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【关键词】独立院校;运筹学;教学模式;教学改革
独立院校作为适应新时代的产物,以培养具有创新意识和实践能力的高素质应用型人才为办学目标。独立院校的学生有自己的特点,比如:学生个性比较强,表现力和交往能力优势突出,但存在基础较薄弱、知识系统性较差等。独立院校当下都面临着从母体学校模式中分离,走出适应自身的内涵式发展道路,至此教育教学改革尤为重要。
运筹学是多学科的综合性学科,是最早形成的一门软学科。它广泛应用现有科学技术知识和数学方法,解决实际中提出的专门问题,并为决策者选择最优策略提供定量依据,应用性极强。通过此门课程的教学,可以培养学生的理论分析、实践创新、团队协作、计算机操作能力等,这与现代化管理需要和独立院校的人才培养目标完全契合。
1 独立院校运筹学教学中存在的问题
1.1 理论教学推进困难,学生对课程缺乏兴趣
运筹学属于数学的范畴,章节不乏理论推导,这就不仅要求学生有一定的数学基础知识,而且有一定的逻辑思维能力。独立院校的学生正是缺乏这些方面的知识和能力,造成了一些学生上理论课没精神,对老师讲的内容提不起兴趣,进而自信力缺失,恶性循环。
1.2 教学内容选择不当,教学方法单一
《国家中长期教育改革与发展纲要》里明确指出教育工作者要因材施教,而目前编写成熟的运筹学方面的教材大多是针对一、二本院校学生,对于独立院校不适用。通常我们的做法是从现有教材中选择部分章节进行教学,这就存在选择内容难度是否适当,章节总数是否合理,是否适应独立院校学生的人才培养目标等问题。对于运筹学的教学,传统的讲授教学法使用居多,鉴于课时数有限,课堂上鲜有时间提供给学生消化和实践。
1.3 理论与应用脱节
传统的运筹学教学是重理论轻应用的,绝大多数独立院校并未开设运筹学的实验课,这与运筹学的应用性严重不符。理论知识理解和掌握的基础上,把知识应用于实际,解决实际问题才是运筹学的初衷。
1.4 考核方式不合理
运筹学的考核方式多是单一的,试卷可以考察的学生对课程掌握情况非常局限。有些学生甚至通过死记硬背基础理论,模仿套用模型算法的方式达到通过考核的目的。课程考核应该对学生起的是激励引导的作用,它是提高教学质量的一种手段而非目的,显然当下的考核方式不合理。
针对以上运筹学教学中遇到的问题,结合独立院校实际,提出以下教育改革措施。
2 独立院校运筹学课程教学改革措施
2.1 注重绪论课的教学
绪论是每门课程的开端,多数老师选择简单介绍,认为绪论课没必要占用课时。实则不然,绪论课正是提高独立院校学生学习兴趣的有效途径。绪论课可以让学生了解课程的历史和发展过程,知道什么是运筹学,怎样学好运筹学,更重要的是看到运筹学是有用的,有广阔的发展前景,激发学生学习运筹学的兴趣和主体意识。
2.2 强化实践教学环节
运筹学的每类问题几乎都包含两部分:模型和算法,那么让学生熟练的从实际问题中提取模型和使用数学软件对问题进行算法实现就成了该门课的两大教学任务。为提高运筹学的教学质量,采取以下改革:(1)讲授课内容中补充lingo、matlab等数学软件的入门知识;(2)加大实验课比例到40%,让学生有更多的机会自己操作解决问题;(3)教师多搜集一些身边的实际问题供学生处理,提高学生的实践水平。
2.3 选取合适的教学内容,教学方法多元化
立足于独立院校学生的实际,经过访谈、研讨和教学实践,将教学内容确定为:线性规划、目标规划、整数规划、图与网络分析等。同时,教师应积极采用启发式教学、案例式教学、讨论式教学、探究式教学、合作式教学等多种教学方法和多媒体教学等教学手段,以提高运筹学的教学质量。
2.4 改革考核方式,注重学生的能力培养
考核方式讲求多元化,除传统的闭卷考试考核学生基本知识的掌握情况外,增加开放式应用题,让学生在规定时间(1-2天)内搜集资料,建立模型并用软件求解,结果以报告形式呈现。全面考察学生的应用能力,操作动手能力,文献检索能
等。
3 实践
将以上改革措施应用于教学后,发现学生对运筹学有了兴趣,课堂气氛有明显改善。从期末考试卷面上看,基础知识的掌握情况优于往届。学生会自己从生活中搜寻例子,运用运筹学的知识建模求解、分析检验,部分学生参加全国大学生建模竞赛并取得可喜的成绩。毕业论文中也出现了越来越多的运筹学方向的选题,部分学生具备了初级的科学研究能力,报考运筹学专业的研究生继续深造。
【参考文献】
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关键词:运筹学;教学问题;教学模式;策略
中图分类号: G424 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)05(a)-0000-00
《运筹学》是我校电子商务专业的一门学业基础课,同时是一门实践性和应用性很强的学科。运筹学的课程的教学内容主要侧重于数学模型求解方法的学习与研究,重理论轻应用,学生普遍反映该课程比较难学,为了提高学生对运筹学的学习兴趣,培养学生的思维能力和实际应用能力,我们需要优化繁琐的数学公式理论推导,增加实验教学环节,使枯燥的“静态教学”与生动的“实践教学”相呼应,激发学生的学习兴趣,力求让学生在有限的48学时的时间内掌握该课程理论知识。因此,我们有必要对现有的运筹学教学模式进行改革,以使运筹学的理论知识与实践应用有机结合起来。
1运筹学在电子商务专业中的应用价值
在电子商务专业开设的运筹学课程中,教学的教学内容偏理论、轻实践,学生刚开始接触运筹学就感觉理论枯燥、公式繁琐、计算复杂,极易使学生产生了厌学情绪。因此,我们应在教学内容中插入一些社会生活中涉及到的一些我们关心的实际问题,如物流配送、物料投放、运输问题、人力资源分配、粮油配送中心选址问题、企业投资建厂覆盖区域选址问题和企业产品加工问题等。这样可以使学生能够从解决问题的角度出发,思考如何建立该问题的数学模型,然后为求解数学模型而学习与之相对应的方法,从而激发学生对运筹学的学习兴趣。
由于运筹学具有操作性强、实务性多的特点,近些年来一些各高校为该行业提供了大量的人才,并且取得了很好的效果,因此我国各高校在人才培养上都不约而同地提出了应用型人才培养模式,如有的高校提出“高层次研究应用型”人才培养模式,有的学校提出“复合性应用型”人才培养模式等。
