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【關(guān)鍵詞】運(yùn)籌學(xué);教學(xué)研究;課程建設(shè)
自20世紀(jì)50年代以來,運(yùn)籌學(xué)的研究與實(shí)踐在我國得到長足的發(fā)展,在工程建設(shè)、企業(yè)管理、科研規(guī)劃以及國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的其他方面都發(fā)揮了巨大的作用。運(yùn)籌學(xué)作為工程設(shè)計和現(xiàn)代化管理的理論基礎(chǔ)在管理類各專業(yè)以及計算機(jī)應(yīng)用、系統(tǒng)工程、建筑經(jīng)濟(jì)管理等專業(yè)的教育中也起著十分重要的作用。因此,作為一門優(yōu)化決策的學(xué)科,運(yùn)籌學(xué)在我國高校中受到了前所未有的重視,許多學(xué)校對運(yùn)籌學(xué)課程都安排了充足的學(xué)時以視重視。運(yùn)籌學(xué)課程逐漸成為管理科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、信息技術(shù)、工程管理、物流管理等專業(yè)的基礎(chǔ)課程之一。
然而,運(yùn)籌學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)、數(shù)學(xué)味很濃的學(xué)科。傳統(tǒng)的運(yùn)籌學(xué)教學(xué)模式過于注重定義的解釋,定理的推導(dǎo),手工演算的培訓(xùn),缺乏運(yùn)籌學(xué)分析問題、解決問題的方法講授,學(xué)生普遍覺得運(yùn)籌學(xué)難學(xué),培養(yǎng)出的學(xué)生也普遍存在“學(xué)而不知其用”的通病。因此,筆者認(rèn)為,在運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)上,應(yīng)注意以下四個方面的問題,以利于學(xué)科知識的講授和進(jìn)一步推廣。
一、注重運(yùn)籌學(xué)學(xué)習(xí)必要性的論述
運(yùn)籌學(xué)區(qū)別于其他科學(xué),如:數(shù)學(xué)、物理、生命科學(xué)等,有其特定的研究對象,有自成系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論,以及相對獨(dú)立的研究方法和工具。運(yùn)籌學(xué)是使用科學(xué)的方法去研究人類對各種資源的運(yùn)用、籌劃活動的基本規(guī)律,以便發(fā)揮有限資源的最大效益,來達(dá)到總體全局優(yōu)化的目標(biāo)。它的方法和實(shí)踐已在科學(xué)管理、工程技術(shù)、社會經(jīng)濟(jì)、軍事決策等方面起著重要的作用,已產(chǎn)生并將繼續(xù)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。因此,運(yùn)籌學(xué)應(yīng)該成為高素質(zhì)人員和有意成為高素質(zhì)人員的必修課之一。
另外,和古老而又富于生命力的數(shù)學(xué)、物理、生命科學(xué)等相比較,運(yùn)籌學(xué)顯然是一門年輕的新興科學(xué)。近代運(yùn)籌學(xué)的興起可以追溯到二十世紀(jì)初期,但其概念和方法的系統(tǒng)提出卻是在第二次世界大戰(zhàn)期間。我國的運(yùn)籌學(xué)研究從上世紀(jì)50年代后期才開始。運(yùn)籌學(xué)的發(fā)展與社會科學(xué)、技術(shù)科學(xué)和軍事科學(xué)的發(fā)展緊密相連。時至今日,運(yùn)籌學(xué)己經(jīng)成為工程與管理學(xué)科不可缺少的基礎(chǔ)性學(xué)科。因此,從學(xué)科發(fā)展趨勢來看,運(yùn)籌學(xué)是一門大有潛力可挖的新興科學(xué)。
作為運(yùn)籌學(xué)課程的講授人員,在課程伊始就應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)本課程學(xué)習(xí)的必要性,而不應(yīng)把它當(dāng)作課程緒論的一小部分,一帶而過,講授人員應(yīng)充分認(rèn)識到上述兩點(diǎn),并讓學(xué)生樹立必修意識。
二、強(qiáng)調(diào)“系統(tǒng)集成、學(xué)科交叉、講求效益”的觀點(diǎn)
應(yīng)該說“系統(tǒng)集成、學(xué)科交叉、講求效益”的觀點(diǎn),在近代運(yùn)籌學(xué)產(chǎn)生之初就已經(jīng)確立。近代運(yùn)籌學(xué)的軍事背景是上述觀點(diǎn)的最好佐證。我國運(yùn)籌學(xué)的先驅(qū)錢學(xué)森先生也一再強(qiáng)調(diào)樹立上述觀點(diǎn)的重要性。他在會見有關(guān)人員時,曾多次語重心長地提到,實(shí)踐中所遇到的問題都帶有綜合性,如果各人只從本專業(yè)出發(fā),往往帶有局限性。因此,應(yīng)該提倡學(xué)科交叉之間的相互交流與討論,學(xué)科的發(fā)展,離不開互相交叉、互相作用和互相借鑒。因此,運(yùn)籌學(xué)教學(xué)人員要以身作則,鼓勵并帶領(lǐng)學(xué)生加強(qiáng)與相關(guān)學(xué)科的合作,共同研討,實(shí)現(xiàn)共贏。
在“系統(tǒng)集成、學(xué)科交叉”的問題上,筆者認(rèn)為,運(yùn)籌學(xué)的講授和學(xué)習(xí)人員,應(yīng)與工程、技術(shù)等多個學(xué)科的人員通力合作、密切協(xié)同,以社會客觀需求為牽引,技術(shù)發(fā)展為推動力,明確目的任務(wù),并且運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)理論和方法解決實(shí)際問題,促進(jìn)學(xué)科建設(shè)與創(chuàng)新,努力尋求管理理論與科學(xué)決策的突破。為此,運(yùn)籌學(xué)的講授人員應(yīng)在教學(xué)過程中大力倡導(dǎo)“努力鉆研現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),掌握先進(jìn)的方法和手段,改進(jìn)傳統(tǒng)的單純定性分析的思維習(xí)慣?!敝劣凇爸v求效益”的觀點(diǎn),更是不言而喻的了。應(yīng)當(dāng)說,運(yùn)籌學(xué)學(xué)科的產(chǎn)生、建設(shè)與創(chuàng)新,就是以追求社會效益和經(jīng)濟(jì)效益的定量分析為其重要特色的,這也是運(yùn)籌學(xué)與其他學(xué)科的重要區(qū)別。與此同時,由于我國經(jīng)濟(jì)所面臨的資源高消耗和高物流成本的實(shí)際情況,“講求效益”的問題更顯得格外突出。我國在相當(dāng)長的一個時期里,在綠色GDP方面將承受巨大的壓力。追求資源優(yōu)化的運(yùn)籌學(xué)在這方面應(yīng)發(fā)揮重要的作用,運(yùn)籌學(xué)教學(xué)應(yīng)為作用的發(fā)揮提供應(yīng)有的教學(xué)功能服務(wù)。
三、增強(qiáng)運(yùn)籌學(xué)案例教學(xué)重要性的認(rèn)識,提高案例教學(xué)的課時比例
事實(shí)上,運(yùn)籌學(xué)擔(dān)負(fù)著訓(xùn)練、培養(yǎng)學(xué)生對管理和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的問題進(jìn)行系統(tǒng)地、定量地分析和決策的能力,因此對運(yùn)籌學(xué)案例教學(xué)的認(rèn)識應(yīng)給予充分的重視。
首先,運(yùn)籌學(xué)案例中所包含的有效數(shù)據(jù)和無效數(shù)據(jù)、規(guī)范數(shù)據(jù)和部分不規(guī)范數(shù)據(jù),巧妙的數(shù)據(jù)陷阱,對訓(xùn)練、培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)資料識別能力、分析和整理的能力,以及對有效數(shù)據(jù)的敏感性,都有非常重要的作用。
其次,為了培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)的知識,分析、解決實(shí)際的管理問題,最重要的一步就是建立運(yùn)籌學(xué)模型,而運(yùn)籌學(xué)案例就能夠圍繞這一目的。培養(yǎng)學(xué)生對建立模型所要求的重要因素,即決策變量的選擇、環(huán)境約束條件的分析、決策目標(biāo)的確定三大要素的深入分析的能力和創(chuàng)造性的思維。
第三,運(yùn)籌學(xué)的目的是要定量地處理實(shí)際問題,然而,實(shí)際問題往往具有復(fù)雜性和多樣性。一個合適的案例不僅能引導(dǎo)學(xué)生對正確求解運(yùn)籌學(xué)模型方法的選擇,而且還具有培養(yǎng)學(xué)生對計算結(jié)果進(jìn)行合理性、可行性分析的特點(diǎn),從而使學(xué)生對所確定的決策方案在實(shí)施過程中可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析、推斷。
正是基于上述三點(diǎn),筆者認(rèn)為,作為運(yùn)籌學(xué)的講授人員,應(yīng)充分重視自身案例教學(xué)能力的培養(yǎng)和提高,在運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)過程中應(yīng)格外注重案例教學(xué),在學(xué)時分配上應(yīng)給與適當(dāng)?shù)膬A斜,這既有利于培養(yǎng)學(xué)生對運(yùn)籌學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,也有利于學(xué)生分析問題、解決問題能力的提高。
四、謹(jǐn)慎引用多媒體教學(xué)手段
應(yīng)該說,現(xiàn)代教育技術(shù)的飛速發(fā)展,教學(xué)多媒體化是一種趨勢,在課堂教學(xué)中扮演著重要的角色,在一定程度上對提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率有十分重要的作用。但是,我們也應(yīng)該清醒地認(rèn)識到目前運(yùn)籌學(xué)多媒體教學(xué)的不足之處。
多年的高校擴(kuò)招致使教室成了大禮堂,多媒體的基本構(gòu)件投影屏幕越做越大,為了保證兩邊的學(xué)生均能看到教學(xué)內(nèi)容,屏幕也只能掛在中間,幾乎遮蓋了整個黑板,這種現(xiàn)象在高校已是普遍現(xiàn)象。但多媒體并不能完全代替黑板、圖像、聲音、演示等功能是多媒體教學(xué)的強(qiáng)項(xiàng),部分定理的證明、例題的講解等則更需黑板來實(shí)現(xiàn)。在小班化教學(xué)未實(shí)現(xiàn)之前,遮蓋黑板與需要黑板之間的矛盾是運(yùn)籌學(xué)教學(xué)多媒體化不可逾越的一道坎。
其次,部分教師為了讓運(yùn)籌學(xué)的多媒體課件更能吸引學(xué)生的注意力,在多媒體課件中引入了大量的影音資料,有時難免會出現(xiàn)教學(xué)課件娛樂化的傾向,喧賓奪主的課件時有出現(xiàn);亦有部分教師未能正確處理好多媒體和老師之間的正確關(guān)系。讓計算機(jī)成了課堂的主角,學(xué)生成了觀眾,而老師成了電腦操作員,計算機(jī)的輔助教學(xué)變成了主宰教學(xué)。
另外,很多教師往往沉浸于多媒體教學(xué)數(shù)字化技術(shù)帶來的信息量大、快速便捷的優(yōu)勢之中,更有甚者將之等價于授課效率高,水準(zhǔn)高,卻忽視了學(xué)生高強(qiáng)度、長時間集中精力的困難,所以多媒體教學(xué)的實(shí)際效率與其效益(主要是指學(xué)生攝取的知識量)未必同步增長。因此,對于重點(diǎn)、難點(diǎn)偏多且連續(xù)的章節(jié),應(yīng)多采用傳統(tǒng)教學(xué)模式,讓學(xué)生利用板書時間,作短時間的整理停頓和思考準(zhǔn)備,調(diào)整思維進(jìn)入下一個知識點(diǎn)。
因此,筆者認(rèn)為,在運(yùn)籌學(xué)教學(xué)中,書寫不方便(如案例資料)、書寫表達(dá)不直觀(如圖論與網(wǎng)絡(luò))、在本次教學(xué)開始時對上次教學(xué)的溫習(xí)、運(yùn)籌學(xué)問題的計算機(jī)求解等情況下,多媒體教學(xué)手段適宜使用,否則應(yīng)格外謹(jǐn)慎。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞: 管理運(yùn)籌學(xué) 管理專業(yè) 教學(xué)改革
管理運(yùn)籌學(xué)是用定量方法研究管理問題的一門學(xué)科,它以經(jīng)濟(jì)管理活動中計量方法的應(yīng)用為主體,研究各種系統(tǒng)之間的功能關(guān)系及優(yōu)化途徑,以增強(qiáng)決策者從全局的觀點(diǎn)出發(fā)考慮和解決問題,增強(qiáng)管理決策的效率和科學(xué)性。管理運(yùn)籌學(xué)是經(jīng)濟(jì)管理類專業(yè)的核心基礎(chǔ)課之一,其教學(xué)目的是使學(xué)生掌握運(yùn)籌學(xué)分析和解決問題的基本思想,掌握各種模型及其求解方法,為今后解決實(shí)際決策優(yōu)化問題打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。怎么才能讓學(xué)生對枯燥、深奧的管理運(yùn)籌學(xué)基本思想和原理、方法,產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣并較好地學(xué)好這門學(xué)科,是一個教師必須認(rèn)真思考的問題。
1.管理運(yùn)籌學(xué)的特點(diǎn)
