運籌學課程教學改革與實踐

摘? 要：運籌學作為管理類專業基礎課程，是生產、管理、經濟等領域中應用較為廣泛的學科，對專業課程的學習有至關重要的作用。為進一步提高課程教學質量，針對思政教育目標，提出以立德樹人為根本任務的課程思政設計方案，以提高學生的文化自信、課程認同感、社會責任感；針對課程教學過程中存在的學生應用能力培養不足、課程認可度不高、學生過程參與度和學習積極性不強等問題，以專業服務為根本目標，從教學內容、教學方法和考核方式等方面提出教學設計思路。經過多年的實踐，獲得較好的成效，也為課程教學改革創新提供借鑒。

關鍵詞：運籌學課程；課程思政；專業服務；教學改革；教學設計

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2023）14-0134-04

Abstract： As a basic course for management majors， operations research is a widely used discipline in the fields of production， management and economy. It plays a vital role in the study of professional courses. In order to further improve the teaching quality， aiming at the goal of Ideological and political education， this paper puts forward a curriculum ideological and political design scheme with the fundamental task of cultivating morality and cultivating people， so as to improve students' cultural self-confidence， curriculum identity and social responsibility; in view of the problems existing in the current curriculum teaching process， such as insufficient cultivation of students' application ability， low degree of curriculum recognition， weak students' participation in the process and learning enthusiasm， this paper puts forward taking professional service as the fundamental goal， and puts forward design ideas from the aspects of teaching content， teaching methods and assessment methods. After years of practice， it has achieved good results， It also provides a reference for curriculum teaching reform and innovation.

Keywords： the course of Operations; curriculum ideological and political education; professional service; teaching reform; teaching design

運籌學是管理類專業必修課，是生產、管理和經濟等領域中應用較為廣泛的學科，強調應用定量分析的方法研究實際問題，為決策提供定量依據，進而為企事業單位的決策保駕護航。課程內容包括線性規劃、整數規劃、目標規劃、非線性規劃、動態規劃、圖論、存儲論、排隊論、對策論和決策論等方面，簡稱“五規劃”和“五論”。課程在培養學生分析和解決問題能力方面、在培養學生最優決策思維方面都起著至關重要的作用，但是課程內容難度大、知識量大，導致學生畏難情緒嚴重，學習興趣不強，課程通過率普遍偏低，因此如何有效提高課程認可度和學生學習興趣，是本課程面臨的一項巨大挑戰。本文將基于課程教學的現狀分析，提出具有針對性的教學改革與實踐方案，提高課程教學質量、學生學習積極性和學習效果。

一? 運籌學課程教學現狀

（一）? 課程教學重計算輕建模，思維能力培養欠缺，導致學生應用能力不足

運籌學課程要掌握的最重要的能力是數學模型的表達、運算和分析能力[1]。但由于目前課程授課課時少，內容多且難度大，在實際授課時教師往往關注某類問題數學模型的求解方法，如單純形法、割平面法和最大流標號法等，忽略了問題分析過程的引導和模型構建能力的培養，影響課程思維能力的培養，導致學生對知識的掌握僅浮于表面，只會簡單地計算求解過程，對復雜問題的建模、求解分析能力明顯不足，無法將課程內容很好地應用于專業實際需求。

（二）? 課程內容存在普適性，與專業聯系不夠緊密，導致課程認可度不高

運籌學課程是管理類專業必修課，工業工程、物流管理、信息管理與信息系統、市場營銷等專業雖然同屬于管理類專業，但不同專業有各自的特點，服務范圍不同，就業方向不同，應用課程知識解決的專業問題也不同，然而在教學過程中，不管是模型介紹和算法分析對所有專業而言均具有普適性，與專業聯系不夠緊密，導致學生不了解課程對專業的重要性，對課程的認可度明顯不高。

（三）? 課程教學以教師講解為主，授課方式單一，導致學生學習積極性不強

運籌學是數學學科中與管理聯系最為緊密的部分，運用數學語言描述實際問題[1]，以教師線下講解為主，教師應用PPT、板書等方式詳細介紹算法原理和算法過程，傳授學生“怎么算”和“為什么這么算”，學生只是被動地接收這些信息，整個學習過程枯燥無味，同時在授課過程中如果沒有及時跟上教師的節奏，很有可能導致整個知識點的缺失，從整個教學過程來看，教學方式單一，沒有發揮學生的主體作用，導致學生學習積極性不強。

（四）? 課程考核以期末卷面考核為主，考核方式較單一，導致學生過程參與度不強

目前運籌學課程考核主要包括卷面考核和平時考核。鑒于算法考核是運籌學考核的重點內容，卷面考核以算法考核為主，兼顧建?？己?。平時考核主要是作業考核和到課考勤。作業考核主要考核學生課后學業的完成情況，但是課后作業存在抄襲的可能性，并不能全面地反映學生課堂知識的掌握程度；而到課考勤只能約束學生人到教室，難以控制學生課堂教學的關注度，導致學生課堂教學積極性和參與度不強。