2当前本课程在教学中存在的问题
目前运筹学的教学手段仍然是传统的课堂讲授,学生被动接受知识的教学模式,教学思想比较陈旧,有些思想不能适应时代的需要,这样就会使学生严重缺乏学习的热情和积极性。如果不改变当前存在的教学问题,那么,学生只会死记硬背书上的理论算法、机械地计算数学结果,这样不但起不到培养学生独立思考,分析问题和解决问题的能力,还将严重影响教学质量。因此,纠正运筹学教学中的问题,探索新的教学模式势在必行。
3完善运筹学教学模式的策略分析
3.1 教学模式和考核方式的改变
目前,运筹学仍采用传统的课堂讲授,以教师在黑板上或多媒体上演示解题方法和步骤为主,学生课下作业练习为辅,这样的教学模式会使得教学效率低下,占用课堂时间多,教学过程中师生互动性较差,虽然引入了多媒体展示教学,也仅仅是减少了教师书写板书的时间。而且长时间观看多媒体屏幕容易引起学生注意力下降,学习效果不好。因此在教学过程中将学生的提前自学、课堂教师讲授、学生分小组讨论以及学生课堂练习相结合,才能达到较好的教学效果。
在运筹学的考核方式上,应抓住培养学生解决实际问题的能力这个落脚点,传统“期末一张卷”的考核模式不能充分反映学生的学习效果,偏离了运筹学教学的本质。目前采用“二八”的考评体系,平时成绩由出勤与课后作业组成,然而这样的考评体系是存在很多问题的,如学生即使平时不认真做作业,考前连夜突击知识点,考试时套用书上的算法和公式,期末试卷成绩及格便大功告成。这样的考核方式不能很好的突出学生实践能力、创新能力的培养,因此,要对传统的考核方式进行改革:
(1)基础知识考核。用来加强学生基础理论知识、模型算法的理解与应用,学习完每一个模块后随堂出题考核,这样可以调动学生学习的积极性,这部分考核成绩作为平时成绩计入总成绩的20%。
(2)答疑与质疑相结合。为了避免学生相互抄袭作业,采取作业答疑和质疑的方式,对学生不会的知识进行答疑并抽取出一部分作业正确的学生进行质疑,以反映学生真实的知识点掌握情况,这样可以督促学生及时消化吸收所学知识,这部分成绩计入总成绩的20%。
(3)软件学习能力考核。这部分的考核主要考核学生集体学习的能力,为了避免套用书上的公式、机械地手工计算,在教学过程中要随时考核学生对于运筹学软件的掌握与操作情况,这部分计入总成绩的20%。
(4)期末考试。期末考试采用闭卷考核方式,以此来检验学生的对于运筹学的综合运用能力,这部分占总成绩的40%。
3.2将数学建模思想引入教学中
下面我们以一个粮油的配送中心选址的问题进行分析。粮油的配送中心,顾名思义,是一个粮食的流通交易活动中心,它起到的主要作用是组织、衔接各粮食用户的,其主要的功能是几何、储存、加工、运输等,在配送中心的整个框架体系中,其上半部分是粮食的加工制造商,其下半部分从大方面来讲是销售企业,从小的方面来讲是消费者,再往深的加工,也有食品的深加工企业,起整个框架都是相辅相成的。
本数学模型除了产品的运输成本和配送中心自身的成本外,同时还要加一个配送中心的选址,进行整体建模。用数学中的启发式和作业法两种方式进行对比分析,从而得出最适合的方式,最终节省配送中心运送环节的自身成本,以此使企业获得最大的利益。在此次建模的过程中,我们更要对一些关键的要素进行假设,其中要求:①在一定的被选范围内考虑新的配送中心设置;②运输费用与运量和距离成正比;③每个需求点的需求按区域总计;④每个需求点均由该粮油配送中心统一供应;⑤配送中心容量大于总需求量;⑥各需求点的需求量己知;⑦各需求点需求的粮油要求一次运输完成,并且所有点间运输速度一样;⑧系统总费用只考虑固定的仓库建设费和运输费用。
最后我们要想得到配送运费的最低,选址中心的成本最低,都可以从此模型上得以体现。通过这些案例的学习,学生可以亲自体验使用运筹学知识的解决实际问题的过程,用其“举一返三”,加深对运筹学基本理论的理解,从而形成良性循环,进一步增强他们的应用意识和学习兴趣,反过来促进学生主动学好运筹学课程的教学内容。
3.3 合作式教学在运筹学教学中的运用
在学生学习知识的过程中应突出学生的参与,建立良好的互动,强调学生的思考能力和合作能力。运筹学的学习不仅仅是一个人埋头苦学就能有收获的,还需要集体合作的过程,只有相互交流,才能更好地体会、领悟其中的内涵。运筹学本来就是从实践中来,到实践中去的一门学科,因此,采用合作式的教学方法可以加强学生独立思考分析问题与解决问题的能力,加强学生发散思维和创新能力的培养。
为了体现运筹学的魅力和真正的价值,我们建立了一套“理论―实践―仿真―验证―再实践―应用”的教学模式,让学生通过实践增强独立分析问题的能力,同时激发学生的学习兴趣,也让学生感受到学习运筹学的现实作用。
4小结
综上所述,在运筹学课程教学中,应该注重理论与实际问题的联系。在教学过程中,不仅要重视基础知识的传授,还要重视思想方法的渗透,因而,要深入开展运筹学课程的教学改革,培养学生的运筹思维能力和实际应用能力。
【参考文献】
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[2]李志猛,祝江汉.启发式教学在运筹学课程中的应用与实践[J].高等教育研究学报,2008(12):58-60.
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【关键词】问题驱动型;运筹学;教学改革
【Abstract】Combining with the teaching practice and the characteristics of “operations research” on the course, we attempt to use the problem driven teaching model on operations research, so it can cultivate the ability of comprehensive application of students and practical ability to analyze the problem and management decision making.
