高职二年级运营管理：城市燃气企业季节性生产调度策略教学设计

高职二年级运营管理：城市燃气企业季节性生产调度策略教学设计

  一、教学设计思想与总体思路

  本教学设计以“产教深度融合、能力本位导向”为核心理念，依托国家关于职业教育“三教改革”与“岗课赛证”综合育人的政策指引，针对高职城市燃气工程技术专业二年级学生的认知特点与职业发展需求进行架构。课程内容源于燃气企业运营管理中的真实痛点——季节性用气峰谷带来的生产、输配与客服压力，通过解构企业实际工作安排策略，将其转化为具有高度情境性、挑战性与综合性的学习任务。设计摒弃传统理论灌输模式，采用“情境锚定—任务驱动—探究协作—迭代优化—迁移反思”的闭环学习流程。在教学过程中，深度融合运营管理理论、燃气工程技术、数据分析方法与数字化工具（如企业资源计划系统仿真、调度模拟平台），旨在培养学生系统性思维、动态决策能力、资源协同意识以及作为未来技术技能型管理人才的职业素养。本设计强调在接近真实的工作场景中，通过结构化的问题链与项目式学习，引导学生完成从认知理解、策略建构到模拟实战、评价创新的全链条能力进阶。

  二、教学对象学情分析

  本课程教学对象为高职院校城市燃气工程技术专业二年级第一学期学生。经过一年级的基础课程学习，学生已具备燃气输配、设备基础、工程制图、安全法规等初步专业知识，并对燃气行业产业链有了基本认知。在能力层面，学生具备初步的信息检索能力与简单工具软件（如办公软件）操作能力，但将多学科知识整合应用于复杂问题解决的能力薄弱；具备小组合作的意愿，但在高效分工、深度研讨与冲突解决方面缺乏策略性引导。在心理与认知特点上，该阶段学生正处于专业兴趣深化与职业方向探索的关键期，对贴近企业实际、具有挑战性的任务抱有较高热情，但面对开放性问题时容易产生畏难情绪，系统性思维与持续反思的习惯尚未稳固建立。此外，学生对现代燃气企业日益依赖的数字化、智能化调度管理手段了解尚浅，缺乏将技术工具与管理决策相结合的实践经验。因此，教学设计需搭建“脚手架”，将复杂的企业级调度策略分解为递进式任务，并提供必要的认知工具与协作框架，同时嵌入数字化素养的培养，以有效支撑其能力跃升。

  三、学习目标

  （一）知识与技能目标

  1.能准确阐述城市燃气负荷的季节性、日用气及小时用气变化规律，及其对管网运行、气源采购、设备维护、客户服务产生的连锁影响。

  2.能系统复述燃气企业生产调度中心的核心职能、业务流程及与其他部门（如采购、管网、客服、应急）的协同关系。

  3.能运用线性规划、排队论等基础运筹学模型，对给定情境下的人员排班、储气调峰、抢险资源部署等具体问题进行量化分析与初步建模。

  4.能操作简易版生产调度模拟软件或利用电子表格高级功能，输入基础数据，模拟不同调度策略下的关键绩效指标（如供需平衡率、应急响应时效、运营成本）变化。

  （二）过程与方法目标

  1.通过分析真实的气象数据、历史用气数据及客服工单数据，掌握从多源信息中识别问题、提炼关键影响因子并建立关联的数据分析流程与方法。

  2.在小组协作中，经历“策略提案—模拟验证—辩论优化—方案整合”的完整决策循环，掌握基于证据的决策方法与团队共识构建技巧。

  3.通过撰写调度方案说明书并进行模拟汇报，提升结构化表达与专业化沟通能力。

  （三）情感、态度与价值观目标

  1.树立“安全是红线、保供是底线、效率是生命线”的燃气行业责任意识，理解调度决策背后所承载的社会责任与经济价值。

  2.培养在复杂、动态情境下进行系统性思考与审慎决策的职业素养，养成利用数据与工具辅助决策的科学态度。

  3.强化团队协作精神与在压力环境下沟通、妥协、共进的职业行为能力。

  四、教学重点与难点

  （一）教学重点

  1.燃气企业季节性生产调度策略的系统性框架构建：重点在于引导学生理解调度非孤立行为，而是涵盖“预测—计划—执行—监控—调整”的闭环管理系统，其核心在于平衡安全、经济与效率多目标。