基于以上運籌學教學過程中存在的問題，不少研究者也提出了課程教學改革思路。針對學生畏難情緒，盧厚清等[2]、劉潤喆等[3]、王穎等[4]均提出了運籌學課程思政設計思路，以期幫助學生樹立正確的人生觀和價值觀，但是在課程思政具體實施中更多地強調教師的作用，關注教師課程思政能力的提高，而忽略了學生的主體作用。針對學生應用能力不強問題，苑學梅等[5]提出基于CDIO教育理念的軍事運籌學課程課內外實踐教學模式，以期提高學生解決問題的能力。而邢育紅等[6]提出了師生共建案例庫，“學”與“習”有機融合的教學方式，幫助學生學以致用。針對單一教學方式，汪凌等[7]提出了基于MOOC和SPOC的混合教學模式，以期提高學生學習自主性和學習效果。更甚者，陳哲涵等[8]提出將VR（Virtual Reality，虛擬現實）技術應用于運籌學課程教學中，來提高學生積極性和對知識點的理解程度。魏鋒濤等[9]利用互聯網學習平臺和翻轉課堂教學模式對運籌學課程教學過程進行設計，將傳統教學中的知識傳授提前到課前完成，知識深化由原來的課后練習移至課中學習討論階段。陶勝達[10]則根據目前課程教學存在的困境，從教學內容、教學案例、教學形式和教學評價等方面進行了探索與實踐，取得了一定的效果。

雖然研究者提出了不少方法來提高學生的學習興趣和學習效果，但是均沒有考慮到課程設置內容與專業的相關性，作為專業基礎課，其根本目的是服務于專業，需要緊密結合專業要求來合理設置課程內容，增強課程與專業的匹配度。因此本文以立德樹人為根本任務開展課程思政設計，以專業服務為根本目標就教學內容、教學方法、考核方法等方面提出新的教學思路，以期提高課程的認可度、學生學習參與度和學習效果。

二? 以立德樹人為根本任務的課程思政設計

根據運籌學教學經驗，以立德樹人為根本目標，從中國歷史文化、學科專業大師、社會應用方面分析、探討、挖掘課程思政元素，以此來提高學生的文化自信、課程認同感，樹立起強烈的社會責任感。

（一）? 課程思政目標

課程的思政目標主要包括以下3個方面。

1）增強學生的文化自信。結合課程不同分支內容，引入中國早期運籌學思想案例，如“田忌賽馬”“圍魏救趙”等，培養學生對中華民族燦爛文明的自豪感。

2）增強學生對課程的認同感。在不同主題中引入專業實際案例，如疫情下救援物資的調配問題、對策論中的碳排放問題等，讓學生明白可以運用運籌學思想和知識分析、解決社會難點問題，增加課程的認同感，鼓勵學生學好課程知識，承擔起時代賦予的責任和使命。

3）幫助學生樹立正確的人生觀和價值觀?；趪鴥韧膺\籌學專家的人生經歷和對學問的執著追求，教導學生要克服畏難情緒，在挫折和困難中要堅持理想，一定可以取得輝煌成績。

（二）? 課程思政元素和開展方式設計

本課程將在不同分支中分別引入中國早期運籌學思想、國內外運籌學專家和近期社會熱點問題，將思政元素融入到課程理論教學中，具體可見表1。

在課程思政開展方式上，改變以教師為主導的方式，采用多形式組合方式。通過視頻教學介紹國內外運籌學專家的生平事跡，教育樹立學生正確的人生態度；通過學生團隊自主搜集、整理與章節相關的中國古代運籌學思想案例，開展5～10 min的匯報，總結和分享案例中涉及的運籌學思想和管理理念，增強學生文化自信；結合課程分支內容和專業特點，在課程研討和綜合問題分析模塊引入社會熱點問題，提高學生對課程的認可度。

三? 以專業服務為根本目標的教學過程設計

（一）? 結合專業特色，設置專業緊密相關的教學內容

結合專業特色，設置與專業緊密相關的教學內容，以工業工程專業為例，其培養目標是應用工程技術基礎、系統工程和管理科學的技術和方法，分析并完善運作系統中的規劃、設計、評價問題，其可應用于制造業和服務業，同時也可服務于事業單位和政府部門。因此在課程建模分析和綜合問題分析中，可以增加制造業和服務業運作問題的內容，提高課程的認可度。表2列舉了工業工程專業課程、應用領域和運籌學課程內容的關系。

（二）? 針對教學內容特點，設計多形式的教學方式

在教學方式上，針對不同內容可開展不同的教學方法。①針對模型構建和求解結果優化分析等教學內容，采用“教師引導、學生研討”的教學方式，引導學生分析模型參數、約束條件等設置對優化目標的影響，探討實際問題中政策規則、企業內外部環境對決策目標的影響，提高學生系統管理思維能力。②針對求解算法，開設線上SPOC課程，將算法原理和算法求解等重難點內容錄制視頻供學生線上反復學習，同時線下進行翻轉課程教學，實現“線下教學為主體、線上教學為輔助”的教學模式，幫助學生掌握課程知識（表3）。

