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關(guān)鍵詞 運(yùn)籌學(xué);發(fā)展歷史;運(yùn)輸問題
中圖分類號(hào):O221 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-7597(2014)21-0143-01
運(yùn)籌學(xué)是從20世紀(jì)三四十年代逐步深化至今的一門復(fù)雜的自然科學(xué)。該學(xué)科重點(diǎn)在于探討人們?nèi)绾卫矛F(xiàn)有資源和規(guī)劃活動(dòng),以了解應(yīng)用程序的發(fā)展和規(guī)劃活動(dòng)的樣式,在不浪費(fèi)資源的前提下,求出最優(yōu)解或者可行解,爭(zhēng)取達(dá)到最終目的。從提出問題、數(shù)學(xué)模型的建立、找到求解方式、統(tǒng)計(jì)推斷、反饋驗(yàn)證再到下一步驟循環(huán),這個(gè)過程基本構(gòu)成運(yùn)籌學(xué)的研究
流程。
1 運(yùn)籌學(xué)國(guó)內(nèi)外發(fā)展歷史
1)運(yùn)籌學(xué)國(guó)外發(fā)展史。運(yùn)籌學(xué)最早是在國(guó)外逐漸發(fā)展至今?,F(xiàn)代運(yùn)籌學(xué)的思想是在第一次世界大戰(zhàn)期間,1916年,英國(guó)工程師蘭徹斯特在《戰(zhàn)斗中的飛機(jī)》一文中,首次提出了描述消滅敵對(duì)雙方的過程而采用常微分方程,針對(duì)集中兵力原則采取定性描述。Erlang在20世紀(jì)初對(duì)排隊(duì)論的進(jìn)一步深入討論中,提出了著名的公式,并應(yīng)用于哥本哈根電話交換機(jī)效率研究。1928年,馮?諾依曼提出雙人零和博弈一般理論。1932年,威布爾探索了可靠性數(shù)學(xué)理論的雛形,深入研究了替代過程和維護(hù)過程。第二次世界大戰(zhàn)之后,運(yùn)籌學(xué)主要研究經(jīng)濟(jì)活動(dòng),將工業(yè)生產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域相結(jié)合,通過建立數(shù)據(jù)模型,在定性分析和定量分析的基礎(chǔ)上,使物質(zhì)資源、財(cái)務(wù)資源、人才資源得到最有效地利用,目標(biāo)最優(yōu)化。
2)運(yùn)籌學(xué)在國(guó)內(nèi)發(fā)展史。20世紀(jì)50年代末,現(xiàn)代運(yùn)籌學(xué)被錢學(xué)森、許國(guó)志教授引進(jìn)中國(guó)。我國(guó)首個(gè)運(yùn)籌學(xué)小組也是他們?cè)谥锌圃毫W(xué)所于1956年成立的。成立之初運(yùn)籌學(xué)主要解決的就是“運(yùn)輸問題”,最具中國(guó)特色的就是“打麥場(chǎng)的選址問題”,找到手工收割如何節(jié)省人力。此外,世界著名的“中國(guó)郵路問題”,該問題的數(shù)學(xué)模型是管梅谷先生建立的。80年代后,運(yùn)籌學(xué)研究迅速發(fā)展,取得了許多理論和應(yīng)用成果,產(chǎn)生偉大的國(guó)際影響力。研究者們?cè)诜蔷€性規(guī)劃、系統(tǒng)工程優(yōu)化、圖論、組合優(yōu)化等突出貢獻(xiàn)曾獲得國(guó)內(nèi)和國(guó)際重大獎(jiǎng)項(xiàng),并繼續(xù)進(jìn)行深入的研究和探索。
2 運(yùn)輸問題及其相應(yīng)解法
運(yùn)輸問題更多出現(xiàn)在軍隊(duì)活動(dòng)和工業(yè)生產(chǎn)中,屬于線性規(guī)劃的特殊形式,比較早的出現(xiàn)在運(yùn)籌學(xué)問題中。車務(wù)段車輛調(diào)度、物流中心的物資調(diào)運(yùn)等是運(yùn)輸問題,最小費(fèi)用問題、最短路徑問題、指派問題亦可以變?yōu)檫\(yùn)輸問題求解。華羅庚先生根據(jù)其特點(diǎn)提出了交通規(guī)劃的表上作業(yè)法,為傳統(tǒng)的運(yùn)輸問題求解。然而,由于實(shí)際問題復(fù)雜性和所獲取的信息的不完備,運(yùn)輸問題仍然存在許多復(fù)雜的形式,所以我們還需要探索不同的解決方法。
1)傳統(tǒng)運(yùn)輸問題。在經(jīng)濟(jì)生活中有這樣一類問題:根據(jù)要求,我們需要把貨物從許多地方運(yùn)到其他幾個(gè)地方。由于路途有遠(yuǎn)有近,因此運(yùn)輸單價(jià)不同,我們的目的是使得運(yùn)輸總成本最小。這就是運(yùn)輸問題,包括產(chǎn)銷平衡問題和產(chǎn)銷不平衡運(yùn)輸問題兩類,通常將產(chǎn)銷平衡運(yùn)輸問題的模型表示為:
當(dāng)總產(chǎn)量大于總銷量時(shí),即,可以增加一個(gè)虛設(shè)的銷售點(diǎn),本質(zhì)就是將多余的存貨在其生產(chǎn)地存放,且,同時(shí)令。
當(dāng)總銷量大于總產(chǎn)量時(shí),即,可以增加一個(gè)虛設(shè)的生產(chǎn)地,并且,同時(shí)令。
2)運(yùn)輸問題解法。
①表上作業(yè)法。通常,運(yùn)輸問題的模型都是二維的、目標(biāo)唯一、平衡問題,并且多數(shù)問題為線性的。根據(jù)約束方程系數(shù)行列式矩陣結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及其規(guī)律,習(xí)慣是通過表上作業(yè)法求解。此方法實(shí)質(zhì)就是單純形法。然而,表上作業(yè)法數(shù)據(jù)多、計(jì)算麻煩,并且用C語言、JAVA等進(jìn)行編程計(jì)算也很難實(shí)現(xiàn),所以表上作業(yè)法通常適用于少數(shù)產(chǎn)銷地運(yùn)輸問題。
②流向圖法。流向圖法實(shí)際就是圖上作業(yè)法,就是為了找到最佳的調(diào)運(yùn)方法,方案不能有對(duì)流和返回,調(diào)運(yùn)方案的設(shè)計(jì)是在交通流向圖上進(jìn)行。其基本思想是:找到一個(gè)沒有對(duì)流最初計(jì)劃,再檢查一次,圖上沒有返回,方案解決;一旦出現(xiàn)返回,將方法進(jìn)行修改,如此重復(fù)直到返回消失。此方法雖然簡(jiǎn)單,如果出現(xiàn)圖像復(fù)雜,則不能通過程序設(shè)計(jì)和調(diào)試來實(shí)現(xiàn)。使用流向圖法,可以做到運(yùn)費(fèi)平均數(shù)最小,但不是總數(shù)最低。
③智能算法與最優(yōu)化理論。運(yùn)輸問題的算法實(shí)現(xiàn)當(dāng)下一般是利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法,還有遺傳算法等其他智能算法。遺傳算法主要參與解決雙目標(biāo)或多目標(biāo)運(yùn)輸問題、產(chǎn)銷不平衡、平衡非線性問題。但是遺傳算法的交叉變異算子計(jì)算速度慢,求解效率低下,對(duì)于實(shí)數(shù)問題無法解決。而物流配送規(guī)劃問題和物資調(diào)配問題則主要由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法來實(shí)現(xiàn),用能量函數(shù)求解網(wǎng)絡(luò)電路參數(shù),系統(tǒng)穩(wěn)定性得證。
3 對(duì)運(yùn)籌學(xué)的展望
運(yùn)籌學(xué)作為一個(gè)綜合性的自然科學(xué),在未來的發(fā)展空間非常廣闊;同時(shí)作為一個(gè)極具實(shí)際應(yīng)用的學(xué)科,已廣泛應(yīng)用于交通管理?,F(xiàn)如今,交通管理系統(tǒng)錯(cuò)綜復(fù)雜,光靠簡(jiǎn)單算術(shù)是不能解決中高端問題的。運(yùn)籌學(xué)理論是很具有實(shí)際意義的理論科學(xué),對(duì)現(xiàn)實(shí)運(yùn)輸管理有重要作用?,F(xiàn)代化的交通運(yùn)輸領(lǐng)域依賴于運(yùn)籌學(xué)支持,運(yùn)籌學(xué)的應(yīng)用將實(shí)現(xiàn)更高效的運(yùn)輸規(guī)劃與管理。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】初中;數(shù)學(xué);思想方法;滲透
數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)知識(shí)的邏輯感悟,融合在初中數(shù)學(xué)教學(xué)工作的方方面面,通過知識(shí)內(nèi)容加以體現(xiàn)。實(shí)踐發(fā)現(xiàn),通過滲透數(shù)學(xué)思想方法,能夠有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,幫助初中學(xué)生能夠更好地領(lǐng)悟到初中數(shù)學(xué)知識(shí)的精髓所在,進(jìn)而完善初中生的數(shù)學(xué)思維能力和解題能力,從而有效地提高初中學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)質(zhì)量。因此,初中數(shù)學(xué)教師應(yīng)當(dāng)積極采取有效措施,來在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)思想方法,從而更好更快地促進(jìn)初中數(shù)學(xué)的教學(xué)質(zhì)量的科學(xué)提升。
1.初中數(shù)學(xué)思想方法通過興趣引導(dǎo)
數(shù)學(xué)思想方法在初中數(shù)學(xué)課堂的應(yīng)用可以通過初中生的學(xué)習(xí)興趣來進(jìn)行引導(dǎo)。初中生的數(shù)學(xué)主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)受到興趣和熱情的推動(dòng),故而興趣是開展初中數(shù)學(xué)思想方法融合的重要方法。但是,由于初中學(xué)生對(duì)于初中數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)還處于起步階段,數(shù)學(xué)知識(shí)的積累量不足,對(duì)于初中數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)和掌握能力不是很高。因此,初中數(shù)學(xué)教師要想結(jié)合好思想方法,切實(shí)提高初中生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)水平和效率,首先,應(yīng)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)心態(tài),以數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣和熱情為切入。數(shù)學(xué)思想方法在初中數(shù)學(xué)課堂中的滲透,好比是給初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)注入了新鮮的空氣,將抽象、難懂的知識(shí)點(diǎn)變得簡(jiǎn)單、易懂。以蘇教版初中一年級(jí)數(shù)學(xué)教科書中的《一元二次方程》這一知識(shí)點(diǎn)的數(shù)學(xué)教學(xué)為例,由于初中學(xué)生在進(jìn)入初中之前,小學(xué)階段都沒有接觸或者學(xué)習(xí)過這一知識(shí)點(diǎn),初中學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣自然不高,而初中數(shù)學(xué)教師可以通過數(shù)學(xué)思想方法幫助初中學(xué)生建立理性、嚴(yán)謹(jǐn)化的數(shù)學(xué)解題思路和方法,簡(jiǎn)化題目的運(yùn)算,從而有效地激發(fā)和提高初中學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)興趣和自信心。
2.初中數(shù)學(xué)的思想方法課堂滲透
初中數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)是初中學(xué)生學(xué)習(xí)初中數(shù)學(xué)知識(shí)、提高自身數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力和水平的重要平臺(tái),對(duì)初中學(xué)生的初中數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量有著非常關(guān)鍵的影響。因此,我們數(shù)學(xué)任課教師要想有效地將數(shù)學(xué)思想方法滲透進(jìn)初中數(shù)學(xué)的課堂教學(xué)當(dāng)中,其首先應(yīng)當(dāng)分析教材的教學(xué)內(nèi)容,在教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)當(dāng)中合理地滲透數(shù)學(xué)思想方法。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),初中數(shù)學(xué)教師可以通過以下幾個(gè)方面在初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)思想方法:第一,初中數(shù)學(xué)教師課前備課工作。備課內(nèi)容是教師教學(xué)思路的提煉,初中數(shù)學(xué)教師的課前備課內(nèi)容決定了初中學(xué)生數(shù)學(xué)課堂知識(shí)學(xué)習(xí)的內(nèi)容和整節(jié)數(shù)學(xué)課的整體教學(xué)實(shí)施流程。因此,數(shù)學(xué)思想方法在初中數(shù)學(xué)教師的課前備課內(nèi)容中的滲透是非常具有積極幫助的。初中數(shù)學(xué)教師可以通過將備課內(nèi)容中重點(diǎn)難點(diǎn)的數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)與數(shù)學(xué)思想方法相聯(lián)系,從而有效地提高初中數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)質(zhì)量和有效性;第二,初中數(shù)學(xué)教師課中教學(xué)滲入。初中數(shù)學(xué)教師可以在講解數(shù)學(xué)理論知識(shí)的同時(shí)穿插講解一些關(guān)于相應(yīng)理論知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用題目和相關(guān)高效、科學(xué)的解題方法來提高初中學(xué)生對(duì)于相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)的理解能力和學(xué)習(xí)質(zhì)量,從而有效地利用在初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中滲透初中數(shù)學(xué)思想方法,來提高初中學(xué)生的數(shù)學(xué)課堂學(xué)習(xí)質(zhì)量和水平。
3.初中數(shù)學(xué)的思想方法課外融合
初中學(xué)生的課外數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)時(shí)間和質(zhì)量同樣也是非常重要的,因此,初中數(shù)學(xué)教師要想將數(shù)學(xué)思想方法滲透進(jìn)初中數(shù)學(xué)教學(xué)當(dāng)中,學(xué)生的課后學(xué)習(xí)也是同樣不可忽視的。初中數(shù)學(xué)知識(shí)起源于生活,有服務(wù)于生活,因此,初中數(shù)學(xué)教師要想提高初中學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)質(zhì)量和水平,必須在初中學(xué)生的課后數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中加強(qiáng)初中數(shù)學(xué)思想方法的滲透,從而全面的提高初中學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)效率和水平。比如說初中數(shù)學(xué)教師可以布置給初中學(xué)生一些關(guān)于從課后學(xué)習(xí)生活中找到對(duì)應(yīng)的初中數(shù)學(xué)課本中的知識(shí)、反應(yīng)初中數(shù)學(xué)知識(shí)的日常生活體現(xiàn)的作業(yè)來滲透初中數(shù)學(xué)思想方法。比如說,以蘇教版初中一年級(jí)數(shù)學(xué)教科書中的幾何知識(shí)部分的解題學(xué)習(xí)為例:
例題:“現(xiàn)有一個(gè)直角等邊三角形,已知條件是三角形有一個(gè)直角邊為3cm,請(qǐng)問它周長(zhǎng)是多少?”