【Key words】Problem driven; Operations research; Education reform
0 引言
运筹学是现代管理学的一门重要专业基础课。它是20世纪30年代初发展起来的一门新兴学科,其主要目的是在决策时为管理人员提供科学依据,是实现有效管理、正确决策和现代化管理的重要方法之一。该学科是一应用数学和形式科学的跨领域研究,利用统计学、数学模型和算法等方法,去寻找复杂问题中的最佳或近似最佳的解答。运筹学经常用于解决现实生活中的复杂问题,特别是改善或优化现有系统的效率。 研究运筹学的基础知识包括数学规划、动态规划、排队论、图论、仓促论、博弈论等。而在应用方面,多与仓储、物流、算法等领域相关。因此运筹学与应用数学、工业工程、计算机科学等专业密切相关。[3-4]它既有纯数学高度抽象性与严密科学性的特点,又有应用的广泛性与实际应用广泛的特点,是一门与计算机使用密切结合的实用性很强的数学课程。通过这门课程的学习,能使学生熟练掌握各种常用的算法的构造原理和过程分析,提高算法设计和理论分析能力,并且能根据实际问题建立数学模型,然后提出相应的计算方法,并能编出程序在计算机上算出结果。这既能为学生在理论方面打下良好的基础,同时又能培养学生的逻辑思维能力和提高解决实际问题的能力[1-2]。
目前,运筹学课程不仅是应用数学专业的一门主要专业基础课程,而且很多物流、工业专业也开设了该门课程。因此,如何进行运筹学的教学改革,进一步提高课程的教学质量,越来越引起人们的重视,并成为当前教育改革的焦点之一。
传统的教学模式大多注重课堂教学,对实践环节的教学不够重视,忽略了对其基本理论的应用,结果导致这门课程学起来抽象难懂,从而抑制了学生的学习积极性和主动性,难于激发学生学习兴趣,影响了学生创新意识和创新能力的培养。目前正在进行的新课程改革重在突出“学生是学习的主体,是课堂的主人;教师是学生学习的组织者、引导者和促进者”这一主体思想[3],在众多的教学课堂探索中,教师通过“问题”来引导课堂教学的方式值得关注和研究,这种以问题为中心的教学方式其本质就是以教学中出现的问题为出发点,驱动课堂进程不断产生和发展,来引导学生学会思考和学习为主要的教学手段。
1 运筹学中的问题驱动型教学模式
问题驱动教学法即基于问题的教学方法(Problem-Based Learning,PBL)。这种方法不像传统教学那样先学习理论知识再解决问题。问题驱动教学法是一种以学生为主体、以专业领域内的各种问题为学习起点,以问题为核心规划学习内容,让学生围绕问题寻求解决方案的一种学习方法。教师在此过程中的角色是问题的提出者、课程的设计者以及结果的评估者。
问题驱动教学法能够提高学生学习的主动性,提高学生在教学过程中的参与程度,容易激起学生的求知欲,活跃其思维。这种教学方法对教师的要求较高,教师必须具备较强的课堂掌控能力和引导能力。数学教学的目的是使学生掌握一定的学习方法、有一定的各方面能力,从而达到解决问题的最终目的。问题驱动式教学模式从一开始就设计一些问题,让学生通过这些问题的解决、分析,找到这些问题的内在因素,从而掌握解决这些问题的学习方法。然后要求学生自己学会提问,学会将复杂的问题转化成若干个简单的问题,从而得以解决。这一过程中,不但能使学生掌握一定的学习方法,更能培养学生的各方面能力,从而使各类问题引任而解[4-5]。
本文主要探讨如何在运筹学课程中引入问题驱动型教学模式,即将所要学的新知识隐含在一个或几个实际问题中,让学生通过对问题的分析、讨论,在老师的指导下找出解决问题的方法,从而将枯燥的知识转化为生动的实验,有利于激发学生的学习兴趣,培养学生的创新能力。
运筹学中应用问题驱动教学法,即以“问题”为载体,师生共同完成,以运筹学中的实际问题为背景作为我们创设教学环境的一个基础,以教学内容中的问题为主线,围绕提出的问题解决教学中的实际问题,以此来引导学生自主学习,合作研究,使得学生在解决实际问题的同时感受到数学中的美,从而实现师生互动,综合素质共同提高的目的,彻底解决上课时老师在讲台上卖力的讲,下面的同学却在玩手机或打瞌睡的现象。
关键词:SPOC;MOOC;运筹学;教学研究
中图分类号:G434 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)42-0191-03
互联网平台和信息通信技术的应用与普及快速地改变着传统的生产和生活方式。随着MOOC等融合互联网技术和教育资源的概念的提出,高等学校课堂的传统授课和学习模式也在不断改变和进步。
一、SPOC教学模式的概念和特点
SPOC(Small Private Online Course)概念产生于2013年,是大规模在线开放课程MOOC一种新的发展形式[1]。它对传统课堂“课上听课,课后答疑”的教学模式进行了变革,采用课堂教学与在线教学相结合的混合教学模式。与MOOC模式的大规模、对参与学习人员的宽松限制条件相比较,SPOC模式的规模较小,学生规模可以在几十到几百人,对参与学习的学生的限制条件也更严格[2],因此这些特点更加适用于高校课堂的教学规模和教学环境。它的特点主要表现在:第一,与传统教学相结合的课程资源应用模式,能够促进MOOC优秀的资源在高校的教学得到更好地应用,有利于高校对内实施教学改革。第二,更加强调赋予学生个性化、完整、深度的学习体验,对学生进行更严格的认证和评估使课程证书更具效力,提高了课程完成率和学习质量。第三,成本较低,小规模以及限制性准入的特点利于挖掘潜在商业运营模式,更能保证在线教育的可持续发展[3]。
SPOC通过将优秀的网上在线MOOC平台教学资源与传统教学相结合,促进和推动了高等学校教学模式和学习方式的变革,因此受到国内越来越多的高校和教师的重视。目前,清华大学、南京大学和上海交通大学等都建设有在线教学资源平台。
二、运筹学传统教学中存在的问题
运筹学作为现代管理科学的理论基础之一,在经济、生产、管理等领域的应用十分广泛[4]。它是一门集系统分析、数学分析为分析方法的多分枝、多学科交叉的实践型和应用型课程。从传统教学的实际教学效果和教学经验总结中,我们发现了一些存在的突出问题,其中包括:
1.教材和教学内容:目前运筹学教材主要还是以运筹学教材编写组编写的《运筹学》教材为蓝本,教学内容偏重基础知识和基本模型,教材中的例题和习题更多地联系当时的社会生产生活中产生的问题,而结合新时期现实情况的案例内容很少,题材过时且内容过于陈旧,不能很好地激发起学生的学习兴趣。因此,在运筹学教材中删减和修改过时的素材,适时增补结合生产生活实际的教学内容成为课堂教学的实际需要。
