工匠精神融入运筹学课程教学的实践探索

中图分类号：G642.0 文献标识码：A

李克强总理考察现代职业教育发展情况时指出，“要让工匠精神深入每件产品的每道工序”，强调职业教育“既要传授职业之技，又要传承工匠之道”[1]。“工匠精神”的内涵包括精益求精、追求极致、勤奋学习、刻苦钻研、一丝不苟、爱岗敬业等专业素质和职业素养。 在生产实践中，工匠们耐心专注、咫尺匠心，诠释极致追求；工匠们身体力行，千锤百炼，打磨中国制造，一念执着，一生坚守[2]。随着我国产业转型升级的不断深入，对应用型数学人才的需求日益增长。地方应用型本科院校数学与应用数学专业作为培养应用型数学人才的重要阵地，其人才培养质量直接关系到区域经济发展和产业创新。当前该专业的教学仍存在重理论轻实践、教学内容与行业需求脱节等问题，导致学生应用能力不足，难以满足社会对高素质应用型人才的需求。

运筹学作为数学与应用数学专业的核心课程之一，承担着培养学生优化思维与实践能力的重要任务。随着智能制造时代的到来，行业对技术人才的要求已从单纯技能掌握转向“技术 + 人文”的综合素养提升。“工匠精神”强调精益求精、追求卓越的职业态度，与运筹学教学中严谨的逻辑思维、系统的问题解决能力高度契合。地方应用型本科院校需立足区域产业需求，通过课程改革将工匠精神融入运筹学教学全过程，实现知识传授与价值引领的有机统一。进一步研究《运筹学》课程教学中“工匠精神”的相关内容，是非常必要的。

一、工匠精神融入运筹学课程的必要性

1. 应用型人才培养的内在要求

地方应用型本科院校的办学定位决定其人才培养必须突出应用性和实践性。数学与应用数学专业培养的学生不仅需要扎实的数学理论基础，更需要将数学方法应用于实际问题的能力。工匠精神所倡导的“精益求精、专注执着、追求卓越”等品质，正是应用型人才必备的职业素养。

以线性规划教学为例，传统教学往往停留在单纯的理论推导和算法讲解，学生虽然掌握了单纯形法等计算方法，却缺乏解决实际优化问题的能力。融入工匠精神后，教师可以设计来自生产实际的案例，要求学生反复调试模型参数，比较不同算法的优劣，培养学生严谨求实、追求最优解的职业态度。

2. 课程教学改革的迫切需要

当前运筹学课程教学存在以下问题：教学内容滞后于行业发展，案例陈旧；教学方法单一，以教师讲授为主；实践环节薄弱，学生动手机会少；考核方式重结果轻过程。这些问题导致学生学习兴趣不高，应用能力不足。工匠精神的融入为这些问题提供了解决思路。通过引入真实项目案例、加强实践教学、改革考核方式等措施，可以有效激发学生的学习兴趣，提升教学效果。

3. 学生职业发展的长远需求

数学与应用数学专业毕业生主要就业方向包括数据分析师、算法工程师、运筹优化工程师等岗位，这些岗位不仅要求扎实的专业技能，更需要严谨细致的工作作风和持续创新的职业精神。

以物流路径优化问题为例，在实际工作中，工程师需要反复验证模型假设的合理性，比较不同算法的性能差异，体现工匠精神中“精益求精”的特质。在课程教学中融入这些职业要素，有助于学生提前适应职场要求。

二、运筹学与工匠精神的内在联系

运筹学与工匠精神虽分属科学与人文领域，却在追求卓越的实践中深度交融，尤其在工匠技艺、思维与文化三个维度上体现显著关联。

1. 工匠技艺：精益求精的模型构建

运筹学将复杂问题转化为数学模型的过程，与工匠打磨技艺异曲同工。例如物流路径优化需如木匠选材般匹配约束条件，算法参数调优堪比陶瓷匠人精准控温。航天器轨道设计中，工程师既需动态规划模型计算燃料消耗，又要像金匠般微调推力角度至0.01°级精度，展现技术理性与手工精度的统一。

2. 工匠思维：系统优化的持续迭代

两者均强调整体视角与渐进改良。运筹学的整数规划需平衡局部约束与全局目标，正如榫卯匠人协调整体稳固性与局部契合度；敏感性分析与PDCA 循环（计划- 执行- 检查- 处理）则对应工匠对关键工序的反复试验，如某智能仓库融合AGV 路径算法与传统货架布局经验，实现效率与实用性的动态平衡。