對(duì)于這一題,初中數(shù)學(xué)教師可以課后數(shù)學(xué)思想方法滲透的方式,將數(shù)學(xué)題目學(xué)習(xí)與生活聯(lián)系在一起,讓初中學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用生活中的規(guī)律來輕松過的進(jìn)行解題,比如說,初中數(shù)學(xué)教師可以讓學(xué)生通過測(cè)量家里常見的空調(diào)風(fēng)機(jī)支架來進(jìn)行測(cè)量的方式,有效地了解到等喲直角三角形的基本規(guī)律,從而有效地解答出題目答案3+3+3=9+3cm。
綜上所述,數(shù)學(xué)思想方法在初中數(shù)學(xué)教育中的滲透,能夠幫助初中學(xué)生能夠更好地領(lǐng)悟到初中數(shù)學(xué)知識(shí)的精髓所在,提升初中學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力和解題能力,因此,初中數(shù)學(xué)教師應(yīng)當(dāng)積極在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)思想方法,從而有效地提高初中學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣和熱情,促進(jìn)初中學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)全面綜合性能力的科學(xué)提高。
【參考文獻(xiàn)】
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Study on Teaching Reform of Operations Research of Information Management
Wei Jie
(Yuncheng University,Yuncheng Shanxi,044000,China)
Abstract:Based on the course features of operations research and practical problems in teaching,this article proposes corresponding teaching reform measures.Combined with the results of the reform of teaching,the paper use SWOT model to analyze enhance the effectiveness of teaching reform of operations research of Information Management in Yuncheng university. Then it puts forward some proposals for future teaching reform measures of operations research of Information Management: Proceeding from cultivating student’s actual applied ability,Operations research should carry out teaching reform according to the local characteristics,school characteristics,professional features and curriculum characteristics.At the same time,the reform should make full use of its advantages in resources and make good use of development opportunities providing by national policy and overcome their own weaknesses and threats to enhance the effectiveness of teaching reform.
Key Words:Operations Research;Teaching Reform;Information Management; SWOT
運(yùn)籌學(xué)是一門應(yīng)用科學(xué)、定量的方法去分析和解決管理決策問題的技術(shù)科學(xué)[1]。經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,運(yùn)籌學(xué)不僅在理論研究上具有了相當(dāng)?shù)膹V度和深度,而且其方法與信息技術(shù)相結(jié)合形成了各種應(yīng)用軟件,為解決實(shí)際問題提供了更新、更豐富的手段和方法。但是,在我國(guó),這門學(xué)科還遠(yuǎn)未得到廣泛的應(yīng)用,主要原因之一就在于運(yùn)籌學(xué)實(shí)踐性強(qiáng),而該課程的課堂教學(xué)模式依然停留在過分重視理論教學(xué)的傳統(tǒng)模式上,因此,在地方型大學(xué)亟待向應(yīng)用型大學(xué)轉(zhuǎn)型的形勢(shì)下,探討和加強(qiáng)運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)改革具有重要意義。該文針對(duì)運(yùn)籌學(xué)課程特點(diǎn)以及運(yùn)籌學(xué)教學(xué)中存在的問題,從培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力出發(fā),提出了教學(xué)改革的措施,并總結(jié)了改革的成效和未來教學(xué)改革的思路。
1 課程特點(diǎn)及教學(xué)中存在的問題
運(yùn)籌學(xué)是信息管理專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課之一,其主要內(nèi)容是介紹與管理領(lǐng)域密切相關(guān)的各種運(yùn)籌學(xué)分支及其應(yīng)用[2]。通過本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)正確理解管理決策的科學(xué)方法,掌握整體優(yōu)化的思想和定量決策技術(shù),能夠正確應(yīng)用各類模型分析、解決管理中的實(shí)際問題,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)量思維能力、分析和解決實(shí)際問題的能力,為今后從事實(shí)際工作和科學(xué)研究提供必要的方法和工具[3]。該課程概念多,交叉性強(qiáng),對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)有一定要求,且較為抽象,教學(xué)形式多以講授方式為主,以案例討論為輔。教師們普遍感覺運(yùn)籌學(xué)課程難教, 學(xué)生們感覺運(yùn)籌學(xué)難學(xué), 盡管都很認(rèn)真努力,但教學(xué)效果卻不盡人意。
運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)中存在的問題主要表現(xiàn)在四個(gè)方面:一是學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較弱,對(duì)抽象概念和計(jì)算方法的理解存在困難;二是教學(xué)目的不明確,學(xué)生不清楚該課程與專業(yè)培養(yǎng)之前的關(guān)系導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣不高;三是教學(xué)方式多采用單一的多媒體教學(xué),講解較快,不關(guān)注細(xì)節(jié);四是教學(xué)與實(shí)際脫節(jié),大多教師主要精力多集中于概念、方法和模型等數(shù)學(xué)內(nèi)容,不注重與實(shí)際相結(jié)合的應(yīng)用,尤其是運(yùn)籌學(xué)軟件在實(shí)際問題中的應(yīng)用。
2 教學(xué)改革措施
針對(duì)運(yùn)籌學(xué)課程特點(diǎn)以及運(yùn)籌學(xué)教學(xué)中存在的問題,在上學(xué)年信息管理專業(yè)運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)中主要采用了四方面的措施。
首先,采用板書與多媒體教學(xué)相結(jié)合。對(duì)于較容易的、偏重理論證明的或是實(shí)際應(yīng)用部分采用多媒體教學(xué),直觀且效率較高;而對(duì)于較復(fù)雜較重要的部分采用板書,詳細(xì)講解。
其次,理論方法學(xué)習(xí)為基礎(chǔ),案例教學(xué)和分組討論為核心。讓學(xué)生在課前或課上簡(jiǎn)單預(yù)習(xí)一下本節(jié)主要內(nèi)容,針對(duì)某案例讓學(xué)生進(jìn)行分組討論,充分調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性,讓他們?cè)趯?shí)踐中體會(huì)運(yùn)籌學(xué)思想,體會(huì)數(shù)學(xué)建模和模型的求解過程,并能將這些思想和方法自覺的運(yùn)用到其他具體案例中,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。
再次,注重運(yùn)籌學(xué)方法與軟件應(yīng)用。通過實(shí)際案例分析,運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)思想和方法建立數(shù)學(xué)建模,應(yīng)用軟件求解問題或是編寫算法和程序?qū)崿F(xiàn)某些運(yùn)籌學(xué)軟件的功能[4]。
最后,考核方式采用考勤、作業(yè)、課堂活躍度、調(diào)查報(bào)告與考試五種方式相結(jié)合。考勤根據(jù)上課到課情況考核;作業(yè)根據(jù)完成的態(tài)度和結(jié)果考核;課堂活躍度以學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、案例討論的過程與結(jié)果進(jìn)行考核;調(diào)查報(bào)告要求學(xué)生調(diào)查尋找實(shí)際問題,運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)思想和方法建模,并應(yīng)用軟件求解,寫出總結(jié)性報(bào)告;考試考核對(duì)課程重難點(diǎn)的掌握。
經(jīng)過一個(gè)學(xué)期的努力,改革方案較有成效。學(xué)生更加注重平時(shí)的課堂參與,到課率提高,課堂氣氛活躍,作業(yè)完成情況和考試成績(jī)良好,尤其調(diào)查報(bào)告的完成情況讓人驚喜,但是仍有一些問題有待進(jìn)一步改善。
3 提升教學(xué)改革成效的SWOT分析
SWOT分析法由海因茨?韋里克于20 世紀(jì)80年代初在其著作《SWOT矩陣》中提出,該方法的原理是綜合考慮研究對(duì)象內(nèi)部存在的優(yōu)勢(shì)因素、劣勢(shì)因素和外部相關(guān)的機(jī)會(huì)因素、威脅因素進(jìn)行分析,運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法剖析、研究各因素,從而尋求相應(yīng)的結(jié)論[5]。應(yīng)用SWOT綜合分析影響運(yùn)城學(xué)院信息管理專業(yè)運(yùn)籌學(xué)教學(xué)改革的優(yōu)勢(shì)、劣勢(shì)、機(jī)遇和威脅,即對(duì)課程教學(xué)的現(xiàn)狀和所處的環(huán)境進(jìn)行全面、系統(tǒng)、準(zhǔn)確的研究,從而更好的發(fā)揮優(yōu)勢(shì),利用機(jī)遇,克服劣勢(shì)和減輕威脅。
3.1 優(yōu)勢(shì)分析(S)
(1)國(guó)內(nèi)外豐富的運(yùn)籌學(xué)教學(xué)改革研究經(jīng)驗(yàn)為運(yùn)城學(xué)院運(yùn)籌學(xué)教學(xué)改革提供了借鑒與參考。運(yùn)籌學(xué)是一門交叉性強(qiáng)和應(yīng)用性強(qiáng)的學(xué)科,廣泛受到國(guó)內(nèi)外高校的重視,在提升課程教學(xué)改革成效方面成果較多,主要包括三個(gè)方面:一是注重理論與實(shí)踐相結(jié)合;二是提高數(shù)學(xué)基礎(chǔ)有利于課程學(xué)習(xí)和理解;三是培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
(2)信息管理專業(yè)對(duì)運(yùn)籌學(xué)軟件的應(yīng)用較為重視。信息管理專業(yè)隸屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系,完備的計(jì)算機(jī)資源為學(xué)生們應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)軟件提供了平臺(tái),計(jì)算機(jī)相關(guān)課程的設(shè)置增進(jìn)了學(xué)生對(duì)運(yùn)籌學(xué)軟件的學(xué)習(xí)熱情。
3.2 劣勢(shì)分析(W)
(1)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)普遍不強(qiáng)是運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)中遇到的最大困難之一。運(yùn)籌學(xué)概念較為抽象,對(duì)數(shù)學(xué)計(jì)算方法要求較高,運(yùn)城學(xué)院學(xué)生資源數(shù)學(xué)基礎(chǔ)普遍不強(qiáng),在課程概念理解和計(jì)算方法掌握上存在一定困難。
(2)系部對(duì)運(yùn)籌學(xué)課程重視不足。信息管理專業(yè)隸屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系,在課程設(shè)置與考核上對(duì)計(jì)算機(jī)類課程較為重視,而對(duì)屬于管理類課程的運(yùn)籌學(xué)重視不足,運(yùn)籌學(xué)是交叉性學(xué)科的重要課程之一,應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)該課程的重視程度。
(3)教學(xué)方法與教師的素質(zhì)有待于提高。目前,運(yùn)籌學(xué)教學(xué)方式多采用單一的多媒體教學(xué),講解較快,不關(guān)注細(xì)節(jié),教學(xué)與實(shí)際脫節(jié),大多教師主要精力多集中于概念、方法和模型等數(shù)學(xué)內(nèi)容,不注重與實(shí)際相結(jié)合的應(yīng)用,尤其是運(yùn)籌學(xué)在實(shí)際問題中的應(yīng)用和相關(guān)軟件的學(xué)習(xí)。
3.3 機(jī)遇分析(O)
