作者介绍：马艳华，性别：女，吉林大学机械学院工业工程系副教授，硕士生导师，现任工业工程系党支书记、系教学副主任。1993年从教，至今教龄23年，主讲课程包括运筹学，工业安全与环境保护，设备管理与维护以及为研究生讲授：高等运筹学，设备管理，管理信息系统。所指导本科生毕业论文多次荣获吉林大学本科毕业优秀论文，曾获吉林大学教书育人先进个人和学院、系的教学荣誉称号。
1. 创新性概述
1.1创新的背景：
深化教育改革，培养拔尖创新人才，是教育研究一个急待解决的课题。西交利物浦大学执行校长席酉民教授说，“教育必须从传统的教授知识转变到现在的育人、提升能力、提升素养。这种转变需要一种新的教学方法、教学理念与环境。”这就是研讨式教学。
研讨式教学不仅仅是教学方式、教学手段的改变，更是现代教学基本理念的体现。现代教育理念注重人的全面发展、注重人的主体精神的培育。面向拔尖创新人才培养的高校教师首先要彻底转变传统教育观念，大力倡导创新教育理念；其次要改革传统教学模式，实施创新教育人才培养模式。
研讨式教学是以解决问题为中心，是一种以培养学生自主学习能力和创新精神为目的的教学模式。长期以来，教师在教学中一直占据着主导地位，这种教学模式已经存在种种弊端。因而，教师必须要转变自身的角色，突出学生在教学中的主体地位，了解学生学习需求和规律，为学生自主学习创建多种教学形式、和谐民主的课堂环境，鼓励学生多思善问，做好组织调动、指导服务工作，让学生更多地参与到教学中来。
《运筹学》课程是一门吉林大学机械学院工业工程专业本科生的学科基础必修课，具有较强的实践性和应用性，适应本科生的前沿发展需要，具有很强的时代色彩，该课程是为了解决生产实践中的各种决策问题，如对现有资源进行统一分配、全面安排、合理调度或最优设计等问题，从众多方案中优选最佳方案等等，该课程的主要任务是培养学生掌握解决运筹学问题的思想和方法，理论结合实际，始终把自己摆在决策者或决策者的高级参谋的位置考虑问题，为达到提高效益的目的，提供有科学依据的定量化的多种行动方案以供选择。掌握运筹学的基本概念、基本方法、研究内容，掌握运筹学的应用情况和场合，理解运筹学基本理论，了解运筹学的产生与发展，了解运筹学的新理论、新方法及发展趋向。其目的是使学生树立优化的思想，获得解决优化设计问题的初步能力。
该课程内容是工业工程领域中相当重要的内容之一，为学生进一步学习有关专业课程打下基础，该课程内容在经济和管理、交通运输与物流等其他相关的学科领域及实际生产中都有广泛的应用。
运筹学研究的对象是问题（事），而非物。《运筹学》课程是把数学知识和数学技术应用于解决实际问题的最有效、最直接的一门课程。这门课程的特点是五多一少：模型多、图表多、算法多、案例多、综合知识多、理论推导少。
《运筹学》是以数学建模教育为主线，使得学生不仅掌握运筹学的基本理论，更重要的是使学生学以致用，学以创新，在数学建模、查阅资料、算法探究、团队协作等方面得到锻炼，注重培养学生的创新思维能力。
受2016年暑假参加西浦高校研讨式教学研修班中研讨式教学理念的启发，又由于吉林大学机械学院工业工程专业本科必修课《运筹学》课程教学存在以下不足：
1）教师填鸭式的满堂灌教学；
2）授课案例不够多；
3）课堂学生参与少，学生发言机会少，师生之间和同学之间交流互动不足；
4）无课堂学生讨论环节；
5）课后作业个人完成，无团队合作。
因此，为了获得更好的教学效果，在教学内容、方法、手段和实践等方面需要进行研讨式教学创新改革，以适应培养工业工程专业创新人才的需要。
1.2创新的目标：
开展教学创新实践是为了达到以学生为中心，提高教学质量，提升学生知识、能力、素养，使学生真正获益。提升任课教师教学技能，达到教学相长。
在本课程的培养目标设计上，除了继续要求学生掌握基本的理论和运筹学技能外，特别强调提升学生给你的素养：树立问题优化意识；探索精神，创新性思维；独立思考，批判性思维；团队意识，合作能力，社交能力；好奇心，终身学习能力。
1.3创新的内容：
本次《运筹学》课程教学创新的具体内容包括课上教学创新实践和课后团队大作业实训创新实践两个方面。
1）整合重构《运筹学》课程知识体系、进行研讨式教学方案设计，从教学大纲向教学体系过渡。
以前本课程是根据教学大纲安排的各章节内容分别进行相对独立的介绍，学生虽然掌握了各个知识点，仍然存在解决问题、独立思考及创新应用能力不强等问题。因此，在改革中首先围绕《运筹学》课程教学目标，根据学科的特点，遵循学习规律，结合研讨式教学模式，对教学内容进行优化重构、有效拓展，给学生以自由创新的空间。
