[摘要]根据运筹学课程的特点, 结合当前运筹学教学中普遍存在的问题,借助现代信息技术手段和相关数学软件,在教学内容、教学方法与手段及考核方式等方面进行改革尝试。
[关键词] 运筹学 教学改革 现代信息技术
一、 运筹学课程教学存在的问题
1. 教学方法单一,师生互动性差
延用传统的“粉笔加板书”教学模式,以课堂教学为主,教师居主导地位,学生则处于被动的地位,课堂教学信息量小,效率低。
2. 脱离实用性,缺乏灵活性
多数教师是数学出身,缺乏必要的工程技术和管理知识,使得目前运筹学教学普遍存在重数学理论与解题技巧的传授,重模型运算的硬结果,甚至当成一门纯数学课来对待。教学中重理论,轻应用;重知识,轻能力;使得学生面对实际问题只能硬搬照抄,缺少应有的灵活性。
3. 课程教学内容不够科学
现今大多数学校对于不同专业、层次和类型的学生,仍然“一视同仁”,不能“量身定做、因材施教”,使得学生在非必需的内容上浪费了时间,分散了学生的注意力和精力。
4. 考核评价系统陈旧不科学
目前运筹学大都采用传统的“期末一张卷”的考核方式,根本体现不出运筹学的实践性,使得学生学习产生很多压力,而且导致很多学生重视理论知识,而忽视实践能力的训练。
这些问题显然不利于学生的培养,所以非常有必要进行改革。
二、 运筹学课程教学改革实施的思路
运筹学课程的改革包括授课内容的选择、教学手段的改变以及考核方式的变化,是教育思想观念的改革,是全方位的课程改革。结合当前运筹学教学中存在的突出问题,本文认为应从以下几方面进行运筹学教学的改革:
1. 教学内容的选择与优化
运筹学主要是利用数学工具研究、解决实际问题, 因此在内容的选择方面应以数学建模教育为主线, 以介绍各种算法为载体, 最终以解决实际问题为目的, 使学生学以致用, 学用结合。教学过程中, 既要注重运筹学的基本理论和方法,提高学生运用运筹学方法构建优化决策模型的能力, 又要培养学生解决具体优化问题的实践能力,通过该课程的教学力求使学生做到概念准确、原理清楚、方法熟练, 能够熟练建立运筹学模型, 构造相应的算法, 并在计算机上通过编程求解。
2. 教学方法与教学手段的改革
改革课堂教学方法, 是保证教学内容有效实施的主要途径。如何改革并选择有效的教学方法,对讲好“运筹学”非常重要。从以前教学实践中,我们总结了如下三条教学经验:
(1)加强案例教学。运筹学中案例很多,而且有大量成型的案例可以借鉴。而且案例类型多样、内容各异,重视案例教学可以更充分地调动学生学习的主动性,使学生积极主动地参与到案例的讨论之中,在讨论中找出解决问题的方法,在思考中调动和运用所学的理论知识。这样不仅可以使知识得到综合运用,而且可以强化理论与实践的结合,提高学生分析与解决问题的能力。
(2)加强实践教学环节。首先,我们可以参考其他课程的实践方式,以课题设计为主线,以所学理论为基础,以实际问题为背景,要求学生结合理论来解决实际问题。为提高学生的重视程度,可以将该实践部分加入课程的最终考核中。其次,在教学过程中,教师要最大限度的提高实验环节,引导学生利用相关软件进行模型的求解,目前运筹学方面有很多软件可以选择使用,例如Mathematics,LINDO, LINGO, MATLAB等。这些软件既有菜单式的软件,也有命令式的软件,学生可以根据自己的喜好运用。另外,还要与数学建模竞赛紧密结合。数学建模竞赛位列教育部四大学科竞赛之首,规模最大,影响最大。它有利于培养学生分析问题和解决实际问题的能力,有利于培养学生的创新和合作精神,有利于拓广数学在实际生活的应用,促进数学科学的发展和数学教育的改革。凡是参加过数学建模竞赛的同学从中都有收获,运用知识解决实际问题的能力得到了极大的锻炼。
(3)依托现代信息技术手段,实现教学手段的创新。首先,教师要善于利用多媒体技术进行教学。运筹学课程内容本身的特点是“五多一少”,即“表格多、图形多、模型多、算法多、案例多、理论推导少”,运筹学的教学内容本身非常适宜运用现代的信息技术辅助教学。我们可以制作表格清晰、美观, 图形色彩鲜明、可视性强, 效率高、信息量大的多媒体课件,从而克服传统教学手段中教师把大量的授课时间花费在画图、制表中,效率低下、课堂信息量少、可观性差的缺陷。
其次,我们还要充分利用计算机网络资源提高教学效果。一方面,在教学活动中,我们鼓励学生利用计算机的交互功能,在校园网、MSN和QQ群上与教师或其他学生进行相互交流,发表自己的学习体会,将自己的看法与意见发送到网络资源库上让大家共享。另一方面,利用网络的开放性、实时性与在线性等特点,为学生实现自主学习创造更大的空间,延伸课堂教学。例如,我们可以把运筹学教学网站建设成学生学习的平台,在网上上传供学生学习的视频课件、试题、练习等学习资源。
3. 改革考核体系,促进素质教育
根据我们制定的教学框架, 借鉴国内外有关院校的教学经验, 我们可以对传统的单一闭卷笔试考试进行改革, 采用作业、实验报告( 包括计算机编程)、笔试和课程设计相结合的考核方式, 这种形式都能够全面考察学生对所学基本知识的掌握情况和综合应用能力, 大大激发学生的学习热情和创新精神。通过考核方式的改革,引导学生从应试学习向提高素质和应用技能方向转变。
参考文献:
[1] 韩伯棠:管理运筹学(第二版)[M].北京:高等教育出版社,2005
[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