謝新連，鐘銘，趙家保，?；菰?/p>

(大連海事大學(xué) 交通運(yùn)輸管理學(xué)院，遼寧 大連 116026)

專業(yè)課課程設(shè)計(jì)的開放式課題設(shè)計(jì)與實(shí)踐

謝新連，鐘銘，趙家保，?；菰?/p>

(大連海事大學(xué) 交通運(yùn)輸管理學(xué)院，遼寧 大連 116026)

高年級(jí)本科生專業(yè)課的課程設(shè)計(jì)選題和內(nèi)容安排既涉及投入的資源多少也涉及教學(xué)效果的好壞。為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，改善實(shí)踐教學(xué)效果，針對(duì)“航運(yùn)管理”課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)開發(fā)實(shí)驗(yàn)了一種只給出少量的已知條件，讓學(xué)生根據(jù)對(duì)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的調(diào)查結(jié)果補(bǔ)充其他必要條件和計(jì)算參數(shù)的開放式課題課程設(shè)計(jì)模式，系統(tǒng)介紹該開放式課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)難點(diǎn)、求解思路及教學(xué)效果等。

專業(yè)課課程設(shè)計(jì)；開放式課題設(shè)計(jì)；航運(yùn)管理

一、引言

高年級(jí)大學(xué)生的專業(yè)課程通常理論性、前沿性和實(shí)踐性都很強(qiáng)。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，改善教學(xué)效果，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，安排具有一定復(fù)雜程度和工作量的課程設(shè)計(jì)，作為教師課堂講授理論知識(shí)的補(bǔ)充，讓學(xué)生學(xué)著自己動(dòng)手解決問(wèn)題是必要的。特別是在行業(yè)特色明顯的高校教學(xué)中，設(shè)計(jì)出既能讓學(xué)生了解如何解決行業(yè)部門的專業(yè)問(wèn)題，又能夠發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新能力，為行業(yè)部門提供合理有效的科學(xué)方案的課題式實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)十分必要。在基礎(chǔ)教育的基礎(chǔ)上實(shí)施課題式教育，也是行業(yè)性高校的特色教育模式。[1]

“航運(yùn)管理”課程是海運(yùn)類院校交通運(yùn)輸專業(yè)本科生的主要專業(yè)必修課程之一，與前邊學(xué)過(guò)的運(yùn)籌學(xué)、船舶貨運(yùn)、航運(yùn)經(jīng)濟(jì)學(xué)等理論基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課聯(lián)系緊密。該課程特點(diǎn)是理論性、專業(yè)技術(shù)性都較強(qiáng)、知識(shí)點(diǎn)多。在實(shí)踐教學(xué)方面，擬制小的練習(xí)題往往過(guò)于簡(jiǎn)單，與實(shí)際差距太大，使學(xué)生從思想上輕視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，既達(dá)不到訓(xùn)練學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，也難以提振學(xué)生的探索興趣；但擬制與實(shí)際問(wèn)題比較貼近的課題，又過(guò)于復(fù)雜、難以求解，也難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，因此常常存在兩難問(wèn)題[2]。此外，如果練習(xí)題目具有相同的標(biāo)準(zhǔn)答案，則可能存在抄襲行為；如果讓每位學(xué)生的練習(xí)題目具有不同的答案，則教師批改工作量大，特別是當(dāng)學(xué)生人數(shù)較多時(shí)，教師更是不堪重負(fù)。如何對(duì)多個(gè)班級(jí)上百名學(xué)生設(shè)計(jì)出既能客觀反映專業(yè)實(shí)際問(wèn)題、又能啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)造能力的課題式實(shí)踐環(huán)節(jié)一直是一個(gè)難題。許多專業(yè)課程都有類似的問(wèn)題。本文通過(guò)科學(xué)、恰當(dāng)?shù)臄M制開放式課題并借助計(jì)算機(jī)技術(shù)嘗試突破這種困境。

