數(shù)字時(shí)代運(yùn)籌學(xué)教學(xué)的現(xiàn)存困境與應(yīng)對(duì)策略

摘要：運(yùn)籌學(xué)是融合多學(xué)科的交叉性應(yīng)用學(xué)科。在數(shù)字時(shí)代運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)體系與人才培養(yǎng)方式亟需適配升級(jí)。明確教學(xué)內(nèi)容與時(shí)代需求的脫節(jié)問題、教學(xué)方法的固化困境、教師數(shù)字化能力的短板以及評(píng)價(jià)體系的單一缺陷，可精準(zhǔn)把握運(yùn)籌學(xué)教學(xué)的現(xiàn)存難題。通過優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)方法、加強(qiáng)師資建設(shè)以及改革評(píng)價(jià)體系等政策舉措，可更好明確數(shù)字時(shí)代運(yùn)籌學(xué)教學(xué)的育人方向、實(shí)踐路徑與制度保障，推進(jìn)運(yùn)籌學(xué)教學(xué)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，助力培育更多具備數(shù)字化思維與系統(tǒng)優(yōu)化能力的復(fù)合型時(shí)代新人。

關(guān)鍵詞：運(yùn)籌學(xué)教學(xué)；數(shù)字化轉(zhuǎn)型；教學(xué)改革；人才培養(yǎng)

一、引言

運(yùn)籌學(xué)作為一門應(yīng)用數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)交叉的學(xué)科，其核心在于利用數(shù)學(xué)模型、統(tǒng)計(jì)分析與優(yōu)化算法，為復(fù)雜系統(tǒng)的管理、運(yùn)營與決策提供科學(xué)依據(jù)。在數(shù)字化轉(zhuǎn)型席卷全球的背景下，大數(shù)據(jù)、人工智能、云計(jì)算等技術(shù)的迅猛發(fā)展，極大地拓展了運(yùn)籌學(xué)的應(yīng)用邊界，同時(shí)也對(duì)運(yùn)籌學(xué)人才的培養(yǎng)規(guī)格提出了全新要求。[1]然而，反觀當(dāng)前許多高校的運(yùn)籌學(xué)教學(xué)實(shí)踐，其模式在很大程度上仍延續(xù)著工業(yè)化時(shí)代的傳統(tǒng)：側(cè)重于經(jīng)典線性規(guī)劃與排隊(duì)論等模型的數(shù)學(xué)推導(dǎo)與手動(dòng)計(jì)算、教學(xué)案例相對(duì)陳舊與鮮活的數(shù)字化商業(yè)與管理場景聯(lián)系薄弱。這種“經(jīng)典”教學(xué)模式，在數(shù)字化時(shí)代暴露出日益顯著的問題，導(dǎo)致學(xué)生“學(xué)用脫節(jié)”，難以將知識(shí)有效轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問題的能力。目前，運(yùn)籌學(xué)的應(yīng)用場景已從傳統(tǒng)的生產(chǎn)計(jì)劃、物流調(diào)度，擴(kuò)展到平臺(tái)經(jīng)濟(jì)、智慧醫(yī)療、金融科技等新興領(lǐng)域，其方法論也與數(shù)據(jù)科學(xué)、人工智能深度交織。[2]因此，系統(tǒng)審視數(shù)字化時(shí)代運(yùn)籌學(xué)教學(xué)面臨的現(xiàn)存問題，并探索切實(shí)有效的應(yīng)對(duì)策略，已成為一項(xiàng)緊迫而重要的教學(xué)改革課題。

二、數(shù)字時(shí)代運(yùn)籌學(xué)教學(xué)的現(xiàn)存困境

當(dāng)前運(yùn)籌學(xué)教學(xué)面臨的挑戰(zhàn)是多層次、系統(tǒng)性的，主要體現(xiàn)在課程內(nèi)容、教學(xué)方法、師資能力與評(píng)價(jià)體系等四大關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

（一）課程內(nèi)容較為落后的“弱點(diǎn)”問題

當(dāng)前運(yùn)籌學(xué)教學(xué)內(nèi)容存在與數(shù)字時(shí)代發(fā)展需求不相適應(yīng)的突出問題。一方面，理論知識(shí)與數(shù)字化應(yīng)用場景脫節(jié)。現(xiàn)有教材仍以傳統(tǒng)運(yùn)籌學(xué)理論和經(jīng)典算法為主，如線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、排隊(duì)論等基礎(chǔ)理論的講解占據(jù)大量篇幅，但對(duì)數(shù)字時(shí)代涌現(xiàn)的大數(shù)據(jù)優(yōu)化、智能算法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃的數(shù)字化應(yīng)用等前沿內(nèi)容涉及較少，導(dǎo)致學(xué)生難以將理論知識(shí)與現(xiàn)實(shí)需求對(duì)接。另一方面，實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容薄弱?，F(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容中，純理論講解占比過高，實(shí)踐案例陳舊、單一，缺乏與當(dāng)下數(shù)字經(jīng)濟(jì)、智能制造、智慧城市等領(lǐng)域相關(guān)的真實(shí)實(shí)踐項(xiàng)目。[3]學(xué)生難以通過實(shí)踐環(huán)節(jié)提升數(shù)據(jù)處理、模型構(gòu)建、算法實(shí)現(xiàn)等實(shí)際應(yīng)用能力。