1.1系統(tǒng)性和最優(yōu)性。系統(tǒng)是由相互關(guān)聯(lián)、相互制約、相互作用的一些部分組成的具有某種功能的有機(jī)整體。各部分工作的好壞直接影響組織整體的營運(yùn)情況。各部分的工作目標(biāo)并不一致。運(yùn)籌學(xué)研究問題不是對各部分的決策進(jìn)行孤立評價,是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā),用科學(xué)的方法去了解和解釋運(yùn)行系統(tǒng)的現(xiàn)象,并把有關(guān)相互關(guān)聯(lián)部分的決策結(jié)合起來考慮,從系統(tǒng)整體利益出發(fā),尋找一個最優(yōu)化方案。正是基于這種思想,形成了運(yùn)籌學(xué)獨(dú)特的、科學(xué)的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鞣椒ǎ赐ㄟ^提出問題、建立模型、模型求解、解的分析與評價,求出最優(yōu)決策方案,以供決策者參考。
1.2實(shí)踐性和應(yīng)用性。運(yùn)籌學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的應(yīng)用科學(xué),其理論、方法、模型都只是工具,應(yīng)用于解決實(shí)際問題才是運(yùn)籌學(xué)的目的。目前,運(yùn)籌學(xué)已在軍事、經(jīng)濟(jì)等廣泛領(lǐng)域有著重大的應(yīng)用。如:聯(lián)合航空公司的人員排班問題、潘德羅索工業(yè)公司的產(chǎn)品組合問題等。
1.3多學(xué)科交叉性。運(yùn)籌學(xué)具有多學(xué)科交叉性和邊緣性,它綜合運(yùn)用經(jīng)濟(jì)學(xué)、心理學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、管理學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、計算機(jī)科學(xué)中的一些思想和方法來解決實(shí)際問題。運(yùn)籌學(xué)是在戰(zhàn)爭環(huán)境中產(chǎn)生的,是由數(shù)學(xué)家、經(jīng)濟(jì)學(xué)家、物理學(xué)家、軍事家、心理學(xué)家等組成的研究小組,分別利用各自領(lǐng)域的專業(yè)知識多學(xué)科交叉對軍事問題進(jìn)行研究,并作出最優(yōu)決策。
1.4多分支性。運(yùn)籌學(xué)從上世紀(jì)30年代末產(chǎn)生以來,經(jīng)過發(fā)展已經(jīng)形成了一系列具有堅實(shí)理論基礎(chǔ),完善體系結(jié)構(gòu)的分支。包括線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、目標(biāo)規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃、隨機(jī)規(guī)劃等。各分支相對獨(dú)立,教學(xué)中需要考慮如何合理選擇和組織教學(xué)內(nèi)容。
2.管理運(yùn)籌學(xué)教學(xué)存在的問題
2.1課程內(nèi)容使學(xué)生畏難情緒大
管理運(yùn)籌學(xué)課程建模過程復(fù)雜,運(yùn)用數(shù)學(xué)知識相對深奧。對于大多數(shù)屬于文、理兼收的管理類專業(yè)學(xué)生,數(shù)學(xué)底子薄,在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)方法上或多或少存在一些問題。很多學(xué)生在學(xué)習(xí)運(yùn)籌學(xué)這門課程前,就產(chǎn)生了畏難情緒,認(rèn)為這是一門很難學(xué)的課程,喪失了學(xué)習(xí)興趣,進(jìn)而嚴(yán)重影響學(xué)習(xí)熱情。
2.2教學(xué)過程理論與實(shí)踐相偏離
管理運(yùn)籌學(xué)教學(xué)過程中存在著理論與實(shí)踐相互脫節(jié)的現(xiàn)象.教學(xué)中更多地傾向于講授運(yùn)籌學(xué)各種算法及其原理、數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建,使得學(xué)生深陷于復(fù)雜繁瑣的計算而不善于處理實(shí)際問題。培養(yǎng)出的管理專業(yè)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力普遍較差,難以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。老師和學(xué)生把大量精力投入到數(shù)學(xué)理論的重復(fù)推衍,但面對實(shí)際問題仍然不知從何下手。一門課程下來,老師完成了課本上的教學(xué)內(nèi)容,學(xué)生學(xué)完了老師課堂上講的東西,但學(xué)生如何真正運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)來解決實(shí)際問題的能力還是很差,甚至不能應(yīng)用其解決實(shí)際問題。
2.3教學(xué)手段單一化
目前大多數(shù)運(yùn)籌學(xué)教學(xué)仍然是傳統(tǒng)的課堂授課方式,在教學(xué)方法上大多采用單向灌輸式的教學(xué),忽視了學(xué)生在教學(xué)中的主體地位。課堂上師生間的互動較少,不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏主動性。學(xué)習(xí)過程中注重模型運(yùn)算的結(jié)果,而對結(jié)合實(shí)際應(yīng)用訓(xùn)練不夠,使得學(xué)生面對實(shí)際問題只能硬搬照抄,缺少應(yīng)有的靈活性,甚至無從下手。
2.4教學(xué)結(jié)果的評價手段不盡合理
運(yùn)籌學(xué)需要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和解決問題的能力,但教學(xué)結(jié)果的評價一般采用傳統(tǒng)的閉卷筆試的考試方式,主要考查一些定理和概念。期終以考試卷面成績來衡量學(xué)生學(xué)習(xí)情況。導(dǎo)致學(xué)生將學(xué)習(xí)重點(diǎn)放在對理論和概念的死記硬背上,甚至連一些復(fù)雜的計算步驟和方法也采用死記的方法。這種不合理的考試手段,導(dǎo)致大多數(shù)學(xué)生在考完試后就把所學(xué)的內(nèi)容忘記了,更談不上應(yīng)用。
3.管理運(yùn)籌學(xué)教學(xué)改革的措施
3.1激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣增強(qiáng)課堂教學(xué)效果
運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)大部分在課堂上完成,保證課堂教學(xué)的有效性至關(guān)重要。學(xué)生平時反應(yīng)該課程較難且枯燥。因此,課堂上首先要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。第一講課尤其重要,一定要讓學(xué)生直觀地感受到這門課的價值——如用航空公司人員排程、哥尼斯堡七橋問題、排號機(jī)等實(shí)際企業(yè)的應(yīng)用例子,給學(xué)生耳目一新的感覺,打消學(xué)生對該課程學(xué)習(xí)的畏難情緒,并對管理運(yùn)籌學(xué)進(jìn)行重新定位。運(yùn)籌學(xué)課堂教學(xué)應(yīng)當(dāng)是一個生動活潑的、富有個性的學(xué)習(xí)過程。教師必須要改變傳統(tǒng)的以聽講和練習(xí)為主的學(xué)習(xí)方式,由教師引導(dǎo),讓學(xué)生在自主探索中去發(fā)現(xiàn)、去思考。讓學(xué)生充分體會到運(yùn)籌學(xué)課程的實(shí)際應(yīng)用價值,并愿意為其付出的足夠的努力。
3.2合理確定教學(xué)內(nèi)容
運(yùn)籌學(xué)是一門具有較多分支的學(xué)科,因課時數(shù)有限,教師在授課過程中應(yīng)根據(jù)不同專業(yè)學(xué)生的需求和培養(yǎng)目標(biāo)科學(xué)合理地安排授課內(nèi)容。運(yùn)籌學(xué)是數(shù)學(xué)方法,而作為經(jīng)濟(jì)管理類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課又必須緊密地結(jié)合經(jīng)濟(jì)管理實(shí)踐的特點(diǎn)。避免學(xué)生將運(yùn)籌學(xué)作為單純的數(shù)學(xué)方法來進(jìn)行學(xué)習(xí)。我們應(yīng)盡量選擇能夠最好地體現(xiàn)運(yùn)籌學(xué)的“定性與定量相結(jié)合”,“用數(shù)學(xué)工具解決管理問題”的思維方式的內(nèi)容作為教學(xué)重點(diǎn)。教師在授課過程中應(yīng)重點(diǎn)講解線性規(guī)劃的基本概念、原理、模型建立的步驟與求解的方法,并結(jié)合相關(guān)運(yùn)籌學(xué)軟件操作解決一些實(shí)際應(yīng)用案例。從實(shí)際案例中引出問題,激發(fā)學(xué)生的興趣。運(yùn)籌學(xué)的經(jīng)典案例,能使學(xué)生真正投入到分析、運(yùn)算的過程中,在培養(yǎng)學(xué)生理論涵養(yǎng)的同時,對該學(xué)科有更為感性的認(rèn)識。通過運(yùn)籌學(xué)案例討論,使學(xué)生逐漸了解一個具體的管理運(yùn)籌實(shí)踐當(dāng)中涉及了哪些要素、哪些運(yùn)籌學(xué)基本理論。使學(xué)生對運(yùn)籌學(xué)的理論與實(shí)踐有深入的、系統(tǒng)的認(rèn)識。
3.3改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)手段
在教學(xué)方法上,以課堂教學(xué)為主,兼有課堂研討、大作業(yè)教學(xué)、案例教學(xué)等,教學(xué)過程中綜合使用啟發(fā)式、互動式、案例式,管理模擬等多種教學(xué)方法,使多種方式相互交融、相互穿插。教學(xué)手段的選擇上,宜在多媒體和黑板板書之間動態(tài)轉(zhuǎn)換。多媒體教學(xué)擁有數(shù)字化技術(shù)帶來的信息量大、便捷等明顯優(yōu)勢;具有方便觀看、節(jié)奏感強(qiáng)和邊講邊演示的特點(diǎn),且圖形色彩鮮明、可視性強(qiáng)、效率高。當(dāng)然,多媒體課件只是一種輔助教學(xué)的工具和手段,對一些定理的證明、例題的講解等,采用板書的形式能放慢節(jié)奏,學(xué)生可以邊聽邊思考。因此必須堅持傳統(tǒng)教學(xué)與現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)相結(jié)合,最大限度地使用信息和發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)能動性。
3.4采用多種考查方式相結(jié)合的全面考核方式
很多學(xué)校對學(xué)生與教師的考核僅憑其卷面成績來判定,但考試并不能全面考查學(xué)生對專業(yè)技能的掌握情況,因此必須采用多種考核并舉的方式??己说姆绞娇梢杂稍嚲砜疾?、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐考查和平時成績?nèi)糠纸M成,不同專業(yè)可根據(jù)自己的特點(diǎn)選擇各部分所占比例。這樣不僅能全面考察學(xué)生對基本知識的掌握,也能鍛煉學(xué)生的動手與思維能力,使學(xué)生的興趣得到加強(qiáng),教師教學(xué)熱情得到提升,評價的科學(xué)性和有效性得到提高。平時成績主要考查學(xué)生課堂表現(xiàn)情況和作業(yè)完成情況。多種考查方式的結(jié)合可讓學(xué)生擺脫單一的應(yīng)試學(xué)習(xí),提高解決實(shí)際問題的能力。
基金項(xiàng)目: 西南科技大學(xué)教學(xué)研究資助項(xiàng)目(項(xiàng)目編號:10xn0022)。
參考文獻(xiàn):
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作者簡介:
黃燕琳(1964—),女,漢族,四川宜賓人,西南科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院副教授,碩士研究生。
關(guān)鍵詞:運(yùn)籌學(xué)教學(xué)體系教學(xué)方法
中圖分類號:G64 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1007-3973 (2010) 02-178-01
1引言
《運(yùn)籌學(xué)》是應(yīng)用數(shù)學(xué)的重要分支,理論內(nèi)容豐富,實(shí)踐背景和應(yīng)用范圍涉及到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、經(jīng)濟(jì)管理科學(xué)、計算機(jī)科學(xué)等領(lǐng)域,具有鮮明的實(shí)踐性和經(jīng)濟(jì)性。對于應(yīng)用型本科院校來說,開設(shè)本課程的目的是讓學(xué)生熟悉一些運(yùn)籌學(xué)的基本模型、求解原理與方法技巧等,使學(xué)生能正確應(yīng)用各類模型分析和解決實(shí)際問題。到目前為止,很多院校在運(yùn)籌學(xué)課程的教學(xué)過程中存在以下問題:
1.1培養(yǎng)目標(biāo)不明確
目前大多數(shù)應(yīng)用型院校的數(shù)學(xué)系一般開基礎(chǔ)數(shù)學(xué)與信息與計算科學(xué)兩個專業(yè),對于信息與計算科學(xué)專業(yè)并沒有細(xì)分專業(yè)方向,因此培養(yǎng)目標(biāo)中涉及工程計算、統(tǒng)計精算、調(diào)查分析、優(yōu)化控制等能力的培養(yǎng)。但是,對于高年級的同學(xué),如何根據(jù)其興趣和能力進(jìn)行合理分流、如何適應(yīng)就業(yè)方向、如何適應(yīng)考研方向,運(yùn)籌學(xué)課程如何根據(jù)上述要求培養(yǎng)該專業(yè)學(xué)生的什么能力、如何培養(yǎng)等都沒有明確的界定。