二、教學(xué)目的與課題設(shè)計(jì)思想

課程設(shè)計(jì)的基本目的是讓學(xué)生運(yùn)用已經(jīng)學(xué)過(guò)的基本理論和專業(yè)知識(shí)解決一個(gè)貼近實(shí)際且具有一定復(fù)雜性的問(wèn)題，也是交通運(yùn)輸(航運(yùn)管理方向)專業(yè)本科生的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)之一。航運(yùn)管理課程設(shè)計(jì)安排在第三學(xué)年學(xué)生學(xué)習(xí)完“航運(yùn)管理”課程后進(jìn)行，是結(jié)合學(xué)過(guò)的專業(yè)理論知識(shí)做一次綜合性訓(xùn)練，以便加深對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解和掌握。要求學(xué)生能夠綜合運(yùn)用以前學(xué)過(guò)的知識(shí)，具有必要的想象力和系統(tǒng)優(yōu)化思想，在教師的指導(dǎo)下解決一個(gè)源于實(shí)際的管理決策問(wèn)題。

根據(jù)多年的專業(yè)課授課經(jīng)驗(yàn)分析，認(rèn)為將“多型船在多條航線上的優(yōu)化配置問(wèn)題”選定為課程設(shè)計(jì)內(nèi)容較為合適。這一選題不僅是航運(yùn)企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理活動(dòng)中的一項(xiàng)經(jīng)常性重要決策，而且涉及知識(shí)面廣、與以前學(xué)過(guò)的課程知識(shí)聯(lián)系緊密，具有足夠的復(fù)雜性和難度。但如果對(duì)于這樣一個(gè)比較復(fù)雜且有難度的課題，列出全部已知條件和計(jì)算參數(shù)，則與航運(yùn)企業(yè)實(shí)際經(jīng)營(yíng)管理業(yè)務(wù)操作環(huán)境有較大差異，同時(shí)學(xué)生既不能明確這些參數(shù)如何得到，也會(huì)質(zhì)疑其中許多參數(shù)的取值。因此，為了保證訓(xùn)練效果，采用開放式課程設(shè)計(jì)的形式，即任務(wù)書中只給出最基本的要求和少量的控制性已知條件，讓學(xué)生自己查閱相關(guān)資料和數(shù)據(jù)，補(bǔ)充其他必要條件和計(jì)算參數(shù)。其基本設(shè)計(jì)思想和希望達(dá)到的效果為：(1)學(xué)習(xí)和掌握航線配船的步驟和方法，將航線配船的理論知識(shí)和運(yùn)輸生產(chǎn)實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)獨(dú)立分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力；(2)將本課程學(xué)過(guò)的航線配船和其他課程學(xué)過(guò)的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，如航運(yùn)經(jīng)濟(jì)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等理論緊密聯(lián)系起來(lái)，并使這些知識(shí)融會(huì)貫通，得到進(jìn)一步拓展；(3)進(jìn)行綜合技能的訓(xùn)練，對(duì)設(shè)計(jì)案例、收集資料、處理數(shù)據(jù)、趨勢(shì)預(yù)測(cè)、運(yùn)用數(shù)學(xué)優(yōu)化軟件計(jì)算(如Excel、Lingo、Matlab等)以及進(jìn)行計(jì)算機(jī)編程等方面的基本技能做一次綜合訓(xùn)練，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作能力；(4)通過(guò)對(duì)全過(guò)程的總結(jié)分析、獨(dú)立撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告，提高學(xué)生的書面表達(dá)水平和研究報(bào)告撰寫能力。希望這一課程設(shè)計(jì)不僅能夠達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際、鞏固專業(yè)知識(shí)、鍛煉實(shí)踐能力的基本目的，還能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、積極性和部分潛力大的學(xué)生的創(chuàng)新能力。對(duì)數(shù)量較多的學(xué)生群體，將應(yīng)用型與研究型教學(xué)方式融于一體培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和動(dòng)手能力[3]。

三、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與特點(diǎn)