2.课时安排:运筹学课程的实践性特点突出,在教学中布置丰富充足的实践内容对达到教学目的大有裨益,而教学中实际安排的课时往往很有限。授课教师要在有限的课时安排中完成教学规划制定的理论内容,课堂教学成为学生学习理论知识的主要场所。另一方面,传统课堂教学中普遍存在“重理论,轻实践”的现象,教学内容中基本的、适合学生自学的部分占用了课上的宝贵时间,导致了运筹学的教学中实践内容的缺乏,使教学目的不能很好地实现,学生的实践能力得不到提高。如何调整实践内容在授课课时的比重,合理安排理论学习的时间,强化课程的实践训练是运筹学教学要解决的问题。
3.教师教学思维:传统课堂中教师对教学活动的支配地位突出,教师的教学思维是在有限的课时内完成自己设计的教案,学生的主体地位经常被习惯性地忽视。运筹学课程的多学科交叉的特点往往能够带来各种不同思维和方法的碰撞和交流,使学生能够从不同的视角去分析和思考问题,但是在这种传统的教学模式下,课堂教学往往过于死板,教师“填鸭式”的教学使学生的学习地位得不到充分的体现和尊重,限制了学生在学习过程中拓展思路、开阔视野的学习需求。此外,存在于普通高等学校教师中的“重科研,轻教学”的环境,使得教师把大量的时间投放到科研工作中,抑制了教师对于教学的重视和投入,进一步导致教学效果达不到教学规划所期望达到的目标。
4.学生学习方式:我校学生对于课堂学习普遍缺乏主动性,对于所学知识内容更多的是被动地理解和记忆,这种学习的被动状态严重影响了学生创造性思维和能力的培养。学生上课更多的是纪律的约束,缺乏深入学习的热情,学习内容容易局限在课本所学和教师布置的内容,课后的自学时间也得不到充分和有效地利用。运筹学课程是一门强调实践性的课程,要求学生不仅能够对理论知识有深入地理解和掌握,而且能够利用所学知识解决现实生产和生活中所面临的实际问题。如何使学生改变被动的学习状态、激发对知识主动学习的兴趣、开拓知识视野和培养实践和应用能力是运筹学课程的教学目标,也是教学内容中最重要的环节。
这些问题在很多普通高等学校的实际教学环境中是普遍存在的,提高教师的教学热情,把教学和科研有机地结合起来,同时促进学生学习的主动性,培养学生把理论知识和实际应用结合在一起的能力是把SPOC教学模式引入课堂期望达到的目标。
三、基于SPOC的运筹学课程教学设计
针对传统运筹学教学中存在的这些问题,我们引入SPOC模式对教学进行重新设计。结合我校教学环境的实际情况和SPOC模式的特点,把教学环节分为课堂内教学、课堂外学习及课程考核部分,具体教学模式如图1所示:
我们以《运筹学》教材中线性规划与单纯形法教学内容为例说明具体的教学设计:
1.课堂外:(1)教师在课前布置学习任务单,任务单中可以包括课程的预备知识、熟悉和理解的部分以及掌握和熟练的知识要点等。学习任务单的设计目的是为了让学生在课堂外的学习能够由浅入深,明确课程的重点难点以及要达到的学习目标等。例如在任务单中可以包括线性规划的标准型、基变量和非基变量以及可行域和最优解这些基本概念,也可以包括有大量应用且需熟练掌握的矩阵初等行变换方法、编程语言函数等知识要点。(2)教师在课前根据教学方案和学习任务单设计学生学习调查问卷。问卷中的内容包含学习任务单中要求学生掌握的知识点的完成情况,及学生在学习过程中产生的问题和想法。问卷形式可以结合列表选项和课后总结的形式。(3)学生按照任务单的要求,登陆进入教师指定的在线课程资源学习,并完成教师设计好的学习调查问卷。教师在课前选定MOOC中国在线平台北京理工大学开设的《管理运筹学》课程,把链接地址同教师自己编写的教学课件提供给学生学习。学生也可以结合教材,充分利用网络资源,发掘其他与课程相关的网络学习资料,并在按照学习任务单的要求完成学习后,认真填写学习调查问卷。(4)教师根据调查问卷反馈情况掌握学生学习情况,为课堂内的学习和讨论做好准备。通过学习调查问卷的反馈,教师可以了解和掌握学生对课程预习和学习的程度和效果,例如在问卷调查表中如果发现学生对于单纯形法的大M法和两阶段法存在理解问题,则在课堂内讲解过程中会突出这两种方法的相同点和区别。
通过课前准备,能够使教师和学生不在局限在指定教材的有限范围内,充分发掘在线资源的优势。教师通过课前准备学习任务单和整理学生学习的视频资料和教案的过程,能够对课程内容有更加深刻的认识,结合教学工作经验的积累,能够不断地提高教学效率。此外,相比较于传统课堂学习,学生在课前的在线理论学习有着突出优点:知识的即时重复学习。传统课堂受时间和空间的限制,一旦学生就知识学习出现困难,就会对于课堂教学中的后面的部分造成很大影响。因此,课前的在线学习在促进学生自主学习的同时提高了课程学习的效率。
2.课堂内:(1)通过课前在线学习和调查问卷的方式,教师能够提前获得学生对于教学内容的理解和掌握程度,在课堂内可以有针对性地处理学生提出和反映的问题,而不必把课堂内的学时浪费在一些学生很容易理解和掌握的基本概念和理论上。例如在单纯形法的讲解中,教师可以对学生提前预习且容易掌握的单纯形的标准型的变换略讲,而对于单纯形方法的枢轴变换细讲,从而使有限的课堂内的时间得到高效利用。(2)在课堂内,教师和学生共同对学习的重点和难点进行讨论,学生可以把在线学习中遇到的问题充分地在课堂内表达出来。例如在课前学习中学生对于大M法中的“M”的理解和应用、两阶段方法中第一阶段的作用等知识点,教师可以有充足的课内教学时间进行讲解,从而使教师对于课堂内对知识的重点和难点的时间安排更加合理充分。(3)课堂内节省下的大量时间可以安排在课程的实践部分,学生可以在教师的安排下分组讨论完成课程的时间设计任务,因此使课程的实践教学部分得以充分实现。例如在课内教师可以引用数学建模中线性规划的建模、求解及编程问题把学生进行分组,不同组别的学生先在组内共同完成目标,并于完成后共同讨论。
在SPOC教学模式中,学生的主体地位在课堂内能够得到充分地体现,教师的作用更多地表现为管理和引导的形式,“导师”的身份更加突出。在这种教学环境下,教师和学生之间的教学互动行为更加活跃,不同思想的碰撞与交流更加频繁,不仅更加有利于学生对知识的思考和表达及实践能力的提高,也能够激发教师的教学热情,把教学研究当作科学研究来进行,从根本上推动和提高整个教学活动的水平。
