运筹学的作用范文

时间:2023-10-25 17:24:44

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运筹学的作用

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关键字:运筹学;企业管理

运筹学问题和运筹思想可以追溯到古代,它和人类实践活动的各种决策并存。现在普遍认为,运筹学是近代应用数学的一个分支,主要是将生产、管理等事件中出现的一些带有普遍性的运筹问题加以提炼,然后利用数学方法进行解决。界定运筹学作为在科学界的一门独立学科的出现,应当说是在1951年,即P.M.Morse和G.E.Kimball的专著“运筹学方法”出版的那一年。运筹学的思想贯穿了企业管理的始终,运筹学对各种决策方案进行科学评估,为管理决策服务,使得企业管理者更有效合理地利用有限资源。优胜劣汰,适者生存,这是自然界的生存法则,也是企业的生存法则。只有那些能够成功地应付环境挑战的企业,才是得以继续生存和发展的企业。作为企业的管理者,把握并运用好运筹学的理念定会取得“运筹帷幄之中,决胜千里之外”之功效。

一、企业发展原则与战略管理

企业战略管理是企业在宏观层次通过分析、预测、规划、控制等手段,充分利用本企业的人、财、物等资源,以达到优化管理,提高经济效益的目的。随着我国经济市场化的日益加深,市场竞争日趋激烈,我国企业面临着更多的环境因素的影响与冲击。企业要求得生存与发展,必须运筹帷幄,长远谋划,根据自身的资源来制定最优的经营战略,以战略统揽全局。企业战略过程包括,明确企业战略目标,制定战略规划,作出和执行战略决策,并最后对战略作出评价。企业战略管理作为企业管理形态的一种创新,应是以市场为导向的管理、是有关企业发展方向的管理、是面向未来的管理、是寻求内资源与外资源相协调的管理、是寻找企业的长期发展为目的。也就是将企业看作一个系统,来寻求系统内外的资源合理分配与优化,这正体现了运筹学的思想。我国企业战略管理的内容应根据自己的国情,制定对应的战略。主要侧重规定企业使命、分析战略环境、制定战略目标。中国现在绝大部分商品已由卖方市场转为买方市场,知识经济正向我们走来,全球经济一体化的程度在加深,我国企业不仅直接参与国内市场,还将更直接面临与世界跨国公司之间的角逐,企业间竞争的档次和水平日益提高,因而企业将面临更加复杂的竞争环境。只有确定了宏伟的奋斗目标,才能使企业凝集全部的力量,众志成城,向一个共同方向努力,争取实现有限资源的最有效的利用。显然,运筹学理念的作用举足轻重。

二、企业生产计划与市场营销

1、生产计划。使用运筹学方法从总体上确定适应需求的生产、贮存和劳动力安排等计划,以谋求最大的利润或最小的成本,运筹学主要用线性规划、整数规划以及模拟方法来解决此类问题。线性规划问题的数学模型是指求一组满足一个线性方程组(或线性不等式组,或线性方程与线性不等式混合组)的非负变量,使这组变量的一个线性函数达到最大值或最小值的数学表达式。

建立数学模型的一般步骤:

(1)确定决策变量(有非负约束);对于一个企业来说,一般是直生产某产品的计划数量;

(2)写出目标函数(求最大值或最小值)确定一个目标函数;

(3)写出约束条件(由等式或不等式组成).约束条件包括指标约束需求约束、资源约束等;

(4)最后根据目标函数为作出最合适的企业生产计划决策。

2、市场营销。一个市场研究专家试图用数据证明消费者的洞察多么有意义,而一个战略管理咨询专家则强调成功营销案例中隐藏的思路更有价值。我认为市场营销管理的任务主要是探查决策环境,进行数据和信息的搜集、加工、分析,确定影响决策的因素或条件。因此,在确定目标阶段实际上包含了问题识别和问题诊断两个内容。在设计方案阶段要理解问题,建立模型,进行模拟,并获得结论,提供各种可供选择的方案(方案主要通过对产品、价格、销售渠道、促销等基本环境的控制来影响消费需求的水平、时机和构成)。评价方案阶段要根据确定的决策准则,从可行方案中选择出最优或满意的方案。这些都都可以使用运筹学的理念来为管理者提供辅助决策。

三、企业库存管理与运输问题

1、库存管理。如果说生产计划是从信息流的角度指挥、控制生产系统的运行,那么库存的管理则是从物质流的角度来指挥和控制。库存管理的目标是如何最有效的利用企业的物质资源的问题。

