“运筹学”课程思政教学设计研究.pdf

德育与管理DEYU YU GUANLI 教师TEACHER 0032023 年 7 月Jul.2023一、引言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，高校思想政治工作关系高校培养什么样的人、如何培养人以及为谁培养人这个根本问题。要用好课堂教学这个主渠道，提升思政教育的亲和力和针对性，满足学生的发展需求。其他各门课都要守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应。2020 年 6 月，教育部印发的高等学校课程思政建设指导纲要明确指出，要深刻认识全面推进高校课程思政建设的战略意义，充分发挥好专业课教师“主力军”、专业课教学“主战场”、专业课课堂“主渠道”的作用，使专业课和思政课程同向同行，构建立德树人长效机制。这对高校思政教育提出更高要求，也为其未来发展指明了新方向、开辟了新路径。课程思政的根本任务是立德树人，培育一支具有社会责任感的、有信念、有纪律、有品行、有作为的社会主义事业的接班人，必须坚持以制度创新为核心，健全思政体系。习近平总书记强调，要全面贯彻党的教育方针，落实立德树人根本任务。因此，新时代的教师也必须以落实立德树人根本任务为核心目标来设计教学。“运筹学”是管理经济类专业中一门重要的专业基础课程，属于应用数学的重要分支之一，其核心是研究优化理论与方法，以定量分析的方式研究现实生产生活中与经济管理相关的问题。在新文科建设背景下，“运筹学”课程思政教育研究，是突破“小文科”思维，构建“大文科”视野，进一步打破学科专业壁垒，推动文理科深度融通的重要尝试。本文以“运筹学”中的“目标规划”章节为例，将爱国主义精神、思想政治理论与实际案例相联系，深度挖掘、梳理专业知识点蕴含的思政元素，以辩证唯物主义思想阐释目标规划的建模思路与方法，提升学生运用辩证思维思考问题的能力。以 OBE 教学理念为指导，注重课程中思政元素的融入。教师课前进行充分的准备，上课过程中调动学生学习积极性，鼓励学生多提问、多思考，尽可能在课堂中与学生高效率、高质量沟通交流。开阔学生视野，化解教学难点，提升学生专业知识理解力。推动学校优良学风建设及学生思想政治理论工作发展，帮助学生提升综合素质，提升学生思想政治理论水平，弘扬高校三全育人主旋律。二、“运筹学”的课程思政教学设计以“目标规划”为例本文案例教学设计分为三个部分：第一，明晰案例“运筹学”课程思政教学设计研究宋爱峰，李 纲摘 要：我国高校思想政治教育工作进入新阶段，大力推进课程思政建设，在专业教学中融入思政元素，可以为当前高等教育改革增添动力，为新时代复合型人才的培育增添活力。文章以“运筹学”为例，基于爱国主义精神和思想政治理论联系实际案例，从思政育人目标、OBE 教学理念、教学设计、实施效果及学生反馈视角出发，深入挖掘专业课程的德育内涵。实践表明，将“运筹学”课程内容与思政元素巧妙结合，可使思政教育内容更贴合实际，进而丰富课程思政的时代内涵，实现理论教育与实践教学的有机结合。基金项目：本文系 2022 年河南省哲学社会科学规划项目“双碳战略与河南经济增长路径研究”（2022CJJ153）；2021 年度河南省新文科研究与改革实践项目“行业特色高校经管领域新文科建设实践研究”（2021JGLX068）；2021年度河南省新文科研究与改革实践项目“行业特色高校新商科复合型人才培养创新与实践研究”（2021JGLX070）；华北水利水电大学博士启动基金-宋爱峰（40915）的研究成果。作者简介：宋爱峰（1988），女，河北威县人，讲师，博士研究生，研究方向：决策理论与方法；李 纲（1977），男，河南南阳人，教授，博士研究生，研究方向：人工智能营销。