《运筹学》是交通学院物流工程、交通运输、交通工程三个专业都开设的一门专业核心课程,在疫情期间,如何充分利用现有资源,实现教学目标最优,本身也是朴素的运筹学命题。“运筹”一词摘自《史记》中一句“运筹帷幄之中,决胜千里之外”。为了共勉,我们赋予它新的含义:“运筹帷幄”是我们在家学习运筹学网络课程,“决胜千里”是祝愿千里之外的湖北武汉、中国乃至全球在抗击疫情的战斗中必胜。
一、团结协力、顺势而为、科学兼顾人文情怀
交通学院不同专业的《运筹学》从培养方案制定到日常教学,一直保持着协同研讨、共享资源的传统。假期在意识到疫情可能带来开学延迟的第一时间,宋作玲、周勇、高歌三位老师就线上沟通对策,深思熟虑制定教学计划。去年的这个学期,教学督导原交通学院院长刘法胜教授还给我们运筹学任课老师和学生进行了一场“谈课”,讲到“中国邮递员”引发学术界轰动,讲到他被这门有魅力的学科吸引师从管梅谷教授,讲到英国运筹学届将他们设计的交通治理函数赞为“用筷子指挥交通”。任课老师在“物流学习在线”公众号里写道:运筹学是与系统工程、控制论、信息科学紧密关联与融合的学科,在大数据、人工智能时代新的应用情境中加以创新。在网课动员课上,青年老师也把这些故事和思考传承给了新一级交通学子。
图1 微信公众号发表的课程动员文章
与学生一起关注抗击疫情,持有积极的学习态度和探索精神,增强专业使命感。当专业界“43位物流与供应链管理专家为抗击新型冠状病毒疫情建言”新闻文章发布,我们在学习通APP设置了讨论专区。针对疫情出现的应急物流、社区配送、无人配送、物资仓库流程管理、废弃物回收物流、供应链弹性与柔性、跨境物资进出口等热点话题,同学们展开积极讨论,献计献策,给出了有价值、科学合理的解决方案。如何理论联系实际,规划变成现实,我们需要学习扎实的知识和技能,才能去实现智能技术、优化调度等,使学生学有目标、学有动力、学有所成。
图2 学习通APP关于疫情的专业思考讨论专题
二、整合资源、统筹规划、注重实践与创新
《运筹学》网课采用SPOC为主,直播、录播、翻转课堂为辅的模式,提升信息化教与学水平。依托国家精品课程资源,构建异步式SPOC。平台和建设老师的开放性和包容性诠释了MOOC的初衷,即教育资源共享与公平。一方面,我们集中精力放到课程任务规划、课堂流程设计、作业设置与批阅、答疑讨论、拓展软件演示等。另一方面,我们可以根据大纲和教材,灵活调整课程发布进度、作业与测试、及评分系统。针对教学学时和大纲差异,我们补充了与物流和交通专业紧密相关的网络分析、存储论和排队论知识模块。调整使用专业相关的实际案例,例如,课程讲解资源统筹、运输调度、决策分析、节点选址、网络优化、最优订货批量的时候,新增应急物资物流、创新创业竞赛的应用情境和案例。
配合使用录播、直播、翻转课堂等形式,通过积极与学生交流以及教师后台练习统计数据了解学生掌握程度,展开全方位、立体化互动教学。网课包括“课上集中教学”和“课下分散教学”结合的形式。课堂上做好教学设计和统筹规划,利用QQ群作流程和任务完成时间控制,做到“有来有往,层层推进”。“有来”是指教师推送视频、阅读资料等学习内容或提问的知识输入过程;“有往”是学生回答提问、讨论、成果展示等知识输出过程。每节课可以有节奏地安排一连串多个交互过程。
传统《运筹学》讲解以模型和算法求解为重点。我们捉住网上直播和录播“以屏幕为焦点”的特点,增大了信息化解决运筹学问题的比例,通过EV录屏直播实现软件操作实践教学。利用电脑软件演示的便利,在线调试BUG、截屏演示结果,学习效果快速反馈,更易监控。
图3 信息技术求解运筹学部分教学视频
通过学习通投票功能,了解学生学习习惯和行为意愿。在学习方式调查中,绝大多数学生推荐录播,如果采用直播偏爱钉钉平台。因此,为保证视频通畅性,以录播为主,而针对补充性、总结性课程内容,选用钉钉平台直播,发挥其支持连麦、保存回放、实时互动等功能优势。可见,从时间到形式学生更加期待灵活性、个性化的学习方式,云课堂的“云”就是使用教学资源如同使用电力一样方便的愿景。
三、内外驱动、独立思考、线上融合线下互动
激发学生自律、自学、探究和独立思考能力,发挥教师“课前、课中、课后”三环节监控职能。
从上学期我们新的智慧教室刷脸打卡,以及这次学习通APP课堂签到,都有不占用公共黄金时间、高效便捷的优点。比较推荐的是手势打卡,将打卡手势与本节课知识点相吻合,让学生熟悉专业英语,例如动态规划一节打卡使用形似的Dynamic中的D等。
注重启发学生逻辑思维、训练表达能力。通过前几周学习,基本完成了线性规划、对偶问题、运输问题、目标规划、整数规划、非线性规划章节知识点的教学。因此,开展了一次复习课,对规划分支进行总结。采用翻转课堂形式,网课直播上学生集中展示并讲解自己作业。学生的作业注重内容的同时,也注重了形式表达,使用彩笔、树状图或者Xmind思维导图绘制工具等,内容上都能够将所学知识脉络理清,但是缺少对于关联的表达和解释,因此,老师作总结时候,着重从这一短板处分析了关联线。
图4 翻转课堂学生思维导图成果展示
通过线下练习与反馈,线上学习成果讨论与展示,实现O2O有效互动。弥补SPOC作业客观题为主、公式编辑器不规范、互评预留截止时间长等不足,每章的运算训练采用学习通作业发布,学生完成后拍照提交,教师可以快速批阅并在下节课前反馈。除了输入文字评语、彩色笔批注,广受好评的一个功能就是语音点评。除了点出步骤、求解思路等存在问题,还会真诚的表扬和鼓励一句,营造轻松愉快的学习氛围,拉近了学生的距离,关注与激励是营造面对面感觉有效方法。
图5 学习通APP学生提交的书面作业
五、教学相长、勇于革新、积极展开教学反思
首先,精心调整教学设计。根据网络课程特点,重新课程设计,包括课堂任务流程、时间控制、互动氛围调动等,课前设计好脚本、课中控制好节奏、课后回看查漏补缺。
其次,录制设备和技术限制,视频效果不尽完美。回看自己视频,发现声音气息不稳、音量不均匀。教师可以转换角色学网课多看学校和平台推荐的培训视频,补充一下录制视频技巧、发音技巧、编辑技巧等。
此外,我们感受到学生超强的适应力,自学能力,希望自由安排时间或形式的学习行为特点,根据学生认知心理选取科学的方法,调动积极性、做好监督、帮助学生克服惰性。
最后,充分挖掘教学过程的大数据。虽然平台获取了大量的学习时长、得分统计分析、讨论热度等大数据,但是,我们还需深度理解和分析大数据,利用大数据开展个性化教学、因材施教。