由于库存的物质属性,因此对生产系统的日常运行具有更直接的作用,库存是指处于存储状态的物品或商品。库存具有整合需求和供给,维持各项活动顺畅进行的功能。而库存的存在又意味着占用资金、面积、资源,这种矛盾的处境导致了库存管理的必要性与难度。现在流行的库存管理系统的库存管理软件,一般含货品进货、出货管理系统,仓库管理系统,报表系统等子模块等,运用的原理还是运筹学模型。

2、运输问题。在企业管理中经常出现运输范畴内的问题,例如,工厂的原材料从仓库运往各个生产车间,各个生产车间的产成品又分别运到成品仓库。这种运输活动一般都有若干个发货地点(产地)、又有若干个收货地点(销地);各产地有一定的可供货量(产量);各销地各有一定的需求量(销量);运输问题的实质就是如何组织调运,才能满足各地地需求,又使总的运输费用(公里数、时间等)达到最小。运输模型是线性规划的一种特殊模型。这模型不仅实用于实际物料的运输问题,还实用于其它方面:新建厂址的选择、短缺资源的分配问题、生产调度问题等。

四、企业人事管理与财务管理

1、人事管理。随着知识经济的到来,现代企业的竞争已经变成人才的竞争。知识经济条件下,经济发展中的知识含量高,对过去一直贯穿和渗透于农业和工业经济中的知识的作用就凸显得日益突出,知识经济时代的到来,是知识成为社会的主要财富,知识和信息逐步成为与人力、资金并列的企业第三大“战略资源”。因此,人力资源的竞争已成为企业间竞争的焦点。所以企业应根据自身的特点和发展状况,应该建立战略导向型的人力资源管理,根据客户总部与下属公司不同的架构,建立对应的人力资源管理模式,最大程度地通过战略纽带将“分割”的人力资源管理职能整合起来,带动企业文化、企业管理等的全面提升,以内部管理的完善获取市场竞争中的优势。这显然蕴涵的是运筹学的理念。还可以用指派问题对人员合理分配;用层次分析方法可以确定一个人才评价体系等。

2、财务管理。运筹学的理念在财务与会计中显得更为突出也就是说它解决企业如何最有效的利用资金资源的问题。其涉及到投资决策分析、成本核算分析、证券管理等。在投资决策分析中,企业如何利用剩余资金,如何投资往往有多种方案。而运筹学的作用就是要要对这些不同的投资方案进行决策,以确定最优的方案,使得企业的收益最大。通常是利用线性规划模型、决策论来进行判断。

参考文献:

[1]曹敬东,“管理科学之运筹学在企业中的应用初探”,科技资讯,2007(2).

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关键词:运筹学;考核体系;探究路径;能力导向

运筹学作为囊括了诸多学科实践的一门新兴学科,尤其是在管理、决策领域发挥着重要的作用。运筹学课程要求学生掌握一定的数学算法理论,与此同时开发学生的创新意识与能力。只有真正从多年教学实践与体会中汲取有益成分,切实开展教学改革实践,才能真正实现运筹学课程改革的初衷。

一、明晰运筹学基本学科特点与当前教学模式中的弊病

(一)刍议运筹学基本思想方法

运筹学近些年来一直深受军事、管理、经济以及工程技术等行业领域的重视,特别是在管理领域中成为国民经济部门提高效率,创造财富,节约资源的核心学科。运筹学学科教学侧重于直觉洞察力、逻辑思维能力以及综合决断能力的塑造,对于很多应用学科(譬如财政经济、工程技术、经济管理等专业)的人才培养和发展具有相当突出的作用。目前运筹学的课程教学内容、理念以及计算软件都发生了较大革新,从理论方法到管理决策为主线,从手工计算的求解过渡到依循计算机软件,運筹学的教学思想和方法都受到了新时展浪潮的冲击。

(二)教学目标欠缺创新能力,教学方式单一

目前的运筹学教学往往侧重于理论教学,甚至将运筹学变成了数学课程,强调过多的公式与理论推演,这样侧重理论而忽视实践的教学模式也让很多学生误认为运筹学就是单纯的数学学科,遂丧失了学习的主观能动性。尽管推导诸多定理和性质十分重要,但是一味的在追求理论的推导,势必限制运筹学的普及与运用。当前运筹学相关的经典教材种类繁多,但大多数都是侧重于数理体系的构建,特别是在应用型人才紧缺的大背景下,很多针对性的配套教案与实验材料较为匮乏。由于统筹学教学方式主要是以教师授课,学生机械式记录笔记为主,继而致使学生欠缺一定的独立思考与实践动手解决案例的能力,现实中遇到问题不能有效应对,时常对统筹学学习怀有恐惧心理。“灌输式”的教学模式让学生过于关注同一题型的不同求解方法,而没有深入问题本质。特别是多媒体教学被广泛应用的背景下,快速获取的知识往往得不到学生的重视,整体教学手段的单一,极难带动学生的积极性。