3.课程考核:(1)不同于传统的考核方式,在SPOC模式下我们把课程的考核分为两部分:线上考核和线下考核。线上考核部分是学生在完成课程的每一章的内容后,完成教师在线布置的作业,完成情况的评分由在线平台自动完成,结果可以作为课程平时作业的考核。结合我校教学的实际情况,学期的期末考试形式是由学校统一规定的,期末考试是线下考核部分。(2)考核的方式从教师对学生的单独考核,调整为教师考核加学生间的互评的形式,考核的权重由任课教师视具体情况确定。学生间的互评部分,主要考查同学间在以团队合作的形式完成实践内容时的共同完成情况。
改变单一的课程考核形式是运筹学教学改革的重要方面,SPOC自动评分模式为这一转变提供了依托。首先,传统的课堂教学的考核方式往往仅凭期末的试卷成绩对学生的学习行为进行评价,这种评价方式的弊端在于,一方面,期末试卷的有限版面不能完整地表达出任课教师对于教学内容考核的全部要求,另一方面,学生在整个学期的学习行为得不到充分体现,单一的试卷成绩不能对学生的学习行为和能力做出全面评价。其次,教师对学生的单向评价往往具有很大的主观性,在考核方式中加入学生间互评的形式能够在提高评价结果的客观性的同时,起到促进和鼓励学生课后学习行为的主动性的作用,尤其对于需要团队协作的实践教学内容的评价,学生间的互评结果显得更加重要。
四、结语
SPOC教学模式的作用能够使教师从课堂内的支配地位中摆脱出来,使教学内容不再局限于固定教材范围内,能够充分调动教师“教”的积极性,愿意投入更大的热情和更多的精力在教学的研究中。同时,学生在SPOC模式下的学习过程中的参与度更高,主体意识会更加强烈,在课堂学习时间得到了充分利用后,“学”的热情和主动性会得到不断加强。因此,SPOC模式能够使教学活动在不断的良性互动过程中得以高效率地进行。
参考文献:
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A Study of the Operation Research Course Teaching Based on SPOC in College
HONG Zong-you,XIE Yan-hong,ZHANG Cheng,LI Yang,WANG Jiang,XU Tao,ZHAO Wen-dan
(Department of Science,Shenyang University of Chemical Technology,Shenyang,Liaoning 110142,China)
[关键词] 网络图; 关键工序; 关键路线
网络计划技术是目前比较流行的一种现代化生产组织和管理科学方法。它是通过网络图制订计划,求得计划的最优方案,并据以组织和控制生产,使其达到预定目标的一种网络技术。我国自20世纪60年代初,由钱学森教授倡导在国防科学研究项目中开始使用以来,网络计划技术现已广泛应用于国民经济的各个部门和各个领域的计划管理中。财会实训课的教学安排可以视为一个项目,它以实现最佳的课堂教学效率和效果为项目目标,网络图技术通过进度安排,使我们得到一个时间表,并条理分明地显示出各个教学活动之间的逻辑关系,促进教学活动目标的实现。
1问题描述
转账支票实训课安排教学时间3课时,共计135分钟。学生为一个自然班,约50人。课程实训环节要完成转账支票的购买、填开、进账、背书转让、背书后进账、电脑开票等操作并穿插适时的讲解,其中电脑开票知识作为拓展要求,并不是每个学生必须掌握的,具体教学时根据班级掌握情况和课堂空余时间做机动教学安排(约15分钟)。全部环节减去机动教学时间15分钟,合计135分钟(见表1)。
2数据来源说明
本案例中所有时间及工序均来自浙江商业职业技术学院财会金融学院会计表单模拟系列实训课中的支票使用部分,时间为会计、税务、投资专业学生平均操作时间。
原来的授课安排环节见表1和图1。
3建模
这些环节模拟实际工作流程设计,后面的步骤以前面的为基础,如果前面的填错了,必须重做,一般每个班级实训时都会出现这种情况,实训课时学生根据掌握情况分为两类,即理解学习能力较强的学生(A类学生)约占班级总人数的40%左右,剩余为能力较弱的学生(B类学生),一般A类学生比B类学生在每个环节上少用30%的时间,由于课堂安排是分自然班教学,很自然就出现了A类学生等B类学生的情况,A类学生“吃不饱”,B类学生有时为了赶上A类学生,一些知识尚未消化,就进入下一个环节,并影响下一环节的操作,造成慢者越慢的情况。根据图1,利用时差法,计算各工序的TES和TLF,根据TLS-TES计算结果即总时差找出结果为零的关键工序。计算结果见表2。
根据计算结果我们可以确定关键路线为a,c,e,g,i,k,l,m。另外发现一个有趣的现象,这正是B类学生完成课堂操作的时间。另一条路线的总时差为40分钟,正是A类学生等待B类学生重填、消化知识的时间。这与课堂上的实际教学情况正好一致。为了充分利用教学资源,因材施教,从关键路线入手,对以上的教学安排进行调整和修正,调整后的网络图如图2所示。
4求解
(1) 课堂教师将学生分为两类进行操作训练,兼顾不同的快慢,充实掌握得快的学生的教学操作内容,将A类学生等待的40分钟利用起来。
(2) 作为知识拓展的m环节其实是根据学生学习能力作机动调整的教学部分,如果为了赶上课时间,往往会挤占B类学生的消化时间,使他们在基础知识尚未巩固的情况下,对拓展部分更加难以理解,最终什么都没学扎实,现在将这部分调整到A类学生的学习路线上,在填开支票操作环节(d)之后适当补充,作为拓展。B类学生不需要m环节,这样就减少了A类学生等候时间15分钟。
(3) 另外在j环节,即完成背书后进账之后,有25分钟的空闲等待时间,可以安排一个约25分钟操作时间的综合案例环节n作为A类学生的深化和提高。
(4) 最后10分钟作为操作课实训小结。
5实际意义
调整后的课堂实训安排(如图2所示)与原课堂实训安排(如图1所示)相比,从网络图的关键路线来看,有了明显的区别,图1中只有一条;而图2中有两条,这两条关键路线时间一样,不存在两类学生互相等待时间,充分利用了课堂资源。调整后的课堂实训安排的可行性,建立在运筹学的网络技术基础上,其实在每次实训课中都可以运用这种方法更紧凑更有效地安排操作内容。应用网络计划技术,可以帮助我们在分层次教学中建立清晰的时间逻辑关系,能更有效、更合理地利用课堂时间,优化教学流程。
主要参考文献
[1] 卢向南. 应用运筹学[M]. 杭州:浙江大学出版社,2005.