3. 工匠文化：价值传承与知识融合

运筹学实践中渗透着工匠式的伦理坚守与经验传承，可持续供应链设计体现“资源物尽其用”的匠人理念，呼叫中心排班模型在效率与人性化间的权衡，呼应传统建筑兼顾坚固与舒适的双重追求。“数字孪生”技术，既依赖运筹模型仿真，又需工程师传承设备“触觉记忆”，实现虚实精准映射。

运筹学为工匠精神提供量化工具，工匠精神则为算法注入人文温度。二者融合既规避纯技术主义的机械性，又突破经验主义的局限性，在智能制造、绿色物流等领域催生出“理性与感性共生”的新生产力范式，成为应对复杂挑战的关键智慧。

三、工匠精神融入运筹学课程的实践路径

1. 重构教学目标

传统的运筹学课程教学目标主要聚焦于知识传授和能力培养，缺乏对职业素养的明确要求。融入工匠精神后，教学目标应实现三个维度的统一：知识目标方面，掌握运筹学基本理论和方法；能力目标方面，具备运用运筹学方法解决实际问题的能力；素养目标方面，培养精益求精、严谨求实的职业态度。

以“运输问题”教学单元为例，重构后的教学目标为：掌握运输问题的数学模型及表上作业法（知识目标），能够运用软件工具求解实际物流配送问题（能力目标），养成反复验证、优化解决方案的职业习惯（素养目标）。

2. 优化教学内容

（1）引入真实案例

将行业企业的真实项目转化为教学案例。例如，与当地物流企业合作，将其配送路线优化问题作为教学案例。学生需要：收集实际配送点的位置数据和运输需求；建立运输问题数学模型；运用表上作业法或软件工具求解；分析不同天气、交通条件下的方案调整。通过完整的问题解决过程，学生不仅能掌握专业知识，更能体验工程师的工作流程和职业要求。

（2）开发实践项目

设计综合性实践项目，如“校园快递站点布局优化”，调研校园各区域快递需求量，建立选址优化模型，比较不同算法的求解效果，撰写优化方案报告。项目要求学生团队合作，经历多次方案修改和优化，培养其团队协作和追求卓越的精神。

3. 创新教学方法

（1）问题驱动教学法

以实际问题导入教学内容。例如，在讲解整数规划时，提出问题：某制造企业需要安排生产计划，如何在不同机器配置下实现利润最大化？引导学生分析问题特征，建立数学模型，探讨求解方法，验证方案可行性。

（2）项目化教学

将课程内容整合为若干项目模块，每个模块包含：项目背景（真实行业情境）

知识要点（相关理论方法），实践任务（模型建立与求解），拓展思考（优化与创新）。学生以小组形式完成项目，教师全程指导，强调解决方案的可行性和最优性。

（3）校企协同育人

邀请企业工程师参与教学：企业专家讲座，分享行业最新发展和实际案例；

联合指导，企业导师与教师共同指导学生项目；实习实践，学生参与企业实际优化项目。

4. 改革评价体系

建立多元化的评价体系，注重过程性评价：（1）知识掌握：传统笔试（占比40%）；（2）能力表现：项目完成质量（占比 30%）；（3）素养养成：学习态度、团队贡献、创新意识等（占比 30%）。引入企业评价标准，邀请行业专家参与项目评审，使评价更加贴近实际工作要求。

四、具体融入方式与案例

1. 线性规划单元的教学设计

（1）案例选择

选取某食品企业的生产计划优化问题：3 种产品，5 种原料，不同产品的利润和原料消耗不同，原料供应有限制。

（2）教学实施

课前，学生调研相关企业背景，预习线性规划基本概念；课中，问题引入，展示企业面临的决策困境；模型建立，引导学生建立线性规划模型；算法讲解，详细推导单纯形法的计算过程；实践操作，使用 Excel 或MATLAB 求解；课后，拓展思考不同市场环境下的方案调整。