1.2課程設(shè)置不成體系
大多數(shù)應(yīng)用型本科院校的信息與計算科學(xué)專業(yè)都會開設(shè)運(yùn)籌學(xué)這門專業(yè)課,同時還會開設(shè)圖與網(wǎng)絡(luò)分析、組合優(yōu)化、離散數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)建模等課程。但是,運(yùn)籌學(xué)課程與上述課程都有重疊的內(nèi)容,如圖與網(wǎng)絡(luò)分析、組合優(yōu)化、離散數(shù)學(xué)與運(yùn)籌學(xué)課程中的圖論一章有重疊內(nèi)內(nèi)容,數(shù)學(xué)建模中有線性、非線性、運(yùn)輸?shù)饶P团c之相關(guān),應(yīng)當(dāng)如何設(shè)置這些課程,在教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)如何處理這些內(nèi)容,目前都沒有定論。
1.3教學(xué)方法太單一
大多數(shù)學(xué)學(xué)校該課程目前的教學(xué)方法比較單一,理論課雖然應(yīng)用多媒體教學(xué),但是只是帶領(lǐng)大家“讀ppt”、而且ppt內(nèi)容完全是課本內(nèi)容的電子化,很難提起學(xué)生的興趣;實(shí)驗(yàn)部分完全是為了實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn),試驗(yàn)內(nèi)容簡單,沒有新意,完全是驗(yàn)證性的,難以培養(yǎng)學(xué)生解決綜合問題的能力與創(chuàng)新能力。
鑒于以上因素,有必要對運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)體系進(jìn)行改革,以適應(yīng)培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型人才的需要。
2改革建議
2.1明確培養(yǎng)目標(biāo)
在信息與計算科學(xué)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)上,細(xì)化人才培養(yǎng)方案,對于高年級的學(xué)生,根據(jù)其能力與興趣、就業(yè)期望、考研等目標(biāo),可以設(shè)置運(yùn)籌學(xué)專業(yè)方向,主要培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用運(yùn)籌、優(yōu)化、控制等知識去解決實(shí)際問題的能力,尤其是建立數(shù)學(xué)模型解決實(shí)際問題的能力,能夠在金融、企事業(yè)、科研機(jī)構(gòu)等部門從事系統(tǒng)分析、規(guī)劃、設(shè)計、建模、評估、控制和決策等工作,或者考運(yùn)籌學(xué)與控制論方向的研究生。
2.2設(shè)置運(yùn)籌學(xué)課程體系群
鑒于運(yùn)籌學(xué)與圖與網(wǎng)絡(luò)分析、組合優(yōu)化、離散數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)建模等課程的密切聯(lián)系,可以考慮在教學(xué)計劃里設(shè)置運(yùn)籌學(xué)課程體系群,將這些課程綜合考慮,召集這方面的相關(guān)教學(xué)骨干討論這些課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)置方面的問題,使運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)能有的放矢,既要滿足這些課程知識面方面廣度的要求,又能明確相關(guān)知識教授的深度方面的需求,更好的為這些課程服務(wù)。例如,鑒于學(xué)時的限制,在運(yùn)籌學(xué)圖論章節(jié)里面可以涉及圖與網(wǎng)絡(luò)分析、組合優(yōu)化等課程的知識面,但是對于具體的公式、定理理論的詳細(xì)證明可以在圖與網(wǎng)絡(luò)分析課程中重點(diǎn)介紹,對于一些優(yōu)化算法的實(shí)現(xiàn)、算法的研究現(xiàn)狀、算法的改進(jìn)等可以在組合優(yōu)化課程中詳細(xì)介紹。鑒于運(yùn)籌學(xué)課程實(shí)踐性的特殊性,注意加強(qiáng)其與數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)應(yīng)用軟件(Mathematic)課程的聯(lián)系,三個課程相互結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生利用運(yùn)籌學(xué)優(yōu)化理論、優(yōu)化方法建立數(shù)學(xué)模型并用Mathematic編程解決實(shí)際問題的能力。
2.3創(chuàng)新教學(xué)方法
在教學(xué)方法方面,推廣啟發(fā)式教學(xué),如信息接受法、復(fù)現(xiàn)法、問題敘述法、局部探求法、PBL教學(xué)法等,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。首先,理論課的多媒體教學(xué)要結(jié)合板書,充分認(rèn)識到多媒體只是輔助教學(xué),很多理論公式的推導(dǎo)仍然需要板書才能表達(dá)的淋漓盡致;對于多媒體課件一定要避免照本宣科,避免原版教材的電子話,要根據(jù)教學(xué)的需要合理選擇內(nèi)容,課件還要能富裕變化,能吸引學(xué)生的興趣。其次,對于實(shí)驗(yàn)教學(xué),一定要增加綜合性試驗(yàn)的比例,讓學(xué)生在用軟件編程解決基本優(yōu)化模型(如線性規(guī)劃、靈敏的分析、運(yùn)輸問題等)的基礎(chǔ)上,能夠嘗試創(chuàng)新改進(jìn)算法,提高求解精度。最后,增加案例教學(xué),以實(shí)際生活中的案例為課題,引導(dǎo)學(xué)生建立運(yùn)籌優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型,并能編程求解,從而提高學(xué)生綜合能力以及創(chuàng)新能力。
3改革的成效
近年來我院嘗試對運(yùn)籌學(xué)課程體系改革,09年獲得徐州工程學(xué)院教研課題立項(xiàng)一項(xiàng);09年運(yùn)籌學(xué)精品課程也順利通過驗(yàn)收;在徐州工程學(xué)院09版人才培養(yǎng)方案中明確將信息與計算科學(xué)專業(yè)分為三個專業(yè)方向,運(yùn)籌學(xué)控制論方向便是其一;近年來院學(xué)生在美國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽、全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽、蘇北數(shù)學(xué)建模競賽中屢獲佳績。
4小結(jié)
以上就應(yīng)用型本科院校運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)教學(xué)體系改革中的問題、改革方法以及取得的成效做了簡要的陳述,希望得到更多同行的參與和討論 ,以便為運(yùn)籌學(xué)課程體系的改革,為培養(yǎng)高素質(zhì)、復(fù)合型、創(chuàng)新型人才努力。
(基金項(xiàng)目:江蘇省教育科學(xué)“十一五”規(guī)劃2009年度課題(169),徐州工程學(xué)院教研課題(YGJ0955))
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[關(guān)鍵詞]探索式教學(xué) 軍事運(yùn)籌學(xué) 問題引導(dǎo) 自主學(xué)習(xí) 教學(xué)效果
[中圖分類號] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437(2013)23-0112-02
筆者在教學(xué)中經(jīng)常遇到的一個突出問題就是,很多學(xué)員學(xué)習(xí)和掌握了很多數(shù)學(xué)工具,但面對現(xiàn)實(shí)問題卻束手無策,不知該如何入手分析。這在高度抽象的理論課程學(xué)習(xí)中尤其突出,也是軍事運(yùn)籌學(xué)教學(xué)中的一個教學(xué)難點(diǎn)問題。
經(jīng)過十余年數(shù)十次課堂教學(xué)的反復(fù)摸索,我們發(fā)現(xiàn)探索式學(xué)習(xí)可以較為有效地解決理論與實(shí)踐相脫離、工具和方法不兼容的問題。
一、探索式軍事運(yùn)籌學(xué)教學(xué)的適應(yīng)性基礎(chǔ)
探索式教學(xué)(Inquiry Teaching)是指學(xué)員在學(xué)習(xí)概念和原理時,教師只是給他們一些事例和問題,讓學(xué)員自己通過閱讀、觀察、實(shí)驗(yàn)、思考、討論等途徑去獨(dú)立探究,自行發(fā)現(xiàn)并掌握相應(yīng)的原理和結(jié)論的一種方法。
探索式軍事運(yùn)籌學(xué)教學(xué),就是教員拋出一個概略的想定場景,讓學(xué)員以自己既有的經(jīng)驗(yàn)去豐富和完善問題發(fā)生的環(huán)境和條件,教員通過引導(dǎo)課堂討論、辯論讓一個問題、現(xiàn)象的邊界逐漸清晰,讓影響問題、現(xiàn)象的主要因素逐漸凸顯出來,經(jīng)過不斷的肯定判斷、否定判斷,降解問題的分析難度和影響跨度,實(shí)現(xiàn)讓學(xué)員完全依靠自己的知識來解決問題,發(fā)現(xiàn)規(guī)律的一種教學(xué)方法。
基礎(chǔ)一:軍事運(yùn)籌問題來源于現(xiàn)實(shí),又服務(wù)于現(xiàn)實(shí),各種模型和方法在成為理論前都有一個逐漸探索的過程。軍事運(yùn)籌學(xué)成果都是這些探索成果的一個固化。正因?yàn)檐娛逻\(yùn)籌問題在源頭上都來自于客觀現(xiàn)實(shí)問題,很多問題都可以從學(xué)員能夠理解的領(lǐng)域里面,找到一個適用于實(shí)施教學(xué)的想定。這構(gòu)成了軍事運(yùn)籌學(xué)探索式教學(xué)法展開的基礎(chǔ)。
基礎(chǔ)二:軍事運(yùn)籌學(xué)問題的主要模型,都是可以逐漸分解的模型,具有采用還原論方法進(jìn)行分析的基礎(chǔ)。對于具有動態(tài)聯(lián)系的復(fù)雜問題,探索式教學(xué)可以采用從宏觀到微觀的觀察方法,定性地探索各種因素之間的制約影響關(guān)系,便于學(xué)員從哲學(xué)層面上認(rèn)識軍事運(yùn)籌問題,更有利于提升學(xué)員看問題的層次。
基礎(chǔ)三:軍事運(yùn)籌問題都是各級各類優(yōu)化問題,而優(yōu)化是一個“比較”的概念,這使得軍事運(yùn)籌問題可以不斷運(yùn)用比較的方法,不斷對學(xué)員進(jìn)行思考和發(fā)言的引導(dǎo),從而可以讓課堂探索活動貫穿于完整的教學(xué)過程之中。更為重要的是,讓學(xué)員養(yǎng)成比較方案、機(jī)制、效果優(yōu)劣的習(xí)慣,也正是軍事運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)培訓(xùn)目標(biāo)之一。
基礎(chǔ)四:探究式教學(xué)的載體與核心是問題,學(xué)習(xí)活動是圍繞問題展開的。探究式教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)是設(shè)定需要解答的問題,這是探究的起點(diǎn)。軍事運(yùn)籌學(xué)雖然包含的內(nèi)容有很多,但是各個部分相對獨(dú)立,內(nèi)在的聯(lián)系較少,這樣就確保了軍事運(yùn)籌學(xué)研究的問題既不會太大,也不會太小。不同的問題類型,其特點(diǎn)各不相同,需要結(jié)合所討論的問題,選用不同的教學(xué)方法。
二、探索式軍事運(yùn)籌教學(xué)實(shí)施
如果軍事運(yùn)籌學(xué)僅僅有實(shí)施探索式教學(xué)的基礎(chǔ),沒有恰當(dāng)?shù)恼n堂設(shè)計,依然不能有效地開展教學(xué)。這就需要從案例裁剪、問題引導(dǎo)、實(shí)施討論等方面提出一定的原則與方法,這樣才能夠確保教學(xué)的有效性。
(一)案例裁剪
案例裁剪,就是圍繞著有待探索的核心問題,將問題發(fā)生的環(huán)境、背景,恰當(dāng)?shù)孛枋龀鰜?。因?yàn)檐娛逻\(yùn)籌學(xué)屬于科學(xué)基礎(chǔ)理論,因此很多問題都存在著需要從現(xiàn)實(shí)中歸納現(xiàn)象的步驟。但是當(dāng)我們不知道未來的研究結(jié)果是什么的時候,剪裁案例很容易出現(xiàn)大小不恰當(dāng)?shù)膯栴}。
例如,在探討“蒙日問題”的時候,如果教員將問題描述得過于具體,學(xué)員的思路就會被引導(dǎo)到具體的數(shù)學(xué)計算上去,偏離我們希望他們能夠從方法學(xué)上考慮問題的初衷。如我們將問題描述得過于抽象,學(xué)員則會感覺到不知如何下手——世紀(jì)難題他們?nèi)绾文軌蛞幌伦泳驼业酱鸢福康侨绻虇T給出一個不帶參數(shù)的現(xiàn)實(shí)問題,問學(xué)員有沒有辦法來解決這個問題,學(xué)員通常在經(jīng)過幾次探索后,就很容易找到“試探法”這一解決問題的直觀手段,由此教員就可以很容易地引出“規(guī)范化”計算難題,這就為后面的教學(xué)奠定了問題牽引的基礎(chǔ)。
由此,我們得出的案例裁剪原則就是,如果要讓學(xué)員設(shè)計計算,就給出含具體參數(shù)的問題,如果不給出具體參數(shù),讓學(xué)員去尋找解決途徑,則可以引出方法問題的討論。
(二)問題引導(dǎo)
在探索式教學(xué)中,問題引導(dǎo)是一個教學(xué)難點(diǎn)。通常如果問題是歸納的,它需要完成正向推理;如果問題是演繹的,它需要逆向推理。那么如何才能夠引導(dǎo)學(xué)員走向正向歸納,或者是逆向推理呢?
