基于对分课堂的运筹学教学新模式实践与反思

杨瑞娟

摘  要：基于“两性一度”和对分课堂理念，文章探索了运筹学课堂教学设计及改革方法，对比分析了改革效果及存在的问题，发现对分课堂改革极大地调动了学生的学习主动性，提高了课堂教学质量，优秀学生思维能力和学习能力也有了较大的提高，但仍存在整体成绩提高幅度偏小、课程能力目标与价值目标达成度不高等问题，最后总结与反思了课程改革应注意的事项。

关键词：课堂改革;对分课堂;教学设计

中图分类号：G642.0    文献标识码：A    文章编号：1673-7164（2021）47-0040-03

2018年6月21日，教育部召开了高等学校本科教学工作会议，双一流建设深入人心，“消灭水课，打造金课”成为教育者的共识，完成“以学生发展为中心的最后一公里”。培养一流人才，核心在课程。课堂教学亟待改革，增加课程的高阶性、创新性和挑战度，让学生忙起来、教师强起来、管理严起来、效果实起来，向课堂要质量。课堂教学目标不仅是知识传授，更是对学习能力、思维方式的培养。课程应设置知识目标、能力目标及价值目标，制定合理的考核方式，全面考核课程目标的达成度。高阶课堂要培养学生的自主学习能力和批判性思维，解决复杂问题的综合能力和高阶思维[1]。在一流课程的推动下，课堂教学改革探索有了很多成果，如雨课堂、MOOC、对分课堂等，均产生了一定的影响力。

复旦大学张学新教授2014年首次提出了“对分课堂”教学模式，包括讲授（Presentation）、内化吸收（Assimilation）、讨论（Discussion）三个时间段[2]。安利将对分课堂引入计算机基础课程之中，发现对分课堂能够调动学生的学习积极性，活跃课堂气氛[3]。因对分课堂具有增强学生学习主动性和教学效果的特征，因此得以在全国多个院校中推广使用。这是一种富有中国特色、彰显原创特性、具有热捧特征的新型教学模式，学界研究持续升温，产生了1770篇研究成果[4]。基于此，将对分课堂教学模式引入工程造价专业运筹学课程教学中，文章通过与前面两届学生的教学效果对比，分析改革效果，总结反思今后课程改革应注意的问题。

一、运筹学学情分析及课程目标

（一）学情分析

运筹学是一门多学科综合的交叉课程，注重实际应用，要求学生具有良好的数学功底。工程造价专业学生文理兼收，数学基础参差不齐，文科生在将实际问题抽象生成模型、算法求解方面表現不佳，而理科生普遍表现较好。采用传统的教学方法，部分学生容易产生挫败感，进而失去兴趣，丧失信心。

（二）课程目标

运筹学是工程造价专业的专业基础课，该课程利用统计学、数学模型和算法等方法寻找复杂问题中的最佳或近似最佳的解答，旨在培养学生运筹学思维方式及用计算机编程解决问题的能力。课程大纲中设定有知识目标、能力目标和价值目标，知识目标是要求学生掌握单纯形法、运输问题、整数规划、图与网络分析、统筹问题、决策分析等内容的建模及求解算法;能力目标是针对工程中的复杂问题建模求解，实现正确决策和现代化管理，为决策者提供可行方案;价值目标主要是融合课程思政，培养学生系统思维、辩证思维和创新思维能力。运筹学课程要求较高，在保证课程目标有效达成的情况下，分层次教学，适当增加高阶性、创新性和挑战性内容，能够提高各类学生学习获得感，因此亟须课堂教学改革。

二、基于对分课堂的运筹学教学设计

教学设计应根据内容选取合适的教学方法。对分课堂具有老师精讲和学生独学间隔持续进行的特点，因此可对内容易于分解、逻辑关系强的建模和算法教学采用当堂对分。教学设计思路主要从课前准备、课堂实施、课后巩固三个阶段出发，从教师活动、学生活动及考核绩点三个主体九个方面做教学设计，教学设计及流程如图1所示。

（一）师生课前充分备课

打造一流课程需要师生共同努力，教师课前须做好教学设计。常规教学设计包括课程导入、教学重难点，问题设计、各环节的时间分配等内容。对分课堂的教学设计还包括预习任务设计、教学内容划分、讨论问题设计。教学内容划分主要是划分教师精讲内容、学生独学内容和拓展内容。可设计基础问题和拓展问题，拓展问题需要关联学科前沿内容及课程思政等方面。

学生课前预习分为基础预习和高阶预习，基础预习主要是通过查阅教材、互联网和微课等资源对教师发布的预习任务予以响应。高阶预习是在完成基础预习后根据查阅的资料提出质疑，并搜集可能的解决方案。

课前准备阶段看似还未上课，但其实需要教师和学生付出大量的时间和精力。教师不仅要备好大纲要求的课程内容，完成教学设计，还要准备拓展内容，并做好充足准备以应对学生可能提出的各种问题，这对教师的知识储备量、文献阅读量、教学水平提出了更高的要求。所有学生都要完成基础阶段的课前预习，部分学习积极性高的学生完成拓展阶段问题可予以额外的考核奖励，通过任务驱动让学生动起来。