中图分类号：G642 文献标识码：A 收稿日期：2023-02-28 文章编号：1674-120X（2023）19-0003-03关键词：课程思政；运筹学；思想政治引领；案例设计（华北水利水电大学管理与经济学院，河南郑州450046）德育与管理0042023 年 7 月所属教学大纲章节及主要知识点，并找出知识重难点；第二，确立思政育人目标，包括家国情怀、科学精神、创新思维和情商品格四个方面；第三，理论教学与思政教育结合的课程设计，具体介绍教学实施过程中如何将思想政治理论与课程基础知识有机融合。（一）案例所属教学大纲章节及主要知识点本文案例为“运筹学”课程教学大纲中“目标规划”章节的“目标规划模型构建”，主要知识点包括线性规划与目标规划的关系；目标规划模型构建的步骤；目标规划模型的一般形式。（二）思政育人目标通过本次课程的讲授，实现“价值塑造、能力培养、知识传授”的思政育人目标，具体体现在以下四个方面。家国情怀：讲述实践中的应用案例，使学生们了解社会和实践需求，运用所学知识实现自我价值，培养学生积极向上的生活态度和民族自信心。科学精神：提炼运筹学中的辩证唯物主义思想，引导学生培养科学精神。创新思维：应用数学建模的辩证思维与综合分析能力，培养学生创造性思维。情商品格：阐述生活中所用到的运筹学知识与相关案例，让学生们做到学以致用，进而培养学生的人文精神与情商品格。（三）理论教学与思政教育结合的课程设计1.教学导入：提出教学问题运筹学中的决策问题不需要高深的建模、复杂的计算，需要学生用理论联系实际，用客观的定量分析为现实决策提供可靠依据。线性规划讨论一个线性目标函数在一组线性约束条件下的极值问题，然而在实践中一个决策问题往往存在多个决策目标，这些目标之间存在不同的优先级。因此，决策不仅需要运用运筹学的定量分析方法，还需要充分利用马克思主义辩证思维讨论多个目标之间是否存在冲突与矛盾，分析突出矛盾、破解关键问题。由此引发学生对目标规划问题的兴趣与思考，实现思政育人目标和目标。目标规划是一种用来进行含有单目标和多目标的决策分析的数学规划方法。它是在线性规划基础上发展起来的，多用于解决线性规划解决不了的经济、军事等方面的实际问题。它的基本原理、数学模型结构与线性规划相同，也使用线性规划的单纯形法作为计算的基础。相较于线性规划，目标规划中考虑了多个目标，有些目标可能甚至存在矛盾。因此在模型中，需要对各目标定级或是赋予不同的权重，平衡各方面权益。2.教学案例：应急物资紧急调运最优方案一批物资需要从 A1、A2、A3 和 A4运往 B1、B2和 B3 物资集散区，其供需数量和单位运费如表 1 所示。此次运输任务要求所有物资必须全部运出，预期的目标包括四个方面。目标：需求地中 B1 和 B2 物资紧缺，至少满足需求的 50%。目标：满足需求地 B3的全部需求量。目标：因距离原因和配送安全的特殊性，尽量减少 A4 到 B2 的运输量。目标：该物资多为免费或减半运输，尽可能地减少运费。当目标和目标的重要程度是目标和目标的 2 倍时，如何拟定调度方案？（1）明确问题。在模型建立之前，教师首先需要对学生进行引导与提示，鼓励学生自主思考与大胆发言，从“线性规划问题的建模过程是什么”出发，引导学生回顾以往知识，思考“该案例是在什么条件下追求什么目标”。本案例中应急物资调配是在四个供给地物资必须全部运出的条件下，按照从高到低的优先级，实现民生需求目标、配送安全目标和成本最小化目标。（2）写出约束条件。将 A1、A2、A3 和 A4 运往B1、B2 和 B3 三地的运输量记为 xij（i=1，2，3，4；j=1，2，3）。