對于歸納類的探索,一般的方法是,反復(fù)強(qiáng)調(diào)要?dú)w納出的結(jié)果。因?yàn)榇龤w納的結(jié)果目標(biāo)很明確,這樣就容易將學(xué)員的思考聚焦到核心問題上來。對于逆向推理類的探索,我們的問題一是問學(xué)員“怎么辦”?二是在學(xué)員提出了自己的方案后,教員根據(jù)問題的模型,推理給出學(xué)員所提方案的可能結(jié)果。在學(xué)員陷入具體問題不能自拔的時候,教員要進(jìn)行宏觀思考式的引導(dǎo),如此一來,學(xué)員就能夠被引導(dǎo)到邏輯推理上來,由此逐步解決問題。
(三)實(shí)施討論
討論是探索式軍事運(yùn)籌學(xué)教學(xué)實(shí)施中一個非常難以駕馭的教學(xué)環(huán)節(jié),它最大的挑戰(zhàn)在于學(xué)員的問題可能不聚焦。例如,在讓學(xué)員討論古代肉搏戰(zhàn)的作戰(zhàn)行為特點(diǎn)的時候,學(xué)員一開始并不能夠把握住什么是重點(diǎn)。盡管他們可能將打架與打仗進(jìn)行對比,但是如何看穿類似的行為現(xiàn)象,如何將過于復(fù)雜而難以分析的內(nèi)容從討論中剔除,就是一個大問題。
為此,我們采用的方式是,在學(xué)員們討論的時候,在我們認(rèn)為是核心要點(diǎn)的地方,加入提問,通過深入的提問,逐漸地讓問題聚焦。隨著“現(xiàn)象”到“問題”的轉(zhuǎn)變,學(xué)員會逐漸知道自己要討論什么,要觀察什么,要判斷什么,最終達(dá)到討論的目的。
三、 探索式軍事運(yùn)籌教學(xué)評價
在教學(xué)過程中,探索式教學(xué)法更強(qiáng)調(diào)學(xué)員在教學(xué)過程中的主體地位,這就要求教學(xué)評價重心從教員的授課技巧轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)員的學(xué)習(xí)效果。圍繞著教學(xué)評價的要點(diǎn),可采用的方法有隨堂聽課、問卷調(diào)查、學(xué)員座談會、成績檢查等。經(jīng)過對軍事運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)連續(xù)三年的考查,有以下這樣一些結(jié)果:
在課程教學(xué)過程中,通過教員學(xué)員的雙向互動,確實(shí)可以營造出一個民主、平等、和諧的課堂環(huán)境。經(jīng)過統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),平均每堂課回答問題和參加討論的學(xué)員比例可以達(dá)到總?cè)藬?shù)的60%。
學(xué)員更加大膽地提出問題和自主思考,自學(xué)習(xí)能力和積極性得到一定的提升。學(xué)員可以基本做到自主探究發(fā)現(xiàn)問題、自主尋找解決的方案和自主獲得科學(xué)技術(shù)結(jié)論。
相比于機(jī)械式的記憶和被動的接受,學(xué)員對通過自主探索獲得的知識,理解得更為透徹;不同程度的學(xué)員聽完課后都感到值得回味,可以在不同層次上舉一反三,進(jìn)而深化理解、正確應(yīng)用。
四、結(jié)束語
將探究式教學(xué)法應(yīng)用于軍事運(yùn)籌學(xué)教學(xué)實(shí)踐雖然已經(jīng)進(jìn)行過很多年的探索,也摸索出一些規(guī)律,但是在實(shí)踐教學(xué)中依然面臨著很多挑戰(zhàn),這些挑戰(zhàn)有來自教學(xué)內(nèi)容的,也有來自學(xué)員的。在采用探究式教學(xué)的課堂上,學(xué)員經(jīng)常會出乎教師意料地提出自己的意見和見解,有些問題相當(dāng)難以回答,因?yàn)樗粌H僅是具體的問題,很可能是來自于學(xué)員對事物的不同認(rèn)識。比如在對博弈論的討論中,有學(xué)員提出雖然他尊重禮尚往來規(guī)則,但是他本人只付出不要回報,由此提出禮尚往來不是普遍規(guī)律。面對這一問題,教員如果不能非常好地把握住博弈論中“平均統(tǒng)計意義”下的策略選擇原則,是難以回答的。
盡管探索式教學(xué)會大幅度地增加課堂掌控難度,增加教員課前準(zhǔn)備的難度,但是采用探索式教學(xué)法后學(xué)員在發(fā)現(xiàn)問題、分析認(rèn)識問題和解決問題的能力上有了大幅度提升,由此我們依然認(rèn)為采用探索式教學(xué)不僅值得而且富有成效。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
[1] 鐘啟泉.現(xiàn)代教育論發(fā)展[M].北京:教育科學(xué)出版社,1988.
[2] (美)布魯納著,邵瑞珍譯.教育過程[M].北京:文化教育出版社,1980.
[3] 毛學(xué)成.實(shí)施探究性教學(xué)的思考[J].試題與研究(新課程論壇),2011(11).
[4] 陳娟.運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)改革的思考[J].集美大學(xué)學(xué)報,2012(3).
Key words: Operational Research;optimization;interdisciplinary;expanding
中圖分類號:G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2017)13-0253-02
0 引言
從二十世紀(jì)三四十年代到如今,運(yùn)籌與優(yōu)化課程已經(jīng)經(jīng)歷了80多年的發(fā)展,并逐步成為一門系統(tǒng)的研究和解決實(shí)際問題的學(xué)科。它針對實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域的具體問題,廣泛應(yīng)用現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)知識和數(shù)學(xué)方法,發(fā)揮有限資源的最大效益,以此達(dá)到最優(yōu)的目標(biāo)。目前,運(yùn)籌學(xué)的研究成果已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、管理、交通運(yùn)輸、計算機(jī)通訊與網(wǎng)絡(luò)的各個領(lǐng)域。
80多年來,運(yùn)籌學(xué)學(xué)科中的新理論、新模型和新算法在解決實(shí)際問題的過程中不斷涌現(xiàn),研究的問題也變得越來越復(fù)雜,從線性問題發(fā)展到非線性問題,連續(xù)問題拓展到離散問題,確定性問題延伸到不確定性問題,運(yùn)籌學(xué)理論得到了不斷的發(fā)展和壯大。目前,運(yùn)籌學(xué)已經(jīng)囊括了數(shù)學(xué)規(guī)劃、組合優(yōu)化、隨機(jī)優(yōu)化、博弈論、管理科學(xué)、智能計算、金融工程和統(tǒng)計優(yōu)化等諸多分支。隨著科技日新月異的發(fā)展,運(yùn)籌學(xué)發(fā)展又呈現(xiàn)出與許多學(xué)科交叉發(fā)展的多元化趨勢[1],例如運(yùn)籌學(xué)與生命科學(xué)、網(wǎng)絡(luò)科學(xué)、管理科學(xué)的交叉。
運(yùn)籌與優(yōu)化課程的真正價值在于為各個領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用決策問題提供一套切實(shí)可行的解決方法,它求解問題方法可以概括為以下幾個階段[2]:①在實(shí)際問題中提取相關(guān)要素:決策變量、目標(biāo)和約束條件,將其表示成一個運(yùn)籌學(xué)問題,并建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。②根據(jù)①所建立數(shù)學(xué)模型的特點(diǎn),尋求合適的求解算法求出問題的最優(yōu)解或者滿意解;③若求解問題的規(guī)模較大,則需要編程實(shí)現(xiàn)算法,并對數(shù)值結(jié)果進(jìn)行分析;④判斷模型和解法的有效性,提出解決原始實(shí)際問題的方案。這些階段并不是相互獨(dú)立的,也決非依次進(jìn)行的[3]。
鑒于實(shí)際問題的跨學(xué)科交叉性,而利用運(yùn)籌學(xué)求解問題涉及到數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)理論知識和計算機(jī)編程仿真等多個階段。從目前我校運(yùn)籌與優(yōu)化課程教學(xué)模式來看,我們?nèi)匀煌A粼趥鹘y(tǒng)的課堂講授理論環(huán)節(jié),注重理論講授和公式推導(dǎo),缺乏與實(shí)際相結(jié)合,與上機(jī)實(shí)踐相結(jié)合的缺陷,從而忽視了對學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。為了培養(yǎng)學(xué)生利用系統(tǒng)的思想解決優(yōu)化問題的思維方式,提高學(xué)生動手能力,我們采用拓展化的教學(xué)模式,對運(yùn)籌與優(yōu)化課程教學(xué)改革提出幾點(diǎn)建議。
1 教學(xué)過程中注重優(yōu)化思想的滲透
運(yùn)籌與優(yōu)化課程的核心就是將所學(xué)習(xí)的優(yōu)化的思想和相關(guān)數(shù)學(xué)理論應(yīng)用于解決實(shí)際問題,運(yùn)籌學(xué)問題的求解包含了建模、設(shè)計算法和編程求解三部分。建模的過程就是利用數(shù)學(xué)的思想和語言去近似地刻畫實(shí)際問題,根據(jù)建立的數(shù)學(xué)模型設(shè)計合適的運(yùn)籌學(xué)算法,并用計算機(jī)完成求解。在學(xué)生利用運(yùn)籌學(xué)知識解決實(shí)際問題的過程實(shí)際上是數(shù)學(xué)認(rèn)識的過程,通過這個過程將運(yùn)籌學(xué)的知識結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為自己的數(shù)學(xué)認(rèn)識結(jié)構(gòu)。在這個過程中,我們不滿足于單純的只是理論的灌輸,重點(diǎn)在于對學(xué)生進(jìn)行“優(yōu)化”這一重要數(shù)學(xué)思想的滲透,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。其實(shí),優(yōu)化思想的滲透體現(xiàn)在日常授課的各個環(huán)節(jié)。
首先,在背景知識的講授中滲透優(yōu)化的思想。在介紹理論知識之前給學(xué)生先介?B一些數(shù)學(xué)背景,會極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如,在緒論中講授“運(yùn)籌帷幄”、“田忌賽馬”的典故,華羅庚燒水泡茶的統(tǒng)籌方法,在圖論中介紹哈密爾頓環(huán)游世界問題,哥尼斯堡七橋問題,路網(wǎng)連通規(guī)劃問題等等,這些實(shí)際問題相關(guān)的背景知識的介紹,都在一定程度上體現(xiàn)了處處優(yōu)化的思想。
其次,在概念和原理公式的講授中滲透優(yōu)化的思想[4]。運(yùn)籌學(xué)中很多原理性的內(nèi)容涉及到很多數(shù)學(xué)知識和公式推導(dǎo),學(xué)生學(xué)習(xí)起來普遍感覺難度很大。但是很多知識都是有一定的背景的,如果能注重實(shí)質(zhì),在講授中滲透優(yōu)化思想,就能達(dá)到更好的教學(xué)效果。例如,動態(tài)規(guī)劃理論中的概念較多,學(xué)生理解起來感覺相對繁瑣,我們可以在講授過程中結(jié)合設(shè)備更新的具體問題,從而引入多階段決策,階段,狀態(tài),狀態(tài)轉(zhuǎn)移等概念,避免了直接講授概念的枯燥性。
2 將課堂教學(xué)體系向橫向和縱向拓展
目前現(xiàn)行的運(yùn)籌與優(yōu)化課程的教學(xué)內(nèi)容由線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃、圖論五部分組成,教師在教學(xué)過程中注重基本概念的定義、定理的證明、算法的描述和解題技巧的介紹,唯獨(dú)忽視了與實(shí)際問題相結(jié)合。因此,我們教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)應(yīng)該轉(zhuǎn)移到如何結(jié)合實(shí)際問題建立數(shù)學(xué)模型,如何利用數(shù)學(xué)軟件完成模型的求解和分析上面,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動手能力,從而將教學(xué)內(nèi)容向橫向和縱向拓展。
教學(xué)內(nèi)容的橫向拓展是指在課堂教學(xué)中,在背景知識的引入中結(jié)合案例教學(xué),讓學(xué)生全程參與到教學(xué)討論中來,教師引入實(shí)際問題,學(xué)生主動參與到問題的定性研究,建模分析,定量計算和實(shí)踐檢驗(yàn)的過程中來,在師生互動的討論中找到解決問題的方法,總結(jié)相關(guān)的重要結(jié)論,讓學(xué)生逐步認(rèn)識到優(yōu)化思想存在于實(shí)際問題的方方面面,增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
由于現(xiàn)代優(yōu)化方法的求解與計算機(jī)學(xué)科緊密聯(lián)系,所以教學(xué)內(nèi)容的縱向拓展是指在課堂教學(xué)過程中增加最優(yōu)化計算軟件的使用方法的介紹,例如如何調(diào)用Matlab優(yōu)化工具箱函數(shù)求解數(shù)學(xué)規(guī)劃的最優(yōu)解,如何通過編寫Matlab程序設(shè)計算法來求解最優(yōu)解。同時,在介紹解析算法的同時,教師還可以為學(xué)生介紹一些只利用函數(shù)值信息來尋求優(yōu)化問題最優(yōu)解的直接搜索算法和現(xiàn)代優(yōu)化算法,以此來拓寬學(xué)生學(xué)習(xí)的知識面。