（二）教學(xué)方法沿襲傳統(tǒng)的“痛點(diǎn)”問題

目前，運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)方法未能充分適應(yīng)數(shù)字化時(shí)代學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)與能力培養(yǎng)要求。普遍存在的“教師講、學(xué)生聽、課后做題”的灌輸式模式，將學(xué)生置于被動(dòng)接受的地位。這種模式雖有利于傳遞知識(shí)，但嚴(yán)重抑制了學(xué)生的主動(dòng)性、批判性思維與創(chuàng)新能力。數(shù)字化時(shí)代的復(fù)雜問題求解，本質(zhì)上是探索性與建構(gòu)性的，需要學(xué)生主動(dòng)定義問題、處理數(shù)據(jù)、選擇工具、迭代試錯(cuò)。傳統(tǒng)教學(xué)方法無法模擬這一過程。[4]此外，教學(xué)手段也相對(duì)單一，盡管多媒體課件已普及，但交互式仿真、計(jì)算實(shí)驗(yàn)、基于云平臺(tái)的協(xié)作編程等深度融入數(shù)字技術(shù)的教學(xué)形式運(yùn)用不足，難以輔助學(xué)生理解復(fù)雜的算法原理和模型構(gòu)建過程。

（三）教師數(shù)字素養(yǎng)不足的“難點(diǎn)”問題

教師是教學(xué)改革的關(guān)鍵執(zhí)行者，但其自身的知識(shí)結(jié)構(gòu)與技能儲(chǔ)備面臨轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)。許多資深教師精于經(jīng)典運(yùn)籌學(xué)理論，但對(duì)Python、R(編程語言)等現(xiàn)代科學(xué)計(jì)算編程語言以及與數(shù)據(jù)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)相關(guān)的工具鏈不夠熟悉或缺乏應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。例如，在講解算法優(yōu)化時(shí)，無法結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行拓展講解；在實(shí)踐教學(xué)中，不能指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)字化工具進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和模型求解。同時(shí)，運(yùn)籌學(xué)的數(shù)字化應(yīng)用涉及數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)、管理學(xué)等多個(gè)學(xué)科，但當(dāng)前教師之間的教研交流多局限于本學(xué)科內(nèi)部，缺乏與計(jì)算機(jī)專業(yè)、大數(shù)據(jù)專業(yè)教師的跨學(xué)科協(xié)作，難以整合多學(xué)科資源優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和方法。

（四）教學(xué)評(píng)價(jià)體系單一的“困點(diǎn)”問題

當(dāng)前運(yùn)籌學(xué)教學(xué)評(píng)價(jià)體系存在評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)單一、評(píng)價(jià)方式固化、評(píng)價(jià)導(dǎo)向偏差等問題，難以適應(yīng)數(shù)字時(shí)代人才培養(yǎng)需求。一方面，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)過于側(cè)重知識(shí)記憶。教學(xué)評(píng)價(jià)仍重點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)理論知識(shí)、算法公式的記憶和掌握程度，忽視了對(duì)學(xué)生數(shù)字化應(yīng)用能力、系統(tǒng)思維能力、創(chuàng)新能力等核心素養(yǎng)的評(píng)價(jià)。另一方面，評(píng)價(jià)方式缺乏多樣性和過程性。評(píng)價(jià)方式仍以筆試為主，缺乏對(duì)實(shí)踐操作、項(xiàng)目成果、課堂表現(xiàn)等方面的綜合評(píng)價(jià)；且過于注重結(jié)果性評(píng)價(jià)，忽視了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的成長和進(jìn)步，難以全面、客觀地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和能力水平。

三、數(shù)字時(shí)代運(yùn)籌學(xué)教學(xué)的應(yīng)對(duì)策略

面向數(shù)字時(shí)代人才培養(yǎng)的更高要求，通過優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)方法、加強(qiáng)師資建設(shè)、改革評(píng)價(jià)體系、完善保障機(jī)制等舉措，可推動(dòng)運(yùn)籌學(xué)教學(xué)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，培養(yǎng)更多適配時(shí)代需求的復(fù)合型人才。

（一）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建適配數(shù)字時(shí)代的知識(shí)體系

