創新思維培養的工程管理專業運籌學

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創新思維培養的工程管理專業運籌學

摘要:通過教學調查,了解教學的不足及學生學習狀況,結合學生提出的建議、教學現狀和工程管理專業特點及培養要求,提出運籌學在教學教學方式、考核方式、案例教學、實踐教學等方面的教學改革思路。

關鍵詞:教學調查;創新思維;案例教學

運籌學是一門應用學科,在生產管理、工程管理、社會科學等都有廣泛的運用。運籌學運用分析、試驗、量化方法,對管理中人、物、財等資源進行統籌安排,為決策者提供有依據的解決方案,以實現有效管理[1]。運籌學學科著重培養學生最優化思想,對于工程管理專業的學生,在今后工程項目管理中要綜合運用工程和管理知識,除了需要技術類、管理類、經濟類、法律類知識體系,更重要的是要樹立統籌規劃、優化思想。運籌學教學一方面要使學生掌握基本原理和方法;另一方面,也要培養學生創新能力和實踐能力[2-3]。提高學生學習興趣,提高創新思維能力并把所學知識運用到其它學科的學習和工程管理實踐,是目前教學中需要解決的問題。

一、調查分析

為了改進教學,發現教學過程中存在的問題,采用不記名方式進行了教學問卷調查。問卷針對17級工程管理學生,共發放問卷88份,回收有效問卷86份。主要對運籌學課的教學方式、教學效果、考核方式等方面進行調查,調查情況如表1所示。從調查結果可以看出,學生認為該學科非常重要,今后也會把運籌學知識運用到實際,但對該學科的知識掌握程度一般,不能很好運用所學知識,學習主動性不夠;希望不要有過多的理論推導,應更注重理論與實際應用相結合,提高課堂教學趣味性。

二、存在問題

理論教學偏多,應用教學偏少。教學課時不多,而教學內容較多,在教學中主要花費較多時間講解必要掌握的基本原理、方法,如單純性法的基礎原理、解題思路,對偶定理等,結合實際案例或學生能討論的時間很有限。學生如果前面基本理論內容沒有搞懂,到后面知識學習時就跟不上,感覺越學越難,或者只會套用計算,沒有理解其原理和方法,也影響了后續知識跟進和能力培養[4]。學生主動性不夠,創新思維缺乏。學生運籌學知識基本上在課本和課堂教學中獲得。一般只是完成布置的任務,缺乏主動學習的意識,較少主動查閱資源,主動思考生活生產的運籌學問題,缺乏創新思維。教學與考核方式單一[5],知識掌握差異較大。教學以課堂講授為主,主要使用板書、多媒體、案例分析、答疑等方式,較少案例探討。課后習題主要是課本上的計算和運用題,較少結合大型案例分析。缺乏提問、啟發、討論等互動課堂教學方式,課堂比較沉悶,學生學習積極性難以提高??己朔绞絾我唬饕捎瞄]卷考試形式,基礎部分占分較大,運用方面知識占較少。從歷年考試成績來看,位于優的一般在5~10%左右,也大約有5~10%不及格。學生掌握知識的程度差異較大,往往失分比較多的是知識運用,說明知識靈活運用方面能力較弱。

三、改革思路

(一)定位運籌學教學目標,強調優化和創新思維培養

運籌學課程的教學目標即讓學生較好地掌握基本知識、原理,也強調優化和創新思維能力培養。在工程管理專業課程體系中,很多理論和實踐課內容涉及運籌學知識。引導學生思考在工程管理教學體系中哪些課程和環節涉及運籌學課程知識點,如工程結構課中結構優化設計,結構選型等,工程經濟課中可行性研究方案選取,招投標課中投標方案選擇,施工技術課中施工工藝與施工機械配合,施工組織與管理課中施工部署、平面圖布置、現場管理,工程項目管理課中網絡計劃技術、工期、成本、資源優化,工程沙盤課中方案的優選等,以及在課程設計中、畢業設計中、學科競賽中的創新和優化的要求等。講課中融入相關知識體系,一方面提高學生認同性,為后續專業課程學習、課程設計、畢業設計和創新項目開展等奠定基礎;另一方面,更好地樹立優化和系統思想。