3 拓展第二課堂,遵循“知識+能力+素質(zhì)”協(xié)調(diào)發(fā)展的新理念
由于目前運(yùn)籌學(xué)課程的課時限制,教師在課堂上無法突出實(shí)踐教學(xué)能力的培養(yǎng),為了解決這個問題,我們計劃拓展第二課堂,在課下引入實(shí)踐環(huán)節(jié),將教學(xué)過程由課內(nèi)延伸到課外,一來可以加強(qiáng)學(xué)生對于基本理論和基本原理的理解掌握,二是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和動手能力。
第二課堂的執(zhí)行可以通過兩種途徑實(shí)現(xiàn)。一種是教師針對某一實(shí)際問題,要求學(xué)生以小組的形式課下設(shè)計解決方案,建立數(shù)學(xué)模型,設(shè)計算法,?程求解,學(xué)生在一起參與討論,撰寫論文。同時鼓勵學(xué)生積極參與數(shù)學(xué)建模競賽,提高動手能力。第二種是開設(shè)開放性實(shí)驗(yàn)課堂,為學(xué)生開設(shè)一些基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生運(yùn)用運(yùn)用Matlab軟件完成實(shí)際問題的求解。
4 將單一考核方式向多元化考核體系拓展
目前本專業(yè)的運(yùn)籌學(xué)課程普遍采取一次性期末考試來測評學(xué)生成績,這種考核方式在較短的時間內(nèi)更多考查的是學(xué)生的識記能力,解題能力和運(yùn)算能力;而與我們教學(xué)大綱中培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力與動手能力的初衷相去甚遠(yuǎn)。
因此,我們可以采用多元化的考核方法,實(shí)行全過程行程式的考核方式,最終的總評成績由建模論文實(shí)訓(xùn)成績、上機(jī)操作成績、課堂討論和平時作業(yè)等多部分組成,多種考核方式的綜合評定,有效地避免了學(xué)生應(yīng)試學(xué)習(xí)的心理,培養(yǎng)了學(xué)生解決實(shí)際問題和軟件應(yīng)用的能力。
關(guān)鍵詞:研究生課程教學(xué);教學(xué)模式;軍事運(yùn)籌學(xué)
中圖分類號:G643.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: 文章編號:1674-9324(2014)25-0212-02
研究生教育是大學(xué)本科教育后更高層次的研究型人才培養(yǎng)的階段,為國家現(xiàn)代化建設(shè)培養(yǎng)高素質(zhì)、高層次創(chuàng)造性人才。研究生教育的宗旨是培養(yǎng)研究生的研究能力[1]。在研究生教育的過程中,課程教學(xué)是培養(yǎng)高質(zhì)量研究生的重要教學(xué)環(huán)節(jié),在使研究生具有本學(xué)科堅實(shí)的理論基礎(chǔ)和寬廣專業(yè)知識方面起到不可或缺的作用。雖然不同的研究生課程在專業(yè)性、動態(tài)性和實(shí)踐性等方面具有不同的特點(diǎn),但研究生課程教學(xué)在如何幫助研究生掌握知識、轉(zhuǎn)化能力的方向上是一致的。研究生課程教學(xué)應(yīng)樹立教學(xué)與研究并重的理念,注重對于知識本質(zhì)和科學(xué)方法的揭示,課堂教學(xué)要能夠活躍學(xué)術(shù)交流氣氛,培養(yǎng)學(xué)術(shù)思維的創(chuàng)新能力。我們在研究生“軍事運(yùn)籌學(xué)”課程的教學(xué)過程中,基于教為主導(dǎo)、學(xué)為主體的教學(xué)思路,吸取國內(nèi)外研究生教學(xué)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)[2-4],從教學(xué)模式方面進(jìn)行了一些改革嘗試。本文就此作粗淺論述和介紹,以期拋磚引玉,進(jìn)一步改進(jìn)我們的研究生課程教學(xué)工作。
一、教為主導(dǎo)、學(xué)為主體的認(rèn)識
研究生“軍事運(yùn)籌學(xué)”課程是一門適用于系統(tǒng)工程專業(yè)、軍事運(yùn)籌學(xué)專業(yè)的研究生專業(yè)課,同時也是一門適用于其他工學(xué)專業(yè)研究生的選修課。和本科生專業(yè)課教學(xué)相比,它具有兩個明顯的區(qū)別。一是研究生的知識積累和學(xué)習(xí)能力都比較高,對新知識的理解和消化吸收快。另一個是來自各個不同專業(yè)的研究生同時選學(xué)這門課程,研究生的知識結(jié)構(gòu)有比較大的差異。這種“高層次”與“多元化”的特點(diǎn)對教學(xué)模式的選擇帶來了挑戰(zhàn)[5]。以前的“軍事運(yùn)籌學(xué)”研究生課程教學(xué)一般是以下模式:根據(jù)研究生的培養(yǎng)方案和計劃,選定教材;根據(jù)課程教學(xué)時數(shù)制定課程教學(xué)計劃;然后根據(jù)課時計劃逐次講授教材內(nèi)容,布置作業(yè);研究生通過復(fù)習(xí)和完成作業(yè)鞏固所學(xué)知識;教師講完教材內(nèi)容后進(jìn)行課程考試。課程考試的內(nèi)容基本不超出教師上課講授的內(nèi)容。研究生通過準(zhǔn)備考試系統(tǒng)鞏固所學(xué)課程知識。在這種教學(xué)模式中,教師也是起主導(dǎo)作用的,教什么、學(xué)什么都是由教師決定。它的主導(dǎo)作用僅僅是保證在課程教學(xué)中講完課程規(guī)定的主要內(nèi)容,以期研究生能夠掌握基本理論和方法。學(xué)為主體沒有在課程教學(xué)中得到充分的反映。它存在的主要問題有以下幾點(diǎn)。
1.為使學(xué)生更容易理解和接受教材知識,在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中教師精講教材內(nèi)容。這對研究生的課堂注意力要求較高且耗費(fèi)課時多,教師講課容易照本宣科。這種單向式灌輸容易使研究生被動地依賴?yán)蠋煱咽裁磫栴}都講清楚。學(xué)習(xí)方法和本科學(xué)習(xí)階段基本沒有根本差別,研究生學(xué)習(xí)的自主性不強(qiáng)。
2.由于教材的編寫和出版都需要一定的時間,教材的使用一般也會有一定的持續(xù)時間,僅僅根據(jù)教材組織教學(xué),教學(xué)內(nèi)容難以反映比較前沿的知識,與軍事運(yùn)籌學(xué)領(lǐng)域的新應(yīng)用研究也有一定距離。研究生不能根據(jù)自己需要研究問題的重點(diǎn)來學(xué)習(xí)相關(guān)的理論和方法,學(xué)習(xí)自覺性降低。
3.忽略了現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源非常豐富的優(yōu)勢,沒有通過研究生課后利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行學(xué)習(xí)研究來更有效地提高研究生的自習(xí)能力。解決這些問題的關(guān)鍵是根據(jù)教為主導(dǎo)、學(xué)為主體的教學(xué)思路進(jìn)行教學(xué)模式的改革。首先必須深化對教為主導(dǎo)、學(xué)為主體的認(rèn)識。教為主導(dǎo)不能僅僅表現(xiàn)為表層或淺層次的教師主導(dǎo)。根據(jù)研究生的培養(yǎng)方案和計劃選定教材、制定課程教學(xué)計劃、逐次根據(jù)課時計劃講授教材內(nèi)容這樣的主導(dǎo)是不完善的。主導(dǎo)的作用主要應(yīng)該體現(xiàn)在教師以各種方法和手段啟發(fā)研究生的創(chuàng)新思維,把創(chuàng)新能力培養(yǎng)貫穿于整個課程教學(xué)過程。學(xué)為主體也不僅解釋為研究生是學(xué)習(xí)這門課程知識的主體,而是從研究生的知識積累、學(xué)習(xí)能力和選修“軍事運(yùn)籌學(xué)”課程的目的等所體現(xiàn)的個性出發(fā),教學(xué)過程能為研究生學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)問題和獨(dú)立解決問題提供支持、幫助、刺激和鼓勵,從而在要求研究生掌握基礎(chǔ)理論知識的同時進(jìn)一步培養(yǎng)創(chuàng)新思維和研究能力。
二、教學(xué)模式的設(shè)計與實(shí)踐
基于教為主導(dǎo)、學(xué)為主體的教學(xué)思路,我們對“軍事運(yùn)籌學(xué)”課程的教學(xué)模式進(jìn)行了一定的改革,具體做法如下。
1.精心組織和拓展教學(xué)內(nèi)容,做好教學(xué)準(zhǔn)備。由于研究生有一定的知識積累和學(xué)習(xí)能力,而且研究生選修“軍事運(yùn)籌學(xué)”課程各人的目的也很明確,我們根據(jù)研究生的具體情況,精心組織和拓展教學(xué)內(nèi)容,根據(jù)需要確定不同的教學(xué)方式,建立教學(xué)內(nèi)容動態(tài)更新機(jī)制。在課程的第一次教學(xué)中,我們著重介紹軍事運(yùn)籌學(xué)的知識體系和學(xué)習(xí)本課程應(yīng)該掌握的基本理論和方法的范圍。我們給研究生介紹與教學(xué)內(nèi)容和教材相關(guān)的參考書、文獻(xiàn)資料和其他參考資料,明確指出教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)不僅限定在選定的教材內(nèi),而是通過學(xué)習(xí)教材和通過課后大量有針對性的閱讀我們介紹的參考書、文獻(xiàn)資料來掌握本課程知識,強(qiáng)化研究生學(xué)習(xí)的自主意識。教學(xué)內(nèi)容由理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和文獻(xiàn)研討三大部分構(gòu)成。理論教學(xué)是對課堂組織教學(xué)的內(nèi)容提供知識背景和方法論,已經(jīng)定論的知識主要給總結(jié)性的引導(dǎo)或思考,重點(diǎn)是提出進(jìn)一步研究的方向或者探索性的問題,培養(yǎng)研究生發(fā)現(xiàn)問題的能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要學(xué)習(xí)和掌握實(shí)用軟件,培養(yǎng)建立模型和求解模型的能力,提高理論結(jié)合實(shí)踐的應(yīng)用研究水平。文獻(xiàn)研討是選用公開發(fā)表的高水平學(xué)術(shù)論文進(jìn)行研討,了解和掌握前沿知識,凸顯專業(yè)領(lǐng)域研究的課程教學(xué)前瞻性。
2.創(chuàng)新組織形式,培養(yǎng)研究生自主學(xué)習(xí)能力。傳統(tǒng)的教學(xué)過程比較重視教師對知識的傳授能力。對擬定的教學(xué)內(nèi)容,教師要能夠從基本概念入手,深入淺出,層層展開知識點(diǎn)的聯(lián)系、重點(diǎn)和難點(diǎn),使得學(xué)生容易了解、熟悉和掌握教學(xué)內(nèi)容。對于難度很大的課程教學(xué)內(nèi)容,教師理應(yīng)這樣組織教學(xué)。但是,每課都這樣組織教學(xué),勢必需要很多的教學(xué)課時,也不利于研究生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。一方面,教師應(yīng)該精選重點(diǎn)的而且難度很大的課程教學(xué)內(nèi)容通過自己的講解,使研究生體會攻克學(xué)習(xí)難點(diǎn)的方法;另一方面,教師在組織教學(xué)過程中,應(yīng)該有意引導(dǎo)研究生思考教材內(nèi)容與本學(xué)科前沿性知識的聯(lián)系,用適當(dāng)?shù)闹骶€將這些知識統(tǒng)攝起來,變成整體知識,做到融會貫通。在組織形式上,要減少教師講課的時間,增加研究生報告的時間。每次講課或報告的內(nèi)容應(yīng)該著重在對于知識本質(zhì)和科學(xué)方法的揭示,融入批判性思維,能夠闡述背景性知識、問題性知識、過程性知識、方法性知識以及知識之間的關(guān)系。這樣的教學(xué)模式能夠給研究生充分展示運(yùn)用所學(xué)知識的機(jī)會,有利于研究生訓(xùn)練表達(dá)和應(yīng)用專業(yè)知識的基本能力,同時也使得教師能夠發(fā)現(xiàn)研究生在知識積累和應(yīng)用能力方面存在的薄弱環(huán)節(jié)。這樣的教學(xué)模式能夠?qū)崿F(xiàn)互動式教學(xué),通過師生互動、生生互動的作用促進(jìn)研究生的研究性學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)術(shù)思維的創(chuàng)新能力。這樣的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變了以教師為中心、以教材為中心、以課堂為中心的傳統(tǒng)觀念,倡導(dǎo)了教為主導(dǎo)、學(xué)為主體的教學(xué)理念。
3.重視任務(wù)設(shè)計,力求方法多樣化。給研究生布置作業(yè)和學(xué)習(xí)任務(wù)是使研究生鞏固和應(yīng)用所掌握知識、啟發(fā)和提高研究生的創(chuàng)新思維能力的重要手段。力求方法多樣化。根據(jù)課程教學(xué)實(shí)施計劃,應(yīng)該適時布置消化和鞏固基本理論和方法的作業(yè),作業(yè)面有一定的寬度和數(shù)量。鼓勵研究生從自己專業(yè)研究領(lǐng)域?qū)ふ覇栴},然后運(yùn)用所學(xué)課程知識進(jìn)行研究和提出創(chuàng)新點(diǎn),撰寫學(xué)術(shù)論文。
