应用型本科“任务驱动”模式的运筹学活力课堂建设

时间:2022-10-21 13:15:02 来源:网友投稿

zoޛ)j馟ivz6^^uFm�׮_xM{]66tZ剖析,结合笔者多年的教学经验,该模型能较大的提高学生学习的主动性、积极性,思考问题的独立性、批判性,使得教师为主导、学生为主体的学习过程充满活力,较好的激发学生学习潜能。

1 传统运筹学课堂教学中存在的问题分析

1.1 过分重视基础算法的讲解,应用性的教学没有得到重视

运筹学是一门基础建模理论及算法和实际应用并重的应用学科。而在在传统的教学过程中,片面强调了基础数理算法,使得教学内容较为枯燥,数理知识及逻辑推算,也使得很多数学知识比较薄弱的同学产生畏难情绪,上课过程中很难调动学生的积极性。

1.2 教学内容的选择不够有针对性

运筹学的一门是面向实际问题的开放性的学科,学科分成若干分支,而在实际教学中,由于学时的限制,教学内容必须在多个分支中进行选择,课堂教学内容的选择往往具有一定的盲目性和随机性,导致了教学的片面性和内容相对陈旧,对专业背景关注较少,没有将所选内容跟专业背景及专业应用相结合,不能帮助同学们将所学的基本算法及理论应用到相关的专业学科中,也就失去了运筹学实际应用性的本质。因此,如果不能帮助同学们拓展知识面,提高其在科研中的应用运筹学的理论和方法、解决实际问题的能力,更谈不上创新能力的培养。

1.3 课堂教学中,学生的参与性及互动性差

在中国传统的教学模式中,课堂教学中学生的参与性及互动性一直是被忽略的一个问题,没有充分发挥学生在课堂教学中的主体地位。而在运筹学的教学中,这个问题尤为突出。在运筹学传统的课堂教学中,教师授课的重点集中在知识点的讲解、模型的建立及算法的求解,学生大多是被动的听被动的接受,缺少主动的思考及思辨,课堂中互动环节少,对应用型问题的探讨少,学生主体的地位无法体现,课堂缺少气氛和活力。

1.4 考核方式单一

运筹学传统的教学考核方式,大多还是期末试卷考核的模式,考核的内容也大多是模型、算法的数理推到,这也给学生平时的学习重点起了一定的导向作用,学生的学习重心也不会在运筹学实际应用及创新上。这也背离了运筹学的学科特点及应用性的宗旨,不能对学生在运筹学中应该学到的系统化分析解决问题的能力得到很好的考查。

2 运筹学活力课堂模型的建立

作为一门既重视数理算法基础,又重视拓展学生视野,应用性和实践性强的开放型学科,在应用型本科的课程的课堂教学中,应更加重视后者的教学及操练,在数理算法基础够用的情况下,在教学中应加强应用性方面的课堂教学引导,将算法作为应用的一部分,融合到应用性的教学中。本文以增强学生创新思维能力的培养为目标,以养成学生思辩探究习惯为导向,建立了如下以任务驱动为导向的活力课堂模型,如图1所示,将活力课堂的模型分为三个阶段,课前、课中和课后,课前设定应用性的任务目标,围绕任务目标进行任务清单的分配,并给出相应的学习资源,使得课前的准备预习更加有效;课中围绕任务目标,通过任务驱动教学过程,学生不再是被动的听课学习,而是在任务的引领下主动的思考,激发学习的兴趣,培养学生的批判性及创新思维能力,同时,课堂中每一个任务都加入考核节点,促进课堂学习的效率;课后,查缺补漏,根据课堂掌握的情况进行任务拓展,并进行反馈评价,加强课前、课中及课后的整个过程的过程性考核。

3 实例解析

现已运筹学中的运输问题为例,对活力课堂的教学模型进行实例解析。

3.1 课前

(1)设定任务目标:根据以下给出的实际问题,建立运费最优的运输问题的模型并进行求解。

实例:某地区有三个化肥厂,记为A、B和C,其年产量分别为7万吨、8万吨和3万吨。有四个产粮区需要该种化肥,记为甲、乙、丙、丁,其化肥需求量分别为6万吨、6万吨、3万吨和3万吨,已知从各化肥厂到各个产粮区的每吨化肥运价如下表所示。

(2)指定任务清单及学习资源

围绕目标的达成,给出课前的任务。

任务一:从运输管理的背景出发,解释什么是运输,运输有哪几个要素组成;

任务二:试对以上实例建立线性规划的数学模型;

任务三:试总结该线性规划模型的特点;

任务四:查找资料(教材、参考书及数据库资源)对运筹学中的运输问题加以解释;

任务五:查找资料(教材、参考书及数据库资源),说明运输问题的算法起源。

3.2 课中

第一步,任务剖析阶段:对给定的任务目标进行剖析,解释任务目标要求,使得学生明确本次课的目标,每个同学在上课过程中围绕任务目标的达成而集中全部的注意力。

第二步,合作探究阶段:结合课前的任务清单,首先由教师和同学们共同梳理任务目标达成过程中,遇到的各种问题,并解决遇到的各种问题。

在该任务目标达成的过程中,需要解决:

(1)运筹学中运输问题的要素组成;

(2)运输问题通用数学模型的解析;

(3)运输问题的算法分析:表上作业法,并结合实例对初始解及最优解进行算法分析。

第三步,个性化指导阶段:根据每个同学对知识点及任务目标掌握程度的不同,进行小组内部讨论,提出在讲解过程中存在疑问的问题,针对普遍存在或者个别存在的问题分别进行个性化指导。

第四步,任务目标达成阶段:对课前设定的任务目标,小组讨论并进行操练,完成课前设定的任务目标。

第五步,总结点拨阶段:根据每个小组任务目标达成的情况,总结任务目标完成的过程中存在的问题,并进行点拨。

第六步,节点考核阶段:结合任务目标的完成情况进行节点考核,分课前、课中及课后三部分。如表1所示。

3.3 课后

任务安排:针对上课的内容及掌握情况进行课后任务安排和课后小组拓展训练。

反馈评价:针对每一个小组的完成情况,进行反馈评价,并记录课后部分的节点考核成绩。

3.4 课程总体考核

课程考核包括五次的阶段性节点考核,占总成绩的55%,以考核基本算法和建模为主的最终的闭卷考核,占总成绩的45%。

4 结 语

针对应用型本科学生特点,传统的教学模式存在一些弊端,运筹学活力课堂的建设在一定程度上激发学生主动学习的热情,提高了学生在课堂上思维的活跃性,随着教学实践经验的逐步积累,教学改革也应与时俱进,不断创新。

主要参考文献

[1]傅家良.运筹学方法与模型[M].上海:复旦大学出版社,2013.

[2]刘德海.应用型人才培养模式下“运筹学”教学改革研究[J].东北财经大学学报,2011(6):35-37.

[3]左元斌.管理类专业运筹学课程教学改革探讨[J].盐城工学院学报:社会科学版,2007(4):90-92.

[4]韩伯棠.管理运筹学[M].北京:高等教育出版社,2000.

[5]胡运权.运筹学基础及应用 [M].北京:高等教育出版社,2004.

[6]刘德海.应用型人才培养模式下“运筹学”教学改革研究[J].东北财经大学学报,2011(6).

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