在多目标规划中，约束条件有绝对约束（刚性约束）和目标约束之分，绝对约束是指必须严格满足的等式约束和不等式约束，而目标约束是目标规划特有的，可把约束右端项看作要追求的目标值，在达到此目标值时允许发生正偏差或负偏差，因此在这些约束中加入正、负偏差变量，将其变成了软约束、柔性约束。该案例中，供应地资源数量是绝对约束，不能调运超过供给量的数额。教师引导学生思考总结：所有的决策问题一旦脱离了现实约束，就会成为“无源之水，无本之木”。由此实现思政育人目标。根据 A1、A2、A3、A4 四地供应量的限制可以找出绝对约束条件：x11+x12+x13 100（A1 地供应量限制）x21+x22+x23 50（A2 地供应量限制）x31+x32+x33 60（A3 地供应量限制）x41+x42+x43 110（A4 地供应量限制）而在思考目标约束时，首先需要判断目标属于硬约束还是软约束。“目标：需求地中B1和B2物资紧缺，至少满足需求的 50%”表明该目标是一种软约束，表示决策希望达到的一种状态，允许决策值与目标约束的规定值之间存在偏差，可用偏差变量表示。正、负偏差变量 d+和 d-，分别表示决策值超过或不足目标值的部分，其中 d+0，d-0。目标中 B1 地区目标对应的绝对约束为x11+x21+x31+x4160。由此可得目标约束：x11+x21+x31+x41=60+d1+-d1-x11+x21+x31+x41-d1+d1-=60绝对约束是必须严格满足的约束，是一种硬约束。B1（120）B2（160）B3（180）A1（100）575A2（50）443A3（60）568A4（110）879供应地及供给量（吨）需求地及需求量（吨）运价（百元/吨）表 1各地物资供需数量和单位运费表德育与管理0052023 年 7 月然而现实决策中往往也不一定能够满足绝对约束。运用马克思主义辩证思维方法，正确看待决策中多目标之间冲突和矛盾的合理性，适当妥协与退让的必要性。理论联系实际，运用运筹学的定量分析为决策提供科学、客观、合理的方案支持。由此实现思政育人目标和目标。以此类推，可以引导学生得出其他目标约束。x12+x22+x32+x42-d2+d2-=80 x13+x23+x33+x43-d3+d3-=180 x42-d4+d4-=1105x11+7x12+5x13+4x21+4x22+8x23+4x31+6x32+10 x33+3x41+4x42+8x43+x44-d5+d5-=130（3）确定目标优先级。不同的目标之间有轻重主次的差别，其中绝对差别用优先因子 pk表示，相对差别用权系数+x来区分。给四个目标赋予相应的优先因子 pk（k=1，2，3，4），得到目标函数：minp1（d1-+d2-）+p2（d3-）+p3（d4-）+p4（d5-）同一优先等级各偏差变量的重要程度不同，赋予其相应的权系数。因目标和目标的重要程度是其他目标的 2 倍，得到目标函数：minp1（2d1-+2d2-）+p2（2d3-）+p3（d4-）+p4（d5-）根据问题的具体要求，目标约束的偏差变量的如下形式的极小化：a.要求恰好达到目标值 min d+d-；b.要求不超过目标值：min d+；c.要求不低于目标值：min d-。要想解决现实中复杂的决策问题，就需要抓住问题的主要矛盾，破解关键问题，将抽象理论落点到实际生活，环环相扣，严谨地提出问题、分析问题和解决问题。由此实现思政育人目标和目标。（4）总结目标规划模型的一般形式。教师通过讲解具体的实际案例，总结出解决目标规划问题模型的一般形式，便于学生高效理解与拓展应用。KkddnjxmibxaKkgddxcLldWdWPinkkjnjijijnjkkkjkjklkKkklkl,2,10,2,10,2,1),(,2,1,2,1),(M111 课后作业 通过布置课后作业，指导学生总结出目标规划与线性规划的关系，帮助学生进一步的加强记忆与理解，并根据课后作业中的反馈判断思政育人目标是否达成。