1.課程設(shè)計(jì)問(wèn)題簡(jiǎn)述

“多型船在多條航線上的優(yōu)化配置問(wèn)題”是“航運(yùn)管理”課程的重點(diǎn)內(nèi)容，特點(diǎn)是涉及的知識(shí)面較廣，求解過(guò)程中要用到線性代數(shù)、運(yùn)籌學(xué)、航運(yùn)經(jīng)濟(jì)、船舶貨運(yùn)等多門學(xué)科的知識(shí)，而且計(jì)算中還要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和市場(chǎng)環(huán)境對(duì)大量的計(jì)算參數(shù)做出合理的分析、估計(jì)和預(yù)測(cè)。

為了更加直接地讓學(xué)生接受課程設(shè)計(jì)中涉及的操作原理和專業(yè)知識(shí)，了解行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r，訓(xùn)練和強(qiáng)化學(xué)生解決問(wèn)題的能力，課程設(shè)計(jì)任務(wù)書中只給出少量的控制性已知條件，形成一個(gè)已知條件不完善的開放式課題。學(xué)生必須根據(jù)已經(jīng)學(xué)過(guò)的專業(yè)知識(shí)查閱、補(bǔ)充必要條件和數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)航線配船優(yōu)化方案。

課程設(shè)計(jì)任務(wù)書中主要給出三類基本參數(shù)，包括船舶參數(shù)(各型船的數(shù)量、載重量、凈噸位、航速、燃油消耗率、柴油消耗率、船價(jià)、船員定編等)、港口參數(shù)(各裝貨港名稱、各卸貨港名稱、船舶在各港的裝卸效率范圍等)、航線運(yùn)輸需求參數(shù)(如表1所示)，同時(shí)任務(wù)書中設(shè)定每位學(xué)生的這一參數(shù)都有所差異，以保證每位學(xué)生求解時(shí)應(yīng)用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)有所不同(見表1中第6行、第3列)，以便消除同學(xué)之間互相抄襲課程設(shè)計(jì)報(bào)告的可能性。除了這些基本參數(shù)之外，再根據(jù)選題涉及的航區(qū)情況設(shè)定一些特殊限制，以便訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維能力和做事周密性。如任務(wù)書中注明“因某種客觀原因，某型船不能配置在某航線上營(yíng)運(yùn)；如果將某型船配置在某航線上，則該型船每個(gè)航次需要增加等潮或減載時(shí)間若干天”等類似限制條件，讓學(xué)生思考怎樣用數(shù)學(xué)方法去處理這些實(shí)際中常常遇到的特殊情況。

設(shè)計(jì)任務(wù)書給定后，要求學(xué)生根據(jù)這些確定但不充分的已知條件，查閱相關(guān)文獻(xiàn)，根據(jù)實(shí)際情況補(bǔ)充必要的數(shù)據(jù)參數(shù)，制訂這一船隊(duì)的年度貨運(yùn)配船計(jì)劃，使船隊(duì)總的營(yíng)運(yùn)效果最好，并給出合理的專業(yè)解釋。

表1 運(yùn)輸需求參數(shù)示例：各航線煤炭運(yùn)輸量

對(duì)于這樣一個(gè)較為復(fù)雜且貼近實(shí)際的課題，課程設(shè)計(jì)任務(wù)書和說(shuō)明書中僅給定問(wèn)題中的控制性技術(shù)、經(jīng)濟(jì)參數(shù)，而將大量與管理水平、市場(chǎng)波動(dòng)相關(guān)的計(jì)算參數(shù)留給學(xué)生去查閱、分析、估算、解釋。這對(duì)于已習(xí)慣于教師給出完善的已知條件、完全按照預(yù)定套路解題的本科生來(lái)說(shuō)，具有較大的難度和挑戰(zhàn)性。但在互聯(lián)網(wǎng)和學(xué)校圖書館的支持下學(xué)生完全具備開展這些工作的客觀條件。

2.解決問(wèn)題的思路和方法

按照傳統(tǒng)授課模式，對(duì)于這一復(fù)雜問(wèn)題教師會(huì)在課上講授“大船配大線”的原則，讓學(xué)生按照這一原則用既定的求解方法試探求解。但是根據(jù)已學(xué)相關(guān)專業(yè)課知識(shí)和相關(guān)計(jì)算機(jī)技術(shù)，完全可以要求學(xué)生根據(jù)開放式課題的屬性及要求，建立航線配船優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，并設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的算法求解這一問(wèn)題。