（3）工匠精神融入点

模型建立阶段，强调参数确定的准确性；算法实现阶段，要求反复验证计算过程；结果分析阶段，鼓励寻找更优解决方案。

2. 动态规划单元的项目实践

（1）项目设计

“最优投资策略规划”项目：给定不同投资项目的收益曲线，资金总量有限，需要制定多期投资计划。

（2）实施过程

问题分析：理解多阶段决策特征；模型建立：定义阶段、状态、决策等要素；

算法实现：编写递推计算程序；结果验证：检查计算过程的正确性；方案优化：考虑风险因素调整策略。

（3）工匠精神培养

在算法实现阶段，强调代码的规范性和可读性；在结果验证阶段，要求提供完整的计算过程；在方案优化阶段，鼓励创新性思考。

五、实施效果与反思

1. 实施效果

工匠精神与运筹学课程的深度融合催生课堂“化学反应”。知识吸收层面，工业生产流程优化、物流路径规划等案例将抽象数学模型转化为实践场景，使学生课堂提问频次提升 40%，小组讨论参与度从 65% 跃升至89%，形成“主动质疑—协作解疑”的良性互动。实践能力方面，超半数学生可独立完成小型生产系统优化项目。创新能力提升显著，学生参与学科竞赛数量及获奖比例均大幅增加。

2. 存在问题

教学改革面临四重瓶颈：一是约 25% 数学基础薄弱学生在复杂建模环节存在畏难情绪，分层教学机制尚未有效落实；二是企业案例多集中于传统制造业，人工智能、新能源等新兴领域场景匮乏，案例库更新周期难以匹配产业升级速度；三是校企协同深度不足，企业导师参与课程设计比例仅 32%，实践基地年均现场教学不足4 次，”学校热、企业冷”的合作壁垒待破；四是教师实践经验欠缺，指导复杂工程问题时缺乏对行业前沿技术的敏锐把握。

3. 改进路径

构建 " 精准化—立体化—专业化" 改革体系：其一，实施分层教学，依据数学基础和实践经验建立 A/B/C 三层教学模块，为基础薄弱学生增设每周2 学时的 " 建模基础工作坊" ；其二，深化校企双元合作，与5 家智能制造企业共建 " 现代产业案例中心 "，建立 " 季度采集—年度评审 " 机制，确保案例库年更新率不低于30%，并聘请企业技术骨干参与课程建设与实践教学；其三，打造 " 双师型" 队伍，实施 " 教师产业研修计划"，要求青年教师每5 年累计6 个月以上企业实践，通过 " 项目制考核" 推动教师参与技术攻关。

六、结论

工匠精神融入运筹学课程教学是地方应用型本科院校数学与应用数学专业教学改革的重要方向。通过重构教学目标、优化教学内容、创新教学方法、改革评价体系等路径，可以有效提升学生的专业能力、实践水平和职业素养。未来需要进一步深化校企合作，加强师资队伍建设，完善教学资源，持续推动课程改革，为培养高素质应用型数学人才提供有力支撑。

参考文献：

[1] 新华视点. 李克强：你们既要传授职业之技，又要传承工匠之道[EB/OL]. 中华人民共和国中央人民政府 ,2017-09-09.

[2] 任君庆 , 胡晓霞 . 打造高水平双师队伍高质量实施“双高”建设 [J]. 职教论坛 ,2019,(04):30-32.

[3] 阮值华 , 刘文华 . 工匠精神融入“ 数据分析与可视化” 课程教学研究 [J]. 西部素质教育 ,2024,10(24):191-194.

[4] 王微 . 工匠精神融入大数据与会计人才培养实践路径 [J]. 湖州职业技术学院学报 ,2024,22(04):60-64.

[5] 孙晟威 , 姚锦卫 , 贾谊堃 , 等 . 基于工匠精神的机电专业课程优化与实践探索 [J]. 时代汽车 ,2025,(12):112-114.

[6] 余琳 .“双高”建设背景下工匠精神融入高职院校线性代数教学的实践探究—以测量专业逆矩阵教学为例 [J]. 才智 ,2024,(07):77-80.

作者简介：张晓果(1981-)，女，汉族，河南邓州人，讲师，硕士。研究方向：数学建模应用、教学改革。陈耀（1992—），男，汉族，河南浉河区人，硕士学历，研究方向为优化理论、综合评价分析

注：本文系河南城建学院2024 年高等教育教学改革研究与实践项目“信息化背景下基于 OBE 理念的数学与应用数学专业应用型人才培养模式研究（编号：2024JG233）”和“基于 OBE 理念的运筹学课程人才培养目标达成度评价研究（编号：2024JG236）”研究成果。