(三)实践环节薄弱,考核形式深受局限

虽然对于实验实践教学重要性有一定的认知,但由于教学软件、案例资料自己相关教材的辖制,教学内容自然而然显得过于单调。一旦将教材、求解软件光盘一同提供给学生,学生往往仅将现有问题的参数录取软件中,只追求计算结果的正确与否。这种不系统的案例研讨与实验教学环节渐渐成为了运筹学教学中的薄弱一环。与此同时,运筹学课程传统的考核模式就是单一化的闭卷考试形式,考核内容往往考查相关基本概念与定理的推导、求解,学生套用公式就能得出相应结果,但是这样的模式不能培养学生的创新思维能力,很容易产生高分低能的状况。

二、探究促进运筹学课程教学模式革新之路

(一)明晰教学目标导向,科学制定教学大纲

由于运筹学内容广博精深,为更好的在有限的课时之内传授关于运筹学的基本原理与运用方法,需要在制定运筹学教学大纲时采用“导入案例——引例分析——模型抽象——探讨案例——建模应用”的一体式教学设计。运筹学的教学目标是帮助学生了解运筹学基本思路与研究方法,同时掌握一定的实际管理、运用方法,将决策问题的能力转变为构建数学模型的能力,并根据运筹学原理理论和相关计算机解析结果,最后做出综合性评价。通盘的考量整体教学课程安排,尤其是针对教学大纲的每个部分都要明确教学目标,切实落实实践导向的要义。

(二)优化教学内容,丰富教学方式

运筹学的分支都是置身于一个有机的知识体系之中,每个章节间都有很强关联。如果每章都单独教授完所有算法,在有限的学时内是不可能的,所以优化教学内容势在必行,对于理论教学的重要点进行筛选,精讲精练。运筹学教学模式的转变离不开新教学方式的尝试,倡导启发式教学与案例探讨结合的方式是不二选择,在案例背景的分析前提下,学生发挥主体作用,教师扮演总体组织与控制的角色可以通过Lindo工具来启发学生自主提炼问题和分析、解决问题,最后小组汇报的形式来提问和补充,以达到强化学生学习与运用的能力的目标。

(三)开设数学建模专题,构建完备考核体系

很多时候运筹学课堂练习都是规范性的问题,学生难以将现实中的问题抽象为数学模型,在数学建模方面显得有所匮乏。由此必须在相关案例探讨和教学过程中强化数学建模的训练,增设相关数学建模专题必不可少,譬如线性规划中的产品规划问题、投资组合问题、合理下料问题、人员调配问题都是很具有现实意义的研究课题,掌握数学建模的0~1变量设计法就可以游刃有余的解决上述问题。同样创新运筹学课程教学模式也亟待革新考核方式,可以将运筹学考核细化为若干部分,内容囊括教学内容的各方面,又体现出现代教学方式的创新,增设一些上机实验、数学建模实验与课题答辩的环节,并重教学质量和教学效果,真正实现运筹学课程教学模式转变。

结语

一言以蔽之,传统化的运筹学教学模式转型是大势所趋,运筹学教学探索新模式必须有效结合现代化高素质应用型人才培养的需要,紧密融合思维方式、突出与计算机实验的关联,进一步强化理论教学与实际应用的有机统一。尽管当下探究运筹学教学模式的尝试有所成效,但是仍然任重而道远。

参考文献: 

[1] 李志猛.启发式教学在运筹学课程中的应用与实践[J].高等教育研究学报,2017(4):58-59. 

[2] 张长青,刘芳亮.运筹学课程教学内容与方法改革探讨[J].牡丹江师范学院学报:自然科学版,2017. 

[3] 王吉权,王福林,夏吉庆.运筹学课程的教学改革研究[J].黑龙江教育学院学报,2016,29(8):76-78. 

