创新思维培养的工程管理专业运筹学

创新思维培养的工程管理专业运筹学

摘要:通过教学调查,了解教学的不足及学生学习状况,结合学生提出的建议、教学现状和工程管理专业特点及培养要求,提出运筹学在教学教学方式、考核方式、案例教学、实践教学等方面的教学改革思路。

关键词:教学调查;创新思维;案例教学

运筹学是一门应用学科,在生产管理、工程管理、社会科学等都有广泛的运用。运筹学运用分析、试验、量化方法,对管理中人、物、财等资源进行统筹安排,为决策者提供有依据的解决方案,以实现有效管理[1]。运筹学学科着重培养学生最优化思想,对于工程管理专业的学生,在今后工程项目管理中要综合运用工程和管理知识,除了需要技术类、管理类、经济类、法律类知识体系,更重要的是要树立统筹规划、优化思想。运筹学教学一方面要使学生掌握基本原理和方法;另一方面,也要培养学生创新能力和实践能力[2-3]。提高学生学习兴趣,提高创新思维能力并把所学知识运用到其它学科的学习和工程管理实践,是目前教学中需要解决的问题。

一、调查分析

为了改进教学,发现教学过程中存在的问题,采用不记名方式进行了教学问卷调查。问卷针对17级工程管理学生,共发放问卷88份,回收有效问卷86份。主要对运筹学课的教学方式、教学效果、考核方式等方面进行调查,调查情况如表1所示。从调查结果可以看出,学生认为该学科非常重要,今后也会把运筹学知识运用到实际,但对该学科的知识掌握程度一般,不能很好运用所学知识,学习主动性不够;希望不要有过多的理论推导,应更注重理论与实际应用相结合,提高课堂教学趣味性。

二、存在问题

理论教学偏多,应用教学偏少。教学课时不多,而教学内容较多,在教学中主要花费较多时间讲解必要掌握的基本原理、方法,如单纯性法的基础原理、解题思路,对偶定理等,结合实际案例或学生能讨论的时间很有限。学生如果前面基本理论内容没有搞懂,到后面知识学习时就跟不上,感觉越学越难,或者只会套用计算,没有理解其原理和方法,也影响了后续知识跟进和能力培养[4]。学生主动性不够,创新思维缺乏。学生运筹学知识基本上在课本和课堂教学中获得。一般只是完成布置的任务,缺乏主动学习的意识,较少主动查阅资源,主动思考生活生产的运筹学问题,缺乏创新思维。教学与考核方式单一[5],知识掌握差异较大。教学以课堂讲授为主,主要使用板书、多媒体、案例分析、答疑等方式,较少案例探讨。课后习题主要是课本上的计算和运用题,较少结合大型案例分析。缺乏提问、启发、讨论等互动课堂教学方式,课堂比较沉闷,学生学习积极性难以提高。考核方式单一,主要采用闭卷考试形式,基础部分占分较大,运用方面知识占较少。从历年考试成绩来看,位于优的一般在5~10%左右,也大约有5~10%不及格。学生掌握知识的程度差异较大,往往失分比较多的是知识运用,说明知识灵活运用方面能力较弱。

三、改革思路

(一)定位运筹学教学目标,强调优化和创新思维培养

运筹学课程的教学目标即让学生较好地掌握基本知识、原理,也强调优化和创新思维能力培养。在工程管理专业课程体系中,很多理论和实践课内容涉及运筹学知识。引导学生思考在工程管理教学体系中哪些课程和环节涉及运筹学课程知识点,如工程结构课中结构优化设计,结构选型等,工程经济课中可行性研究方案选取,招投标课中投标方案选择,施工技术课中施工工艺与施工机械配合,施工组织与管理课中施工部署、平面图布置、现场管理,工程项目管理课中网络计划技术、工期、成本、资源优化,工程沙盘课中方案的优选等,以及在课程设计中、毕业设计中、学科竞赛中的创新和优化的要求等。讲课中融入相关知识体系,一方面提高学生认同性,为后续专业课程学习、课程设计、毕业设计和创新项目开展等奠定基础;另一方面,更好地树立优化和系统思想。