(1)國(guó)家政策為課程教學(xué)改革創(chuàng)造了有利條件。2014年2月,國(guó)家提出“引導(dǎo)一批普通本科高校向應(yīng)用技術(shù)型高校轉(zhuǎn)型”,這既順應(yīng)了區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的迫切需求,又是新建本科院校的共同使命與挑戰(zhàn),更是學(xué)校發(fā)展再上臺(tái)階的必然抉擇。
(2)中國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)運(yùn)籌學(xué)的學(xué)習(xí)熱情。運(yùn)城學(xué)院學(xué)生積極參加每年一屆的中國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,有利于增強(qiáng)學(xué)生們的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和運(yùn)籌學(xué)課程學(xué)習(xí)熱情。
3.4 威脅分析(T)
(1)符合地方型大學(xué)向應(yīng)用型大學(xué)轉(zhuǎn)型目標(biāo)的應(yīng)用型教材缺乏。目前,運(yùn)籌學(xué)課程教材多以理論和計(jì)算方法為主,缺乏對(duì)運(yùn)籌學(xué)實(shí)踐應(yīng)用和軟件學(xué)習(xí)的內(nèi)容,不符合高校轉(zhuǎn)型目標(biāo),不利于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。
(2)校企合作壁壘多,課程應(yīng)用實(shí)踐機(jī)會(huì)少。校企合作盲目性大,部分企業(yè)認(rèn)為合作收益甚微,且合作雙方存在理念差別,學(xué)生對(duì)運(yùn)籌學(xué)課程實(shí)際應(yīng)用機(jī)會(huì)少,對(duì)課程作用和地位認(rèn)識(shí)不足。
4 教學(xué)改革思路
應(yīng)用SWOT對(duì)運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)改革進(jìn)行分析,對(duì)于在規(guī)劃今后的教學(xué)改革方向時(shí),著力發(fā)揮優(yōu)勢(shì)因素,克服劣勢(shì)因素,利用機(jī)會(huì)因素,回避或化解威脅因素具有重大意義,進(jìn)而對(duì)促進(jìn)地方型大學(xué)順利轉(zhuǎn)型起到重要的理論認(rèn)知作用。SWOT矩陣分析結(jié)果如表1所示。
發(fā)展型方案(SO):深入研究國(guó)內(nèi)外運(yùn)籌學(xué)教學(xué)改革研究經(jīng)驗(yàn),結(jié)合運(yùn)城學(xué)院信息管理專業(yè)運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀,制定符合信息管理專業(yè)的運(yùn)籌學(xué)教學(xué)改革措施,校企結(jié)合重視運(yùn)籌學(xué)課程的實(shí)踐應(yīng)用;抓住國(guó)家高校轉(zhuǎn)型政策創(chuàng)造的有利時(shí)機(jī),根據(jù)地方特色、院校特色、專業(yè)特色和課程特色進(jìn)行教學(xué)改革,提升對(duì)學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng);組織學(xué)生參與數(shù)學(xué)建模大賽增進(jìn)課程學(xué)習(xí)興趣,重視對(duì)運(yùn)籌學(xué)軟件的應(yīng)用。
扭轉(zhuǎn)型方案(ST):借鑒國(guó)內(nèi)外運(yùn)籌學(xué)教學(xué)改革研究經(jīng)驗(yàn),編寫符合地方型大學(xué)向應(yīng)用型大學(xué)轉(zhuǎn)型目標(biāo)的應(yīng)用型教材;制定相關(guān)政策吸引企業(yè)參與合作,利用對(duì)軟件應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)使課程學(xué)習(xí)和企業(yè)應(yīng)用相結(jié)合,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)運(yùn)籌學(xué)的應(yīng)用實(shí)踐能力。
多元型方案(WO):增強(qiáng)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),有利于對(duì)運(yùn)籌學(xué)抽象概念的理解和計(jì)算方法的掌握;提升高校教師教學(xué)水平,改進(jìn)教學(xué)方法,充分重視運(yùn)籌學(xué)課程,強(qiáng)調(diào)運(yùn)籌學(xué)與信息管理專業(yè)和各門課程之間的聯(lián)系,明確學(xué)習(xí)目標(biāo),加強(qiáng)對(duì)課程應(yīng)用的考核;組織學(xué)生參與數(shù)學(xué)建模大賽,建立運(yùn)籌學(xué)興趣小組,增進(jìn)課程學(xué)習(xí)興趣;把握高校轉(zhuǎn)型機(jī)遇,校企結(jié)合,采用雙師型策略改進(jìn)教學(xué)方法,提高教師的教學(xué)水平,從而提升運(yùn)籌學(xué)課程的教學(xué)成效。
關(guān)鍵詞:運(yùn)籌學(xué);實(shí)踐創(chuàng)新能力;實(shí)驗(yàn)教學(xué)
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)28-0105-02
運(yùn)籌學(xué)課程是教育部高等學(xué)校管理專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)指定的核心必修課程之一。不同于數(shù)學(xué)專業(yè)的運(yùn)籌學(xué)課程,在管理專業(yè)中,該課程的定位是以運(yùn)籌學(xué)理論為基礎(chǔ),以定量分析為支撐,以決策支持為目標(biāo)的應(yīng)用性課程。因此,我們對(duì)運(yùn)籌學(xué)課程的教學(xué)設(shè)計(jì)突出了“工具性和應(yīng)用性”的特點(diǎn),以培養(yǎng)學(xué)生熟練應(yīng)用決策理論和方法及計(jì)算機(jī)技術(shù)解決實(shí)際問題的實(shí)踐創(chuàng)新能力為目標(biāo),強(qiáng)化對(duì)學(xué)生科學(xué)管理思維能力的訓(xùn)練,實(shí)現(xiàn)知識(shí)、能力與素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。
一、運(yùn)籌學(xué)課程現(xiàn)有教學(xué)模式分析
通過對(duì)國(guó)內(nèi)外高校運(yùn)籌學(xué)課程的教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查,我們發(fā)現(xiàn):運(yùn)籌學(xué)課程在教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容和求解工具上正發(fā)生著巨大的變革,具體表現(xiàn)在以下三點(diǎn):一是由數(shù)學(xué)理論為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐怨芾頉Q策為主,二是由理論研究為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐詰?yīng)用方法為主,三是以手工或?qū)I(yè)化方法求解為主轉(zhuǎn)變?yōu)閷捚脚_(tái)、普及型的求解方法為主,由此形成了以下三種典型教學(xué)模式。
1.重視理論基礎(chǔ)的教學(xué)模式。這種類型的教學(xué)模式在內(nèi)容和方法上都非常注重?cái)?shù)學(xué)理論基礎(chǔ)的講授,基本概念都有嚴(yán)格的數(shù)學(xué)定義,定理都有推導(dǎo)證明過程。由于數(shù)學(xué)邏輯嚴(yán)密,因此對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)要求較高。運(yùn)籌學(xué)模型以手工求解為主,學(xué)生通過手工方式求解各分支模型,可以對(duì)運(yùn)籌學(xué)的理論得到深刻的體會(huì),這是進(jìn)行運(yùn)籌學(xué)理論學(xué)習(xí)和研究的好方法,但限制了運(yùn)籌學(xué)的普及運(yùn)用。
2.重視管理應(yīng)用的教學(xué)模式。這種類型的教學(xué)模式注重以管理應(yīng)用為主,數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)以應(yīng)用需求為導(dǎo)向。同時(shí)提供了計(jì)算機(jī)求解軟件,并將求解軟件制作成規(guī)范的光盤同教材一起提供給學(xué)生,便于安裝和操作。這從一定程度上改變了傳統(tǒng)運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)風(fēng)格,但這類教學(xué)中所采用的求解軟件不統(tǒng)一,求解模型的規(guī)模相對(duì)較小,有些軟件的操作還需要經(jīng)過專門的培訓(xùn),求解方法還有待于進(jìn)一步完善。
3.重視求解方法(技術(shù))的教學(xué)模式。這種類型的教學(xué)模式非常重視運(yùn)籌學(xué)模型的求解方法。主要特點(diǎn)就是將各分支模型的求解方法統(tǒng)一到Excel電子表格平臺(tái)之上,如美國(guó)各大學(xué)已經(jīng)普遍采用Excel電子表格作為運(yùn)籌學(xué)模型的求解工具。使用Excel電子表格不僅為推廣運(yùn)籌學(xué)的應(yīng)用提供了一個(gè)較好的平臺(tái),而且已經(jīng)成為管理運(yùn)籌學(xué)發(fā)展的潮流和趨勢(shì)。
二、管理專業(yè)運(yùn)籌學(xué)課程的定位與培養(yǎng)目標(biāo)
根據(jù)高等教育發(fā)展與改革的方向和社會(huì)發(fā)展對(duì)人才的需求,基于提升本科生實(shí)踐創(chuàng)新能力的基本認(rèn)知,我們將管理專業(yè)運(yùn)籌學(xué)課程定位于“以管理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、高等數(shù)學(xué)、概率統(tǒng)計(jì)等先導(dǎo)課程為基礎(chǔ),將運(yùn)籌學(xué)理論基礎(chǔ)、管理應(yīng)用與求解方法(技術(shù))高度融合,提高該課程對(duì)項(xiàng)目管理、物流和供應(yīng)鏈管理、服務(wù)管理、運(yùn)營(yíng)管理、營(yíng)銷管理、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)管理等各相關(guān)專業(yè)本科生實(shí)踐能力和科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)的支撐作用,最后達(dá)到學(xué)以致用,從而真正塑造學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新能力?!?/p>
為此,我們一改過去“以運(yùn)籌學(xué)模型的數(shù)學(xué)理論和數(shù)學(xué)推導(dǎo)及證明作為課堂教學(xué)的重點(diǎn),解決運(yùn)籌學(xué)模型的工具都是依賴于手工計(jì)算”的理念,樹立“夯實(shí)理論基礎(chǔ)、強(qiáng)化實(shí)踐應(yīng)用、突出能力、注重效果”的教學(xué)理念,將管理專業(yè)運(yùn)籌學(xué)課程的教學(xué)目標(biāo)不僅僅局限于使學(xué)生掌握現(xiàn)代科學(xué)決策的基本思想、理論和方法,更重要的是能夠熟練應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)決策理論和方法以及計(jì)算機(jī)技術(shù)去分析和解決管理當(dāng)中的實(shí)際問題,進(jìn)而提升學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。
三、管理專業(yè)運(yùn)籌學(xué)課程體系設(shè)計(jì)
在明確課程定位與培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)上,根據(jù)運(yùn)籌學(xué)學(xué)科理論發(fā)展與實(shí)踐創(chuàng)新,對(duì)管理專業(yè)運(yùn)籌學(xué)課程體系進(jìn)行了優(yōu)化,將整個(gè)課程的教學(xué)內(nèi)容按照運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)模型實(shí)現(xiàn)管理最優(yōu)化決策的基本特點(diǎn),科學(xué)安排理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和案例討論等教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配,在掌握運(yùn)籌學(xué)模型的基礎(chǔ)上,突出數(shù)學(xué)建模能力的訓(xùn)練和計(jì)算機(jī)工具的應(yīng)用,重視對(duì)實(shí)際管理問題的案例分析,從而形成如圖1所示的以提升本科生實(shí)踐創(chuàng)新能力為導(dǎo)向的管理專業(yè)運(yùn)籌學(xué)課程體系。從圖1可以看出,理論教學(xué)與課堂講授、實(shí)驗(yàn)教學(xué)與上機(jī)操作訓(xùn)練、案例討論與科研訓(xùn)練、實(shí)踐活動(dòng)的有機(jī)融合形成了科學(xué)的運(yùn)籌學(xué)教學(xué)體系,有利于充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。
