目标导向型运筹学课程教学改革实践案例

黄敏 蔡铭 谢洁旻 薛田莉

摘 要：本文针对专业学生学习状态松懈、学习积极性不高等实际情况，结合运筹学课程教学，设计教学对比试验。针对试验班级教师制定了目标导向型的教学实施方案：在课业层面上，通过雨课堂、微信学习交流群等方式夯实基础，强化掌握重点知识；在思政层面上，通过理论教学、建模实训两个方面强化社会责任感，加强专业认同感。教学结果表明，该案例在营造良好的学习氛围、培养学生的专业素养等方面取得了积极的效果，有一定的教学实践推广价值。

关键词：目标导向；运筹学；立德树人；课程改革

中图分类号：G64          文献标识码：A          文章编号：1673-9132（2023）13-000９-0４

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2023.13.00３

一、运筹学课程教学方案

运筹学是一门交叉应用学科，主要采用系统优化的方法，通过建立数学模型，寻求解决方案，最终获得最佳决策。它的突出特点是以系统化、数量化和最优化为核心，需要从系统工程的角度出发，用数学的方法和思考模式解决实际应用问题［1］。中山大学为交通工程专业大二的学生开设了运筹学课程。

笔者及教学团队在十多年的教学实践中，探索适合交通工程专业学生的运筹学课程教学模式，提出了以理论教学与建模实训为主要教学环节的运筹学课程教学实施方案，强调结合专业背景、注重知识串联、强化建模能力、融入思政元素等特点，如图1所示。从学生学习态度与专业性质出发，将传授知识、培养能力、提升素质等课程目标融入课程教学，实现教学相长、寓教于学的效果。本课程于2020年获得省级线下一流课程认定。

二、目标导向型的教学实践案例

因材施教一直是教育的重要手段，课程教学也需要有针对性。2019年，交通工程专业所在学院首次执行大类招生政策。学生大一时进行学院内统一培养，主要学习学科平台的基础课程；大二时进行分流，进入专业知识学习阶段。作为学院的第一批分流学生，2019级交通工程学生进入大二时普遍存在数理基础差、对交通工程专业认识不足等特点，并出现了学习状态松懈、学习积极性不高等厌学现象。针对这种情况，运筹学教学小组重新优化教学计划，制定目标导向型的教学实施方案。

（一）教学目标

基于交通工程专业特点与学生的个性化发展需求，从课业与思政两个层面确定如下教学目标：在课业目标方面，要为学生夯实基础，强化掌握重点知识，同时营造良好的学习氛围，提升学生的学习效率与兴趣，主要通过雨课堂、微信学习交流群等教学辅助手段实现；在思政目标方面，强化培养学生的社会责任感，加强专业认同感，通过深入挖掘运筹学课程中的思政元素，实现“课业+专业”“荣誉+责任”的二元融合，推动学生发展综合能力，具体从理论教学思政与建模实训思政两个角度实现。

（二）教学实施方案

为了分析在学期伊始开展目标导向型教学改革实践的效果，为了对比目标导向教学方案的成效，课程教学团队对比了试验方案。将63名学生分成两个班，1班（目标导向班）32人，2班（普通班）31人。在教学过程中，2班沿用原一流课程的教学思路，突出讲解专业知识；1班则围绕上述教学目标制定了相应的教学实施方案，主要从以下几个部分展开。

1.教学辅助手段——雨课堂。随着现代信息技术在教育教学领域不断应用与深度融合发展，利用现代信息技术实现课堂的智慧化，是教育信息化发展的必然趋势［2］。为了提高学生上课的积极性，让学生在课前采用雨课堂的线上扫码模式进行课堂签到，有效避免了线下代签的问题，从而提高了学生的出勤率。该学期学生的出勤情况稳定，偶尔会有1-2人缺勤，如图2所示。