（三）? 加強學生參與度，開展團隊項目研討教學

課程開始初組織設立項目團隊小組，每個團隊由5～8人組成。團隊小組在課程教學中的主要任務包括：①作為翻轉課堂的主體，選擇某一分支內容，就視頻學習內容開展研討活動，對視頻中的算法原理和重難點進行歸納總結。在教師的引導下，就視頻內容進行拓展研討，并將討論結果進行匯報，與其他同學開展討論；②選擇某一分支內容的綜合性問題開展項目團隊研討分析，并就模型構建分析、求解及結果分析做匯報。學生以團隊形式作為課堂的主導者參與到課程的“教”與“學”過程，大大提高了學生課堂教學的參與度，有助于提高其學習積極性和主動性。圖1以線性規劃為例介紹了課程的教學組織過程。

（四）? 注重過程考核，構建多形式的考核方式

基于教學過程中引入研討教學、項目團隊教學等方式，構建多形式的考核方式，增加平時考核比例，包括期末卷面考核（占比40%）、視頻學習考核（占比10%）、平時作業考核（占比10%）、項目團隊考核（占比40%）。視頻學習考核主要是考核學生視頻預習和復習情況，以學生完成預復習網絡作業情況為準。項目團隊考核翻轉課堂組織研討表現和項目作業完成及匯報表現，包括對綜合應用問題分析的全面性、模型構建的完整性、優化分析的合理性以及現場陳述和答辯的情況。項目團隊考核中翻轉課堂組織研討占比40%，項目作業完成情況占比40%，答辯占比20%。

四? 課程教學改革成效

通過課程教學改革與實踐，學生能進一步了解課程對專業學習的重要性，增強了課程的認可度，學習積極性有顯著提高，學業成績有明顯的提升，以工業工程專業為例，2017—2019級課程合格率在80%左右，優良率在30%左右，合格率和優秀率較16級上升了20%。通過研討教學和項目教學，學生分析問題、解決問題的能力有了顯著改善，同時團隊協作能力、溝通能力和表達能力等也都有了明顯的提升，學生參加專業相關競賽如“互聯網+”競賽、挑戰杯賽、工業工程與精益管理創新大賽、全國大學生物流設計大賽等，成績斐然。同時部分學生將課程知識應用于畢業設計中，應用定量分析的方法解決企業中實際問題，大大提高了畢業設計的質量和成果。

五? 結束語

本文結合現階段課程教學中存在的問題，以立德樹人為根本任務設計課程思政元素，以專業服務為根本目標設置課程教學內容、設計多形式教學方式、開展團隊項目研討教學、構建多形式考核方式，提高課程認可度、學生學習自主性和過程參與度，通過3年的改革與實踐，整體效果較好。隨著信息技術的不斷發展，課程教學將進一步利用線上教學資源，釋放更多學時用于學生應用能力的培養，同時注重課程傳統教學內容與現代應用型人才培養需求緊密結合，以適應時代發展。

參考文獻：

[1] 胡運權.運籌學教程[M].4版.北京：清華大學出版社，2014.

[2] 盧厚清，劉華麗，屠義強，等.基于課程思政的“軍事運籌學”教學改革[J].高等教育研究學報，2021，44（1）：81-85.

[3] 劉潤喆，肖婷婷，吳玲.后疫情時代下運籌學課程思政教學設計與實踐[J].內蒙古農業大學學報（社會科學版），2021，23（2）：51-55.

[4] 王穎，邵桂芳，陶繼平，等.運籌學課程思政的設計與探索[J].高教學刊，2021（16）：172-176.

[5] 苑學梅，劉佳，馬茜，等.基于CDIO理念的“軍事運籌學”課程實踐教學模式[J].軍事交通學院學報，2020，22（7）：75-78.

[6] 邢育紅，于晉臣.師生共建案例庫：“學”與“習”有機融合——工科“運籌學”教學改革探索與實踐[J].產業與科技論壇，2021，20（4）：177-179.

[7] 汪凌，姜凌.基于MOOC+SPOC的混合式教學模式在運籌學課程教學中的應用[J].實驗技術與管理，2020，37（8）：211-215.

[8] 陳哲涵，丁文英.虛擬現實技術在運籌學教學中的應用實踐[J].中國教育技術裝備，2020（8）：38-43.

[9] 魏鋒濤，楊明順，高新勤.基于翻轉課堂的《運籌學》課程教學模式探索與設計[J].中國教育信息化，2020（16）：46-49.

[10] 陶勝達.應用型本科院?！斑\籌學”課程教學改革與實踐——以賀州學院為例[J].賀州學院學報，2021，37（1）：134-136，141.

基金項目：2020年度浙江省一流課程“浙江科技學院《運籌學》課程”（浙教辦函〔2021〕195號）；浙江省普通本科高?！笆奈濉苯虒W改革項目“基于‘工程+經濟+管理的工科專業選修課課程體系重構研究”（jg20220400）

作者簡介：范佳靜（1977-），女，漢族，浙江杭州人，博士，副教授。研究方向為制造系統優化。