1.1“211”人才培养方案的课程设置原则与依据具体说来,本方案的课程体系结构有四部分组成:(1)通识教育领域课程。该领域课程培养学生扎实的自然科学基础、较好的人文、社会科学基础,使之具备较高的英语水平和计算机应用能力,掌握文献检索、资料查询的基本方法。这些课程包括军事理论与技术技能训练、思想道德修养与法律基础、基本原理概论、大学体育、大学英语以及计算机课程等。(2)学科基础教育领域课程。该专业领域课程着重培养学生的专业技术理论与基础知识;学生分析、解决生产企业尤其是制造企业的生产系统组织与管理问题的能力。这些课程包括高等数学、线性代数A、概率论和数理统计A、大学物理、工程实训A、画法几何与机械制图、机械原理、机械制造技术、机械设计、理论力学、材料力学、电子电工技术基础等。(3)专业核心领域课程。该领域课程让学生了解机械制造学科的基本知识与基本技能,使之具有初步的科学研究、技术开发、技术经济分析与生产组织管理的能力。该课程包括计算机绘图、管理学原理、基础工业工程、运筹学、运筹学课程设计、质量工程、人因工程、生产计划与控制、物流设施与规划、物流设施与规划课程设计、系统工程、生产系统建模与仿真、生产系统综合实验、毕业论文(设计)等。(4)专业选修及实践实习领域课程。该课程包括工业工程专业英语、机械产品三维造型与创新设计、机械CAD/CAM技术、数控技术、现代制造技术、管理信息系统、java语言程序设计、经济学原理、工程经济学、市场营销学、供应链管理、项目管理、现代物流学和专业社会实践等,这些课程旨在培养既具备坚实的机械工程技术基础、又具备现代企业管理的理论,能为当地经济建设服务的跨学科应用型人才。
1.2“211”人才培养方案中的素质与专业、课内与课外的关系为了培养学生的认知能力、创造能力和实践能力,本方案规定学生毕业前除完成规定的课程学分外,学生还必须修读非本院、本学科开设的通识教育选修课程,完成8学分,其中必须选修体育专项课程等,学生必须修满课外实践与创新活动5学分,思政类课程的实践学分5学分纳入自主修习课程考核。其次,“211”人才培养方案重视学生共性的提高与个性的发展。创新是以思想的自由为前提的,个性是学生独立精神和自由思考能力的表征;如果说通识领域课程和学科基础教育领域课程是为了实现学生综合素质的提高,那么专业核心领域课程和专业选修课程则是为了培养学生的个性。
2校企合作背景下的“211”人才培养方案实践教学要求
为落实“211”人才培养方案,保证工业工程专业取得良好的教学效果,工业工程专业积极联系校外企业,与之对接合作,采取课程实训和组织学生到企业实习的措施。
2.1明确实训大纲,规范实践教学过程为了使工业工程专业的实践教学取得效果,“211”人才培养方案采取以下几种措施:(1)所有的实训课程都有实训教材或指导书,这些实训教材或指导书由本专业的老师集体编写和修订,并贯彻实践教学的各个环节。(2)实训课前,教师和实训工作人员必须认真备课,检查实训设备、设施的性能和实训材料的有效性,以保证实训的正常运行。(3)实训教师需严格管理学生,向学生讲明实训规章、规程和安全注意事项,认真批改实训报告。对那些违反实训章程,操作不规范的学生,应该明令其停止实训;对于不符合要求的实训报告,教师应该要求学生重做。(4)实训结束后,教师应该严格要求学生撰写实训报告,并认真批阅报告,按“优”、“良”、“中”、“及格”、“不及格”5个等级评定成绩,将其记入实训成绩档案。
身高:165 cm 体重:49 kg
视力:200度 血型:O
户籍所在:陕西西安市 民族:汉族
出生日期:1983年9月24日 邮政编码:710032
身份证号码:61011319830924292X 最高学历:本科
专业名称:工业工程 专业说明:工业工程
毕业时间:2006-7-1 毕业学校:西安工业学院
外语语种1:英语 外语水平1:四级
计算机水平:熟练 职业水平:应届本科生
驾驶执照:职称:
求职意向
工作种类:1. IE工程师2.项目经理/主管3.物流主管
理想薪金:1600元工作时间:全职
工作流动性:无所谓 理想工作地:陕西西安市西安高新区西安新城区
理想公司规模:500人以上 理想公司性质:
工作经验
教育/培训
1990年9月-1996年7月于西安市3511厂子弟小学读小学
1996年9月-1999年7月于西安市庆安中学读初中
1999年9月-2002年7月于西安市庆安中学读高中
2002年9月-2006年7月于西安工业学院工业工程专业读本科
个人技能
通过大学四年的学习,我已具备了扎实的专业基础知识,在专业基础课以及各专业课的学习上都获得了优异的成绩。我熟练的掌握了方法研究、作业测定及模特法等专业知识,对系统工程也进行了深入的学习,尤其是系统评价方法、决策分析方法等。另外,在运筹学、物流工程及人因工程方面也具有了一定的专业知识。我能够较熟练的运用这些知识解决一些简单案例。
一次性通过了全国计算机等级考试(三级网络技术)的考核,并能够熟练操作Windows 2000/NT/XP,熟悉计算机网络。对于Microsoft系列办公软件我也能够很好的应用并且在不断的深入学习。此外我还能够运用C语言进行简单的编程,同时也掌握了一些数据库的知识,能够对Visual FoxPro进行简单的操作。此外我还学习了Auto CAD、Photoshop等软件并拿到了一些证书