教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化是數(shù)字時(shí)代運(yùn)籌學(xué)教學(xué)改革的核心，需立足學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)和人才培養(yǎng)需求，構(gòu)建系統(tǒng)性、遞進(jìn)性、實(shí)踐性的知識(shí)體系。一是，強(qiáng)化前沿內(nèi)容融入。在保留核心理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，增加大數(shù)據(jù)優(yōu)化、智能算法、運(yùn)籌學(xué)的數(shù)字化應(yīng)用案例等前沿內(nèi)容，彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容與時(shí)代發(fā)展的差距。二是，推進(jìn)分層次差異化設(shè)計(jì)。根據(jù)不同專業(yè)、不同學(xué)段的人才培養(yǎng)定位，構(gòu)建差異化的教學(xué)內(nèi)容體系。三是，突出實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。引入企業(yè)實(shí)際運(yùn)營中的運(yùn)籌學(xué)應(yīng)用項(xiàng)目，讓學(xué)生在實(shí)踐中提升數(shù)據(jù)處理、模型構(gòu)建、算法優(yōu)化等實(shí)操能力。

（二）創(chuàng)新教學(xué)方法，打造數(shù)字化教學(xué)新場景

教學(xué)方法的創(chuàng)新是提升教學(xué)效果的關(guān)鍵，需充分利用數(shù)字技術(shù)，構(gòu)建互動(dòng)性、實(shí)踐性、個(gè)性化的教學(xué)模式。一是，推廣混合式教學(xué)模式。線上通過教學(xué)平臺(tái)推送微課、電子教材、案例視頻、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)等資源；[5]線下組織課堂討論、案例分析、項(xiàng)目協(xié)作等活動(dòng)，深化學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用。二是，引入新型數(shù)字化教學(xué)方法。運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)構(gòu)建數(shù)字化實(shí)踐場景，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中開展運(yùn)籌學(xué)應(yīng)用實(shí)踐，提升實(shí)踐教學(xué)的安全性和有效性。三是，強(qiáng)化跨學(xué)科教學(xué)融合。聯(lián)合計(jì)算機(jī)專業(yè)、大數(shù)據(jù)專業(yè)、管理學(xué)專業(yè)的教師開展跨學(xué)科教學(xué)，共同設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐項(xiàng)目，拓寬學(xué)生的跨學(xué)科視野和綜合應(yīng)用能力。

（三）加強(qiáng)師資建設(shè)，提升教師數(shù)字化教學(xué)能力

教師數(shù)字化教學(xué)能力的提升是教學(xué)改革的保障，需通過系統(tǒng)化培訓(xùn)、跨學(xué)科交流、實(shí)踐鍛煉等方式，打造高素質(zhì)的師資隊(duì)伍。一是，開展數(shù)字化教學(xué)能力專項(xiàng)培訓(xùn)，提升教師數(shù)字化專業(yè)素養(yǎng)和教學(xué)技能。二是，搭建跨學(xué)科教研交流平臺(tái)。建立運(yùn)籌學(xué)教師與計(jì)算機(jī)專業(yè)、大數(shù)據(jù)專業(yè)、管理學(xué)專業(yè)教師跨學(xué)科教研協(xié)作機(jī)制。三是，強(qiáng)化實(shí)踐鍛煉和激勵(lì)機(jī)制。支持教師深入企業(yè)一線開展實(shí)踐調(diào)研，了解運(yùn)籌學(xué)在實(shí)際工作中的數(shù)字化應(yīng)用場景和需求。[6]

（四）改革評(píng)價(jià)體系，構(gòu)建多元化綜合評(píng)價(jià)機(jī)制

教學(xué)評(píng)價(jià)體系的改革是引導(dǎo)教學(xué)方向、提升教學(xué)質(zhì)量的重要手段，需構(gòu)建與數(shù)字時(shí)代人才培養(yǎng)目標(biāo)相適配的多元化、過程性、多主體評(píng)價(jià)機(jī)制。一是，完善評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。改變單一的知識(shí)評(píng)價(jià)導(dǎo)向，構(gòu)建涵蓋知識(shí)掌握、能力提升、素養(yǎng)養(yǎng)成的綜合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。二是，豐富評(píng)價(jià)方式。采用“過程性評(píng)價(jià)+結(jié)果性評(píng)價(jià)”“定量評(píng)價(jià)+定性評(píng)價(jià)”相結(jié)合的評(píng)價(jià)方式。三是，拓寬評(píng)價(jià)主體。構(gòu)建教師評(píng)價(jià)、學(xué)生自評(píng)、學(xué)生互評(píng)、企業(yè)評(píng)價(jià)相結(jié)合的多主體評(píng)價(jià)機(jī)制。

文章來源：《城市經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報(bào)》http://www.00559.cn/w/sci/26918.html