《运筹学》课程内容7章，任课教师把《运筹学》课程知识体系按照以下步骤进行研讨式教学创新实践整合重构。进行研讨式教学方案设计，课程教学体系框架如下：达成目标，问题导向，教师引导，团队合作，综合知识运用，解决问题展示，师生提问研讨，点评与总结，师生共同成长。
指导学生们依据运筹学解决实际问题的程序：发现、提出并形成问题，进行合理的假设，建立数学模型，模型求解，学习算法，解的检验，解的控制（灵敏度分析），问题进一步讨论，解的实施，解的反馈，指导生产实践，进行每一章的学习，第一章教师讲好讲透，其它章节学生按照此思路很容易学会。多次进行课堂讨论，之后进行实训展示。
2）转变教师教学观念，准确定位教师与学生的角色、突出学生在教学中的主体地位，改革教学方法、教学手段多样化，创设研讨式教学创新实践的环境与氛围。
教师作为教学方法的直接实施者，在具体考虑课程的教学方法时，要在新的教学理念的指导下，一方面针对学生具体情况开展合适的教学方法，及时与学生沟通，师生达成共识，既能完成教学任务、取得良好教学效果，又能使学生有时间去做自己的事情。另一方面，针对教师讲授、学生听讲、PPT演示、案例讨论、课后作业等等相对传统的教学方法和教学手段已经不能满足和适应现代教育发展需要的问题，必须不断创新教学方法、丰富教学手段，调动一切可以利用的技术手段，给学生提供一个良好的教学情境，激发学生学习热情。积极采用以学生为中心的研讨式教学，问题导向、翻转课堂和课后教学法和混合式教学法，寓教与乐，全面育人、提升学生们能力、提升学生们素养。
3）完善《运筹学》课程考核体系，建立与研讨式教学创新实践相适应的重视过程的形成性评价与终结性评价相结合的课程评价标准。
以前的课程考核评价方式是平时成绩和期末考试成绩加权平均的方式，而平时成绩主要是根据学生的出勤和交作业情况给出，这种评价方式明显不能适应现代教学模式，不能很好地促进学生参与教学的积极性。因此，通过将学生参与课堂讨论的表现、课程课后团队分小组大作业的撰写和PPT答辩展示以及质疑、提问，完成任务的情况纳入到平时成绩的考核，以及在期末考试的试题中增加一些创新案例分析题和开放性的综合知识应用题的比重等方面的创新，完善考核体系可以促进学生注重平时的学习，提高学生学习的主动性，培养学生的团队意识和独立思考的能力。同时，还要建立一套能够及时反馈、持续改进的教学管理机制，总结经验，发现不足，及时修改下一轮的教学方案。
1.3创新的效果：
实施课程教学创新之后达到的阶段性成果包括：
在《运筹学》课程教学创新实践中，教师通过创设轻松、愉快、平等、和谐的教学环境与气氛，充分调动了学生的积极性和主动性，增强了学生们的自信心，展现了青年学子的生命活力和个体价值，推动学生自主学习，提高了学生们的学习效率，通过任课教师组织学生课后团队分组大作业进行实训展示，学生们以主讲教师的身份进行展示，翻转式课后教学，同学们和任课教师来提问，学生们回答，共同探讨，教师点评和总结，及时给与学生们帮助与指导，学生学会质疑，学会独立思考，乐于探索，创新的欲望强烈，争先恐后，勤于动手，创设师生翻转课堂，混合式对分课堂，以学生为中心，学生真正成为了学习的主人，形成了教与学的平等、和谐、愉悦的学习环境和氛围，让学生在角色扮演中亲身体验了运筹学发现问题、解决问题、科学研究的乐趣，从而促进了教育的民主化，平等化。
通过研讨式教学课程创新实践，学生们对运筹学的基本概念、基本理论和基本方法的理解能力，综合知识的创新运用能力和团队合作能力明显增强，最终提升了学生的综合素质。例如第二次做业和第四次团队大作业，分别有一道问题就有不同思路的两种答案，结论正确，殊途同归。学生在《运筹学》课程教学创新实践中有了成就感、满足感和自豪感。学生对课程的满意度明显提高，目前2015级《运筹学》课程教师教学效果学生网上评价反馈结果已经出来，且为92.31%。取得了令人可喜的成果。
通过研讨式教学课程创新实践，帮助了任课教师实现了以学生为中心，研讨式教学，应用问题导向，翻转式课堂和课后教学和混合式对分课堂的教育教学创新改革，拓宽了教师的教学的思路，丰富了教学手段，调动了一切可以调动的教学资源，锻炼并提升了教师课堂和课后组织与引导能力，加深了师生感情，促进了教师的教学激情迸发。教师也有了教书育人成功的自豪感，欣慰感，幸福感。
2.教学故事叙述：
2.1案例
吉林大学机械学院工业工程专业2015级两个班学生总人数52人，《运筹学》课程面向大二本科生，安排在第三学期来上，即2016年9月6日至2016年12月31日，每周二次课，上课12周。
1）课堂教学增加实践案例和例题，课堂教学注重学习方法的引导