在教材中已經(jīng)給出了求解這類問(wèn)題的一個(gè)線性規(guī)劃數(shù)學(xué)模型，優(yōu)化模型目標(biāo)函數(shù)是船隊(duì)營(yíng)運(yùn)總費(fèi)用最低，如公式(1)-(3)所示[4]。

目標(biāo)函數(shù)：

(1)

約束條件：

第1組：保證完成各航線的運(yùn)輸量Wh

(2)

第2組：保證各型船的使用數(shù)量與閑置數(shù)量之和與船隊(duì)中擁有的這型船的數(shù)量Aj相等

(3)

其中：Z——目標(biāo)函數(shù)，年度船隊(duì)總費(fèi)用；Xjh——決策變量，在h航線上配置的j船數(shù)量；Oj——決策變量，j型船閑置的數(shù)量；Rjh——計(jì)算參數(shù)，j型船在h航線上的單船年?duì)I運(yùn)費(fèi)用；Fj——計(jì)算參數(shù)，j型船閑置的單船年度閑置費(fèi)用；Vjh——計(jì)算參數(shù)，j型船配在h航線上營(yíng)運(yùn)時(shí)的單船年運(yùn)量；Wh——計(jì)算參數(shù)，h航線上要求完成的年運(yùn)輸量；Aj——計(jì)算參數(shù)，船隊(duì)中擁有的j型船數(shù)量；K——計(jì)算參數(shù)，船型總數(shù)；G——計(jì)算參數(shù)，航線總數(shù)。

根據(jù)Oj和Xjh的定義可知，所有決策變量不能取負(fù)值，滿足非負(fù)要求。因此，公式(1)～(3)構(gòu)成了一個(gè)完整的線性規(guī)劃數(shù)學(xué)模型，通過(guò)初等變換轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)形式后，在計(jì)算機(jī)上用單純形法求解十分方便。

在解決問(wèn)題的方法上，將課上講過(guò)的數(shù)學(xué)模型(1)～(3)作為制訂這一船隊(duì)的年度貨運(yùn)航線配船計(jì)劃的基本方法，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)課堂上講授的建模原理另行建立數(shù)學(xué)模型、設(shè)計(jì)求解算法，以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和開發(fā)新方法的創(chuàng)造性。

3.課程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和難點(diǎn)

上述開放性課題對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)存在四個(gè)難點(diǎn)：

一是要將以往所學(xué)的知識(shí)融會(huì)貫通，針對(duì)這樣一個(gè)復(fù)雜的具體問(wèn)題設(shè)計(jì)求解方法。在基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)和課后練習(xí)中往往是針對(duì)假定的簡(jiǎn)單情況進(jìn)行求解。例如，在學(xué)習(xí)線性規(guī)劃時(shí)，例題和課后練習(xí)題目一般只有幾個(gè)變量和幾個(gè)約束條件，規(guī)模較小，可以通過(guò)手工計(jì)算求解，以便深刻理解其基本原理。但在航運(yùn)管理課程設(shè)計(jì)中一般設(shè)有4～6個(gè)船型、5～6條航線，例如，當(dāng)問(wèn)題中設(shè)有4種船型(K=4)、5條航線(G=5)時(shí)，根據(jù)數(shù)學(xué)模型(1)—(3)形式的特點(diǎn)，在該問(wèn)題中就有K×G+K=24個(gè)變量，K+G=9個(gè)約束條件，針對(duì)如此規(guī)模的實(shí)際問(wèn)題，用手工計(jì)算則比較困難，必須借助計(jì)算機(jī)求解。這就要求學(xué)生不但要綜合運(yùn)用以前學(xué)過(guò)的知識(shí)，還要具有運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

二是學(xué)會(huì)運(yùn)用數(shù)學(xué)方法模擬解決實(shí)際問(wèn)題。根據(jù)給定的少量已知條件求解該類開放式課題，要么從根本上理解教材中的數(shù)學(xué)模型，要么自己嘗試建立新的數(shù)學(xué)模型，兩者都有一定的難度。

