新工科理念下“运筹学”课程思政教学设计探索
作者: 薛晴婉 刘小明 郭伟伟 郑国荣
[摘 要] 运筹学是近几十年发展起来的一门应用性学科,是一种以优化为目标的解决实际问题的系统化思想,而“运筹学”的课程思政建设尚处于起步阶段。以“运筹学”本科专业课程为例,结合交通设备与控制工程专业的特点,针对授课内容中涉及的《线性规划及单纯形法》《对偶问题及灵敏度分析》《运输问题》《整数规划》《图与网络分析》和《排队论》等章节,分别从课程知识点、课程案例切入和课程思政元素三个方面进行剖析,确定了以教师为引导、以学生为主体,包含课程知识体系、思政元素体系和反馈评价体系在内的教学体系,以提升“运筹学”课程的应用实践性及落实课程的立德树人根本任务。
[关键词] 运筹学;教学现状;课程思政;课程设计
[基金项目] 2023年度北方工业大学本科教育教学改革一般项目“‘运筹学’课程思政教学设计”;2023—2025年北京市教委科技一般项目(KM202310009009)
[作者简介] 薛晴婉(1991—),女,河北承德人,博士,北方工业大学电气与控制工程学院副教授,主要从事交通安全分析、交通运输规划管理研究。
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2025)12-0109-04 [收稿日期] 2023-11-14
2016年12月,习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调,使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应[1]。课程思政理念逐渐进入公众的视野。2017年2月,中共中央、国务院印发《关于加强和改进新形势下高校思想政治工作的意见》指出,坚持全员全过程全方位育人。把思想价值引领贯穿教育教学全过程和各环节。充分发掘和运用各学科蕴含的思想政治教育资源,健全高校课堂教学管理办法。2020年6月,教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》指出,从建设内容、教学体系、课程分类、支持保障等方面对进一步深化课程思政改革创新指明了方向,形成了全面覆盖、类型丰富、层次递进、保障有力的体系性建设意见[2]。由此可见,课程思政已成为我国高等教育长期的发展方向,对树立学生正确的世界观、人生观和价值观,促进社会进步具有重要意义。
运筹学是近几十年发展起来的一门应用性学科,是一种以优化为目标的解决实际问题的系统化思想,基于定性和定量相结合的方法,对实际问题进行数学建模并对模型求解以寻求最优的解决方案。运筹学与交通优化设计从诞生开始,便联系密切、相互渗透和交叉发展,是一种解决实际问题的系统化思想。在运筹学知识模块不断积累的过程中,钱学森、华罗庚等老一辈科学家历尽艰难、不畏苦难,为学科的发展做出了不朽的贡献,形成了中国特色的研究力量,有力增强了民族自信与文化自信,是培养学生树立正确人生观、价值观的课程思政素材。
目前,“运筹学”课程思政建设尚处于起步阶段,刘江等[3]分析了当前“运筹学”课程思政建设开展现状,并借助问卷调查方法对课程思政的教学效果进行了评价。岳芳等[4]针对“运筹学”教学方面存在的不足,结合新工科时代背景,提出了启发式教学、案例式教学、思维导图和组织实验等一系列教学改革措施。蒲松等[5]以物流管理专业为背景,通过将运筹学与中国物流融合发展的过程进行讲解,确定课程思政切入点,使学生在掌握专业知识的同时提升其文化自信与民族自豪感。众多一线教师结合实践,针对教学中发现的问题,提出了各自的解决方法与对策[6]。但在“运筹学”的教学研究过程中尚有以下问题亟待解决:(1)理论和实践教学脱节,缺乏课程思政融入的学生研究创新能力培养。“运筹学”是应用性和实践价值很强的课程,在解决实际问题中应关注新技术、新模式及新业态,增强信息化素养和学科交叉融合的研究创新能力。目前,本课程在大多数学校为理论教学,缺乏上机实验或案例实践。(2)课程理论教学难度较大,缺少对学生学习吸引力的激发。“运筹学”的教学模式以板书与多媒体结合的形式,主要是教师讲授理论知识,学生听课兼练习,缺少案例启发,师生交流互动不足,缺乏基于课程学习的科学观、人生观等引导和触动。
本文以“运筹学”本科专业课程为例,结合交通设备与控制工程专业的特点,挖掘课程背后的思政元素,探究思政元素与课程教学结合的切入点,明确思政元素的表现形式以及贯穿课程始终的应用路径,并提出具体的融入学科与专业特点的课程思政教学设计方案,对提升本课程的应用实践性以及发挥课程的立德树人根本任务具有重要意义。
一、教学总体设计
(一)课程思政元素设计
目前“运筹学”本科专业课程授课内容主要涉及《绪论》《线性规划及单纯形法》《对偶问题及灵敏度分析》《运输问题》《整数规划》《图与网络分析》和《排队论》。本文从课程知识点、课程案例切入和课程思政元素三个方面对上述各章节内容进行剖析,详细内容见表1。
(二)课程思政培养目标
1.培养学生严谨的求学态度。通过回顾运筹学的发展历史,使学生了解运筹学对于推动经济社会发展的重要意义,以及国内外运筹学专家为丰富运筹学的理论知识体系做出的重要贡献。结合钱学森、华罗庚等老一辈科学家的生平事迹,引导学生学习他们求真务实、善于钻研、勤于思考、勇于探索的治学精神。
2.提升学生科学的思维能力。通过学习线性规划和对偶理论,使学生了解原问题和对偶问题既对立又统一的内在联系,引导学生学习用辩证法的思想去思考问题、分析问题、解决问题,避免片面、静止、孤立地看待事物,要学会运用马克思主义的方法论和世界观,全面、动态、发展地看待事物。
3.帮助学生树立远大的理想抱负。通过采用运筹学理论知识与实际案例相结合的讲授方式,强化学生对马克思主义核心观点的认识,注重实践是检验真理的唯一标准,引导学生运用运筹学有关知识解决实际问题,提炼总结运筹学在各个行业成功应用的规律性,为推动高质量发展贡献自己的智慧。
二、教学体系构建
“运筹学”课程教学体系应采用以教师为引导、以学生为主体的构建方式,由课程知识体系、思政元素体系和反馈评价体系等三大体系构成,见图1所示。