三、课程思政实施成效及学生反馈 通过思政案例与运筹学知识相结合，让学生们融会贯通、学以致用，增强其思想政治修养。教学成效可以从两方面看出：上课时学生们的听课情况。上课班级整体听课状态较好，相比以往教学课程中积极互动人数明显增多，同时，学生主动思考的情况有所增加，课下感兴趣的学生会主动找老师深入交流。课后作业完成情况。大多数学生都能认真对待，通过课堂中的学习加以自己的认知判断，高质量完成作业任务。学生反馈方面包括：课程主题立意高远，授课方式新颖别致，自然而生动地引入了思想政治理论教育，课程教学过程中能够适时带动学生情绪，引发大家心中的共鸣，让学生们充分体会到身为中国人所拥有的民族自豪感与民族自信心。让原本枯燥的课程变动生动有趣，激起学生们学习的兴趣。教学内容重点突出，知识系统条理清晰，并能结合多种教学手段，使学生对知识的掌握更深刻。课堂学习氛围轻松愉快，在授课教师的引领下既能充分吸收新知识，又有大的思维发展空间，真正达到了教学的目的要求。四、结语 minp1（5）课后作业。教师通过布置课后作业，指导学生总结出目标规划与线性规划的关系，帮助学生进一步加深理解，并根据课后作业的反馈判断思政育人目标是否达成。三、课程思政实施成效及学生反馈教师将思政案例与运筹学知识相结合，让学生们融会贯通、学以致用，提升其思想政治修养。教学成效可以从两方面看出：教授时学生们的学习情况。授课班级整体学习状态较好，相比以往课程教学，积极互动人数明显增多。同时，学生主动思考的情况有所增加，课下感兴趣的学生会主动找教师深入交流。课后作业完成情况。大多数学生都能认真对待，通过课堂学习及自主判断，高质量地完成作业任务。学生反馈方面包括：课程主题立意高远，授课方式新颖别致，自然生动地引入了思想政治理论教育，课程教学过程中能够适时带动学生情绪，引发学生心中的共鸣，让学生们充分体会到身为中国人的民族自豪感与民族自信心。原本枯燥的课程变得生动有趣，激起学生们的学习兴趣。教学内容重点突出，知识体系条理清晰，并能结合多种教学手段，使学生对知识的掌握更深刻。课堂学习氛围轻松愉快，在授课教师的引领下学生既能充分吸收新知识，又有较大的思维发展空间，真正达到了教学目标。四、结语本文深入探讨了“运筹学”的理论知识教学与课程思政案例的有效结合，旨在培养学生利用运筹学方法分析并解决实际问题能力的同时，对学生的世界观、人生观和价值观进行正确引领，以教学案例为载体，因材施教、厚植民族情怀，培养学生学典用书的热情，在“未知”中不断激发其使命感和责任感。课程思政建设是一项长期性与系统性，综合性与专业性集于一身的创新性工程，需要持续完善与改进。在今后的教育中，笔者将围绕人才培养的专业教育目标和思政育人目标，进一步优化教学大纲和教学内容设计，推动“运筹学”课程思政教育体系的建设。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 J.教育文化论坛，2016，8（6）：144.2 教育部印发高等学校课程思政建设指导纲要，全面推进高校课程思政建设 J.新教育，2020，464（19）：32.3 赵金玲，李 娜.寻求课程思想与课程思政的融合统一浅谈运筹学课程思政 J.大学数学，2021，37（5）：59-63.4 邵桂芳，王 颖，刘暾东，等.工科“运筹学”课程思政建设探索与实践 J.教育教学论坛，2022，（44）：90-93.5 黄寒砚，张宝红.基于混合式教学的课程思政探索与实践以运筹学课程为例 J.高教学刊，2022，8（30）：171-175.