（二）对分课堂，教学相长

常规课堂教学环节包含签到、授课、提问、总结几个环节。对分课堂为实现以学生为中心，培养学生自学能力、提高思维水平，发挥学生的课堂主体作用，增加了独学、抢答、小组讨论、成果分享、练习等环节，教师和学生对课堂占用时间基本各半，结束了满堂灌的授课模式。

对分课堂首先由教师用算法流程框图进行3min左右的导读式授课，这一环节主要让学生熟悉课程内容、流程及组织架构。其次，开展2—3轮的“精讲—独学—抢答”，这是当堂对分的核心部分。对框图中的重难点采用精讲式教学，简单步骤由学生自学并根据内容设置抢答环节。精讲时间10min左右，独学时间3min左右，如此间隔设置。最后，开展10min左右的练习或讨论和成果分享环节。与隔堂对分相比较，当堂对分不会给学生太长的独学和讨论时间，课程内容安排紧凑合理。对分能否成功，学生是否能够积极投入独学、抢答、讨论分享环节，关键看教学设计。

（三）课后分层次巩固提升

课后作业分基础巩固和能力提升两个层次。基础巩固类作业所有同学都必须完成，能力提升作业由学生自愿选择，正确完成可获得额外奖励。教师在批改作业时可将学生的错误分类，并将意见反馈给学生，加强课后师生之间的交流。为了鼓励学生完成能力提升部分，可对优秀学生组建运筹学学习小组，专攻考研、学科竞赛和复杂问题。

（四）精细化过程考核

课程考核是学生学习质量的重要衡量尺度。传统课堂学生抬头率低、教学质量不高主要是课程考核方案不合理。多数考核方案是平时成绩占30%，考试成绩占70%，学生通过教师的考前辅导重点突击也能取得较好的成绩。为了改变靠简单的死记硬背就能获得高分的局面，真实反映学生的综合能力，必须建立一套科学的考核体系[5]。

对分课堂中设计了过程考核绩点，分为基础阶段和提升阶段。每位学生都可以获取基础阶段绩点，提升阶段由学生根据自身情况自由选取。课前、课中及课后考核绩点如图1所示。课堂抢答和成果分享当即记录，课前预习和作业一周记录一次，教师每周将学生过程考核成绩予以公布，以此来增加学生学习的获得感和自信心，改变目前被动的学习状态，取得良好的学习效果。

三、教学效果对比分析

（一）教学效果对比

工程造价专业2016、2017、2018三级的运筹学课程为同一教师授课，2016采用传统课堂，2017级尝试采用对分课堂，2018级2/3以上课程内容采用对分课堂。通过调取三级学生的平时成绩记录、试卷成绩、学生评教、教师评学、督导评学等五方面的资料，对比教学效果见表1。

通过对比数据发现，对分课堂在过程教学方面有较大提升与优化，学生主动参与课堂的人数增加了约一半。预习学生的比例较传统课堂提高了65%，课堂互动、抬头率以及讨论参与度均比传统课堂提高很多，学生、教师和督导均对课堂满意度较高，基本改变了传统课堂以教师为主的局面。但在考试成绩上并未表现出很大的优势，及格率与前两级基本持平，但优秀率有大幅提升，这说明对分课堂在培养优秀学生方面具有优势，整体效果还存在不足。

（二）教学效果分析

对分课堂在过程教学上的优势已被多次实践证明，徐梦洁将对分课堂引入美育教学，让美育教学从“独角戏”走向“交响乐”，实现教与学的互动，学与学的互动[6]。运筹学采用對分课堂之后，教学过程实现了以学生为主，课前、课中、课后学生参与度都较高。

通过课堂教学方式的改革，课程目标达成度上也发生了明显改变，特别是优秀学生在解决复杂问题时更显出了较强的系统思维能力和自学能力，设定了更高的能力目标和价值目标。知识目标从整体来看有少量提高，但幅度较小。这说明在知识点掌握上还需要学生多练习，通过外部的教学方法的改变取得提高效果并不明显。

参考文献：

[1] 吴岩. 建设中国“金课”[J]. 中国大学教学，2018（12）：4-9.

[2] 张学新. 对分课堂：大学课堂教学改革的新探索[J]. 复旦教育论坛，2014，12（05）：5-10.

[3] 安利，陈菁，赵永梅. 对分课堂教学模式在《大学计算机基础》课程中的应用实践[J]. 计算机工程与科学，2019，41（S1）：149-152.

[4] 薛建平. “对分课堂”教学模式研究综述[J]. 教育理论与实践，2021，41（12）：56-60.

[5] 曾赟，倪福全，王显维. 四川农业大学《水电站》课程教学改革与实践[J]. 安徽农业科学，2011，39（34）：34-35+37.

[6] 徐梦洁，张学新. 基于对分课堂的美育教学新模式及其实践[J]. 南京社会科学，2021（08）：139-145.

[7] 张红伟，张怡. 通识教育的反思、借鉴与创新[J]. 中国大学教学，2019（10）：23-26.

（荐稿人：严心娥，西安交通工程学院教学督导，教授）

（责任编辑：淳洁）