(二)梳理知識體系,結合案例教學,激發創新思維

重新梳理課程知識脈絡,提煉出重點難點,對于一些理論推導可簡單帶過,盡量引入案例教學方式??梢詮纳磉吺煜さ陌咐焦こ贪咐俚骄C合實踐案例循序漸進分析,如表2所示。通過案例講解和討論使學生逐步領會運籌方法和模型解題基本思路[6],增加運籌學的趣味性和可操作性,激發創新思維,提高解決問題能力。

(三)線上和線下教學結合,創新思維滲透教學各環節

結合線上平臺,建立運籌學線上線下混合式教學模式,課程總體設計涉及課前、課中、課后三個過程。課前:根據課程需要學習的知識點,布置課前學習任務單進行自主學習,并對學生所反饋的問題進行收集。課堂中:根據學生自主學習中掌握知識的情況做好知識的梳理和分析,對整節課所涉及的內容根據難易程度循序漸進地講解,突出重點。教學中采用多媒體、板書和線上平臺相結合的教學方法,利用多媒體簡潔有效地給學生傳授更多更豐富的知識和信息,對有些公式推導或模型計算過程,仍然采用板書方式進行逐一講解,加深學生對模型和算法的理解。同時,在授課過程中,應用課堂派平臺進行考勤、課堂提問、互動答題、課堂測試,根據學生學習的問題及小測中錯誤率比較多的問題進行分析,及時發現學生學習薄弱環節并引導加強課后復習鞏固。課后:在平臺上布置課后作業,學生線上提交、老師線上批改并反饋。通過混合式教學提高學生參與度和學習熱情,把課余時間充分利用起來,增強思考能力,增強學習主動性,在教學各個環節滲透對學生創新思維的培養。

(四)引導學生采用不同方式解決問題,開拓創新思維

運籌學的特點是解決問題往往不是一種方式,而是有多種方式。引導學生在建立模型解決問題時,嘗試用不同形式,考慮用不同理論建立模型,并進行對比分析,拓展創新思維,提高創新能力[8]。學生通過對一些問題的獨立思考,創造性地想出了解決問題的多種方法,不僅鍛煉和開拓了創新思維,而且體會到了創新的樂趣,提高了學習興趣。

(五)增加實踐環節,樹立優化思想和培養創新思維

運籌學教學主要目的是在基礎知識掌握的基礎上培養定量分析能力、系統思維、創新思維與應用創造性。這種思維能力和創新能力可通過實踐環節提升,如專題討論、課程設計、學科競賽、創新項目等[7]。通過設計專題實踐環節培養學生創新思維,以小組為單位,在老師指導下針對具體運籌學問題開展調研、收集處理數據、建立模型、求解、討論分析,最后給出最優方案并展示交流。

(六)考核方式多樣化,考核基本理論掌握和創新思維能力獲得

改變以往單一考試形式,結合混合式教學開展多種方式結合的考核,包括自主學習+課堂學習+線上課后測試及作業+專題實踐環節+期末試卷成績,自主學習評價注重自主學習過程,學習完成導學任務、參加討論等。課堂學習評價以課堂考勤簽到、小組討論、發言等作為評價依據,課后測試以測試得分為依據,課后作業以提交成果為依據,實踐環節以完成任務情況為依據,期末成績以考試成績為依據,各環節分值可以根據情況設定。綜合考核方式注重過程考核,既可以檢查對基本知識的掌握,也可以檢測學生自主學習及創新思維能力獲得情況。

四、結語

運籌學是一門需要樹立優化思想的課程,不僅需要掌握運籌學基本思想和方法,更應具備創新思維和優化解決問題能力。由于課程本身需要結合運用一些數學知識,使課程教學難度比較大,學生有產生畏難心理。針對教學中存在的不足,重新梳理課程知識脈絡,增加案例教學、線上教學和實踐教學,以期提高課程的易懂性和學生的學習興趣,樹立優化思想,為后續專業課學習和創新能力的提升奠定基礎。

作者:楊榮華 李秀芳 單位:廈門理工學院土木工程與建筑學院

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