  2.多约束条件下核心资源的优化配置逻辑：重点剖析在管网压力、储气能力、人员资质、法规工时等多重约束下，如何动态安排巡检、维修、客服及应急抢险等人力与物力资源。

  3.基于数据驱动的调度决策流程：重点训练学生如何从原始业务数据（如用气量、气温、工单类型与数量）中提取有效信息，并将其转化为调度指令的决策依据。

  （二）教学难点

  1.非线性影响关系的理解与建模：学生对用气负荷与气温、节假日、经济活动的非线性关系，以及管网中压力波动与流量变化的动态关系理解抽象，难以将其转化为可操作的预测或约束条件。

  2.多目标冲突下的权衡与决策：学生习惯于寻找“唯一正确答案”，在面对“提高应急响应速度可能导致日常巡检人力不足”、“降低采购成本可能增加调峰风险”等多目标冲突时，难以进行科学的权衡分析与决策优先序排定。

  3.不确定性情境下的预案思维：如何将极端天气、突发设备故障等不确定性因素纳入常规调度计划，制定具备鲁棒性的应急预案，对学生而言是思维上的高阶挑战。

  五、教学内容与资源

  （一）核心教学内容模块

  模块一：背景与概念锚定。城市燃气消费特性与峰谷分析；燃气企业生产调度中心的组织架构、职能与在现代智慧燃气体系中的位置；季节性调度策略的内涵、目标与意义。

  模块二：策略构成要素深度解析。气源侧策略：长期合同与现货采购的协调，液化天然气与管道气的互补。输配侧策略：管网压力分区管理与调峰，储气设施（地下储气库、管存、液化天然气储罐）的运行模式。客户侧策略：分时定价（如可中断合同）对需求的引导。支持保障策略：基于预测的预防性维护计划，差异化的人员排班与培训，应急抢险资源的网格化部署。

  模块三：策略制定工具与方法。基础数据解读：气象预报、历史负荷曲线、客户增长数据。预测技术简介：短期、中期负荷预测方法。优化方法入门：资源分配问题的线性规划思想，服务资源部署的排队论基本概念。调度指令系统与关键绩效指标。

  模块四：综合模拟与方案制定。给定一个虚构的中等规模城市及其燃气公司背景资料（包含管网简图、用户结构、气源构成、设备清单、人员配置等），学生小组需为该企业制定一份涵盖冬季保供期（如当年11月至次年2月）的综合性生产调度策略方案。

  （二）教学资源与环境

  1.数字化资源包：包含经过脱敏处理的真实企业历史用气数据（按小时计）、气象数据、典型客服工单记录；企业调度中心工作流程视频；简易版燃气调度模拟软件（或基于Excel构建的高级仿真模型）；国内外燃气企业调度案例电子资料库。

  2.物理环境：配备可移动桌椅的理实一体化教室，支持小组围坐与灵活组合；多块可书写白板或智慧屏，供小组展示研讨过程；稳定的无线网络。

  3.行业支持：邀请燃气企业运营部门专家作为课程顾问，提供案例素材，并可能以线上或线下方式参与方案点评环节。

  六、教学过程实施与设计意图

  本教学实施过程共分为四个阶段，跨越两次连续的四课时（共计八课时），强调课前的知识准备、课中的深度探究与协作建构、以及课后的反思延伸。

  第一阶段：情境导入与认知冲突激发（课前自主学习+课中第1-2课时）

  课前任务（线上学习平台发布）：学生需在课前观看一段约15分钟的纪录片片段，内容聚焦某年冬季北方某城市因寒潮导致用气激增，燃气公司调度中心紧张应对的场景。同时，阅读一篇关于该事件后续分析的短篇文章。学习平台设置引导性问题：“纪录片中调度员面临的主要压力是什么？文章分析指出了哪些可以改进的环节？如果你身处其中，会首先关注什么？”

  课中实施步骤：

  步骤一：锚定事件，聚焦问题（约20分钟）。教师不再重复事件本身，而是直接引导学生分享课前思考，将讨论聚焦于“季节性高峰如何系统性影响燃气企业运营”。通过快速问答，梳理出影响链条：极端天气→用气需求暴增→管网压力下降→供气缺口风险→客服热线拥堵→应急抢修需求可能上升。教师随即提出本课程核心驱动问题：“作为运营管理部门，如何未雨绸缪，制定一套系统性的工作安排策略，以平稳、经济、安全地应对冬季高峰？”