該體系包括理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)踐活動(dòng)三部分。理論教學(xué)就是對(duì)圖1中所給出的七類25個(gè)運(yùn)籌學(xué)模型的基本理論和方法進(jìn)行系統(tǒng)的講解。在強(qiáng)化基礎(chǔ)理論的同時(shí),通過數(shù)學(xué)建模、案例討論和參加大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃、國(guó)際企業(yè)管理挑戰(zhàn)賽(GMC)、全國(guó)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)設(shè)計(jì)暨沙盤模擬經(jīng)營(yíng)大賽、全國(guó)大學(xué)生管理決策模擬大賽等各種比賽,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)的指導(dǎo),形成多元化的實(shí)踐教學(xué)體系。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展,使用Excel電子表格工具已經(jīng)成為管理運(yùn)籌學(xué)的一個(gè)明顯潮流,為此,我們開發(fā)并制作了基于Excel電子表格平臺(tái)的運(yùn)籌學(xué)求解模板和求解程序各一套。運(yùn)籌學(xué)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是圍繞基于Excel電子表格平臺(tái)的運(yùn)籌學(xué)求解模板和求解程序展開的。如圖2所示,運(yùn)籌學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容包括三部分。首先介紹Excel的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí),為不確定型決策模型和風(fēng)險(xiǎn)型決策模型的Excel求解奠定基礎(chǔ)。其次是Excel中的插件Solver的功能使用。該插件功能強(qiáng)大,可用于工程上、經(jīng)濟(jì)學(xué)及其他一些學(xué)科中各種問題的優(yōu)化求解,包括(但不局限于)線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、線性回歸、非線性回歸等問題,為線性規(guī)劃及其拓展模型的求解奠定基礎(chǔ)。最后一部分內(nèi)容是引導(dǎo)學(xué)生編制基于Excel電子表格平臺(tái)的運(yùn)籌學(xué)模型的求解模板。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,不僅要求學(xué)生掌握應(yīng)用Excel電子表格平臺(tái)求解運(yùn)籌學(xué)模型的基本技術(shù),更為重要的是培養(yǎng)學(xué)生如何把實(shí)際管理問題概括為計(jì)算機(jī)能識(shí)別的數(shù)學(xué)模型以及如何分析和理解計(jì)算機(jī)輸出的信息,并對(duì)這些信息進(jìn)行靈敏度分析和優(yōu)化調(diào)整,以解決實(shí)際管理問題。
四、結(jié)語
關(guān)鍵詞:運(yùn)籌學(xué)教學(xué)體系教學(xué)方法
中圖分類號(hào):G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1007-3973 (2010) 02-178-01
1引言
《運(yùn)籌學(xué)》是應(yīng)用數(shù)學(xué)的重要分支,理論內(nèi)容豐富,實(shí)踐背景和應(yīng)用范圍涉及到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、經(jīng)濟(jì)管理科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等領(lǐng)域,具有鮮明的實(shí)踐性和經(jīng)濟(jì)性。對(duì)于應(yīng)用型本科院校來說,開設(shè)本課程的目的是讓學(xué)生熟悉一些運(yùn)籌學(xué)的基本模型、求解原理與方法技巧等,使學(xué)生能正確應(yīng)用各類模型分析和解決實(shí)際問題。到目前為止,很多院校在運(yùn)籌學(xué)課程的教學(xué)過程中存在以下問題:
1.1培養(yǎng)目標(biāo)不明確
目前大多數(shù)應(yīng)用型院校的數(shù)學(xué)系一般開基礎(chǔ)數(shù)學(xué)與信息與計(jì)算科學(xué)兩個(gè)專業(yè),對(duì)于信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)并沒有細(xì)分專業(yè)方向,因此培養(yǎng)目標(biāo)中涉及工程計(jì)算、統(tǒng)計(jì)精算、調(diào)查分析、優(yōu)化控制等能力的培養(yǎng)。但是,對(duì)于高年級(jí)的同學(xué),如何根據(jù)其興趣和能力進(jìn)行合理分流、如何適應(yīng)就業(yè)方向、如何適應(yīng)考研方向,運(yùn)籌學(xué)課程如何根據(jù)上述要求培養(yǎng)該專業(yè)學(xué)生的什么能力、如何培養(yǎng)等都沒有明確的界定。
1.2課程設(shè)置不成體系
大多數(shù)應(yīng)用型本科院校的信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)都會(huì)開設(shè)運(yùn)籌學(xué)這門專業(yè)課,同時(shí)還會(huì)開設(shè)圖與網(wǎng)絡(luò)分析、組合優(yōu)化、離散數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)建模等課程。但是,運(yùn)籌學(xué)課程與上述課程都有重疊的內(nèi)容,如圖與網(wǎng)絡(luò)分析、組合優(yōu)化、離散數(shù)學(xué)與運(yùn)籌學(xué)課程中的圖論一章有重疊內(nèi)內(nèi)容,數(shù)學(xué)建模中有線性、非線性、運(yùn)輸?shù)饶P团c之相關(guān),應(yīng)當(dāng)如何設(shè)置這些課程,在教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)如何處理這些內(nèi)容,目前都沒有定論。
1.3教學(xué)方法太單一
大多數(shù)學(xué)學(xué)校該課程目前的教學(xué)方法比較單一,理論課雖然應(yīng)用多媒體教學(xué),但是只是帶領(lǐng)大家“讀ppt”、而且ppt內(nèi)容完全是課本內(nèi)容的電子化,很難提起學(xué)生的興趣;實(shí)驗(yàn)部分完全是為了實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn),試驗(yàn)內(nèi)容簡(jiǎn)單,沒有新意,完全是驗(yàn)證性的,難以培養(yǎng)學(xué)生解決綜合問題的能力與創(chuàng)新能力。
鑒于以上因素,有必要對(duì)運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)體系進(jìn)行改革,以適應(yīng)培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型人才的需要。
2改革建議
2.1明確培養(yǎng)目標(biāo)
在信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)上,細(xì)化人才培養(yǎng)方案,對(duì)于高年級(jí)的學(xué)生,根據(jù)其能力與興趣、就業(yè)期望、考研等目標(biāo),可以設(shè)置運(yùn)籌學(xué)專業(yè)方向,主要培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用運(yùn)籌、優(yōu)化、控制等知識(shí)去解決實(shí)際問題的能力,尤其是建立數(shù)學(xué)模型解決實(shí)際問題的能力,能夠在金融、企事業(yè)、科研機(jī)構(gòu)等部門從事系統(tǒng)分析、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建模、評(píng)估、控制和決策等工作,或者考運(yùn)籌學(xué)與控制論方向的研究生。
2.2設(shè)置運(yùn)籌學(xué)課程體系群
鑒于運(yùn)籌學(xué)與圖與網(wǎng)絡(luò)分析、組合優(yōu)化、離散數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)建模等課程的密切聯(lián)系,可以考慮在教學(xué)計(jì)劃里設(shè)置運(yùn)籌學(xué)課程體系群,將這些課程綜合考慮,召集這方面的相關(guān)教學(xué)骨干討論這些課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)置方面的問題,使運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)能有的放矢,既要滿足這些課程知識(shí)面方面廣度的要求,又能明確相關(guān)知識(shí)教授的深度方面的需求,更好的為這些課程服務(wù)。例如,鑒于學(xué)時(shí)的限制,在運(yùn)籌學(xué)圖論章節(jié)里面可以涉及圖與網(wǎng)絡(luò)分析、組合優(yōu)化等課程的知識(shí)面,但是對(duì)于具體的公式、定理理論的詳細(xì)證明可以在圖與網(wǎng)絡(luò)分析課程中重點(diǎn)介紹,對(duì)于一些優(yōu)化算法的實(shí)現(xiàn)、算法的研究現(xiàn)狀、算法的改進(jìn)等可以在組合優(yōu)化課程中詳細(xì)介紹。鑒于運(yùn)籌學(xué)課程實(shí)踐性的特殊性,注意加強(qiáng)其與數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)應(yīng)用軟件(Mathematic)課程的聯(lián)系,三個(gè)課程相互結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生利用運(yùn)籌學(xué)優(yōu)化理論、優(yōu)化方法建立數(shù)學(xué)模型并用Mathematic編程解決實(shí)際問題的能力。
2.3創(chuàng)新教學(xué)方法
在教學(xué)方法方面,推廣啟發(fā)式教學(xué),如信息接受法、復(fù)現(xiàn)法、問題敘述法、局部探求法、PBL教學(xué)法等,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。首先,理論課的多媒體教學(xué)要結(jié)合板書,充分認(rèn)識(shí)到多媒體只是輔助教學(xué),很多理論公式的推導(dǎo)仍然需要板書才能表達(dá)的淋漓盡致;對(duì)于多媒體課件一定要避免照本宣科,避免原版教材的電子話,要根據(jù)教學(xué)的需要合理選擇內(nèi)容,課件還要能富裕變化,能吸引學(xué)生的興趣。其次,對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué),一定要增加綜合性試驗(yàn)的比例,讓學(xué)生在用軟件編程解決基本優(yōu)化模型(如線性規(guī)劃、靈敏的分析、運(yùn)輸問題等)的基礎(chǔ)上,能夠嘗試創(chuàng)新改進(jìn)算法,提高求解精度。最后,增加案例教學(xué),以實(shí)際生活中的案例為課題,引導(dǎo)學(xué)生建立運(yùn)籌優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型,并能編程求解,從而提高學(xué)生綜合能力以及創(chuàng)新能力。
3改革的成效
近年來我院嘗試對(duì)運(yùn)籌學(xué)課程體系改革,09年獲得徐州工程學(xué)院教研課題立項(xiàng)一項(xiàng);09年運(yùn)籌學(xué)精品課程也順利通過驗(yàn)收;在徐州工程學(xué)院09版人才培養(yǎng)方案中明確將信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)分為三個(gè)專業(yè)方向,運(yùn)籌學(xué)控制論方向便是其一;近年來院學(xué)生在美國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽、全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽、蘇北數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中屢獲佳績(jī)。
4小結(jié)
以上就應(yīng)用型本科院校運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)教學(xué)體系改革中的問題、改革方法以及取得的成效做了簡(jiǎn)要的陳述,希望得到更多同行的參與和討論 ,以便為運(yùn)籌學(xué)課程體系的改革,為培養(yǎng)高素質(zhì)、復(fù)合型、創(chuàng)新型人才努力。
(基金項(xiàng)目:江蘇省教育科學(xué)“十一五”規(guī)劃2009年度課題(169),徐州工程學(xué)院教研課題(YGJ0955))
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞 工業(yè)工程 運(yùn)籌學(xué) 教學(xué)改革
中圖分類號(hào):G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
工業(yè)工程是一項(xiàng)新興專業(yè),我國(guó)本科院校開設(shè)工業(yè)工程專業(yè)只有十多年的歷史。工業(yè)工程強(qiáng)調(diào)綜合地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本、保證產(chǎn)品質(zhì)量,使生產(chǎn)系統(tǒng)能夠處于最佳運(yùn)行狀態(tài)而獲得最高的整體效益。運(yùn)籌學(xué)是工業(yè)工程專業(yè)非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,它有著十分突出的實(shí)踐性和實(shí)用性。運(yùn)籌學(xué)既是工業(yè)工程專業(yè)其他專業(yè)課程如《系統(tǒng)工程》、《生產(chǎn)計(jì)劃與控制》、《物流分析與設(shè)施規(guī)劃》等的理論基礎(chǔ),同時(shí)又和這些課程在內(nèi)容上有所交叉。因此研究工業(yè)工程專業(yè)運(yùn)籌學(xué)課程的教學(xué)改革具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1 運(yùn)籌學(xué)教學(xué)中存在的不足
運(yùn)籌學(xué)廣泛應(yīng)用現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)知識(shí)和數(shù)學(xué)方法,解決實(shí)際中提出的專門問題,著重對(duì)人、財(cái)、物等有限資源進(jìn)行統(tǒng)籌安排,為決策者選擇最優(yōu)決策提供定量依據(jù)。運(yùn)籌學(xué)中的很多理論方法已經(jīng)成為現(xiàn)代化管理的有力工具,在生產(chǎn)管理、工程技術(shù)、金融財(cái)政、軍事作戰(zhàn)、經(jīng)濟(jì)分析等領(lǐng)域中都得到了極為廣泛的應(yīng)用。目前我國(guó)很多院校把運(yùn)籌學(xué)歸到數(shù)學(xué)學(xué)科范疇,使得數(shù)學(xué)理論的教學(xué)內(nèi)容偏多,而對(duì)學(xué)生分析與解決實(shí)際問題能力的培養(yǎng)環(huán)節(jié)偏弱,這顯然和工業(yè)工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)相去甚遠(yuǎn)。目前在工業(yè)工程專業(yè)運(yùn)籌學(xué)教學(xué)中主要存在以下幾個(gè)方面的問題。