在授课过程中，教师讲解了关键知识点之后，在雨课堂平台上以选择题、填空题的形式给出相关的小问题，引导学生在课堂上限时解答，从而强化学生理解重要知识点，提升学生参与课堂的热情，并有效吸引学生的注意力。例如，学习运输问题部分时，教学团队在课堂上开始使用雨课堂互动，设计了4道难度相当、层层递进的互动选择题，让学生对比运输问题与线性规划问题的异同，促使学生更深刻地认识运输问题的解的情况。随着课程不断推进，学生的答题正确率也随之上升，如图3所示。说明加入互动环节能有效抓取学生的注意力，限时解答的形式有效鼓舞了学生学习的热情，强化了他们理解与记忆关键知识点［3］。

为了树立正面榜样，让学生形成你追我赶的学习势头，教师每周课堂结束之后，都会公示表扬课上表现优秀的前三位学生。由于名额有限，学生课上都会专心致志，认真回答问题，争相上榜。上榜学生的比例达到了50%以上，覆盖面广，其中多位学生都争取到了多次上榜的机会，说明每一位学生的冲榜劲头都非常足，从而带动了整个班级的学习氛围，表扬优秀学生对课堂授课效果起到了非常积极的影响。

2.教學辅助手段——微信学习群。为了及时解决学生的疑难，教师建立了微信学习交流群，师生在群里共同探讨、共同进步。为了促进学生之间的交流与合作，教师要鼓励学生提出在学习过程中遇到的困难，共同寻找问题、解决问题，进而达到双赢的目的。提出问题的学生能够及时得到回复，从而解决自己的疑难，而其他学生也能在参与讨论的过程中进一步巩固课堂知识。

教师每次批改完作业之后，会总结本次作业的批改结果，将学生的易错点发布在微信学习群中，深化学生理解复杂的知识点，加强掌握课程内容。并且还会公示非常优秀的作业以供其他学生参考，为学生提供学习榜样，争取提高下次作业的正确率。同时，为了帮助学生在课后巩固上次课程的要点，教师每次课前都会汇总上次课程的重要知识点并将其发布在群里，帮助学生梳理学习的重难点，强化认识与领悟课堂知识，并为下次课程打好基础。

在教师和助教参与答疑之余，学生也能积极地参与讨论，一提出问题就会有多位学生参与讨论，保证有效解决每一个问题，营造了非常好的学习氛围。从每一位学生提出和回答问题的数量可以看出，微信交流学习群能极大地帮助学习比较吃力的学生，也能给学习能力强的学生提供一个用武之地，达到了“先富带动后富”的良好效果。

3.思政元素设计——理论教学。《高等学校课程思政建设指导纲要》要求：要寓价值观引导于传授知识和培养能力的过程中，帮助学生塑造正确的世界观、人生观、价值观［4］。这就需要教师从学生的实际发展需求出发，将价值引领融入课程教学，强化学生的社会责任感，提升其专业认同度［5］。

运筹学虽然是一门基础课，但是却具有跨学科以及应用面广的特点，挖掘“运筹学”基本概念、公式、定理和方法中的思想政治元素，将正确的价值观融入专业教学，在达到思政教学总体目标的同时，还可以进一步让学生了解专业、热爱专业［6］。附表1列出了运筹学课程中的部分思政元素。

2021年6月，广州新冠肺炎疫情零星爆发，部分区域执行防疫管控措施。交通专业研究团队结合交通大脑的研究工作与政府部门协作定位管控区域内的重点车辆，工作内容与路网分析章节相关。作为图论与网络分析章节的背景资料，教学团队专门制作PPT在课堂上介绍交通大脑定位重点车辆的工作原理，一方面为网络分析教学作铺垫，另一方面为学习专业知识树立正面积极的形象，在提升学生专业认同感的同时强化学生的社会责任感，将思政元素隐式融入课堂教学环节，以润物细无声的方式达到价值引领的目的。