4.加強(qiáng)教學(xué)過程管理,改革教學(xué)考核方式。教師要加強(qiáng)對研究生自習(xí)的檢查力度,通過課堂討論、提問等方式提高研究生自習(xí)的意識,可采取預(yù)先布置任務(wù),實(shí)施教學(xué)時隨機(jī)抽取研究生課堂報告,然后集體討論的方式。這樣有助于提高教學(xué)效果。課程考核改變傳統(tǒng)的單一課程結(jié)束筆試為主的做法,采用多種形式考核。作業(yè)解答、實(shí)驗(yàn)報告、理論研究報告、課堂報告、課堂研討發(fā)言和課程結(jié)束筆試等都納入考核內(nèi)容,賦予權(quán)重后合成作為課程考核成績。
基于教為主導(dǎo)、學(xué)為主體的教學(xué)思路,在研究生課程教學(xué)中我們對教學(xué)模式的改革作了嘗試,能夠較好地培養(yǎng)研究生的研究能力。部分學(xué)員運(yùn)用軍事運(yùn)籌學(xué)的理論知識研究本專業(yè)的前瞻性問題,在課程小論文的基礎(chǔ)上撰寫學(xué)術(shù)論文,發(fā)表在核心刊物、EI和SCI收錄的源期刊上。這說明在研究生“軍事運(yùn)籌學(xué)”課程的教學(xué)實(shí)踐中取得了良好的效果。我們也應(yīng)該看到,雖然新的教學(xué)模式具有可操作性和現(xiàn)實(shí)意義,但是對教師的責(zé)任心、知識能力和教學(xué)過程管理能力也提出了更高的要求,需要我們更加努力地把研究生教學(xué)工作做得更好。
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[關(guān)鍵詞]探究式教學(xué)法 創(chuàng)新思維 教學(xué)實(shí)踐 效果評價
[中圖分類號] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437(2015)11-0041-03
現(xiàn)代教育教學(xué)不僅僅強(qiáng)調(diào)知識的掌握,更強(qiáng)調(diào)從知識傳授向能力培養(yǎng)的轉(zhuǎn)變,更重視從結(jié)果、結(jié)論的學(xué)習(xí)向獲得結(jié)果和結(jié)論的過程轉(zhuǎn)變,培養(yǎng)學(xué)員在面對未知問題的時候,可以通過所學(xué)方法過程去獨(dú)立地分析和解決這些問題,從而提升學(xué)員未來的科學(xué)技術(shù)適應(yīng)能力和社會適應(yīng)能力。學(xué)員從院校畢業(yè)后,不論是繼續(xù)深造還是崗位任職,所面臨的問題基本上都是陌生的、未知的問題,教科書不可能列舉工作中將要遇到的所有問題,不可能傳授所有的知識。因此,要讓學(xué)員有很好的適應(yīng)能力,必須強(qiáng)化學(xué)員對陌生和未知問題的分析、研究和解決能力。
然而,在對學(xué)員學(xué)習(xí)狀況的觀察和考核中我們發(fā)現(xiàn),學(xué)員深度分析問題的能力還需要進(jìn)一步強(qiáng)化。學(xué)員不能僅僅停留在淺層定量計算的層面上,面對各類問題,他們更需要究其發(fā)生發(fā)展的本源,要知其然,更要知其所以然。只有這樣,才能夠?qū)ΜF(xiàn)象進(jìn)行深度剖析,對知識進(jìn)行靈活運(yùn)用。
針對強(qiáng)化學(xué)員分析陌生問題和未知問題能力的教學(xué)改革需求,從2013年開始,課題組以軍事運(yùn)籌學(xué)課程為實(shí)踐對象,探索研究探究式教學(xué)方法。為此,針對課程教學(xué)內(nèi)容,我們設(shè)計讓學(xué)員通過閱讀、觀察、思考、討論等途徑去獨(dú)立探究問題,圍繞客觀現(xiàn)實(shí)場景想定,訓(xùn)練和引導(dǎo)學(xué)員切實(shí)體驗(yàn)“現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)―問題歸納―模型構(gòu)建―檢驗(yàn)驗(yàn)證―實(shí)踐應(yīng)用”的完整過程,從而提高學(xué)員深度分析未知問題、解決未知問題的能力和創(chuàng)新思維的能力。
一、探究式教學(xué)方法
美國教育學(xué)家杜威認(rèn)為:“思維起源于疑難”??茖W(xué)教育不僅要讓學(xué)生學(xué)量的知識,更重要的是要學(xué)習(xí)科學(xué)研究的過程或方法,完成對創(chuàng)新思維的訓(xùn)練。教育家施瓦布認(rèn)為,教師應(yīng)該用探索的方式展現(xiàn)科學(xué)知識,學(xué)生應(yīng)該用探索的方式學(xué)習(xí)科學(xué)內(nèi)容。認(rèn)知心理學(xué)家和教學(xué)改革家布魯納認(rèn)為“探索法就是學(xué)生依靠自身的力量去學(xué)習(xí)的方法,也可稱作發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)?!盵1]這些研究的一個共同觀點(diǎn)就是要求學(xué)員主動參與到教學(xué)過程活動之中。
教育界很多學(xué)者致力于探究式教學(xué)的研究與實(shí)踐。[2] [3] [4] [5]一般認(rèn)為探究式教學(xué)是指學(xué)員在學(xué)習(xí)概念和原理時,教師只是給他們一些事例和問題,讓學(xué)員自己通過閱讀、觀察、實(shí)驗(yàn)、思考、討論、聽講等途徑去獨(dú)立探究,自行發(fā)現(xiàn)并掌握相應(yīng)的原理和結(jié)論的一種方法。
軍事運(yùn)籌學(xué)探究式教學(xué)試驗(yàn)課堂,就是教師拋出一個較為概略的場景想定,讓學(xué)員以自己既有的經(jīng)驗(yàn)和已經(jīng)學(xué)習(xí)過的方法,去豐富和完善問題發(fā)生的環(huán)境和條件,挖掘事物認(rèn)識的方法基礎(chǔ),教師則是通過引導(dǎo)課堂討論,拋出一個個具有過程特征的強(qiáng)調(diào)思考性的問題;經(jīng)過批判和辯論讓問題、現(xiàn)象的邊界逐漸清晰,讓影響問題、現(xiàn)象的主要因素逐漸凸顯出來;經(jīng)過課堂上不斷的肯定判斷、否定判斷,降解問題的分析難度和影響跨度,最終讓學(xué)員完全依靠自己的知識和方法來解決問題、發(fā)現(xiàn)規(guī)律。[6]
二、探究式教學(xué)方法的實(shí)踐
(一)教學(xué)內(nèi)容的選取
探究式教學(xué)最重要的作用,是面對未知問題,打開發(fā)現(xiàn)和解決問題的窗口。受知識面,思維方式,以及既有概念的影響,并不是所有的教學(xué)內(nèi)容都適合于用探究式教學(xué)方法。通過探索實(shí)踐,我們發(fā)現(xiàn)選擇探究式教學(xué)方法的教學(xué)內(nèi)容,應(yīng)該遵循以下原則。
1.符合認(rèn)知規(guī)律,客觀上可討論。探究式教學(xué)方法適用于學(xué)習(xí)概念和原理,強(qiáng)調(diào)“探”和“究”的過程。軍事運(yùn)籌問題大多數(shù)來源于客觀現(xiàn)實(shí),又服務(wù)于現(xiàn)實(shí)實(shí)踐,通常各種模型和方法在形成理論前都有一個“去粗取精,去偽存真”的過程,軍事運(yùn)籌學(xué)成果正是這些探索成果的固化。而“去粗取精,去偽存真”的過程就非常適合于用探究式教學(xué)法在課堂上再現(xiàn)出來。每一步的探究過程,都體現(xiàn)了探索性、試探性,強(qiáng)調(diào)探索和研究的過程,用反復(fù)的剔除錯誤,來重現(xiàn)人類對于科學(xué)和技術(shù)問題的發(fā)現(xiàn)之旅。
2.符合學(xué)員的知識背景,主觀上能討論。一個客觀上可討論的問題,主觀上未必能夠討論。討論的話題,必須符合學(xué)員目前的學(xué)習(xí)認(rèn)知和知識背景。不同專業(yè)的學(xué)生,對不同的領(lǐng)域話題有優(yōu)長,選錯了背景,會讓問題或者是解決方案不容易聚焦,課堂難以操控。對于模型、算法和方法的學(xué)習(xí),通常都強(qiáng)調(diào)“怎么辦”和“為什么”,而探究的過程,則需要符合事物的認(rèn)知規(guī)律。問題的選擇應(yīng)該由淺入深,自上而下,先宏觀后微觀,先找大方向,再找小技巧??梢砸袁F(xiàn)象、問題或案例等作為切入點(diǎn)展開探究。不同的探究類型,其特點(diǎn)各不相同,需要結(jié)合要探究的目標(biāo)。尤其是所研究的問題,既不能太大,大到學(xué)員的經(jīng)驗(yàn)、智慧不足以分析的程度,又不能問題太小,小到問題本身不值得深入探討的程度。
(二)探究式教學(xué)方法探索
探究式教學(xué)方法的特點(diǎn)是:構(gòu)建開放討論的課堂氛圍,教師起引導(dǎo)的作用,要允許學(xué)員充分自由地發(fā)言,激發(fā)學(xué)員的好奇心和探究欲。如果沒有恰當(dāng)?shù)恼n堂設(shè)計,不能恰當(dāng)?shù)靥岢鲇行У膯栴},依然不能有效地開展教學(xué)。為此,這就需要教師從案例裁剪、問題引導(dǎo)、實(shí)施討論等方面提出一定的原則與方法,從而確保教學(xué)的有效性。
1.案例裁剪。案例裁剪,就是圍繞著有待探索的核心問題,將問題發(fā)生的環(huán)境、背景,恰當(dāng)?shù)孛枋龀鰜?。因?yàn)檐娛逻\(yùn)籌學(xué)屬于科學(xué)基礎(chǔ)理論,因此很多問題都存在著需要從現(xiàn)實(shí)中歸納現(xiàn)象的步驟。但是當(dāng)不知道未來的研究結(jié)果會是什么的時候,剪裁案例很容易出現(xiàn)大小不適當(dāng)?shù)膯栴}。
在實(shí)踐過程中,案例裁剪原則是:如果要讓學(xué)員設(shè)計計算,就給出含具體參數(shù)的問題;如果不給出具體參數(shù),讓學(xué)員去尋找解決途徑,則可以引出需要尋找方法方面的問題讓大家討論。
2.問題引導(dǎo)。在探究式教學(xué)中,問題引導(dǎo)是一個教學(xué)難點(diǎn)。通常如果問題是歸納的,需要完成正向推理;如果問題是演繹的,則需要逆向推理。教師需要找到各種“反?!辈拍懿粩嘁龑?dǎo)出新的問題。
對于歸納類的探索,一般的方法是:反復(fù)強(qiáng)調(diào)要?dú)w納出的結(jié)果。因?yàn)榇龤w納的結(jié)果目標(biāo)很明確,這樣就容易將學(xué)員的思考聚焦到核心問題上來。對于逆向推理類的探索,一是教師經(jīng)常問學(xué)員“怎么辦”,二是在學(xué)員提出了自己的方案后,教師根據(jù)問題的模型,推理給出學(xué)員所提方案的可能結(jié)果,將學(xué)員引導(dǎo)到邏輯推理上來,通過推理逐步解決問題。
3.實(shí)施討論。討論是探究式軍事運(yùn)籌學(xué)教學(xué)實(shí)施中一個感覺難以駕馭的教學(xué)環(huán)節(jié),它最大的挑戰(zhàn)在于學(xué)員的問題可能不聚焦。每個學(xué)員提出的觀點(diǎn)中有很少一部分是對的,但是大部分是不對的。如何實(shí)現(xiàn)經(jīng)過不斷的討論,讓正確的內(nèi)容逐漸沉淀下來,聚攏起來,是實(shí)施討論時需要關(guān)注的核心問題。通常的做法是,對正確的內(nèi)容先重復(fù),然后再明確加以肯定,并且將沉淀下來的正確答案,從整個問題中加以剝離,不再納入討論。
三、實(shí)踐效果分析
(一)評價指標(biāo)體系
探究式教學(xué)法在教學(xué)過程中,應(yīng)充分發(fā)揚(yáng)學(xué)員的探索精神,真正體現(xiàn)其主體作用,自始至終引導(dǎo)學(xué)員思考,啟動學(xué)員思維的閘門,提升思維強(qiáng)度,優(yōu)化思維效果,達(dá)成思維創(chuàng)新。探究式教學(xué)法更強(qiáng)調(diào)學(xué)員在教學(xué)過程中的主體地位,這就要求教學(xué)評價重心從教師的授課技巧轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)員的學(xué)習(xí)效果??梢詮娜蠓矫?2個指標(biāo)對教學(xué)效果進(jìn)行評價,其指標(biāo)體系如表1所示。
表1 探究式教學(xué)法評價指標(biāo)體系
(二)實(shí)施效果分析
對于教學(xué)實(shí)施效果的評價,可以依照教學(xué)評價的指標(biāo),采用隨堂聽課、問卷調(diào)查、學(xué)員座談會、成績檢查等方法進(jìn)行。經(jīng)過對軍事運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)過程的考查,我們得到這樣一些結(jié)果。
從課程的課堂實(shí)施過程看,在課堂教學(xué)過程中,通過教師學(xué)員的雙向互動,確實(shí)可以營造出一個民主、平等、和諧的課堂環(huán)境,課堂氛圍融洽,上課同時舉手回答問題的人多;學(xué)員會更加大膽地提出問題,自主思考,自學(xué)習(xí)能力和積極性得到一定的提升;允許他們提出自己的觀點(diǎn),可以激發(fā)學(xué)員提出非常有價值的新問題,這些問題更加有深度,教師本人經(jīng)常需要經(jīng)過深入的思考才能回答,教學(xué)相長效果明顯;學(xué)員的主動性增強(qiáng),有些學(xué)員會主動要求做論文和從事研究,有些沒有被選中在課堂宣講論文的學(xué)員會主動要求額外給予機(jī)會;學(xué)員聽完課后感到值得回味,可以在不同層次上舉一反三,進(jìn)而深化理解、正確應(yīng)用。
從教學(xué)考核和結(jié)果分析中我們發(fā)現(xiàn),相比于機(jī)械式的記憶和被動式接受型學(xué)習(xí),學(xué)員對通過自主探索獲得的知識掌握更牢固,對問題的理解更為透徹;對于分析設(shè)計類的問題,學(xué)員回答問題的思路體現(xiàn)了主動思考的過程,看待問題的視角呈現(xiàn)多樣化的特點(diǎn)。就考試成績來說,以往悶頭背知識點(diǎn)的學(xué)員成績不太高,而經(jīng)常與教師互動、主動思考的學(xué)員成績較好,考試成績與平時成績的一致性較好。
從學(xué)員的能力培養(yǎng)方面看,經(jīng)過訓(xùn)練,學(xué)員面對問題學(xué)會選擇先分析再計算,對于純計算問題,也會從習(xí)慣有標(biāo)準(zhǔn)答案、拿來就算的心理狀態(tài),轉(zhuǎn)變?yōu)橄确治隹尚行?,再根?jù)邊界條件給可能的答案,并且接受答案可能不唯一的結(jié)果;學(xué)員定量分析的思維得到強(qiáng)化,面對問題,初步地學(xué)會了從定性分析到定量計算的思考,養(yǎng)成了哪怕僅僅是粗略的估計也要給出計算的依據(jù)的習(xí)慣。
