沈慶寧　徐若嵐

摘 要：互動式教學法是一種師生之間雙向溝通的教學方法，與傳統(tǒng)以教師為中心的教學方法截然不同，要求學生作為教學活動的中心，需要學生積極參與、反饋和創(chuàng)造，實現(xiàn)教學相長的良性循環(huán)。在運籌學課程中使用互動式教學法，對課程建設和人才培養(yǎng)有重要意義。

關(guān)鍵詞：互動式教學方法、以學生為中心、運籌學

當今世界科學技術(shù)發(fā)展迅猛，大批新興學科和交叉、邊緣學科相繼產(chǎn)生或成熟。與此同時，經(jīng)濟與社會分工日益多樣化、復雜化，世界各國之間和各國內(nèi)部產(chǎn)業(yè)競爭更加激烈。經(jīng)濟社會發(fā)展需要大量復合型、創(chuàng)新型管理人才。同時，隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的到來，傳統(tǒng)教學模式正逐漸由封閉式、單向性的知識傳播向開放式和多向性轉(zhuǎn)變。為適應社會發(fā)展及人才培養(yǎng)新需求，各大高校積極探索教學改革，一些新的教學方法如慕課、微課、翻轉(zhuǎn)課堂等逐漸應用于本科課堂教學和實踐中。但是大部分高校教師還是更多地采用傳統(tǒng)教學法，即以教師為中心，更多注重教的過程，忽略學生學的過程。傳統(tǒng)的教學方式教師講授仍然占據(jù)了大部分有限課時，缺乏直觀性、主動性，容易形成忽視學生接受程度而“滿堂灌”，導致教學效果的不理想，不利于學生積極主動參與課程學習。

互動式教學方法是從傳統(tǒng)教學方法以“教”為中心轉(zhuǎn)變到以“學”為中心，確立“以學生為中心”的教育理念。教師以學生為中心優(yōu)化教學互動，學生積極參與教學活動，教師發(fā)揮引導作用，真正實現(xiàn)教師與學生、學生與學生之間的雙向交流與互動。

一、運籌學課程的特點

運籌學是一門應用科學，它以人、機構(gòu)成的社會經(jīng)濟系統(tǒng)的組織管理為對象，綜合運用系統(tǒng)科學、工程科學、經(jīng)濟管理學科等方面的知識，應用數(shù)學和計算機等工具來研究各類有限資源的合理規(guī)劃使用并提供優(yōu)化決策方案的科學。運籌學課程的特點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1、強調(diào)應用性：強調(diào)課程的實踐性的教學環(huán)節(jié)，結(jié)合管理、經(jīng)濟、金融、運輸、信息網(wǎng)絡等眾多領(lǐng)域廣泛研討運籌學的應用。

2、以數(shù)學方法為手段：運籌學以數(shù)學方法為手段，以系統(tǒng)的觀點分析所研究的問題，并通過構(gòu)建數(shù)學模型來仿真問題和給出最優(yōu)方案。

3、跨學科交叉融合：運籌學研究的對象遍布社會經(jīng)濟各行各業(yè)，涉及到不同行業(yè)背景知識；研究的問題涵蓋經(jīng)營管理、經(jīng)濟政策的各種問題，涉及到了各種管理業(yè)務知識；求解最優(yōu)方案技術(shù)包括了數(shù)學求極值的各種方法以及計算機軟硬件技術(shù)，體現(xiàn)出了運籌學的深度跨學科交叉融合性。

4、與計算機聯(lián)系緊密：在用運籌學解決實際問題時，往往需要進行繁雜的運算，計算機技術(shù)的發(fā)展很好地解決了這一情況，同時也在一定程度上促進了運籌學的發(fā)展。而運籌學也可以用在分布式計算、數(shù)據(jù)存儲優(yōu)化等信息技術(shù)領(lǐng)域，有效提高了計算機的使用效率。

二、運籌學課程教學中存在的問題

運籌學課程是應用背景很強的一門優(yōu)化方法集合，授課對象往往來自多種專業(yè)，學生需求和專業(yè)基礎差異大。教師如何在課程內(nèi)容和授課方式上進行平衡，提高授課效果，具有很大的挑戰(zhàn)性。以中國石油大學為例，選修運籌學課程的學生有管理類專業(yè)、經(jīng)濟類專業(yè)和數(shù)學類專業(yè)。同樣知識點，數(shù)學專業(yè)的學生感覺授課進度太慢，而管理類專業(yè)的學生則覺得吃力。而對授課內(nèi)容，管理的學生更希望用簡單的方式去分析社會和經(jīng)濟問題，數(shù)學的學生更喜歡數(shù)學技巧性的內(nèi)容，對知識的應用不夠重視。

運籌學包含內(nèi)容眾多，有多個分支，然而運籌學的課時安排往往不足。受限于課時，教學中無法做到面面俱到，有時不得不對某些部分的教學淺嘗輒止，或是減少實踐，這無論是對教師的教學還是學生的學習都造成了一定的困擾。而傳統(tǒng)的運籌學課程教學偏重理論，缺少實踐運用，并且教學方法較單一，教學互動不足，而運籌學課程的學習難度又比較大，容易使學生學習的興趣和積極性降低，進而影響到學生對后續(xù)內(nèi)容的學習理解。