4.思政元素设计——建模实训。运筹学也是一门应用实践性很强的科学，安排建模实训课程教学的目标是让学生完成从发现问题、采集信息、分析数据、数学建模到得出结论的全过程，从而得到有效的实践创新训练，促使学生从被动学习转变为主动参与［7］。建模实训采取自由选题形式，引导学生运用所学知识解决现实问题，培养学生的动手实践及建模分析能力。

由于交通工程专业跟随学科搬入刚刚建成投入使用的深圳校区，校区内不少设施都尚在建设完善，给学生的学习生活带来了一些不便。基于上述情况，1班的建模实训教学开设了“我为深圳校区建言献策”的建模专题，指导学生针对身边的事寻找实训课题，用自己的实际行动促使深圳校区建设得更好。学生积极参与建模实训，提出了优化宿舍电梯运行、优化校车运行路线等热点话题，将所学知识运用到实践中，为校区建设奉献力量。

工程是应用科学，但是更重要的是响应人类的需求，工程教育教学应该落实以学生为本的完整实践链条，把教育教学放在真实的背景中，回归工程的本源和实践属性［8］。通过建模实训，让学生从身边事做起，用自己所学的知识服务学校，增强学生的责任心，同时提升学生利用理论知识解决现实问题的创新能力，培养学生的团队协作能力。

（三）教学效果

通过雨课堂、微信学习群等教学辅助手段营造良好的学习氛围，学生的学习积极性有了明显提高。同时深入挖掘运筹学课程中蕴含的思政元素，将思想政治意识形态教育与专业课程进行融合，并通过建模实训培养学生将所学知识运用于实践的能力，取得了良好的成效。在学期结束时，对比分析1班（目标导向班）与2班（普通班）运筹学课程的学习情况，分析结果如附表2所示。

由分析数据可知，在开始运筹学课程之前，两个班的平均绩点分别为2.8和2.6，学生的整体学业水平相当。经过一个学期的教学，目标导向班与普通班学生运筹学课程期末考的平均卷面分分别为76.6与68.9，相差近8分。由此可见，目标导向班学生的学习积极性更高，整体学习状态也有所提升，目标导向型教学取得了良好的效果。

三、结语

教育是一项循序渐进的系统工程，并非一人之力或一門课程即可取得持久、实质的成效，而需要授课教师全员参与。因材施教则是教育的重点，只有以学生为教育中心，才能规划出最适合学生的教学方案，激发学生的学习兴趣，培养学生的核心素养［9］。目前运筹学课程教学已经初步摸索出目标导向型教学路线，并取得了一定的成果。后续工作仍旧需要在实践中进行探索，关注学生的特点，注重总结与提炼，加强沟通与交流，实现“价值塑造、知识传授、能力培养”三位一体的教学目标［10］。

参考文献：

［1］ 罗荣桂，原海英.运筹学教学改革与探索［J］.理工高教研究，2005（3）：49.

［2］ 黄文登，王瑞.基于“智慧课堂”的普通物理学课程教学模式的构建［J］.高师理科学刊，2020（1）：85.

［3］ 刘冀琼，冯帅.多维度立体式线上线下混合教学创新研究——基于阜阳师范大学运筹学课程的探索与实践［J］.内蒙古农业大学学报（社会科学版），2022（1）：27.

［4］ 高等学校课程思政建设指导纲要［Z］.教高［2020］3号.

［5］ 王尧.再论课程思政：概念、认识与实践［J］.中国大学教学，2022（7）：4.

［6］ 宋晓东，伍国华，夏伟怀，等.“运筹学”课程思政教育案例研究［J］.高等教育研究学报，2021（3）：91.

［7］ 莫小梅.在课堂教学中培养学生的创新思维［J］.课程教育研究，2019（9）：52.

［8］ 方志刚，杨帆，赵振宁.关于新工科建设必要性和内涵的一些思考［J］.教育现代化，2020（56）：112.

［9］ 程明，王伟，花为，等.精准识材 协同育才——工科研究生因材施教培养方法的探索与实践［J］.研究生教育研究，2021（1）：37.

［10］ 李志猛，祝江汉，邱涤珊，等.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（4）：58.