(二)梳理知识体系,结合案例教学,激发创新思维

重新梳理课程知识脉络,提炼出重点难点,对于一些理论推导可简单带过,尽量引入案例教学方式。可以从身边熟悉的案例到工程案例再到综合实践案例循序渐进分析,如表2所示。通过案例讲解和讨论使学生逐步领会运筹方法和模型解题基本思路[6],增加运筹学的趣味性和可操作性,激发创新思维,提高解决问题能力。

(三)线上和线下教学结合,创新思维渗透教学各环节

结合线上平台,建立运筹学线上线下混合式教学模式,课程总体设计涉及课前、课中、课后三个过程。课前:根据课程需要学习的知识点,布置课前学习任务单进行自主学习,并对学生所反馈的问题进行收集。课堂中:根据学生自主学习中掌握知识的情况做好知识的梳理和分析,对整节课所涉及的内容根据难易程度循序渐进地讲解,突出重点。教学中采用多媒体、板书和线上平台相结合的教学方法,利用多媒体简洁有效地给学生传授更多更丰富的知识和信息,对有些公式推导或模型计算过程,仍然采用板书方式进行逐一讲解,加深学生对模型和算法的理解。同时,在授课过程中,应用课堂派平台进行考勤、课堂提问、互动答题、课堂测试,根据学生学习的问题及小测中错误率比较多的问题进行分析,及时发现学生学习薄弱环节并引导加强课后复习巩固。课后:在平台上布置课后作业,学生线上提交、老师线上批改并反馈。通过混合式教学提高学生参与度和学习热情,把课余时间充分利用起来,增强思考能力,增强学习主动性,在教学各个环节渗透对学生创新思维的培养。

(四)引导学生采用不同方式解决问题,开拓创新思维

运筹学的特点是解决问题往往不是一种方式,而是有多种方式。引导学生在建立模型解决问题时,尝试用不同形式,考虑用不同理论建立模型,并进行对比分析,拓展创新思维,提高创新能力[8]。学生通过对一些问题的独立思考,创造性地想出了解决问题的多种方法,不仅锻炼和开拓了创新思维,而且体会到了创新的乐趣,提高了学习兴趣。

(五)增加实践环节,树立优化思想和培养创新思维

运筹学教学主要目的是在基础知识掌握的基础上培养定量分析能力、系统思维、创新思维与应用创造性。这种思维能力和创新能力可通过实践环节提升,如专题讨论、课程设计、学科竞赛、创新项目等[7]。通过设计专题实践环节培养学生创新思维,以小组为单位,在老师指导下针对具体运筹学问题开展调研、收集处理数据、建立模型、求解、讨论分析,最后给出最优方案并展示交流。

(六)考核方式多样化,考核基本理论掌握和创新思维能力获得

改变以往单一考试形式,结合混合式教学开展多种方式结合的考核,包括自主学习+课堂学习+线上课后测试及作业+专题实践环节+期末试卷成绩,自主学习评价注重自主学习过程,学习完成导学任务、参加讨论等。课堂学习评价以课堂考勤签到、小组讨论、发言等作为评价依据,课后测试以测试得分为依据,课后作业以提交成果为依据,实践环节以完成任务情况为依据,期末成绩以考试成绩为依据,各环节分值可以根据情况设定。综合考核方式注重过程考核,既可以检查对基本知识的掌握,也可以检测学生自主学习及创新思维能力获得情况。

四、结语

运筹学是一门需要树立优化思想的课程,不仅需要掌握运筹学基本思想和方法,更应具备创新思维和优化解决问题能力。由于课程本身需要结合运用一些数学知识,使课程教学难度比较大,学生有产生畏难心理。针对教学中存在的不足,重新梳理课程知识脉络,增加案例教学、线上教学和实践教学,以期提高课程的易懂性和学生的学习兴趣,树立优化思想,为后续专业课学习和创新能力的提升奠定基础。

作者:杨荣华 李秀芳 单位:厦门理工学院土木工程与建筑学院