三、互動式教學在運籌學課程中的應用

實現(xiàn)教學互動，首先要以學生為中心，要善于激發(fā)學生上課的熱情與積極性，其次互動式教學方法的形式是多種多樣的，從內(nèi)容上可分為案例式互動、討論式互動、問題式互動等。需要根據(jù)教學過程中的不同階段和不同內(nèi)容靈活運用不同的教學互動形式。

1、案例式互動教學法

案例式互動教學法是在課堂教學中選用精選典型案例，通過案例解說，嘗試解決，剖析方案，直觀具體、生動形象、深入淺出地進行理論授課。由于一般的運籌學教材所給出的例題或者習題都是針對某一種方法的算例，如果只講教材中的例題，會給學生造成一種印象，運籌學在理論上很完美，但不能解決實際問題。在教學過程中開發(fā)和應用實際案例，能激發(fā)學生學習的興趣，更好的理解理論體系，達到知行統(tǒng)一。

例如，結(jié)合石油行業(yè)背景設計案例，既保證了授課質(zhì)量，又能讓學生對運籌學在石油行業(yè)中的應用前景有直觀體驗。在運籌學課堂上，筆者基于在石油企業(yè)管理實際，設計了石油產(chǎn)品生產(chǎn)、配送、存儲優(yōu)化的系列案例，用于教學。

煉化企業(yè)生產(chǎn)計劃問題：以重整車間的月度計劃為例，要求用建立線性規(guī)劃模型的方法來解決生產(chǎn)經(jīng)營計劃優(yōu)化的問題，其中重整車間是連續(xù)重整和溶劑油分離兩套裝置組成的聯(lián)合裝置。通過各項約束條件和目標函數(shù)分析車間的最大利潤數(shù)據(jù)并給出優(yōu)化對策。

成品油配送決策問題：包括5個煉廠供應汽油和柴油兩種成品油，和7個油庫，根據(jù)各煉廠的生產(chǎn)能力、出廠油品價格，各油庫的需求量、油品入庫價格，和各煉廠和油庫之間的距離及單位運輸成本，對數(shù)據(jù)進行整理并建模求解給出煉油廠的生產(chǎn)和運輸綜合成本最低方案。

油庫隨機服務系統(tǒng)：通過對某成品油庫實地抽樣調(diào)查，統(tǒng)計分析油槽車到達時間、服務時間和分布情況，確定油槽車的平均到達率和平均服務率。按照油槽車到達油庫、收油、離開的業(yè)務流程設計離散仿真系統(tǒng)，從而建立油庫隨機服務系統(tǒng)的仿真模型。然后油庫隨機系統(tǒng)各種影響因素行為分析，以改善油庫服務。

2、以問題為導向，動態(tài)分組的互動教學法

問題式互動教學法是由教師針對教學目的、教學重點提出問題，學生根據(jù)問題在課后進行文獻閱讀和材料收集，分組進行討論，思考問題、明辨問題。在教學實踐中，按不同需求和專業(yè)知識背景，虛擬分組式教學，設計拓展性的知識如改進單純形法、圖論和一些性質(zhì)證明類的問題，組織數(shù)學專業(yè)和一些數(shù)學基礎比較好的管理類學生形成技術(shù)攻關(guān)組，要求這些學生參考相關(guān)書籍，深入學習運籌的方法和技術(shù)。對于一般管理、經(jīng)濟類學生則結(jié)合不同經(jīng)濟行業(yè)設計系列企業(yè)管理問題，以應用軟件為工具，開展應用性研究和競爭性討論。例如，針對國內(nèi)油田原油生產(chǎn)和配送問題，課前要求學生搜集油田經(jīng)營基礎材料，熟悉線性規(guī)劃問題建模特點和步驟，課上一起討論該問題中的決策變量、經(jīng)營目標和約束。之后，將學生跨專業(yè)組合為5-7人左右的小組，使用WINQSB軟件，對油田最優(yōu)生產(chǎn)和配送方案進行求解，并對其中的生產(chǎn)成本、資金、產(chǎn)量、市場需求開發(fā)等因素進行競爭性設計和辯論性匯報。

3、網(wǎng)絡式互動教學法

網(wǎng)絡式互動教學法是利用網(wǎng)絡教學輔助平臺，加強師生網(wǎng)絡互動交流，方便學生課外自學，提高教學效率和質(zhì)量。網(wǎng)絡課堂的課程建設從課前任務、到課堂活動到課后反饋全過程覆蓋，基本要素如下：

運籌學課程使用網(wǎng)絡教學平臺，推送教學材料，創(chuàng)建教學活動，布置作業(yè)、進行階段測試，反饋課后教學效果。利用互聯(lián)網(wǎng)教學可以激發(fā)學生的內(nèi)在學習動力，推動教學模式的改革。

四、小結(jié)

本文通過對運籌學課程教學現(xiàn)狀的分析，結(jié)合中國石油大學（北京）運籌學課程教學實際情況，使用互動式教學法進行課程教學改革，提高了學生們學習運籌學課程的積極性，課程成績比以往相比有了明顯提高，明顯培養(yǎng)了學生應用知識解決企業(yè)決策問題的意識。在前面經(jīng)驗基礎上，今后，將在運籌學課程教學中運用更多樣、更靈活、更新穎的互動教學法進行教學改革實踐。

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