 制訂項目小組和成員公平的考核評價和提升體系

寓教于樂,讓學生之間能夠在相互交流中碰撞,在相互學習中啟發(fā)。為了增強學生的參與感、團隊協(xié)作能力和公平性的認可,評分細則量化可以在項目實施的過程中由師生共同研討商定,評分細則從多角度制訂。小組完成項目成果演示后,其他小組成員和老師根據(jù)評分細則打分,同時為避免團隊成員的偷懶行為,在小組互評和教師評分的基礎上,還要求小組成員進行組長負責制下的組內(nèi)互評。在對學生的學習效果進行評價時,教師結(jié)合學生對學習項目的具體完成情況形成公平合理的項目考核評價體系,從理論、實驗、創(chuàng)新實踐等維度來對學生進行評價,考核評分規(guī)則的設定直接影響小組以及小組成員的定向反饋。該課程總評成績由平時成績、實驗成績、理論成績以及項目式考核成績等部分組成,評價方式涉及課前預習、課堂聽講、編程能力、課后實踐等,實現(xiàn)了多維度、全方面考核,進而達到全面提高學生能力的目的。同時,向?qū)W生發(fā)放評價問卷等形式建立了自評機制,做到持續(xù)改進。

3.4 豐富的教學活動,有效支持教學目標

運籌與優(yōu)化這門課程的相關數(shù)模競賽隨著其學科廣泛的影響也踏上數(shù)據(jù)時代的高潮,通過鼓勵項目小組成員積極參加各類數(shù)模競賽合作探究,進階提升,取得成果。學生的主觀能動性、學習意志以及學習興趣都得到明顯提升,豐富的教學活動,有效支持了教學目標。

4 結(jié)語

以運籌與優(yōu)化教學知識點學習為主體搭建課程項目式教學改革探索研究,將其巧妙地應用于線上線下的教學中能夠進一步激發(fā)學生的求知欲,實現(xiàn)多維度知識融合,并從實踐意義深化思政育人內(nèi)涵。應用數(shù)學類課程的項目式教學模式也值得教師們不斷探討。

猜你喜歡
優(yōu)化算法教學模式
超限高層建筑結(jié)構設計與優(yōu)化思考
群文閱讀教學模式探討
“思”以貫之“學、練、賽、評”教學模式的實踐探索
哪種算法簡便
民用建筑防煙排煙設計優(yōu)化探討
關于優(yōu)化消防安全告知承諾的一些思考
一道優(yōu)化題的幾何解法
Travellng thg World Full—time for Rree
“認知-遷移”教學模式在高年級閱讀教學中的應用
進位加法的兩種算法
合水县| 新余市| 莲花县| 洮南市| 林口县| 拉萨市| 肥东县| 南涧| 古田县| 陆川县| 正宁县| 卢龙县| 望江县| 偃师市| 诸城市| 永州市| 峡江县| 和龙市| 高安市| 临邑县| 万安县| 顺义区| 佛山市| 二连浩特市| 夹江县| 广汉市| 响水县| 繁峙县| 泸州市| 临西县| 东至县| 祥云县| 上栗县| 芒康县| 温宿县| 台安县| 右玉县| 黄梅县| 大关县| 赤水市| 益阳市|