四、結(jié)束語
探究式教學(xué)法基于建構(gòu)主義理論,倡導(dǎo)的是“以學(xué)為主”的教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計模式,符合“以教師為主導(dǎo),以學(xué)生為主體”的現(xiàn)代教育需求。在思維的形成過程中全方位訓(xùn)練學(xué)員的能力,通過參與分析討論和承擔(dān)專題講解,可以鍛煉學(xué)員搜集資料的能力、分析問題的能力、表達(dá)能力、組織能力、與人合作的能力;在課后自主學(xué)習(xí)與討論的過程中,需要通過閱讀資料自主學(xué)習(xí),還需要自主去搜集資料,并與其他學(xué)員一起思考和討論,這可以訓(xùn)練學(xué)員的自主能力。
在經(jīng)過實(shí)踐后,課題組發(fā)現(xiàn)采用探究式教學(xué)法后,學(xué)員在發(fā)現(xiàn)問題、分析認(rèn)識問題和解決問題能力上得到大幅度提升,效果明顯。因此,我們認(rèn)為探究式教學(xué),不僅值得學(xué)習(xí)和研究,而且值得推廣。
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一、訴訟目的
為潛在的收益
將知識產(chǎn)權(quán)提到公司日程上來是一個充滿爭議的漫長的過程,沒有什么像它那樣容易引起激烈的糾紛。然而,幾乎在一夜之間,整個公司都認(rèn)識到了知識產(chǎn)權(quán)的重要性,這種認(rèn)識是一種潛在的利益,可以轉(zhuǎn)化為積極的。隨著產(chǎn)權(quán)糾紛的不斷,亟待解決的不斷出現(xiàn),這正是檢驗(yàn)的產(chǎn)權(quán)維護(hù)系統(tǒng)是否具有活力的絕佳機(jī)會。盡管有可能輸?shù)舢a(chǎn)權(quán)官司,但積累的經(jīng)驗(yàn)是企業(yè)的一筆長期財富。不過,這其中也包含著相當(dāng)高的隱含成本。
為分散對手的精力
在打知識產(chǎn)權(quán)官司的過程中,企業(yè)會把很多精力投入在糾紛上,而忽視了其他的一些事情,諸如創(chuàng)新發(fā)明、客戶服務(wù)和新產(chǎn)品上市等,那些直接參與訴訟官司的人員感覺打這種官司會使人筋疲力盡,心血耗盡。企業(yè)中最優(yōu)秀的法律顧問都被派去處理長期的產(chǎn)權(quán)糾紛,他們就喪失了為企業(yè)未來的知識產(chǎn)權(quán)壟斷地位打天下的機(jī)會。為了要打贏官司必須有足夠的證據(jù),那些技術(shù)人員們不得不放下手頭的工作去全力搜集各種法庭上用于作證的數(shù)據(jù)資料,而將要出庭作證的業(yè)務(wù)經(jīng)理們則要仔細(xì)地準(zhǔn)備上庭的證詞等事項(xiàng)……經(jīng)歷一個知識產(chǎn)權(quán)的訴訟過程就要耗費(fèi)這么多的人力,使得競爭對手根本不能安心于本職工作,為企業(yè)創(chuàng)造真正的商業(yè)價值。
為轉(zhuǎn)移對手注意力
當(dāng)你正在跟一個知名的競爭者爭奪知識產(chǎn)權(quán)時,其他競爭對手可能會乘虛而入,而你卻全然不知。正當(dāng)你以為自己贏得了一場官司時,某個不知名的商界新貴可能早就瞅準(zhǔn)了機(jī)會準(zhǔn)備將你打垮。好好利用,這不失為一個上好的計策,如果你的主要競爭對手正忙于在法庭上解決糾紛,你可以抓住時機(jī),利用他們的疏忽來給自己制造一個新的機(jī)會。
為公司聲譽(yù)的免費(fèi)宣揚(yáng)
知識產(chǎn)權(quán)訴訟案件是媒體比較感興趣而爭相報道的焦點(diǎn),這也許正是一個公司想要的,在某種情況下,一家公司可能希望給公眾留下一個堅決維護(hù)其權(quán)利的形象,乘機(jī)也可以對公司的產(chǎn)品進(jìn)行一番宣揚(yáng),很多默默無聞的小公司,能因?yàn)橐粓鲈V訟,巧妙地利用媒體紛紛揚(yáng)揚(yáng)的報道,而一舉成名,其新產(chǎn)品也得到迅速推廣。媒體的報道成了免費(fèi)的廣告,這樣一場訴訟是大多數(shù)企業(yè)斗愿意參與的,他們看重的是訴訟過程,對于結(jié)果反而不怎么在意了。
二、訴訟策略
知識產(chǎn)權(quán)訴訟中的運(yùn)籌學(xué)
收益成本以及運(yùn)籌學(xué)的其他相關(guān)的定量分析技術(shù)可以用來對訴訟方案,就像其他投資一樣,進(jìn)行分析,通過逐個列出各種可能的結(jié)果,找出這些結(jié)果之間的相互關(guān)系以及各個結(jié)果發(fā)生的概率,對這些結(jié)果的成本和時間安排進(jìn)行估算,并對各個結(jié)果可能帶來的收益進(jìn)行預(yù)測。這一基本要求人們對不同方案內(nèi)進(jìn)行選擇時,必須全面考慮各個方案,并重點(diǎn)分析各個方案能帶來的純收益,這就為對各種可能的訴訟方案進(jìn)行客觀的定量比較提供了基礎(chǔ),從而能夠更好的對訴訟加以控制,獲得更好的結(jié)果。
那么像其他投資計劃和運(yùn)營方案一樣, 也可以對知識產(chǎn)權(quán)訴訟進(jìn)行分析,運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)和系統(tǒng)分析的定量技術(shù),再加上專利法方面的專門知識,十分有助于正確地作出有關(guān)知識產(chǎn)權(quán)訴訟的決定。通過結(jié)合運(yùn)籌學(xué)和專業(yè)知識,可以避免簡單地將有關(guān)訴訟的決定權(quán)讓給訴訟律師,更好地控制他們,使他們對自己更有價值,決不能一旦作出起訴的決定,就退居二線,等著支付律師費(fèi)用。
對訴訟遲延的定量分析
在對知識產(chǎn)權(quán)訴訟決策的收益成本分析中,可以采取與用于其他大多數(shù)投資計劃進(jìn)行分析的方式不同的方式來時間的價值,在大多數(shù)情況下,經(jīng)常通過用將來的支出或收入乘以一個時間折扣率,來獲得其現(xiàn)值,即將來的一塊錢比現(xiàn)在的一塊錢便宜,其折扣率等于從相關(guān)的一方借貸的利率,或者等于把其投入別的項(xiàng)目中時所獲得的利潤率,對于訴訟遲延本身可能就是目的之一。比如一方可能會通過訴另一方侵權(quán),把另一方將與自己機(jī)的產(chǎn)品構(gòu)成競爭的產(chǎn)品投入市場的時間遲到侵權(quán)訴訟結(jié)束。
先捏軟柿子
如果一個專利權(quán)人計劃對多個侵權(quán)者提出訴訟,最好先訴最弱的哪個,這樣可以建立相關(guān)專利是有效的并且具有法律約束里的先例,從而使繼續(xù)訴較強(qiáng)的侵權(quán)者的風(fēng)險有一定程度的減小。另一個策略是,在通過達(dá)成許可協(xié)議進(jìn)行和解時,許可費(fèi)用最好比被告成功抗辯的花費(fèi)低,這樣被告樂于和解,而原告不費(fèi)吹灰之力就可以獲得收益,并且還能避免冒專利被判定無效之險。
關(guān)鍵詞:PBL教學(xué)模式;素質(zhì)要求;流程圖
作者簡介:于瑛英(1979-),女,山東青島人,北京信息科技大學(xué)信息管理學(xué)院,講師;蔣洪偉(1972-),男,遼寧沈陽人,北京信息科技大學(xué)信息管理學(xué)院,副教授。(北京 100192)
基金項(xiàng)目:本文系北京信息科技大學(xué)2011年度課程建設(shè)項(xiàng)目的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)28-0068-03
隨著教學(xué)改革的不斷深入,學(xué)生在教學(xué)活動中的主體地位得以確立。不少學(xué)者提出學(xué)生應(yīng)該是教學(xué)活動的中心,一切教學(xué)要素都應(yīng)圍繞學(xué)生展開。而PBL(Problem-Based Learning)正是一種以問題為導(dǎo)向的教學(xué)模式,基于現(xiàn)實(shí)世界的以學(xué)生為中心的教育方式,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動參與,通過激發(fā)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題,進(jìn)而提高其綜合能力。鑒于其積極作用,國內(nèi)很多教師推崇并推廣PBL教學(xué)模式,但是當(dāng)前國內(nèi)環(huán)境尚不具備完全實(shí)施PBL的教學(xué)條件,因此本文在深入分析實(shí)施PBL教學(xué)模式對教師及學(xué)生素質(zhì)要求的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了體現(xiàn)教師及學(xué)生素質(zhì)要求的PBL教學(xué)模式流程圖。
一、PBL教學(xué)模式及其應(yīng)用現(xiàn)狀
PBL創(chuàng)始人巴羅斯(Barrows)及其同事克爾森(kellson)做了如下定義:[1]PBL既是一種課程又是一種學(xué)習(xí)方式,作為課程,通過解決精心設(shè)計的問題激發(fā)學(xué)習(xí)者獲取關(guān)鍵知識,掌握解決問題的技能和自主學(xué)習(xí)的策略;作為學(xué)習(xí)方式,通過系統(tǒng)方法的運(yùn)用幫助學(xué)習(xí)者解決現(xiàn)實(shí)工作中遇到的難題。
PBL的思想和方法已得到廣泛的認(rèn)同。趙海濤等[2]從假設(shè)范式、教師角色和學(xué)生角色等各個角度將PBL模式與傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行了對比,表明PBL模式更能夠培養(yǎng)學(xué)生能力。Neville[3]認(rèn)為PBL不僅能夠幫助學(xué)生獲取和組織知識,還能發(fā)展學(xué)生的溝通交流技能、團(tuán)隊(duì)合作技能、問題解決技能、自主學(xué)習(xí)技能、信息共享技能以及認(rèn)識個人優(yōu)勢與不足的能力;另一些研究側(cè)重對PBL教學(xué)模式工作流程的分析,從而引發(fā)人們對PBL應(yīng)用的進(jìn)一步思考。Stokes等[4]的實(shí)驗(yàn)研究表明,PBL產(chǎn)生的群體歸屬感更能維持其學(xué)習(xí)和研究,是一種強(qiáng)有力的學(xué)習(xí)動機(jī),在PBL教學(xué)模式中學(xué)生可以更加積極、獨(dú)立地開展學(xué)習(xí)。Rao[5]等和Trevena[6]等也認(rèn)為,學(xué)生越積極參與到學(xué)習(xí)過程中,實(shí)現(xiàn)預(yù)期學(xué)習(xí)效果的可能性越大。Margetson[7]認(rèn)為PBL教學(xué)模式能夠鍛煉學(xué)生的計劃和組織能力,發(fā)展學(xué)生的自主創(chuàng)造能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、辯證思考能力以及信息管理能力,促進(jìn)深度學(xué)習(xí)。
實(shí)施PBL教學(xué)模式固然具有上述的積極作用,然而爭議也同樣存在。丁曉蔚[8]分析了PBL的教育價值,并且從“產(chǎn)出”、“效率”等角度對實(shí)施PBL教學(xué)模式的批評進(jìn)行了總結(jié)闡述:學(xué)生所學(xué)知識缺乏系統(tǒng)性和條理性,為今后社會成員的綜合素質(zhì)的提高埋下隱患;教學(xué)條件的不完備導(dǎo)致學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)不牢固,使得PBL教學(xué)模式的“產(chǎn)出”效果受到質(zhì)疑;實(shí)施PBL的學(xué)校將投入大量教學(xué)設(shè)備、足夠的教學(xué)空間和師資力量,而往往得到高投入低產(chǎn)出的結(jié)果。此外,與常規(guī)教學(xué)模式相比,PBL教學(xué)對象(學(xué)生)的素質(zhì)不同以及教師素質(zhì)的差異必然會對教學(xué)效果產(chǎn)生更大影響。
北京信息科技大學(xué)信息管理學(xué)院(以下簡稱“我院”)教學(xué)團(tuán)隊(duì)基于多年P(guān)BL教學(xué)模式的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),一致認(rèn)為上述所反映的教學(xué)問題不同程度地客觀存在,但是并不能夠否定PBL教學(xué)模式的積極意義,而是恰恰說明其對教師及學(xué)生的素質(zhì)要求很高。與此同時,只有當(dāng)教師及學(xué)生基本具備了實(shí)施PBL教學(xué)模式的自身?xiàng)l件,PBL教學(xué)模式才能得到有效開展,因此本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐著重剖析PBL教學(xué)模式對教師及學(xué)生的素質(zhì)要求。
二、PBL教學(xué)模式對教師及學(xué)生的素質(zhì)要求
1.PBL教學(xué)模式對教師的素質(zhì)要求
(1)教師需要具備先進(jìn)的教學(xué)理念。PBL教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生建構(gòu)知識、發(fā)現(xiàn)知識、轉(zhuǎn)變知識以及擴(kuò)展知識的過程,而教師只是創(chuàng)造某種環(huán)境,并在其中發(fā)揮啟發(fā)激勵作用、輔助指導(dǎo)作用與合作促進(jìn)作用。首先,教師并非直接傳授學(xué)生知識,而是通過激發(fā)、創(chuàng)造并維持一種和諧的學(xué)習(xí)氛圍,使團(tuán)隊(duì)的每名成員都能毫無顧忌地共享經(jīng)驗(yàn)和觀點(diǎn)。在教學(xué)實(shí)踐中,教師通過適當(dāng)質(zhì)疑,向?qū)W生展現(xiàn)專家的思維過程和策略,加以啟發(fā)引導(dǎo)。其次,為充分發(fā)揮輔助指導(dǎo)作用,教師應(yīng)貫徹多學(xué)科交叉融合的教學(xué)理念,深度與廣度并重,并且提倡創(chuàng)新思維,以承擔(dān)起為學(xué)生提供選擇、管理、組織和加工知識的引導(dǎo)者和幫助者的責(zé)任。最后,教師應(yīng)具備人文教育的理念,將團(tuán)隊(duì)合作視為PBL教學(xué)模式中解決問題的重要因素之一。教師與學(xué)生之間應(yīng)是一種相互合作、相互促進(jìn)的學(xué)習(xí)研究共同體。