(1)教學(xué)內(nèi)容不恰當(dāng)。運(yùn)籌學(xué)在發(fā)展過程中,由于研究和應(yīng)用的領(lǐng)域不同,發(fā)展了各種不同的理論,從而形成了不同的運(yùn)籌學(xué)分支。由于教學(xué)時(shí)數(shù)有限,因此教學(xué)內(nèi)容不可能包括所有的分支。顯然不同的辦學(xué)層次、專業(yè)背景、學(xué)校類型、學(xué)生素質(zhì)以及知識(shí)結(jié)構(gòu)存在著差異,目前在運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)內(nèi)容選擇上存在著一定的盲目性和隨意性。
(2)過分注重理論推導(dǎo),忽視對(duì)學(xué)生應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)解決實(shí)際問題能力的培養(yǎng)。盡管運(yùn)籌學(xué)強(qiáng)調(diào)以量化為基礎(chǔ),需要建立各種數(shù)學(xué)模型,為決策者的決策提供定量依據(jù)。但是更為重要的是運(yùn)籌學(xué)分析獲得的結(jié)果要能夠被實(shí)踐檢驗(yàn),并被用來指導(dǎo)實(shí)際系統(tǒng)的運(yùn)行,因此具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。而目前運(yùn)籌學(xué)課程的教學(xué)仍然停留在傳統(tǒng)的模式上,過于注重定義解釋,定理的推導(dǎo)以及算法的推演上,缺乏運(yùn)籌學(xué)的應(yīng)用和分析問題、解決問題的方法和思路的培養(yǎng)。因而學(xué)生普遍存在“眼高手低”的通病。很多學(xué)生學(xué)習(xí)完運(yùn)籌學(xué)之后,感覺不到它的實(shí)用價(jià)值,更無法把運(yùn)籌學(xué)的思想和方法應(yīng)用到后續(xù)的相關(guān)專業(yè)課中。
(3)太注重運(yùn)算的硬結(jié)果,而結(jié)合實(shí)際應(yīng)用中最優(yōu)方案的軟化、折中思想較少講授,使學(xué)生面對(duì)實(shí)際問題只能硬搬照抄,缺少應(yīng)有的靈活性。應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)求解的結(jié)果目標(biāo)通常具有單一性,即追求效益最佳。而從企業(yè)要求來看,還需要考慮資金周轉(zhuǎn)、環(huán)境保護(hù)、資源合理利用以及企業(yè)生存等多方面因素,因此,企業(yè)所期望的“效益最佳”具有系統(tǒng)性。這二者之間的差異甚至沖突,也是運(yùn)籌學(xué)實(shí)際應(yīng)用中需要合理解決的問題。因此在教學(xué)過程中要培養(yǎng)學(xué)生在理念和工作方式上具有開放性。不能拘泥于運(yùn)籌學(xué)書本和文獻(xiàn)資料,而應(yīng)該深入實(shí)際,與相關(guān)人員及學(xué)科相結(jié)合、交叉、滲透、互補(bǔ),從而達(dá)到技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理及系統(tǒng)優(yōu)化的目的。
2 運(yùn)籌學(xué)教學(xué)改革
根據(jù)工業(yè)工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo),結(jié)合運(yùn)籌學(xué)的學(xué)科特點(diǎn),我們從以下幾個(gè)方面對(duì)運(yùn)籌學(xué)教學(xué)進(jìn)行了改革:
2.1 根據(jù)工業(yè)工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),組織合理的教學(xué)內(nèi)容
教學(xué)內(nèi)容的組織是課程教學(xué)的重要環(huán)節(jié),在運(yùn)籌學(xué)教學(xué)工作中,我們注重改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容、思想與方法,強(qiáng)調(diào)“融知識(shí)傳授與能力培養(yǎng)為一體”。運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)內(nèi)容首先考慮到學(xué)科體系的完整性,為學(xué)生打下牢固的理論基礎(chǔ)。
工業(yè)工程專業(yè)運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)目的側(cè)重于運(yùn)籌學(xué)在各類管理問題中的應(yīng)用,其教學(xué)內(nèi)容應(yīng)根據(jù)專業(yè)需要進(jìn)行設(shè)置。從實(shí)際應(yīng)用情況看,線性規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃等運(yùn)籌學(xué)分支應(yīng)用較為廣泛,因此這部分內(nèi)容作為一般管理類專業(yè)必須掌握的內(nèi)容。此外,圖論、存儲(chǔ)論、排隊(duì)論、決策論和對(duì)策論在實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃問題、庫存問題等各個(gè)環(huán)節(jié)中都能起到重要的理論支撐作用,因此這部分內(nèi)容也作為工業(yè)工程專業(yè)運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)內(nèi)容。
2.2 豐富教學(xué)手段,培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力
(1)結(jié)合工業(yè)工程專業(yè)實(shí)際,淡化數(shù)學(xué)方法的推導(dǎo)與論證,增加案例教學(xué)。案例教學(xué)是一種親驗(yàn)型、參與型的學(xué)習(xí)方法,能使學(xué)生深入到實(shí)際問題的環(huán)境中,提高分析和解決實(shí)際問題的能力,對(duì)于他們的全面發(fā)展,起著不可替代的作用。在進(jìn)行案例教學(xué)過程中,我們主要從以下幾個(gè)方面入手:
首先,案例的選取要具有充分的代表性,結(jié)合工業(yè)工程專業(yè)的特點(diǎn),覆蓋該專業(yè)在實(shí)際中最常見運(yùn)籌學(xué)問題的各類類型,在案例選取過程中還應(yīng)注重以學(xué)生緊密聯(lián)系的實(shí)際生活為背景,從而更好地激發(fā)他們學(xué)習(xí)的興趣。
其次,在講解運(yùn)籌學(xué)模型時(shí),以實(shí)際問題引入,并結(jié)合實(shí)際問題的解決對(duì)相關(guān)理論和方法進(jìn)行講授。在講授過程中以實(shí)踐應(yīng)用為主線,以活躍的思維想象與迂回的教學(xué)技巧幫助學(xué)生掌握教學(xué)難點(diǎn)。
最后,對(duì)同一案例采用多種運(yùn)籌學(xué)模型進(jìn)行求解。比如項(xiàng)目投資案例可以采取一般線性規(guī)劃模型、運(yùn)輸問題模型、動(dòng)態(tài)規(guī)劃模型、整數(shù)規(guī)劃模型等多種模型解決,各種模型的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)是什么,各種模型的優(yōu)缺點(diǎn)是什么。通過多個(gè)角度的建模不僅培養(yǎng)學(xué)生對(duì)運(yùn)籌學(xué)知識(shí)的綜合掌握,也鍛煉了他們不同維度思考問題的能力,后者也許對(duì)于學(xué)生的成長(zhǎng)更加重要,對(duì)于工業(yè)工程專業(yè)的學(xué)生其綜合利用資源尋求系統(tǒng)優(yōu)化的角度來說,尤其有意義。
(2)通過課堂練習(xí)、課堂提問、課堂演示等形式實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生的互動(dòng),在活躍課堂氣氛的同時(shí),提高教學(xué)效果。在課堂教授時(shí)不能為了追求進(jìn)度而硬性灌輸,而是通過假設(shè)、反問、設(shè)疑、爭(zhēng)辯等方式進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué),讓學(xué)生不斷思考,不斷領(lǐng)悟。在進(jìn)行案例分析時(shí)老師要營(yíng)造良好的自由討論的氛圍,一方面設(shè)法調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性,鼓勵(lì)學(xué)生參與討論;另一方面引導(dǎo)學(xué)生圍繞案例主題展開討論,分析求解結(jié)果的可操作性,培養(yǎng)學(xué)生在應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)解決實(shí)際問題時(shí)要與其他學(xué)科配合,在整個(gè)專業(yè)體系框架內(nèi),尋求問題的最優(yōu)方案。案例討論結(jié)束后,老師要做簡(jiǎn)要的總結(jié),針對(duì)學(xué)生在討論中提出的分析方法和思路、解決問題的途徑等進(jìn)行實(shí)事求是的評(píng)價(jià),最終得出最優(yōu)的案例分析方案。
(3)加強(qiáng)與工業(yè)工程其他專業(yè)課程的銜接。我們?cè)谶\(yùn)籌學(xué)的教學(xué)過程別注意與其他專業(yè)課的銜接,使學(xué)生的知識(shí)系統(tǒng)化。比如講解線性規(guī)劃時(shí),聯(lián)系《物流分析與設(shè)施規(guī)劃》中的選址問題;講解指派問題時(shí),結(jié)合《供應(yīng)鏈管理》中的供應(yīng)商優(yōu)選決策講解運(yùn)籌學(xué)知識(shí)在其中的應(yīng)用;講解目標(biāo)決策時(shí),與《系統(tǒng)工程》中層次分析法和沖突分析法相對(duì)比等等。教師在講解的過程中,可以讓學(xué)生了解運(yùn)籌學(xué)課程與其他專業(yè)課程的關(guān)系和銜接,一方面完善學(xué)生的知識(shí)體系,另一方面明確運(yùn)籌學(xué)的重要性,激發(fā)學(xué)習(xí)運(yùn)籌學(xué)的動(dòng)力。
(4)開展計(jì)算機(jī)輔助教學(xué),豐富運(yùn)籌學(xué)上機(jī)實(shí)驗(yàn)。開展運(yùn)籌學(xué)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)無論對(duì)于運(yùn)籌學(xué)的發(fā)展與進(jìn)步,還是對(duì)運(yùn)籌學(xué)教學(xué)本身,都有著重要的意義。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)一方面要求學(xué)生能夠應(yīng)用已有的運(yùn)籌學(xué)計(jì)算軟件,如Matlab、Lin,go、Lindo等求解大規(guī)模的優(yōu)化問題。另一方面要求學(xué)生能夠自己動(dòng)手編寫運(yùn)籌學(xué)各種算法的計(jì)算機(jī)程序,鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考的能力。
(5)增加運(yùn)籌學(xué)課程設(shè)計(jì)。運(yùn)籌學(xué)課程結(jié)束后,教師結(jié)合實(shí)際和教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計(jì)多個(gè)帶一定綜合性的課題,根據(jù)課題的難易程度,制定合理的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),供學(xué)生選擇。學(xué)生根據(jù)自身的實(shí)際情況選擇課題,查閱資料,仔細(xì)研究,建立模型、選擇算法、編程上機(jī)、調(diào)試運(yùn)行后得出結(jié)果,并進(jìn)行結(jié)果分析。該過程主要鍛煉學(xué)生的系統(tǒng)性思維,提高他們分析和解決實(shí)際問題的能力。
2.3 建立合理的考核體系
在成績(jī)考核方面,將傳統(tǒng)的單一閉卷筆試改為課程設(shè)計(jì)、上機(jī)實(shí)驗(yàn)與筆試相結(jié)合的考試方式,全面考察學(xué)生對(duì)所學(xué)基本知識(shí)的掌握情況和綜合應(yīng)用能力,并編制運(yùn)籌學(xué)題庫和試卷庫,規(guī)范評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),以保證運(yùn)籌學(xué)的考試、閱卷、評(píng)分做到科學(xué)、規(guī)范、公正。
關(guān)鍵詞 運(yùn)籌學(xué) 教學(xué)改革 案例教學(xué)
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.11.024
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Operations Research Experiment Courses
WANG Yi
(Zhongnan University of Economics and Law, Wuhan, Hubei 430073)
Abstract Based on the features of operations research experiment course, combined with the characteristics of Economic Management, discussed the shortage and the emergence of problems in the teaching process of economic management specialty operations research among the experimental teaching curriculum. Then clear from teaching purposes, reasonably determine the course content, the development of case teaching, computer-aided instruction, assessment methods to improve other aspects of the idea of economic management operations research experimental teaching reform.