  步骤二：概念地图共建（约40分钟）。教师抛出核心概念“生产调度策略”，但不直接给出定义。各小组在白板上绘制思维导图，围绕该中心词联想所有相关要素。教师巡视，提供关键词提示卡（如“气源”、“管网”、“储气”、“人员”、“客户”、“数据”、“应急预案”等）。随后，各小组展示导图，教师引导全班进行归类、合并与层级梳理，共同建构出燃气企业生产调度策略的概念框架图。此过程旨在激活学生已有知识碎片，并建立初步的系统认知。

  步骤三：专家视角初探（约30分钟）。播放一段由合作企业调度中心主任录制的微课视频（约10分钟），系统讲解调度中心日常、应对高峰的常规准备及面临的核心挑战。视频后，教师提炼视频中的关键术语（如“峰谷差”、“调峰手段”、“分级响应”），并与学生共建的概念图进行对比、补充和修正，形成更为规范、完整的知识图谱。

  设计意图：通过真实事件创设“认知锚”，引发学生的代入感与探究欲。摒弃教师单方面灌输概念，采用小组建构与专家视角互补的方式，让学生在互动中自主搭建知识体系的初步框架，深化理解。此阶段重在激发兴趣、暴露前概念、明确学习目标。

  第二阶段：策略要素深度探究与工具方法学习（课中第3-5课时）

  本阶段采用“循环站”式小组探究与集中精讲相结合的模式。

  步骤四：要素探究循环站（约60分钟）。教室设置四个“探究站”，每站聚焦一个策略子模块：A站“气源与调峰”、B站“管网运行与优化”、C站“人力资源与排班”、D站“数据预测与决策”。每个站配备相应的学习资料包（包括案例描述、数据片段、工具卡片、引导问题）和一块白板。各小组按预定顺序（如A→B→C→D）进行轮转，在每个站点有15分钟时间完成指定任务。例如，在A站，任务可能是“根据给定的一周气温预报和基础负荷，估算用气峰值，并讨论可动用的调峰手段及其成本考量”；在C站，任务可能是“为某片区设计一个应对周末用气高峰的巡检与客服人员排班草案，需考虑法规工时与技能匹配”。小组需将核心结论记录在站点白板上。

  步骤五：探究成果串联与精讲深化（约60分钟）。所有小组完成轮转后，教师带领学生巡回参观各站白板记录，进行快速分享。随后，教师针对四个站点的核心知识与学生探究中暴露的共性问题、思维误区进行集中精讲与深化。例如，在“数据预测”站，学生可能仅简单地将气温与用气量线性关联，教师则需引入“温度阈值”概念，讲解采暖启停的临界温度效应；在“人力资源排班”站，学生可能忽略技能资质要求，教师则引入“技能矩阵”工具，讲解如何基于任务复杂度匹配人力。同时，教师简要介绍各领域常用的分析工具思想（如线性规划用于资源分配，排队论用于预估客服等待时间），但不要求复杂计算，重在理解其应用逻辑。

  设计意图：“循环站”模式保证了在有限时间内，所有小组都能对策略的各核心要素进行深度接触与思考，提高了课堂效率与参与度。任务设计具有探究性，迫使学生主动应用资料、协同思考。随后的教师精讲并非重复学生已知，而是针对探究的“盲区”与“误区”进行拔高与纠偏，实现“以学定教”，使讲授更具针对性与实效性。

  第三阶段：综合方案制定、模拟与优化（课中第6-7课时及课后延伸）

  步骤六：综合情境发布与方案初构（约40分钟，课中）。教师发布本模块的终极任务：“智慧城市‘新源市’燃气公司冬季保供调度方案制定”。提供包含城市概况、用户结构图、燃气管网简图、气源构成表、设备与人员清单、过去三年冬季用气数据等在内的详尽背景手册。各小组化身该公司运营调度团队，开始研读资料，进行初步分工，并围绕“预测、计划、资源、应急、协同”五个维度，起草方案的初步框架与核心策略要点。教师在此过程中充当顾问，巡回指导，回答背景性问题，但不直接提供策略建议。

  步骤七：模拟运行与数据反馈（约50分钟，课中）。各小组将初步制定的关键策略参数（如：预测的日最大用气量、建议的储气动用计划、关键岗位排班表、应急响应梯队配置等）输入教师提供的简易调度模拟软件（或电子表格模型）。模型将基于内置的算法和随机事件发生器（模拟天气波动、设备故障等），模拟整个冬季保供期的运行，并输出一组关键绩效指标报告，如“供气保障率”、“平均应急响应时间”、“预估运营成本增幅”、“人员负荷强度”等。各小组将收到自己策略的“成绩单”。