(2)教師需要具備較高的職業(yè)素質(zhì)。PBL教學(xué)模式要求教師具有較高的職業(yè)素質(zhì),具體體現(xiàn)在需要具備高度的責(zé)任意識上。只有具備了高度的責(zé)任感,教師才能主動完善自我人格、堅定教育信念,在旁邊持續(xù)進(jìn)行觀察,以確保所有的學(xué)生都參與到活動中,鼓勵并幫助學(xué)生反思他們當(dāng)前的學(xué)習(xí)體驗(yàn),保證學(xué)習(xí)過程的正常推進(jìn),避免因選擇PBL教學(xué)模式而導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)知識缺乏系統(tǒng)性和完整性。
(3)教師需要具備扎實(shí)廣博的學(xué)科知識。教師需要持續(xù)主動地學(xué)習(xí),掌握科學(xué)與人文兩方面的基礎(chǔ)知識,具備專業(yè)知識,具備較高的認(rèn)知心理學(xué)、教育心理學(xué)、思維心理學(xué)以及行為科學(xué)知識,不斷提升自身的教學(xué)技能,具備一定的應(yīng)變能力,將先進(jìn)的教學(xué)理念付諸實(shí)施,幫助學(xué)生確定并完成好所要研究的問題。具體而言,教師必須熟練掌握教學(xué)內(nèi)容,收集與教學(xué)主題相關(guān)的資料或視頻,進(jìn)而編寫PBL教案,設(shè)置教學(xué)情境并且設(shè)計相應(yīng)問題,思考課堂討論中實(shí)時出現(xiàn)的各類狀況(包括專業(yè)和非專業(yè)問題),保障討論順利進(jìn)行。
(4)教師需要具備駕馭教學(xué)的能力。在PBL教學(xué)模式中,教師是課堂活動的策劃者、組織者、引導(dǎo)者和評價者,教師應(yīng)學(xué)會以合作伙伴的身份駕馭、引導(dǎo)整個教學(xué)過程。Moust[9]從教師輔導(dǎo)過程中的典型行為,即以學(xué)科知識、權(quán)威、學(xué)業(yè)成就、合作、“角色和諧”以及“認(rèn)知和諧”的視角,分析了“教師輔導(dǎo)小組成效”的影響因素,回答了教師如何有效指導(dǎo)的問題。研究表明,教師不僅是“學(xué)科專家”,還要是“交際專家”。此外,教師輔導(dǎo)小組的高成效將降低學(xué)生的焦慮程度并且獲得較高的喚醒程度,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)和效能感,利于學(xué)生花費(fèi)較少的自主學(xué)習(xí)時間也能取得相同的學(xué)業(yè)成就。[10]
總而言之,在PBL教學(xué)模式中,教師既要熟練掌握所授課程內(nèi)容,還應(yīng)掌握課程相關(guān)專業(yè)知識,具備提出問題、解決問題以及靈活運(yùn)用知識的能力,具備嚴(yán)密的邏輯思維能力,善于調(diào)動學(xué)生積極性。如果教師對PBL的理解不到位,或者對學(xué)科知識的掌握程度不夠扎實(shí)廣博,不能站在足夠高的角度從整體上給予學(xué)生正確的引導(dǎo),最終將難以達(dá)到PBL教學(xué)模式的應(yīng)用要求和實(shí)施效果。
2.PBL教學(xué)模式對學(xué)生的素質(zhì)要求
(1)學(xué)生需要具備自主學(xué)習(xí)的能力。PBL教學(xué)模式需要學(xué)生積極參與、自主學(xué)習(xí)并且善于自我調(diào)節(jié),從而使得學(xué)習(xí)成為一個積極的過程,一個發(fā)現(xiàn)的行動。小組分工后,學(xué)生需要通過自我激勵、設(shè)置學(xué)習(xí)目標(biāo)、從事獨(dú)立研究、進(jìn)行自我引導(dǎo)式的學(xué)習(xí),將新建構(gòu)的知識應(yīng)用到復(fù)雜的問題解決之中,持續(xù)監(jiān)控并反思解決問題的過程。
(2)學(xué)生需要具備勇于創(chuàng)新的能力。PBL教學(xué)模式摒棄急功近利的短視行為,注重學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),提倡學(xué)生在自己分析、解決問題的過程中培養(yǎng)創(chuàng)新思維。PBL教學(xué)模式以問題作為學(xué)習(xí)的驅(qū)動力,整個教學(xué)環(huán)境和氛圍相當(dāng)民主,教師鼓勵學(xué)生質(zhì)疑問難,而學(xué)生主動提出問題,并在教師的引導(dǎo)和幫助下,通過團(tuán)隊(duì)合作、共同努力解決問題。在解決問題的整個過程中,學(xué)生可以充分發(fā)揮自己的創(chuàng)造性,提出自己對問題解決的建議、方案并進(jìn)行論證。
(3)學(xué)生需要具備查閱文獻(xiàn)的能力。PBL教學(xué)模式的問題設(shè)計大多是開放性的,沒有現(xiàn)成的答案,在立足本章節(jié)重點(diǎn)的同時,往往要超出相關(guān)章節(jié)的知識范圍。這樣有助于學(xué)生思維的發(fā)散,同時也增加了知識量的儲備。為了解決問題,學(xué)生必然會熟讀教材的相關(guān)章節(jié),并查閱與問題有關(guān)的書籍和文獻(xiàn),尋找到相關(guān)的信息,把它提取出來,用于解決問題。因此學(xué)生的信息素質(zhì)就顯得尤為關(guān)鍵,即學(xué)生應(yīng)掌握運(yùn)用信息工具、獲取信息、處理信息、創(chuàng)造信息以及表達(dá)信息的能力。
(4)學(xué)生需要具備交流協(xié)作的能力。PBL教學(xué)模式的問題比較復(fù)雜,需要學(xué)生之間有效合作、共同解決,因此可顯著提高學(xué)生有效交往的技能,達(dá)到交流溝通、對話討論、協(xié)商一致、維持調(diào)節(jié)以及解決沖突的目的。而學(xué)生也只有具備交流協(xié)作的能力,在學(xué)習(xí)過程中才能積極主動地參與小組活動,與團(tuán)隊(duì)成員相互依賴、共擔(dān)責(zé)任,相互交流想法,展開良性互動,最終齊心協(xié)力、高效完成任務(wù)。
總而言之,PBL教學(xué)模式需要學(xué)生主動配合,結(jié)合問題去查閱大量的文獻(xiàn)資料,并積極與其它同學(xué)交流溝通,同心協(xié)力得出結(jié)論。這樣的學(xué)習(xí),花在前期準(zhǔn)備工作上的時間精力遠(yuǎn)超過普通的課堂學(xué)習(xí),因此需要學(xué)生們有主動學(xué)習(xí)的自覺性,并且要有進(jìn)行分工合作的能力,否則很難達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果和教學(xué)目的,而PBL教學(xué)模式的一切努力將最終提升學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。一方面,學(xué)生所面臨的問題與實(shí)際工作相關(guān),為學(xué)生提供了一個運(yùn)用所學(xué)知識的“虛擬”平臺,提高了學(xué)生的實(shí)踐操作能力,縮短了知識與應(yīng)用之間的差距;另一方面,在教學(xué)過程中,學(xué)生承擔(dān)著研究者的角色,針對所涉及的問題,多角度看待事物,查閱文獻(xiàn)和資料,并且在學(xué)習(xí)過程中注重方式方法的合理運(yùn)用,將問題有效分拆,全員參與,培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,為今后學(xué)習(xí)工作中能夠輕松化解更為復(fù)雜的問題打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。
綜上所述,在PBL的教學(xué)模式中教師起著主導(dǎo)作用,是教學(xué)活動的設(shè)計者以及指導(dǎo)者,但并非教學(xué)活動的中心;而作為教學(xué)活動的主體,學(xué)生自主、健康、充分的發(fā)展應(yīng)成為教學(xué)活動的核心,學(xué)生開放性的自主活動應(yīng)作為達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的主線,但也需要充分重視學(xué)生的個體差異性以及教師主導(dǎo)作用的影響。因此本文對教師及學(xué)生的素質(zhì)要求進(jìn)行剖析有助于PBL教學(xué)模式在國內(nèi)的有效推廣及應(yīng)用,具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
三、體現(xiàn)教師及學(xué)生素質(zhì)要求的PBL教學(xué)模式流程圖
經(jīng)過我院教學(xué)團(tuán)隊(duì)多年的實(shí)踐證明:當(dāng)前國內(nèi)教學(xué)完全沿用PBL的國外模式難以獲得理想的效果。本文結(jié)合我院PBL教學(xué)模式的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),在充分評估各教學(xué)要素的基礎(chǔ)上,創(chuàng)造性地將教師與學(xué)生素質(zhì)研究分析引入PBL教學(xué)模式的實(shí)踐改革,以期教師主導(dǎo)作用和學(xué)生主體作用得到最大的體現(xiàn),避免完全沿用國外PBL教學(xué)模式所產(chǎn)生的弊端。下面以運(yùn)籌學(xué)課程為例,采取實(shí)證分析,展現(xiàn)研究成果。
運(yùn)籌學(xué)課程與實(shí)踐的聯(lián)系極其緊密,在運(yùn)籌學(xué)課程中引入PBL教學(xué)模式,可以將基礎(chǔ)學(xué)科與運(yùn)籌學(xué)課程的知識點(diǎn)相互融會貫通于真實(shí)的案例,使各學(xué)科相互滲透,培養(yǎng)學(xué)生以案例解析為中心的發(fā)散思維和橫向思維。目前,運(yùn)籌學(xué)中較多地講授了一些求解問題的方法,但是這些方法并不能夠直接應(yīng)用到實(shí)際問題中,因?yàn)閷?shí)際問題往往并不像課程中的模型那樣有著完備的假設(shè)條件。因此我院運(yùn)籌學(xué)團(tuán)隊(duì)致力于研究教學(xué)過程中教師主導(dǎo)作用和學(xué)生主體作用如何最大程度得以發(fā)揮,以及如何在現(xiàn)有的教學(xué)環(huán)境中培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、抽象出實(shí)際問題并利用所學(xué)知識進(jìn)行求解的過程。本文以運(yùn)籌學(xué)的網(wǎng)絡(luò)計劃這一章為例,構(gòu)建了體現(xiàn)教師及學(xué)生素質(zhì)要求的PBL教學(xué)模式流程圖(見圖1),演繹了實(shí)證研究的結(jié)果,極具可操作性。在運(yùn)籌學(xué)的網(wǎng)絡(luò)計劃這一章中,主要介紹如何繪制網(wǎng)絡(luò)圖,計算時間參數(shù),找出關(guān)鍵路線以及優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)計劃。其中,基礎(chǔ)工作就是在給出工序及其邏輯關(guān)系的情況下繪制網(wǎng)絡(luò)圖和計算時間參數(shù)。而在實(shí)際中如何理清各個工序的邏輯關(guān)系,畫出網(wǎng)絡(luò)圖則最為重要,因?yàn)樵趯?shí)際工作中沒有人會給出現(xiàn)成的邏輯關(guān)系讓工作者去繪制網(wǎng)絡(luò)圖。鑒于當(dāng)前的狀態(tài)難以完全照搬國外的PBL教學(xué)模式,因此在運(yùn)籌學(xué)的講授中,我們會充分分析教學(xué)實(shí)踐的各環(huán)節(jié)對教師及學(xué)生素質(zhì)的不同要求,及時發(fā)現(xiàn)教學(xué)短板,對教學(xué)方式加以評估修正,以期教師主導(dǎo)作用與學(xué)生主體作用相結(jié)合。通過基于教師及學(xué)生素質(zhì)研究的PBL教學(xué)模式,在教師有針對性地講授理論部分的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)、分組討論完成應(yīng)用部分的工作,懂得在實(shí)際中如何應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)計劃知識,將理論與應(yīng)用的學(xué)習(xí)充分結(jié)合,以加深學(xué)生的理解,從而高效率地實(shí)現(xiàn)本章整體的教學(xué)目標(biāo)。
四、小結(jié)
是否具備開展PBL教學(xué)模式的素質(zhì)要求,對于能否實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)意義重大,因此本文分析了PBL教學(xué)模式對教師及學(xué)生不同的素質(zhì)要求,提出教師應(yīng)該具有先進(jìn)的教學(xué)理念、較高的職業(yè)素質(zhì)、扎實(shí)廣博的學(xué)科知識以及駕馭教學(xué)的能力;學(xué)生應(yīng)具有自主學(xué)習(xí)的能力、勇于創(chuàng)新的能力、查閱文獻(xiàn)的能力以及交流協(xié)作的能力,以期在最大程度上發(fā)揮PBL教學(xué)模式的優(yōu)勢,全面提升學(xué)生的綜合素質(zhì)與解決實(shí)際問題的能力。
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