Key words operations research; teaching reform; case teaching
1 運(yùn)籌學(xué)簡(jiǎn)介
運(yùn)籌學(xué)一詞起源于20世紀(jì)30年代。在英國(guó)被稱為 operational research,在英國(guó)被稱為operations research,可以直接翻譯成“操作研究”或是“運(yùn)用研究”。我國(guó)在1957年從“夫運(yùn)籌帷幄之中,決勝千里之外”中取“運(yùn)籌”這兩個(gè)字,將它稱為運(yùn)籌學(xué)。
2 經(jīng)濟(jì)管理類學(xué)生學(xué)習(xí)運(yùn)籌學(xué)的必要性
我們學(xué)校多是經(jīng)管類學(xué)生,運(yùn)籌學(xué)也是他們的必修課。具體來說,其必要性主要體現(xiàn)在如下三個(gè)方面。
首先,運(yùn)籌學(xué)的研究有著強(qiáng)烈的應(yīng)用性和實(shí)踐性。它的各個(gè)分支的產(chǎn)生和發(fā)展都和實(shí)際應(yīng)用有著密不可分的關(guān)系。所以經(jīng)管類學(xué)生有必要對(duì)運(yùn)籌學(xué)這門學(xué)科進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。
其次,運(yùn)籌學(xué)是一門以定量分析為主的學(xué)科。經(jīng)管類的學(xué)生可以通過學(xué)習(xí)運(yùn)籌學(xué),加強(qiáng)其定量分析方面的能力,同時(shí)也有利于他們對(duì)于其它經(jīng)管類課程的學(xué)習(xí)。
最后,運(yùn)籌學(xué)研究和解決問題的基礎(chǔ)是最優(yōu)化問題。這里的最優(yōu)包含兩個(gè)方面的內(nèi)容,一方面是時(shí)間上的最優(yōu),即整個(gè)過程達(dá)到最優(yōu),另一個(gè)方面是空間上的最優(yōu),也即整體的最優(yōu)。因而運(yùn)籌學(xué)針對(duì)研究的實(shí)際問題,從系統(tǒng)觀點(diǎn)出發(fā),研究每個(gè)組成部分的作用和相關(guān)聯(lián)系,處理各部分之間的利害關(guān)系,尋找最好的方案解決問題。因而能有效提高經(jīng)管類學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。
3 用傳統(tǒng)教學(xué)法教授運(yùn)籌學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的不足
3.1 教學(xué)目的的不確定性
在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)管理類的運(yùn)籌學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)過程中存在過于著重理論的傾向。性質(zhì)、定理的推導(dǎo)固然很重要,但如果把教學(xué)時(shí)間著重在這些理論的推導(dǎo)上,實(shí)在是沒有太大的必要。這些性質(zhì)、定理過于復(fù)雜,這些內(nèi)容對(duì)于數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生是需要掌握的。但對(duì)于經(jīng)管類專業(yè)的學(xué)生而言,有時(shí)只需要知其然,不一定要知其所以然,關(guān)鍵掌握如何運(yùn)用這些理論解決實(shí)際問題足矣。這就好比,大多數(shù)人雖然不太了解電腦內(nèi)部的運(yùn)作原理,但是只需要懂得打開電腦,通過點(diǎn)擊相關(guān)軟件或者網(wǎng)頁,處理相關(guān)事情就可以了。
3.2 教學(xué)內(nèi)容的分離性
經(jīng)管類運(yùn)籌學(xué)的課時(shí)一般是48學(xué)時(shí),主要教授的課程是關(guān)于規(guī)劃論方面的內(nèi)容,具體包括線性規(guī)劃、對(duì)偶理論、運(yùn)輸問題、整數(shù)規(guī)劃、目標(biāo)規(guī)劃以及動(dòng)態(tài)規(guī)劃。雖然這些是不同方面的內(nèi)容,有不同的解決方式。但是它們之間又有隱藏的關(guān)聯(lián)。在教學(xué)中如果只是單純講解表面的解題方法,忽略了之間的聯(lián)系,學(xué)生也只能機(jī)械地記憶各種不同的解法,沒有真正掌握本質(zhì),也無法真正處理實(shí)際問題。
3.3 教學(xué)形式的單一性
主要體現(xiàn)在教授方式單一化,教學(xué)手法不靈活。在教學(xué)上主要是教師講,學(xué)生聽,對(duì)于學(xué)生而言,只是機(jī)械地記下解題步驟。缺乏對(duì)學(xué)生獨(dú)立思考、解決實(shí)際案例的能力的訓(xùn)練。當(dāng)學(xué)生遇到實(shí)際應(yīng)用問題時(shí),往往不知如何下手。
3.4 考核形式的局限性
對(duì)于運(yùn)籌學(xué)這門應(yīng)用型的學(xué)科,單一化的試卷考試的形式,兩個(gè)小時(shí)的考試時(shí)間太短,學(xué)生只會(huì)機(jī)械地套用課本上的公式、定理求解那些類似例題的題目。這種考核模式無法衡量學(xué)生的解決實(shí)際問題的能力,并且由于計(jì)算錯(cuò)誤的偶然性發(fā)生,使得這樣的試卷考核不能將學(xué)生的綜合實(shí)力完全反映出來。
4 運(yùn)籌學(xué)實(shí)驗(yàn)課程優(yōu)化改革
4.1 清晰教學(xué)目的
減少教學(xué)過程中間的證明環(huán)節(jié),增加學(xué)生的實(shí)踐操作。對(duì)于經(jīng)管類學(xué)生而言,他們學(xué)習(xí)運(yùn)籌學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的主要目的是為了解決生產(chǎn)中的實(shí)際問題,而不是進(jìn)行理論研究。性質(zhì)、定理的推導(dǎo)過程固然重要,但對(duì)性質(zhì)、定理的靈活運(yùn)用更為關(guān)鍵。所以應(yīng)該盡量避免羅列一大堆定理的推導(dǎo)和沉迷于數(shù)學(xué)方法的精巧。有些定理只是作為解題方法的依據(jù),比如線性規(guī)劃問題的基可行解對(duì)應(yīng)線性規(guī)劃問題可行域的頂點(diǎn)這個(gè)定理,它的作用在將求解線性規(guī)劃問題的幾何直觀的方式與實(shí)際計(jì)算方式聯(lián)系起來,進(jìn)而得到單純形法。對(duì)于學(xué)生而言,只需要知道有這座橋梁將這兩種方式連接起來就足夠了,至于這座橋式怎么來的就不用太計(jì)較了。
4.2 注重前后知識(shí)的聯(lián)系
運(yùn)籌學(xué)各分支是具有相同的優(yōu)化特點(diǎn)的,只是因?yàn)閷W(xué)生知識(shí)的局限性使得他們將各個(gè)章節(jié)作為完全獨(dú)立的部分看待。在教學(xué)中應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系,真正掌握解法的本質(zhì),這樣才能靈活處理實(shí)際問題。比如當(dāng)講到影子價(jià)格時(shí),可以通過它來理解之前的單純形法檢驗(yàn)數(shù)的意義,也可以從現(xiàn)實(shí)意義理解互補(bǔ)松弛性定理。運(yùn)輸問題是一種特殊的線性規(guī)劃問題,可以用單純形法來解決,但是我們能用更為簡(jiǎn)潔的表上作業(yè)法處理。當(dāng)然這里所涉及的原理仍然是線性規(guī)劃的解題方法。至于后面的指派問題,它即是一個(gè)典型的0-1規(guī)劃問題,也是一類特殊的運(yùn)輸問題。同樣可以用相應(yīng)的方法求解。然而針對(duì)這類問題的特殊性,可以通過匈牙利算法處理。雖然形式不一樣,但是其中蘊(yùn)含的原理也是運(yùn)輸問題的表上作業(yè)法的原理,也就是線性規(guī)劃的單純形法的原理:先找一個(gè)可行的方案,驗(yàn)證這個(gè)方案是不是最優(yōu)方案,如果不是的話,就做調(diào)整,得到第二個(gè)相對(duì)優(yōu)的可行方案,再次驗(yàn)證這個(gè)可行方案是不是最優(yōu)方案,依次進(jìn)行下去,最終可以得到最優(yōu)方案。在教學(xué)過程中,注重分析各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系,既有助于學(xué)生對(duì)新知識(shí)的理解,也有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的融會(huì)貫通,考慮從不同角度處理問題。
4.3 多采用案例式教學(xué)
運(yùn)籌學(xué)是一門應(yīng)用性極強(qiáng)的學(xué)科,因此應(yīng)在教學(xué)上注重對(duì)于學(xué)生在兩個(gè)方面的能力的培養(yǎng),一個(gè)是從實(shí)踐到理論,另一個(gè)是從理論到實(shí)踐。而在教學(xué)形式的方面,考慮使用引入案例式,問題導(dǎo)向式等方式教學(xué)。通過對(duì)實(shí)際問題的分析,引出相應(yīng)的模型,運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)的方法對(duì)該模型進(jìn)行求解。對(duì)于不同的模型,引導(dǎo)學(xué)生探索它們之間的規(guī)律和差異,從而對(duì)模型有更加深刻的認(rèn)識(shí)。這種案例教學(xué)的形式,不同于傳統(tǒng)教學(xué)中只注重對(duì)模型的求解和忽略怎樣建模,而是重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了運(yùn)籌學(xué)建立模型的思想。通過案例分析、模型建立、模型求解以及結(jié)論的分析與運(yùn)用,使得學(xué)生真正體驗(yàn)到了運(yùn)籌學(xué)是如何解決實(shí)際問題的。適當(dāng)開展小組談?wù)?,發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性,使得他們與老師同學(xué)互動(dòng)起來,既提高了學(xué)生自身的能力,也激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)熱情。
4.4 增加計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練
值得指出的是,運(yùn)籌學(xué)的方法之所以能夠如此迅速地得以推廣并且取得成功,這與20世紀(jì)40年代末電子計(jì)算機(jī)的問世及其平行發(fā)展是密不可分的。隨著運(yùn)籌學(xué)適用范圍的不斷擴(kuò)大,所處理的問題的復(fù)雜性也相應(yīng)增加。在研究解決這些大型復(fù)雜問題的過程中,電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用起了重要作用,一開始就成為了運(yùn)籌學(xué)分析工作者用來處理十分棘手的大量數(shù)學(xué)計(jì)算的有力工具。 隨著時(shí)間的推移,一方面由于計(jì)算機(jī)能快速產(chǎn)生運(yùn)算結(jié)果,為解決各種實(shí)際的運(yùn)籌學(xué)問題提供了有力的支持;另一方面,由于計(jì)算機(jī)能快速利用各種類型的管理信息系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)籌模型的設(shè)計(jì),并能提供各種運(yùn)籌學(xué)實(shí)驗(yàn)手段(例如模擬技術(shù)),從而開創(chuàng)了運(yùn)籌學(xué)應(yīng)用的新局面,大大促進(jìn)了運(yùn)籌學(xué)的發(fā)展。
4.5 改革考核方式
現(xiàn)在我們學(xué)校鼓勵(lì)教師進(jìn)行有益的考核方式改革。運(yùn)籌學(xué)的考核形式可以改成在兩個(gè)星期內(nèi)完成老師布置的項(xiàng)目。讓學(xué)生自由分組,每組3~4人,以小組為單位,共同處理問題,最后以論文形式提供最優(yōu)解決方案。論文內(nèi)容大致分為四個(gè)方面的內(nèi)容:第一個(gè)方面是案例分析。要求學(xué)生通過自己查找待解決案例的相應(yīng)信息和數(shù)據(jù),從而進(jìn)行學(xué)生的自主能力以及查找資料的能力的培養(yǎng);第二個(gè)方面是模型建立,既可以訓(xùn)練學(xué)生的數(shù)學(xué)建模的能力,又能夠考查學(xué)生對(duì)如何建立模型的理論知識(shí)的實(shí)際運(yùn)用能力;第三個(gè)方面是模型求解,學(xué)生運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)的求解方法對(duì)模型進(jìn)行求解,當(dāng)然由于這里涉及到一些大型的數(shù)據(jù)處理與計(jì)算,還需要運(yùn)用相關(guān)的計(jì)算機(jī)軟件協(xié)助;第四個(gè)方面是結(jié)論的分析與運(yùn)用,我們是將實(shí)際問題轉(zhuǎn)換成數(shù)學(xué)模型,對(duì)它進(jìn)行了求解,最好還要將其轉(zhuǎn)回到實(shí)際,用實(shí)際如何操作來解釋求解結(jié)果。這才是真正解決了實(shí)際問題。由于之前有些數(shù)據(jù)往往是估計(jì)值或預(yù)測(cè)值,不可能很精確,而且隨著情況的變化,這些數(shù)據(jù)也會(huì)經(jīng)常發(fā)生變化,所以還要求學(xué)生使用優(yōu)化后分析對(duì)情況的改變做出判斷和處理。
5 結(jié)語
本文對(duì)經(jīng)濟(jì)管理類專業(yè)運(yùn)籌學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式進(jìn)行了探索。通過對(duì)近幾年運(yùn)籌學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀的分析,結(jié)合我校運(yùn)籌學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)際情況,提出了改善經(jīng)管類專業(yè)運(yùn)籌學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果和質(zhì)量的相應(yīng)措施。其目的是促進(jìn)我校相關(guān)專業(yè)的課程建設(shè),建立運(yùn)籌學(xué)實(shí)驗(yàn)精品課程,有助于增強(qiáng)學(xué)生的綜合素質(zhì)方面的培養(yǎng)。對(duì)于運(yùn)籌學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的進(jìn)一步改革起到了積極的作用。當(dāng)然,由于運(yùn)籌學(xué)屬于一個(gè)蓬勃發(fā)展中的新興學(xué)科,它的實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)形式也會(huì)隨之完善,對(duì)于其實(shí)驗(yàn)課程的優(yōu)化改革探討將會(huì)不斷進(jìn)行。
本文受2013年中南財(cái)經(jīng)政法大學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目(21431 311207)資助
參考文獻(xiàn)
[1] 鄧成梁.運(yùn)籌學(xué)的原理和方法[M].武漢:華中科技大學(xué)出版社,2004.