发展方向
自我评价
我们通过广泛调研、资料查询、借鉴、比较、研讨等方式对双语教学课程群的设置进行了研究。我们的设计思路是:借鉴国内外先进的双语教学模式,注重基础性、系统性、综合性、实用性和创新性,突出理论联系实际和先进教育理念的运用,有效调动学生学习积极性,促进学生外语水平提高和专业学习能力发展。注重双语教学模式的改革与创新,提高双语教学水平;注重教学方法和手段的灵活运用,多渠道强化英语专业术语;注重精心选择教学内容与教材,鼓励自主学习;注重提高学生专业外语水平和直接使用外语从事科研的能力;注重促进学生专业知识、外语水平及能力素质的全面发展。根据国际上工业工程专业能力要求,借鉴发达国家该专业完善的课程体系,结合我们工业工程专业的特色,我们选择国外已经成熟的某些方法性、技术性较强的课程,建立系统化的双语教学课程群,从专业建设的角度充分体现与国际化接轨的思想。双语课程群覆盖了从专业基础课到专业课的各个层次,包括:《应用统计学》、《管理运筹学》、《生产计划与控制》、《物流系统与设施规划》、《系统建模与仿真》、《产品设计与开发》这6门课,实现学生大学4年英语不断线的目标。通过英文教学课件及案例库的建设,教学内容的丰富以及教学方法的多样化等等,系统研究专业基础课与专业课的双语教学,重点研究课程之间的衔接,使课程之间相互促进,知识相互关联,使学生能够站在较高的角度,对本专业有系统、全面、深入的认识。借鉴国外先进的教学理念,注重培养学生的国际视野和竞争能力。学生利用英语学习专业知识,在掌握工业工程专业知识和专业技能的同时了解专业知识的英文表达。专业知识为教学根本,英语只是语言工具,在某种程度上更严谨地阐述科学原理。
二、双语课程群教学实践
1.双语课程之间的衔接。双语教学既要有利于专业知识的传递,又要有利于学生学习效率的提高。这就要求双语教学的课程设置充分考虑专业知识的衔接问题。在开设《生产计划与控制》、《系统建模与仿真》双语课程之前除了基础英语课程外,已经开设了《应用统计学》及《管理运筹学》两门双语教学的专业基础课程。学生此时对该专业领域的基础知识有了初步的认识和了解,也掌握了解决工业工程专业相关问题的基本方法和基本技能。接下来的学习中,学生能够通过预习和复习较好地领会用英语讲授的专业知识,为这两门双语课程的学习打下坚实的基础。后续还有两门双语教学的专业课程:《物流系统与设施规划》及《产品设计与开发》。教师应根据课程特点和难易程度,循序渐进有针对性地组织或调整教学内容。在整个课程体系中避免出现重复或断层现象,较好地起到英语教学的过渡和衔接作用,从而有效地保证学生完成从英语学习阶段到英语使用阶段的过渡,使他们真正学会把英语当成一个有效获取各种知识的工具,这才是英语学习的真正意义所在。
2.教师的作用。教师在双语教学中十分重要,起着规划、实施、引导调节双语教学一系列过程的作用。双语教学的教师必须具备的素质:精通本门课程、外语功底深厚、教学经验丰富、具有强烈的责任感。我们开设这6门双语课程的教师具有丰富的海外留学或交流访问的经历,以及多年的双语教学实践经验,具有较强的国际交流与合作能力,外语水平高,完全能满足双语教学的需要。为了实现双语教学的最终目标,双语课的课堂应以教师为主导、学生为主体,充分调动学生的积极性,挖掘他们自主学习的潜力,从而帮助学生尽快形成英语思维。教师运用启发、引导的方法,提出问题引起学生的注意和兴趣,使之能主动感知、思考和想象,积极地讨论和回答问题,从而使学生的语言能力在各种活动中得到强化与提高,最终实现专业研究能力和语言运用能力的同步提高和有机统一。在授课过程中,教师在教授英文教材上的理论内容的同时,逐步增加中国案例的讲述,加强将教材中英文理论知识用于中国实际问题的分析,突出理论与实际问题的结合,提高授课的针对性。
3.双语课程的考核。双语教学课程的考核制度比较灵活,综合考查学生的平时作业、课堂表现、实验课表现、团队合作能力、期末考试五部分。对英语不好的学生实行鼓励政策,提倡“不怕错”,营造融洽、活跃的课堂气氛,激发学生的创造性。有的课程还有期中考试,目的是让学生把前边的内容都消化吸收。这种考核方式重在让学生掌握知识并学会运用,而不是为分数所累,目的也是为了充分发挥学生的积极性。
4.双语课程的教学效果。在每门双语课程结束后,都要求学生在网上填写一份关于该课程教学环节的相关建议及意见的调查问卷,包括学生对双语课程的适应性、双语教学中英文的比例、作业量多少、内容掌握程度、效果等都做了详细的设计。调查结果显示,学生基本上对本专业开设双语教学课程群这种模式还是肯定的,不管从教材还是课堂,还是老师的英文水平等,学生都给出了满意的答案。说明这种模式得到了学生的认可,并取得了预期的效果,具体如下:(1)学生不仅掌握了相关课程的基本概念和基本理论知识,而且通过双语学习掌握了用英语进行准确系统的专业表达的方式,同时提高了他们的专业英文的阅读能力和自学能力。(2)初步把握了西方教材对工业工程相关概念的表述模式和相关的理论体系,有助于学生接触到更多的前沿知识以及结合工业工程专业特点形成更完整的知识结构,增强对知识的判别吸收能力。(3)通过课堂提问、书面作业、课堂展示等形式的教学方法,初步培养了学生用外语进行专业交流的能力,增强了学生的英语表达能力。通过小组合作用英文撰写小论文,培养了学生的英语思维及写作能力,锻炼了学生的团队合作能力,全面提升了学生的综合素质。