学生在解答了几个例题之后，教师再让学生回过头看之前学习的理论知识，学生会发现，通过例题的解答，对之前教师讲解的基础知识点有了更为深入的认识和理解，注重学习方法的引导很重要。加深学生对运筹学各章算法的实际研究应用背景资料，发展过程和因果关系等的深入分析，例如笫四章 整数规划的第四节指派问题，研究思路是从标准指派问题着手，遇到非标问题进行修正，研究方法从抽象到具体，从具体到抽象，再从抽象到具体，再从具体到抽象……，运筹学解决问题的方法是一种哲学方法论，从而使学生们有方法论的改变。
2）课上引导学生积极发言，力争让全体学生都积极参与到课堂中
让学生自主举手发言，或者教师点名学生发言，教师根据学生回答过程中存在的问题和容易混淆的知识点进行有针对性的讲解和总结，增强学生课堂的参与性，激发同学的学习积极性，注重学生的主体地位，让学生成为课堂的主人。例如第六章 图与网络规划第四节最短路问题。设备更新问题：某厂使用一种设备，每年初决定设备是否更新，设备的购置费、维护费已知。工厂指定今后5年的设备更新计划,何时购置设备费用最少。52名同学全部发言一次。
3）课堂教学应注重“寓教与乐”的教学方式，使课堂教学充满趣味性。
课堂语言亲切，教师用一种幽默诙谐的方式可以令学生热情高涨，能够紧跟老师的思路，对于教师提出的问题认真主动思考，并能对问题提出自己的看法，课堂气氛活跃。“寓教与乐”的教学方式是我在课堂教学中积极尝试的。
每一章都有说课部分（开篇引例），提出问题，同学思考。把艰涩难懂的课程内容变成一个一个有趣又吸引眼球的生动故事，例如第六章图与网络规划，导课部分：进行开篇引例，引起学生思考，埋下伏笔，本章节结束，答案呼之欲出。德国的哥尼斯堡城有一条普雷格尔河，河中有两个岛屿，河的两岸和岛屿之间有七座桥相互连接当地的居民热衷于这样一个问题，一个漫步者如何能够走过这七座桥，并且每座桥只能走过一次，最终回到原出发地。当时试验者很多，同学们想一想他们成功了吗？为什么？
为了寻找答案，1736年数学家欧拉将这个问题抽象成一笔画图形问题。即能否从某一点开始不重复地一笔画出这个图形，最终回到原点。如图3和如图4所示。
图3 著名哥尼斯堡七桥问题
图4 七桥问题简图
每一章都有说课部分（开篇引例），提出问题，同学思考。把艰涩难懂的课程内容变成一个又一个有趣又吸引眼球的生动故事。
4）组织课堂讨论，采用翻转式课堂教学法。
将学生3人一组，分成17组。课前授课教师根据课程内容确定若干研讨主题，学生根据所选主题内容，充分利用各种信息资源，运用多媒体工具，团队协作，发挥各自优势搜集和整理相关资料，在对资料进行分析、整理、归纳的基础上撰写研究报告和设计演示文稿。
例如在进行“第一章线性规划的学习中，针对研讨问题1，2，3。以小组为单位，每小组由授课教师随机指派1名小组成员用10—15分钟的时间上讲台以主讲教师身份向全班同学陈述本小组的研究报告内容，陈述完毕后，教师组织台下同学进行提问和质疑，并不断鼓励学生各抒己见、畅所欲言。最后教师根据情况进行点评、总结和补充。
2.2课后团队分小组大作业进行实训
1）学生小组团队建设：
本门课程总共7章内容，48学时，3学分，平均6小时1次作业，8次课后大作业，第一章2次作业，以后各章每章各一次作业，合计课后大作业8次，每两次交一回纸质版做业，并进行一次PPT小组答辩，2015级两个班学生52人，分 17个小组。由班长来随机抽签完成，每个小组3人，组内公选一个小组长，组内分工合作，每名同学至少写纸质版作业一次，每名同学至少准备PPT作业一次，每名同学至少完成作业PPT答辩一次，相互学习，相互支持，相互帮助。每次17个小组答辩后，进行讨论，提问，质疑，然后教师对17个小组逐个进行点评，最后任课教师做总结。
2）《运筹学》课后团队分小组大作业创新教学实践中出现问题的及时处理：
每次学生答辩后，师生进行研讨，若教师发现学生在合作中出现问题，及时找到所在组所有同学谈话，与他们共同分析存在问题，制定改进措施，帮助学生提高合作能力。
3）小组学生自评与总结
8次课后团队分小组大作业后，根据小组成员每次对作业贡献大小，17个小组，组内3人进行排序，①：对作业贡献很大，②：对作业贡献较大，③：对作业贡献一般，每个小组进行小结，对作业贡献进行排序，并叙述该小组此次教学创新实践课后团队分小组大作业的心得、体会、收获。
2.3创新考核方式
《运筹学》课程采取出勤、翻转式课堂教学表现，团队分组课后大作业、期末闭卷考试相结合的形式，全体笔试（闭卷）统考，平时成绩占30％，期末考试成绩占70％，按百分制评定成绩。评价手段、内容多样化，体现过程控制，老师与同学全员参与，评价过程化，保证教学评价的公正性与客观性。