近年來,隨著運(yùn)籌學(xué)課程在管理類專業(yè)特別是工業(yè)工程專業(yè)的廣泛開展,越來越多的教師開始研究適應(yīng)于本專業(yè)的運(yùn)籌學(xué)課程的建設(shè)和改革問題。例如,浙江理工大學(xué)提出了運(yùn)籌學(xué)課程群的概念,以運(yùn)籌學(xué)課程為中心優(yōu)化了相關(guān)一系列課程的課程結(jié)構(gòu)和教學(xué)內(nèi)容,并對(duì)案例教學(xué)、模型討論教學(xué)和算法推理教學(xué)等運(yùn)籌學(xué)課程群的教學(xué)手段與方法改革等進(jìn)行了積極有益的探索。文獻(xiàn)中提出了運(yùn)籌學(xué)教學(xué)中存在的不能適應(yīng)市場(chǎng)需求、實(shí)踐課比重不足等問題,并進(jìn)行了實(shí)踐導(dǎo)向的運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)體系再設(shè)計(jì)。文獻(xiàn)進(jìn)行了“管理運(yùn)籌學(xué)”課程案例教學(xué)的探討,提出了針對(duì)不同背景的學(xué)生進(jìn)行有效的案例分析,增強(qiáng)該課程的實(shí)踐導(dǎo)向性。文獻(xiàn)針對(duì)工業(yè)工程專業(yè)的物流方向課程進(jìn)行了情景教學(xué)平臺(tái)的設(shè)計(jì)。綜上所述,運(yùn)籌學(xué)課程目前存在的問題包括:
(1)教材(教學(xué)內(nèi)容)與課時(shí)的沖突:運(yùn)籌學(xué)相關(guān)教材內(nèi)容多,學(xué)時(shí)少是多數(shù)老師在進(jìn)行運(yùn)籌學(xué)課程改革時(shí)發(fā)現(xiàn)的問題。如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)滿足學(xué)生學(xué)習(xí)運(yùn)籌學(xué)課程的需求,合理設(shè)置課程內(nèi)容和選擇或編制教材是關(guān)鍵。
(2)理論和實(shí)踐的脫節(jié)問題:應(yīng)用型工業(yè)工程人才培養(yǎng)模式強(qiáng)調(diào)將實(shí)踐融入到整個(gè)專業(yè)教學(xué)過程中,運(yùn)籌學(xué)是數(shù)學(xué)背景較強(qiáng)的課程,涉及到很多繁瑣、抽象的理論推導(dǎo),如果這部分內(nèi)容講得太細(xì),就會(huì)忽略運(yùn)籌學(xué)多學(xué)科的橫向交叉聯(lián)系和運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)解決實(shí)際問題的能力,導(dǎo)致理論和實(shí)踐相脫節(jié)的問題。
(3)相關(guān)課程之前的聯(lián)系不夠緊密:近機(jī)類工業(yè)工程專業(yè)設(shè)立在機(jī)械工程系,以機(jī)械工程技術(shù)為背景增加管理知識(shí),強(qiáng)調(diào)制造工程相關(guān)技術(shù)和理論在制造業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用。運(yùn)籌學(xué)課程作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課,在整個(gè)課程體系中應(yīng)具有承前(機(jī)械類背景知識(shí))和啟后(專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用)的作用,而目前,這種作用尚不明顯。針對(duì)上述問題,本文對(duì)學(xué)習(xí)情境體系架構(gòu)、案例應(yīng)用模式等方面進(jìn)行研究,探索提高學(xué)生實(shí)踐能力的課程內(nèi)容設(shè)置和教學(xué)方法的改革措施。
二實(shí)踐導(dǎo)向型運(yùn)籌學(xué)課程體系架構(gòu)設(shè)計(jì)
1近機(jī)類工業(yè)工程專業(yè)運(yùn)籌學(xué)課程需求
從專業(yè)背景方面看,近機(jī)類工業(yè)工程專業(yè)通過大量的機(jī)械平臺(tái)專業(yè)基礎(chǔ)課如:畫法幾何與機(jī)械制圖、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、互換性與測(cè)量技術(shù)、金屬工藝學(xué)、電工電子技術(shù)等,使學(xué)生掌握扎實(shí)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造基礎(chǔ)知識(shí)。在此基礎(chǔ)上,設(shè)置管理類課程如:基礎(chǔ)工業(yè)工程、人因工程、管理信息系統(tǒng)、生產(chǎn)計(jì)劃與控制、質(zhì)量管理與控制、工程經(jīng)濟(jì)學(xué)、財(cái)務(wù)管理、物流設(shè)施規(guī)劃、物流設(shè)備自動(dòng)化、物流管理等,使學(xué)生具備制造系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化、工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析與生產(chǎn)組織管理等基本能力。從就業(yè)需求方面看,對(duì)近機(jī)類工業(yè)工程專業(yè)培養(yǎng)出來的畢業(yè)生的需求大多來自機(jī)械制造企業(yè)。有了這樣的區(qū)別,就使得近機(jī)類工業(yè)工程專業(yè)的運(yùn)籌學(xué)與其他管理類專業(yè)的相關(guān)課程從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面都應(yīng)有很大的不同。
2實(shí)踐導(dǎo)向型工業(yè)工程專業(yè)情境化
運(yùn)籌學(xué)課程體系架構(gòu)實(shí)踐導(dǎo)向模式的教學(xué)理論認(rèn)為,知識(shí)是學(xué)習(xí)者主動(dòng)構(gòu)建的,教學(xué)應(yīng)以學(xué)習(xí)者為中心,但由于每個(gè)學(xué)習(xí)者之間存在著很大的差別,因此它主張情境化教學(xué)并強(qiáng)調(diào)知識(shí)的表征與多樣化的情境相關(guān)聯(lián),以及根據(jù)不同情境來組織課程等。目前,國(guó)內(nèi)外很多高校院校工業(yè)工程專業(yè)都在積極應(yīng)用實(shí)踐導(dǎo)向模式,例如浙江工業(yè)大學(xué)提出了基于制造業(yè)的工業(yè)工程專業(yè)教學(xué)體系,西安電子科技大學(xué)針對(duì)學(xué)生了解現(xiàn)代制造企業(yè)生產(chǎn)、物流等設(shè)施的布局的需求構(gòu)建了工業(yè)工程專業(yè)情景教學(xué)平臺(tái)。吉林大學(xué)提出了職業(yè)生涯規(guī)劃導(dǎo)向型人才培養(yǎng)模式。這些研究和實(shí)踐在教學(xué)體系和實(shí)踐環(huán)節(jié)方面取得了一些成果。在工業(yè)工程專業(yè)運(yùn)籌學(xué)教學(xué)改革方面,現(xiàn)有研究和實(shí)踐主要集中在減少數(shù)學(xué)推導(dǎo)、增加案例分析、正確引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)等方面,缺少針對(duì)近機(jī)類工業(yè)工程專業(yè)的特殊專業(yè)背景和就業(yè)需求的運(yùn)籌學(xué)的實(shí)踐導(dǎo)向教學(xué)模式的研究,特別是解決運(yùn)籌學(xué)作為一門專業(yè)平臺(tái)必修課與后續(xù)專業(yè)課和實(shí)踐環(huán)節(jié)的銜接方面的嘗試還未見報(bào)道。而實(shí)踐導(dǎo)向教學(xué)模式不僅需要課程體系中的各種實(shí)踐環(huán)節(jié)的支持,更重要的是像運(yùn)籌學(xué)這樣的專業(yè)教育平臺(tái)課對(duì)實(shí)踐環(huán)節(jié)的支持。為了滿足近機(jī)類工業(yè)工程專業(yè)學(xué)生對(duì)運(yùn)籌學(xué)課程的學(xué)習(xí)需求,本文在分析近機(jī)類工業(yè)工程專業(yè)學(xué)生基礎(chǔ)課程結(jié)構(gòu)及其對(duì)運(yùn)籌學(xué)課程的支持內(nèi)容,以及后續(xù)應(yīng)用課程(實(shí)踐環(huán)節(jié))對(duì)運(yùn)籌學(xué)課程的需求的基礎(chǔ)上,應(yīng)用實(shí)踐導(dǎo)向理論,提出實(shí)踐導(dǎo)向型的工業(yè)工程專業(yè)情境化運(yùn)籌學(xué)課程體系架構(gòu)。該體系結(jié)構(gòu)采用“引例-模型-算法-應(yīng)用”一體化教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的闡述,其中:引例過程:充分利用基礎(chǔ)課程及其對(duì)運(yùn)籌學(xué)課程的支持,如高等數(shù)學(xué)中的函數(shù)與極限、導(dǎo)數(shù)與微分及其應(yīng)用、定積分及其應(yīng)用、向量代數(shù)、多元函數(shù)、微分方程等知識(shí);概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)中的基本概念、隨機(jī)變量及其分布、隨機(jī)變量的數(shù)字特征、抽樣分布、參數(shù)估計(jì)、假設(shè)檢驗(yàn)、方差分析、回歸分析等知識(shí);線性代數(shù)中的行列式、矩陣運(yùn)算、矩陣初等變換與線性方程組、向量組的線性相關(guān)性、相似矩陣及二次型、線性空間與線性變換等知識(shí);以及學(xué)生在金工實(shí)習(xí)、理論力學(xué)、材料力學(xué)等機(jī)械類基礎(chǔ)課程中接觸過的工程示例,將這些基礎(chǔ)課程中涉及的知識(shí)和問題以引例的形式加入到課程教學(xué)中去。通過例舉學(xué)生在基礎(chǔ)課程中學(xué)習(xí)過的背景知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)對(duì)已經(jīng)學(xué)過的相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識(shí)及其應(yīng)用問題的溫習(xí),盡量提高續(xù)前課程的利用率,避免重新學(xué)習(xí)老知識(shí),減少學(xué)生學(xué)習(xí)的心理負(fù)擔(dān)。
模型和算法過程:由引例歸納、引出問題的數(shù)學(xué)/邏輯等抽象描述,將學(xué)生易于理解的工程實(shí)際問題歸結(jié)為運(yùn)籌學(xué)和系統(tǒng)工程典型問題,提出該問題的建模相關(guān)的理論、方法和過程,建立系統(tǒng)模型。通過用基礎(chǔ)知識(shí)求解和運(yùn)籌學(xué)算法在求解范圍和能力等方面的對(duì)比,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)運(yùn)籌學(xué)算法的興趣。在教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)選與設(shè)計(jì)的過程中,根據(jù)各主要運(yùn)籌學(xué)分支和系統(tǒng)工程理論體系中與基礎(chǔ)知識(shí)的結(jié)合程度,以及對(duì)應(yīng)用課程(實(shí)踐環(huán)節(jié))的支撐程度進(jìn)行課程內(nèi)容的重構(gòu)和設(shè)計(jì),形成以系統(tǒng)思維、系統(tǒng)建模與仿真、系統(tǒng)分析與規(guī)劃、系統(tǒng)預(yù)測(cè)、系統(tǒng)評(píng)價(jià)決策和系統(tǒng)優(yōu)化幾大主題為中心的相關(guān)理論、方法等組成的全新運(yùn)籌學(xué)課程知識(shí)體系結(jié)構(gòu)。其中系統(tǒng)思維重點(diǎn)進(jìn)行霍爾三維結(jié)構(gòu)、定量化方法、以重構(gòu)為重點(diǎn)的分析-重構(gòu)法等方面的訓(xùn)練;系統(tǒng)建模與仿真主要內(nèi)容包括數(shù)學(xué)模型、邏輯模型、模擬模型、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模擬技術(shù)及隨機(jī)模擬技術(shù);系統(tǒng)分析與規(guī)劃內(nèi)容包括線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)及隨機(jī)服務(wù)系統(tǒng)分析等;系統(tǒng)預(yù)測(cè)包括定性預(yù)測(cè)方法、線性回歸預(yù)測(cè)、時(shí)間序列預(yù)測(cè)及判別分析預(yù)測(cè)等;系統(tǒng)評(píng)價(jià)決策包括九級(jí)評(píng)分法、系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)法、層次分析法、風(fēng)險(xiǎn)決策及不確定性決策;系統(tǒng)優(yōu)化包括線性系統(tǒng)最優(yōu)化方法、非線性系統(tǒng)最優(yōu)化方法、隨機(jī)服務(wù)系統(tǒng)費(fèi)用優(yōu)化及網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)化方法等。應(yīng)用過程:充分考慮應(yīng)用課程及其對(duì)運(yùn)籌學(xué)課程的需求,從相關(guān)的制造過程、管理過程等實(shí)際問題的層面出發(fā),以案例應(yīng)用的形式引導(dǎo)學(xué)生以實(shí)踐為導(dǎo)向進(jìn)行相關(guān)模型和算法的推廣練習(xí)。相關(guān)需求包括后續(xù)課程中:生產(chǎn)計(jì)劃與控制中的需求預(yù)測(cè)、生產(chǎn)計(jì)劃編制等,設(shè)施規(guī)劃與物流分析中的設(shè)施選址問題、選址評(píng)價(jià)等,工程經(jīng)濟(jì)學(xué)中的多方案經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)分析、設(shè)備更新分析等;以及實(shí)踐環(huán)節(jié)中:機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中的優(yōu)化設(shè)計(jì)、工業(yè)工程實(shí)習(xí)中的工作分析與評(píng)價(jià)等。