【关键词】工业工程;两岸;人才培养
1 两岸工业工程在应用层面的发展现状
1.1 两岸IE人才培养现状
IE在国外的发展:工业工程19世纪末起源于美国,并在欧洲、日本等西方国家迅速应用和发展。到二战期间,美国大多数大学的工学院都已经相继成立了独立的IE系,并开始招收IE硕士生,到1990年,美国已有150所大学的工学院设有IE系。
IE在台湾的发展:台湾的理工科教育主要仿效美国,IE也是如此。台湾大学中最早的IE专业创立于1963年,设于台北工专和东海大学。经过40余年的发展,台湾地区IE专业发展已经比较成熟。各校的IE课程设置各有特色,但均表现出工程与管理结合、综合继承的共同点。
IE在中国大陆的发展:从1993年到现在已有60余所高校开设了IE专业,但由于时间短,在工业工程专业建设方面缺乏科学有力的指导和统一的标准,各高校开设IE专业的学科(管理学科或机械学科)不同,导致其培养模式尚不十分完善。
1.2 工业工程学科发展水平与趋势
中国最早接触工业工程是在20世纪80年代初期,80年代中国向邻国日本学习引进工业工程,从此中国的工业逐步开始脱胎换骨。庞继红(2006)说过,目前,我国的工业基础是相对薄弱的,特别是制造业的管理基础相对于工业发达国家具有较为明显的差异。目前,全国已有机械部、航空部、电子部、国家技术监督局、中科院等十几个部委和北京、上海辽宁、湖北、河北、安徽等十几个省市的正学会,并有天津大学、西安交通大学、上海交通大学和清华大学等近30所大学设立本专业和全国自学考试万余名正式学员。可以说在短短的几年内,工业工程在中国发展是迅速的,符合社会主义市场经济发展的要求。
2 两岸工业工程学科人才培养计划方向与专业开设情况
本章开始,将通过对台湾国立交通大学、台湾国立清华大学、清华大学和上海交通大学的工业工程专业开设情况的分析与研究。
本文以各学科在各校中学科科目修习课时,作为各学校对该科目重视程度的评价标准。根据各校上课时间的规定,台湾清华大学与台湾交通大学一学分为一周一学时,共18周。清华大学与上海交通大学以培养计划所列课时为准。在统计各科目的学科课时后,通过相对偏差分析各学校相对偏差,筛选出该科目在两岸四校中重视程度。比例值越大表示对该科目越重视,比例值越低表示对该科目越不重视。
相对偏差=[(单次测定值-平均值)/平均值]×100%
2.1 两岸工业工程基础课程学时对比
表1 两岸工业工程基础课程及专业课程学时对比(单位:学时)
3 两岸高校工业工程课程的设计
3.1 两岸工业工程基础课程学时分配分析
根据表1数据,两岸工业工程基础课程的设置大致类似,都可分为数学类、自然科学类、人文科学类、社会科学类、外语和体育。但是两岸基础课程的总学时,有着比较大的差别。两所台湾高校的基础课程总学时均在四所高校的平均水平以下。
在具体的课程安排中,大陆与台湾也存在不同程度的差异。其中,热学基础和测量控制均有在大陆开设,而台湾两高校没有开设;心理这门课程的开设情况恰好相反。其次是大陆两高校都将力学基础、体育和政治作为工业工程专业的基础课程。然而台湾清华大学,只把力学基础作为基础课程开设。两岸高校都有开设的课程有:数理基础、英语、程序设计和决策科学。除了程序设计之外其余三门课程的课时,大陆两高校基本比台湾两高校相应课程的学时分配得多,特别是决策科学。
3.2 两岸高校工业工程专业课程学时分配分析
从整体来看,作对比的四所高校工业工程所开设的专业课程基本相同,而且开设专业课程的数目大致相同。然而从总学时设置来看,大陆两高校均比台湾两高校多,多了190个学时。
而在具体的课程学时安排中,四所高校各有不同。首先从四所对比的高校均开设的课程开始分析。其中工业工程概述&管理学的学时,台湾两高校该课程总计学时比大陆的多出38个学时。生产计划与管理的学时安排中,大陆两高校均比台湾的两所要多。上海交通大学的品质管理以128学时,远多于其它三所,其它的均为54个学时。
其次,对比分析特色课程。所谓特色课程,这里指的是只有大陆或台湾两高校都开设的课程。从数据来看,一共有3门特色课程。分别是:工作研究&作业研究、心理学和运筹学。其中,前两门是台湾开设的。台湾清华大学和台湾交通大学的这两门课程的学时安排分别是2:1和1:1。大陆开设的运筹学的学时安排,清华大学比上海交通大学是1.4:1。
最后就是四所高校中,其中三所高校都有开设的课程。在这类课程中,同课程的学时的最大值,最小值之比均小于或等于2:1。
3.3 总结
由上面的分析可知,大陆高校的基础课程比台湾的更丰富,大陆高校更注重基础课程教学,而且校与校之间课程设置更统一。大陆高校除了在基础知识教学以外,还重视学生们的身体素质的提高。专业课程方面,两岸高校专业课总学时均少于基础课程总学时,但大陆的依旧比台湾高校的多,由此可知,大陆高校课程比台湾高校的课程排得更紧凑,更密集。大陆高校比台湾高校更强调让工业工程专业的学生在教学阶段就进行理论知识的实际运用。
虽说两岸开设的基础课程不一样,但是两岸专业课程的设置与基础课程的开设有关。基础课程的教学内容,服务于之后的专业课程。而且,在专业课领域上,两岸高校均呈现出个别发展的态势。
【参考文献】
[1]苏玉珠.基于工业工程研究与人才培养的教育定位探讨[J].教育研究与实验,2009,3.