  步骤八：基于反馈的策略迭代优化（课后小组作业）。面对模拟结果，各小组需召开内部复盘会议，分析绩效指标的优劣及原因。例如，如果“应急响应时间”过长，可能需要调整抢险点的分布或增援机制；如果“成本增幅”过高，可能需要重新审视采购策略或调峰手段的选择。小组需修订其调度方案，并准备一份简短的汇报PPT，重点说明：1.初始策略的核心思想；2.模拟结果反映的主要问题；3.优化调整的方向与依据；4.最终的策略方案概要。

  设计意图：将学习推向应用与创造层面。真实的综合情境与海量信息迫使学生在压力下进行信息筛选、整合与决策。模拟软件的引入，将策略的后果进行可视化、量化呈现，提供了宝贵的即时反馈，打破了“纸上谈兵”的局限，使学生深刻体验到决策的复杂性与权衡的必要性。课后的迭代优化环节，模拟了企业工作中的复盘与改进流程，培养了学生基于证据进行反思与持续优化的能力。

  第四阶段：成果展示、综合评价与迁移反思（课中第8课时）

  步骤九：模拟决策听证会（约70分钟）。本课时模拟企业高层召开“冬季保供方案评审会”。各小组依次进行限时（如8分钟）方案汇报。汇报后，接受来自“评审团”的质询。“评审团”由教师、受邀企业专家（可线上接入）及由其他小组轮流扮演的“公司其他部门负责人”（如采购部经理、管网运行部部长、客服中心主任、财务总监）组成。质询问题将尖锐而具体，例如“你的采购策略如何应对国际气价短期剧烈波动？”“你的排班方案是否违反了劳动法关于连续工作天数的规定？”“当同时发生两起及以上二级以上泄漏事故时，你的应急梯队如何有效应对？”。

  步骤十：多维评价与总结升华（约20分钟）。汇报与质询全部结束后，教师引导学生进行多维度评价：一是小组互评，侧重方案的系统性、创新性与可操作性；二是“部门负责人”角色评价，侧重策略对本部门工作的协同支持程度；三是企业专家点评，从行业实践角度给予权威反馈。最后，教师进行总结性陈述，不仅归纳季节性调度策略的知识要点与方法论，更着重提炼在整个项目过程中展现出的系统性思维、数据决策、团队协作、沟通应变等可迁移的核心职业能力。同时，展望智慧燃气、数字孪生等新技术对未来调度模式可能带来的革命性变化，激励学生保持终身学习的态度。

  设计意图：通过高度仿真的“听证会”形式，将学习成果的展示转变为一次深度的高阶思维演练与综合能力考验。面对多元角色的质询，学生必须深入理解自己的方案，并能进行有说服力的辩护与灵活调整，极大锻炼了临场应变与专业沟通能力。多维评价体系打破了教师单一评价的局限，使反馈更全面、更贴近职场真实评价场景。最终的总结超越具体知识，指向核心素养与未来视野，完成学习的价值升华。

  七、教学评价设计

  本课程采用“过程性评价与终结性评价相结合、量化指标与质性描述相结合、多元主体参与”的评价体系。

  （一）过程性评价（占总评60%）

  1.课堂参与与贡献度（15%）：由教师根据学生在概念图共建、循环站探究、小组讨论、提问与应答等环节的表现进行记录与评价，重点关注思维的主动性、深度及对同伴学习的启发作用。

  2.小组探究过程记录（15%）：各小组需在课程平台共享协作空间，记录每次研讨的关键论点、分歧、决策依据及任务分工完成情况。教师定期查阅，评价小组协作的有效性、问题解决的逻辑性及文档的规范性。

  3.模拟运行分析与迭代报告（30%）：针对课后完成的策略优化作业，从“问题诊断的准确性”、“优化措施的逻辑性与创新性”、“报告撰写的清晰度与专业性”三个维度进行评价。

  （二）终结性评价（占总评40%）

  1.最终调度方案说明书（20%）：评价方案的完整性（是否涵盖所有关键要素）、系统性（各要素间逻辑自洽、协同支持）、可操作性（考虑了现实约束）与一定的创新性。

  2.模拟决策听证会表现（20%）：综合考评方案汇报的逻辑性、清晰度与说服力，以及面对质询时的理解深度、应变能力与团队协作应对表现。评价来源于教