三結(jié)論
關(guān)鍵詞:?jiǎn)栴}導(dǎo)向;運(yùn)籌學(xué);教學(xué)設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào):G642文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):2096-000X(2018)04-0101-03
一、概述
運(yùn)籌學(xué)是一門與自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、技術(shù)科學(xué)交叉性強(qiáng)的一門科學(xué);運(yùn)籌學(xué)是平行于數(shù)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科的一級(jí)學(xué)科,又被稱為管理科學(xué)。自20世紀(jì)30年代末運(yùn)籌學(xué)被提出以來,它作為一門獨(dú)立的新興學(xué)科在國(guó)際上收到了廣泛重視,并應(yīng)用于軍事、經(jīng)濟(jì)、管理等各個(gè)領(lǐng)域。該課程被設(shè)立為物流管理專業(yè)主干課程,主要培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,建立模型,定量分析能力,為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。該課程的理論教學(xué)體系己完善,但是實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)還比較薄弱,對(duì)于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)比較差的學(xué)生來說,學(xué)習(xí)運(yùn)籌學(xué)沒有動(dòng)力。
在本科教育中,國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)高校都將運(yùn)籌學(xué)作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課開設(shè),也有很多關(guān)于《運(yùn)籌學(xué)》教學(xué)方法的研究,主要研究的教學(xué)方法有:案例教學(xué)法、直觀教學(xué)法、Sandwich教學(xué)法、游戲教學(xué)法、問題導(dǎo)向教學(xué)法等,其主要目的都是提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與解決問題的能力。問題導(dǎo)向教學(xué)法目前在經(jīng)管類專業(yè)課中應(yīng)用比較廣泛,但應(yīng)用于運(yùn)籌學(xué)這類以數(shù)學(xué)建模為手段的基礎(chǔ)課還沒有具體的操作流程與考核辦法。
二、目前高校運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)中存在的問題
(一)教學(xué)重點(diǎn)與培養(yǎng)目標(biāo)不符
教育部、國(guó)家發(fā)展與改革委員會(huì)和財(cái)政部聯(lián)合《關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見》中指出,我國(guó)推進(jìn)的一系列重大戰(zhàn)略中,迫切需要大量應(yīng)用型人才。對(duì)于培養(yǎng)“應(yīng)用型、創(chuàng)新型、專業(yè)型”人才為目標(biāo)的高校來講,每一個(gè)專業(yè)的培養(yǎng)方案及每一個(gè)課程的教學(xué)目標(biāo)都應(yīng)圍繞“應(yīng)用型、創(chuàng)新型、專業(yè)型”展開。
目前高校對(duì)運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)目標(biāo)有兩大類,一類是重視數(shù)學(xué)推導(dǎo)演算的理論式教學(xué)方法,這種教學(xué)方法多用板書和傳統(tǒng)講授的方法進(jìn)行,教學(xué)方式很難引起學(xué)生興趣,且學(xué)生除了用筆算推演外,不會(huì)使用Excel,Matlab等軟件來求解運(yùn)籌學(xué)問題,因此沒有辦法把這門課學(xué)習(xí)的內(nèi)容有效的應(yīng)用于解決專業(yè)問題上;另一類教學(xué)目標(biāo)是單純重視運(yùn)籌學(xué)的實(shí)用性,這種教學(xué)方法多以上機(jī)操作的方式進(jìn)行,讓學(xué)生通過用Excel和Matlab對(duì)已知問題進(jìn)行求解,這種教學(xué)方法下,學(xué)生并不能掌握運(yùn)籌學(xué)的建模原理與方法,不能把所學(xué)知識(shí)聯(lián)系到實(shí)際問題上。
(二)教學(xué)內(nèi)容缺乏針對(duì)性
高校中有很多專業(yè)開設(shè)《運(yùn)籌學(xué)》課程,但所學(xué)內(nèi)容不針對(duì)專業(yè)所需,而是根據(jù)運(yùn)籌學(xué)基本知識(shí)體系講解的(如表1所示),由于課時(shí)限制,大部分內(nèi)容沒有辦法講解的面面俱到,很多與本專業(yè)相關(guān)的內(nèi)容沒有辦法講解透徹。
(三)考核方式不靈活
目前,很多高校運(yùn)籌學(xué)的考核、評(píng)價(jià)方式比較單一,主要是綜合學(xué)生平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī),且往往采取閉卷的考試形式,側(cè)重于對(duì)理論知識(shí)的考核,忽視對(duì)實(shí)踐能力的考核。對(duì)于物流管理專業(yè)的學(xué)生而言,數(shù)學(xué)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱,而運(yùn)籌學(xué)涉及的數(shù)學(xué)知識(shí)比較多,手工計(jì)算量大,因此期末考試不及格的人數(shù)較多,扼殺了學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力和積極性。
三、問題導(dǎo)向教學(xué)法的優(yōu)勢(shì)
(一)問題導(dǎo)向教學(xué)法有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
問題導(dǎo)向教學(xué)法以提出問題為教學(xué)主線,能幫助學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí)知識(shí),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,促使學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變成主動(dòng)學(xué)習(xí),改變學(xué)生對(duì)運(yùn)籌學(xué)課程的印象,改善學(xué)習(xí)效果。
(二)問題導(dǎo)向教學(xué)法有利于提高學(xué)生實(shí)踐能力
問題導(dǎo)向教學(xué)法是在學(xué)習(xí)理論知識(shí)之前提出生活中存在的開放性題目,讓同學(xué)們思考,并運(yùn)用現(xiàn)有知識(shí)體系進(jìn)行一輪嘗試性建?;顒?dòng)。在學(xué)習(xí)理論知識(shí)之后再進(jìn)行一輪建?;顒?dòng),并通過求解模型解決實(shí)際問題,從而提高學(xué)生實(shí)踐能力。
(三)問題導(dǎo)向教學(xué)法豐富了對(duì)學(xué)生的考核方式
小組研究成果展示是教學(xué)考核中非常重要的一部分。針對(duì)當(dāng)前很多應(yīng)用型本科院校物流專業(yè)運(yùn)籌學(xué)課程考核單一的現(xiàn)象,可以建立多元化的課程考核體系,將傳統(tǒng)的閉卷考試改為問題分組討論、研究成果展示、課堂表現(xiàn)、作業(yè)、筆試相結(jié)合的形式。通過對(duì)具體問題進(jìn)行分析,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)的運(yùn)籌學(xué)知識(shí)求解現(xiàn)實(shí)問題,不僅要有定性描述,還要建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,這樣可以全面考察學(xué)生的知識(shí)掌握程度和應(yīng)用能力,提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)。
四、基于問題導(dǎo)向教學(xué)法的運(yùn)籌學(xué)教學(xué)模式
(一)確定教學(xué)內(nèi)容
結(jié)合培養(yǎng)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)及專業(yè)特點(diǎn),將運(yùn)籌學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容精簡(jiǎn)為四個(gè)部分:線性規(guī)劃模型,整數(shù)規(guī)劃模型,網(wǎng)絡(luò)與配送模型以及庫存模型,如圖1所示。調(diào)整后的運(yùn)籌學(xué)教學(xué)內(nèi)容更具專業(yè)性,有利于深入講解與專業(yè)相關(guān)的重點(diǎn)難點(diǎn),更有利于學(xué)生將所學(xué)用于解決專業(yè)問題。
(二)教學(xué)流程設(shè)計(jì)
基于對(duì)問題導(dǎo)向教學(xué)法的研究,并充分考慮我院運(yùn)籌學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀,對(duì)運(yùn)籌學(xué)教學(xué)過程及組織方式進(jìn)行設(shè)計(jì),將教學(xué)過程分為“問題設(shè)計(jì)與提出——組織分組討論——重點(diǎn)與難點(diǎn)講解——小組匯報(bào)點(diǎn)評(píng)——總結(jié)評(píng)分考核”五步,如圖2所示。
1.問題設(shè)計(jì)與提出
結(jié)合問題導(dǎo)向教學(xué)法的特點(diǎn)及教學(xué)內(nèi)容,從現(xiàn)實(shí)生活中選擇適當(dāng)開放性案例分析類題目,設(shè)計(jì)出分析問題的不同角度啟發(fā)學(xué)生,在理論講解前將問題發(fā)放給學(xué)生思考,讓學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí)。設(shè)計(jì)的具體問題如表2所示。
2.組織分組討論
將學(xué)生分成10人小組,并對(duì)小組進(jìn)行分工,在小組展示后在小組內(nèi)部進(jìn)行不記名投票,投出在小組中貢獻(xiàn)最多的三名成員。以小組表現(xiàn)和小組投票結(jié)果對(duì)小組內(nèi)每個(gè)成員打分。
3.重點(diǎn)難點(diǎn)講解
以開放性問題切入點(diǎn)為導(dǎo)引從建立模型,到求解模型的過程進(jìn)行深入講解。
4.小組匯報(bào)點(diǎn)評(píng)
各個(gè)小組匯報(bào)成果,從建模求解的完整性與創(chuàng)新性兩個(gè)方面對(duì)小組匯報(bào)結(jié)果進(jìn)行評(píng)定。對(duì)優(yōu)秀的研究報(bào)告進(jìn)行整理,嘗試申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目。
5.總結(jié)評(píng)分考核
適時(shí)進(jìn)行教學(xué)質(zhì)量監(jiān)督與評(píng)價(jià),具體方案如下:出勤情況占10%,小組展示40%,筆試占60%。其中,優(yōu)秀且具有創(chuàng)新性的小組展示將被推薦為大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目,并運(yùn)用與畢業(yè)論文撰寫中。
五、結(jié)束語
綜上所述,運(yùn)籌學(xué)是一門綜合性的應(yīng)用課程,目前在高校物流專業(yè)運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)中存在方法單一呆板、師生互動(dòng)式教學(xué)方法不足的問題。本文提出在運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)中運(yùn)用問題導(dǎo)向教學(xué)法貫穿整個(gè)運(yùn)籌學(xué)模塊的教學(xué)模式,讓學(xué)生能正確運(yùn)用各種模型來分析和解決物流領(lǐng)域中的實(shí)際問題,對(duì)于培養(yǎng)“應(yīng)用型、創(chuàng)新性、專業(yè)型”人才的目標(biāo)應(yīng)是一種探索。
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