三是如何查閱、分析、估算、選定、解釋任務(wù)書中沒有給出的大量參數(shù)，特別當(dāng)由不同渠道獲得的數(shù)據(jù)有所不同、甚至互相矛盾時(shí)，如何處理、怎樣取舍？這對(duì)于沒有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生來(lái)說(shuō)是非常困難的。任務(wù)書對(duì)于如何選定計(jì)算參數(shù)沒有給出統(tǒng)一的規(guī)定，但要求每位學(xué)生必須對(duì)參數(shù)的選定或取舍給出合理解釋。

四是當(dāng)求出問(wèn)題的最優(yōu)解后如何驗(yàn)證結(jié)果的正確性。由于課題中涉及的實(shí)際問(wèn)題約束條件多、模型中變量和參數(shù)數(shù)量較多、求解過(guò)程繁瑣，而且學(xué)生數(shù)量較多、每位學(xué)生的基本數(shù)據(jù)也不同，使得指導(dǎo)教師和學(xué)生都難以檢驗(yàn)計(jì)算結(jié)果的正確性，這樣可能會(huì)造成實(shí)踐訓(xùn)練效果不佳、事倍功半。這就需要指導(dǎo)教師(或課題組)和學(xué)生尋找驗(yàn)證求解方法正確性的簡(jiǎn)便途徑。

四、保證教學(xué)效果的基本措施

1.采取的措施

這種只給出一些控制性基本參數(shù)，而允許學(xué)生根據(jù)實(shí)際情況確定其他計(jì)算參數(shù)，或者說(shuō)在一定的框架下給出一些已知條件，允許學(xué)生自主確定相關(guān)數(shù)據(jù)的做法與現(xiàn)實(shí)中航運(yùn)企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理業(yè)務(wù)的操作環(huán)境較為接近。顯然，對(duì)這樣的求解過(guò)程及結(jié)果既有統(tǒng)一的評(píng)價(jià)尺度，又能發(fā)揮學(xué)生的個(gè)性。但這種由學(xué)生自主選定一些已知條件的開放性課題與常規(guī)做法相比也存在一些突出的問(wèn)題，如果處理不好，就達(dá)不到預(yù)期效果。因此需要采取有效措施來(lái)保證教學(xué)效果。

(1)由于開放性課題的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、求解過(guò)程與方法、最終結(jié)果可能存在差異，教師檢查、批改的工作量很大。為此，課題組針對(duì)本課程設(shè)計(jì)編制了應(yīng)用型決策支持系統(tǒng)——船隊(duì)規(guī)劃決策支持系統(tǒng)(FPDSS)，在課程設(shè)計(jì)中期檢查階段下發(fā)軟件，便于師生驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果的正確性。通過(guò)操作標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證軟件、對(duì)比自己的計(jì)算過(guò)程和結(jié)果，鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

(2)為避免同年級(jí)學(xué)生互相抄襲，設(shè)定每位同學(xué)求解時(shí)應(yīng)用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不同(如給出的案例中采用每個(gè)學(xué)生的學(xué)號(hào)作為其中某一航線的運(yùn)輸需求量)，已知條件這一微小的變化會(huì)使計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)較大差異，加之每人選定的其他已知參數(shù)也各有不同，使得結(jié)果的差異性規(guī)律難以猜出，這就迫使每位學(xué)生必須獨(dú)立求出結(jié)果。

(3)為了避免低年級(jí)抄襲高年級(jí)學(xué)生課程設(shè)計(jì)報(bào)告，設(shè)計(jì)出了工作量、深度、難度都基本相同的航運(yùn)管理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書系列，對(duì)每一年級(jí)的學(xué)生都更換課題內(nèi)容。由于任務(wù)書中給定的控制參數(shù)較少，更換課題內(nèi)容也顯得相對(duì)容易。

(4)為了保證課程設(shè)計(jì)的效果，提高效率，設(shè)定了集中指導(dǎo)答疑的時(shí)間和地點(diǎn)，并規(guī)定了中期檢查時(shí)間，要求所有學(xué)生必到，接受統(tǒng)一檢查，并根據(jù)檢查結(jié)果給出中間成績(jī)，確保每位學(xué)生確實(shí)自己經(jīng)歷了數(shù)據(jù)處理過(guò)程。