依托课程知识体系,授课教师通过结合课程专业特色和专业知识,紧密联系实际,以应用领域实际问题为导向,合理设置与本专业密切相关的教学案例,将学生带入问题情境中,在保证授课内容覆盖到主要知识点的同时,提升课程的趣味性和实用性,引导学生积极主动地运用运筹学知识对实际问题构建数学模型、探索求解方法,真正意义上调动学生的主观能动性,培养学生的自主学习能力,发挥学生的主体作用。依托思政元素体系,授课教师通过结合时事,以课程思政教学目标为导向,反向设计授课内容,将思政元素融入重要知识点中,引导学生在掌握有关理论知识的同时,强化对当前社会热点问题的关注和思考,提升运用运筹学方法发现问题、分析问题和解决问题的能力,提高学生对“运筹学”课程的认可度。依托反馈评价体系,授课教师依据教学任务和教学目标,以课程思政教学效果为导向,建立多元化教学评价渠道,通过研讨交流、课后作业、问卷调查等方式,获取学生对于理论知识及其运用的掌握情况,了解学生对于课程改进提升的建议和诉求;通过邀请校内外专家开展同行评议,学习专业课程融入思政元素的成熟经验,了解课程思政的相关前沿信息,借鉴教学方式和教学理念,提升运筹学思政教学效果。
结语
本文结合运筹学专业课程理论知识,以融入课程思政元素为主线,分析目前教学过程中存在的问题,提出融入学科与专业特点的课程思政教学设计方案,构建以教师为引导、以学生为主体的课程思政教学体系,通过搭建课程思政的桥梁,将理论知识融入德育价值与综合素养中,以适应新时代、新形势、新任务下对当代大学生思想政治教育提出的新要求。引导当代大学生在学习好专业知识的同时,提高综合素养,树立正确的人生观和价值观。
参考文献
[1]习近平在全国高校思想政治工作会议上强调 把思想政治工作贯穿教育教学全过程 开创我国高等教育事业发展新局面[N].人民日报,2016-12-09(1).
[2]教育部.关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知:教高〔2020〕3号[A/OL].(2020-06-01)[2023-10-03].http://www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202006/t20200603_462437.html.
[3]刘江,孙小军.课程思政视域下运筹学教学现状与建设路径探究[J].首都师范大学学报(自然科学版),2022,43(6):63-68.
[4]岳芳,肖吉军,吴振华,等.新工科背景下运筹学课程教学方法改革的研究与实践[J].创新创业理论研究与实践,2023,6(13):56-59.
[5]蒲松,夏嫦.物流管理专业背景下“运筹学”课程思政的教学设计与探索[J].物流技术,2022,41(5):144-147.
[6]葛金辉,宋元凤.智慧课堂视野下“运筹学”课程教学体系构建与应用研究[J].通化师范学院学报,2023,44(2):118-122.
Exploration of Ideological and Political Teaching Design of Operation Research Course under the New Engineering Concept
XUE Qing-wan, LIU Xiao-ming, GUO Wei-wei, ZHENG Guo-rong
(School of Electrical and Control Engineering, North China University of Technology,
Beijing 100144, China)
Abstract: Operation Research is an emerging applied subject developed in recent decades. It is a systematic thought to solve practical problems aiming at optimization, while the ideological and political construction of operation research is still in its initial stage. This paper, taking operation Research of undergraduates as an example, combined with the characteristics of transportation equipment and control engineering, according to the teaching content involved in the linear planning and simplex method, dual problems and sensitivity analysis, transportation problems, integer planning, graph and network analysis and queuing analysis, respectively from the course knowledge points, course case and ideological elements, determines the teacher as the guide, the students as the main body, including the curriculum knowledge system, ideological and feedback evaluation systems, as well as teaching system to improve the application of the course and play the role of building morality and cultivating talents.
Key words: Operation Research; teaching status; curriculum ideology and politics; curriculum design