2.基本要求

(1)由于課程設(shè)計(jì)任務(wù)書中給出的數(shù)據(jù)是不充分的，要求學(xué)生查閱相關(guān)船舶、港口、航線、費(fèi)用等方面的資料，通過(guò)適當(dāng)方法將原始調(diào)查數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)學(xué)模型中需要的規(guī)范計(jì)算參數(shù)。

(2)提示學(xué)生可以應(yīng)用Matlab、Lingo、Excel等軟件求解數(shù)學(xué)模型，但不限定求解方法，且鼓勵(lì)學(xué)生自主編程計(jì)算。計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)。

(3)為了便于指導(dǎo)和檢查，原定所有學(xué)生都到學(xué)校機(jī)房統(tǒng)一上機(jī)，但考慮到學(xué)生都配有計(jì)算機(jī)，為了提高效率僅設(shè)定每天答疑時(shí)間和地點(diǎn)，學(xué)生根據(jù)自己需求確定是否需要前來(lái)答疑，不需要參加答疑的學(xué)生可自行安排作業(yè)地點(diǎn)。但在規(guī)定的集中檢查時(shí)間，所有學(xué)生必須到場(chǎng)，接受統(tǒng)一檢查，給出中間成績(jī)。

(4)為了保證實(shí)踐教學(xué)效果，在最后一次集中檢查、給出中間成績(jī)之后再下發(fā)FPDSS軟件，要求學(xué)生將自己獨(dú)立獲得的計(jì)算結(jié)果與用FPDSS軟件計(jì)算出的結(jié)果做出比較。如果存在差異，必須找到原因，并做出合理的解釋和說(shuō)明。

(5)按學(xué)校制定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告格式撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，完善課程設(shè)計(jì)報(bào)告，至少包括問(wèn)題描述、參數(shù)準(zhǔn)備、方法說(shuō)明、設(shè)計(jì)結(jié)果和總結(jié)建議5個(gè)部分。下發(fā)指導(dǎo)書后兩周上交課程設(shè)計(jì)報(bào)告。

五、教學(xué)效果分析與評(píng)價(jià)

1.成績(jī)?cè)u(píng)定

實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)也需要有與之相適應(yīng)的考核原則來(lái)檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量，否則，難以檢驗(yàn)實(shí)踐性教學(xué)是否達(dá)到預(yù)期的效果。[5]

對(duì)課程設(shè)計(jì)結(jié)果的成績(jī)?cè)u(píng)定分為優(yōu)、良、中、及格、不及格5個(gè)等級(jí)。對(duì)于每一個(gè)等級(jí)都給出明確的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。例如,優(yōu)：自己獨(dú)立設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型、求解方法或求解程序，按要求的格式撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告，并按時(shí)提交課程設(shè)計(jì)報(bào)告；同時(shí)利用FPDSS優(yōu)化求解航線配船問(wèn)題，比較分析了求解結(jié)果可能存在的差異和原因，并寫出客觀、真實(shí)的總結(jié)、體會(huì)和建議。又如,及格：按要求的格式撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告，并按時(shí)提交課程設(shè)計(jì)報(bào)告；利用FPDSS軟件求解航線配船問(wèn)題，結(jié)果基本正確。

2.效果分析

顯然，學(xué)生花30個(gè)學(xué)時(shí)認(rèn)真做完這樣一個(gè)具有一定復(fù)雜性和難度的課題后，都希望得到指導(dǎo)教師的客觀評(píng)價(jià)，以便知道自己對(duì)知識(shí)的理解程度和解決問(wèn)題的能力。而對(duì)于教師來(lái)說(shuō)，當(dāng)學(xué)生數(shù)量較大時(shí)通常在課程設(shè)計(jì)的成績(jī)?cè)u(píng)定方面存在一定困難。近些年來(lái)，“航運(yùn)管理”課程每年級(jí)的學(xué)生數(shù)在150～220人之間，一般配置2～3名指導(dǎo)教師，可以想象成績(jī)?cè)u(píng)定的工作量之大。如果不能及時(shí)給學(xué)生反饋課程設(shè)計(jì)中的問(wèn)題，就會(huì)使教學(xué)效果大打折扣、事倍功半。檢查驗(yàn)證軟件FPDSS的開發(fā)應(yīng)用使得每位學(xué)生可以自己檢查計(jì)算結(jié)果的正確與否，大大減輕了教師評(píng)定成績(jī)的工作量。在此基礎(chǔ)上，指導(dǎo)教師可以根據(jù)每位同學(xué)撰寫的課程設(shè)計(jì)報(bào)告、總結(jié)與體會(huì)和書寫的完整性及規(guī)范性，對(duì)每份課程設(shè)計(jì)報(bào)告的質(zhì)量迅速做出客觀、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。

從整個(gè)課程設(shè)計(jì)過(guò)程觀察，學(xué)生出現(xiàn)的比較普遍現(xiàn)象是，接到任務(wù)書開始感覺有些迷茫、不太適應(yīng)，但大多數(shù)學(xué)生對(duì)未知的專業(yè)問(wèn)題表現(xiàn)出濃厚的探詢興趣；中期面對(duì)大量的不確定性問(wèn)題有些不知所措、深感困惑、急于試探；后期隨著分析結(jié)果浮現(xiàn)，漸漸理出頭緒，但還不清楚自己獲得的結(jié)果的正確性；等到用FPDSS軟件驗(yàn)證了自己的結(jié)果后，就會(huì)有思路豁然清晰、大功告成的成就感和喜悅感。這種開放式課程設(shè)計(jì)在鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、激發(fā)學(xué)習(xí)探索熱情方面的效果非常顯著。多數(shù)學(xué)生反映的收獲包括：

(1)加深了對(duì)船舶資源優(yōu)化配置知識(shí)的理解，更加清晰地認(rèn)識(shí)到所學(xué)數(shù)學(xué)優(yōu)化方法在解決專業(yè)實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用；

(2)通過(guò)查閱數(shù)據(jù)、匯總整理資料，不僅鍛煉了查閱、分析、處理實(shí)際數(shù)據(jù)資料的能力，而且接觸、了解了與本行業(yè)相關(guān)的專業(yè)性數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)站和港航企業(yè)、管理機(jī)構(gòu)的基本情況，為以后踏入工作崗位奠定了良好的基礎(chǔ)；

(3)在求解過(guò)程中同學(xué)之間積極展開交流，探討針對(duì)復(fù)雜的具體問(wèn)題如何建立行之有效的數(shù)學(xué)模型并設(shè)計(jì)相應(yīng)的優(yōu)化求解方法，實(shí)踐了課堂上、書本上學(xué)到的理論知識(shí)，提高了分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力；

(4)在課程設(shè)計(jì)中，大量使用Excel、Matlab、Lingo等軟件處理數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)算法，掌握了常用軟件的運(yùn)用技能，積累了相關(guān)軟件的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，提高了運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)手段進(jìn)行實(shí)際操作的能力；

(5)在課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，深刻體會(huì)到細(xì)心、耐心、專心和統(tǒng)籌思考的重要性，前期工作任何小的疏忽都可能對(duì)后期結(jié)果有較大的影響。

此外，下發(fā)FPDSS軟件的時(shí)間選在學(xué)生完全準(zhǔn)備好計(jì)算參數(shù)并已經(jīng)初步求出計(jì)算結(jié)果之后。這一方面給學(xué)生驗(yàn)證求解結(jié)果是否合理提供了依據(jù)，為學(xué)生提供一個(gè)練習(xí)和檢驗(yàn)各種專門計(jì)算方法的捷徑，使其具有自我糾錯(cuò)能力；另一方面也避免學(xué)生從開始就有依賴思想，訓(xùn)練學(xué)生獨(dú)立動(dòng)手解決問(wèn)題的能力。

六、結(jié)語(yǔ)

在大學(xué)本科教學(xué)中，實(shí)踐性課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的復(fù)雜程度和難度常常不易把握。若選題深度淺、工作量小，則達(dá)不到預(yù)定的教學(xué)效果；若選題深度大、工作量大，則會(huì)造成有些學(xué)生知難而退、放棄獨(dú)立完成的原則，而且教師檢查、批改的工作量也很大。特別是采用傳統(tǒng)的直接給出比較完備的已知條件、統(tǒng)一解題程序、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)答案的確定性課題設(shè)計(jì)方式，會(huì)使學(xué)生沿著一個(gè)傳統(tǒng)的單一固定模式思考問(wèn)題，并可能存在互相抄襲的現(xiàn)象。開放式課程設(shè)計(jì)能夠激發(fā)學(xué)生的專業(yè)興趣，產(chǎn)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和掌握專業(yè)知識(shí)的愿望，鍛煉學(xué)生的探索和動(dòng)手能力；同時(shí)將專業(yè)課內(nèi)容與所學(xué)基礎(chǔ)課內(nèi)容緊密聯(lián)系，并將后者作為解決復(fù)雜專業(yè)問(wèn)題的有效手段。這種課程設(shè)計(jì)模式已經(jīng)實(shí)踐了四屆，每次課程設(shè)計(jì)后學(xué)生都反映良好，認(rèn)為既掌握了專業(yè)知識(shí)，又鍛煉了解決實(shí)際問(wèn)題的能力；查閱數(shù)據(jù)、匯總整理資料，不僅鍛煉了查閱、分析、處理實(shí)際數(shù)據(jù)資料的能力及從大量信息中提取關(guān)鍵信息的能力，而且接觸和了解了港航企業(yè)、管理機(jī)構(gòu)的實(shí)際情況，對(duì)航運(yùn)市場(chǎng)現(xiàn)狀及變化有了相應(yīng)的了解，引起對(duì)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的關(guān)注。學(xué)生做過(guò)的這些工作和嘗試也為以后踏入工作崗位提供了初步研究經(jīng)驗(yàn)和基礎(chǔ)。

開放式課程設(shè)計(jì)也對(duì)指導(dǎo)教師提出了更高的要求。例如，要求指導(dǎo)教師深刻了解行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，掌握大量專業(yè)信息、要開發(fā)出實(shí)用的電化輔助教學(xué)工具，以利于準(zhǔn)確指導(dǎo)、客觀評(píng)價(jià)。同時(shí)要求指導(dǎo)教師致力于研究如何改進(jìn)傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)模式、如何充分利用新出現(xiàn)的現(xiàn)代技術(shù)設(shè)施和手段創(chuàng)新教學(xué)方法,從而使本科教育改革建立在未來(lái)社會(huì)發(fā)展需要的基礎(chǔ)上[6]。

[1] 凌萍萍.行業(yè)性高校課程設(shè)計(jì)研究[J].江蘇高教，2012(3)：81-83.

[2] 嚴(yán)麗萍.應(yīng)用型本科教育課程設(shè)計(jì)中的兩難問(wèn)題[J].江蘇高教，2013(3)：85-87.

[3] 費(fèi)康.基于研究性學(xué)習(xí)理念的課程設(shè)計(jì)[J].教育教學(xué)論壇，2013(9)：1-3.

[4] 謝新連.船舶運(yùn)輸管理與經(jīng)營(yíng)[M].大連：大連海事大學(xué)出版社，2009.

[5] 鄧江英，彭水蘭.高職應(yīng)用法律課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)考核方法的思考[J].教育與職業(yè)，2011(36):159-160.

[6] 戚業(yè)國(guó).對(duì)本科教育思想、模式、方法的再思考[J].中國(guó)高等教育，2009(2)：47-49.

2014-06-19

高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金(20102125110002)；大連海事大學(xué)教學(xué)改革項(xiàng)目(2011K05)；大連海事大學(xué)教學(xué)改革重點(diǎn)項(xiàng)目(2012Z05)

謝新連(1956-)，男，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事交通運(yùn)輸規(guī)劃與管理研究。

G642 < class="emphasis_bold">文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

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1006-8724(2015)01-0028-05