篇3

关键词:运筹学 创新能力 实践教学

中图分类号:G642

文献标志码:A

文件编号:1004-4914(2013)07-227-02

引言

近年来,运筹学作为一门与众多科学实践相联系的新兴学科,在社会的各个领域取得了突飞猛进的发展,随着运筹学各分支的不断涌现,它的理论和方法在企业和行政管理、社会经济、工业生产以及各种决策领域等方面发挥着越来越重要的作用。运筹学课程是大多数工科专业的重要基础课,通过运筹学的授课,学生不仅能够学会一定的数学算法理论,更重要的是能够培养学生的数学素质,开发学生的创新意识和创新能力。因此,运筹学课程在相关专业的课程体系中占有十分特殊的地位。为此我们结合多年的教学实践和教学体会,探索提高课堂教学效果的教学改革实践,这对保证课程的教学质量,提高学生的数学应用能力和创新意识等都具有一定的现实意义。

一、学习运筹学对学生能力的培养

运筹学是研究解决实际问题的数学方法的一门应用科学{1}-{4},应用运筹学解决实际问题步骤为:(1)提出实际问题,引入决策变量;(2)构建目标函数和约束条件,通过合理假设建立数学模型;(3)模型求解;(4)寻求最优的或较优的方案。所以,应用运筹学解决实际问题的过程就是数学建模的过程。这个过程能够培养学生的应用分析能力,考验学生的洞察能力、创新能力、文字表达能力等综合素质。通过运筹学的教学,应对学生从以下几方面进行培养:

1.坚实的数学基础。运筹学的主要内容包括:线性规划、非线性规划、整数规划、目标规划和动态规划,以及对策论、决策论、排队论、贮存论和图论。学习运筹学的目的是研究最优决策方案,但是对于算法的分析需要坚实的高等数学和线性代数的基础,学生必须在大一阶段将数学的基础打好。特别是经管类等以运筹学为专业基础课的专业,他们对数学的要求相对于理工科专业要低一些,该类学生更要将与运筹学相关的数学理论学好,以便后续课程的熟练应用。

2.综合应用能力。随着数学的飞速发展,运筹学在社会生产、科学试验、生态研究、地质勘测、工程技术、参数优化、价格决策、运输规划、物资管理及经济管理等社会各领域都发挥着重要作用,当我们研究这些领域中的某些定量关系时,运筹学就成为首要的研究工具。这就需要教师在授课的同时,注意相关理论知识的扩展和运用,也可以结合章节的内容,介绍运筹学的最新发展前沿及应用,拓展学生的视野,提高学生的综合应用能力。

3.想象力和创新能力。筹课程内容既有纯数学的高度抽象性和逻辑性,又有应用的广泛性,是理论与实践的紧密结合的课程,对于一个没有统一答案和算法模式的实际问题,学生从不同的角度、用不同的方法去解决,只能依靠现有知识充分发挥创造性和想象力。这就需要学生具有丰富联想能力和查阅文献资料的能力以及从一般现象挖掘内在本质的能力,从大量的看似不相干的资料中抽象出本质的思想方法,根据实际问题进行加工处理,创造出合理的解决方法,建立一个目标函数,进而去建立一个优化决策的数学模型。

4.运用各种运筹学软件的能力。根据运筹学课程的特点,不同的章节之间关联度不是很大,解决问题的思路和方法也不同,运用的相关计算软件应用的侧重点也不同,教师不能只局限于应用Matlab或Mthematic等数学实验软件{5},应根据不同问题的求解,选择不同的实验软件:利用Lingo求解非线性规划模型;利用AutoMod、ProModel、AnyLogic、Arena等进行离散、连续或混合系统的建模和仿真;利用SPSS和TreeAge进行决策分析、风险分析和评估;利用WinQSB进行抽样分析、聚类分析、动态规划、马尔科夫过程分析、物料需求计划、网络建模、非线性规划、项目评审和关键路线法、排队网络等。从而培养学生从多角度看待问题、运用各种运筹学软件的能力。

5.团队协作能力和表达能力。运用运筹学方法解决具体问题,并不只是一个简单的计算,很多问题依靠一个人的努力是难以完成的,需要大家密切合作、集思广益,各个参与者应既有分工,又有合作。这样既可以充分利用各人知识、能力结构的不同优势互补,又可以在合作中碰出思想的火花,从不同观点的讨论中综合出最优的方案,从而取得意想不到的收获。这种相互协作的集体主义精神,是学生在未来的工作和生活中非常需要的。通过运筹学的学习,可以培养学生交流能力及团结协作的精神。

二、运筹学教学改革的实践探索

基于运筹学的特点和各专业学生的实际情况,我们结合已有的改革成果{6}-{10}提出了以下改进措施:

1.教学内容的选取要以人为本。根据不同专业类型的培养目标,对课程模块进行纵向整合。例如,对于理工科背景的数学、计算机和交通工程等专业的学生,对运筹学的各章节的内容要详讲;对于文科背景的工商管理、市场营销和财务管理等专业的学生,运筹学中理论算法比较强的章节选择略讲或不讲,如单纯形法、对偶理论、图论等。从而建立一种以学生需求为导向的授课方式,既满足不同专业培养目标的要求,又符合课程内容的科学性和实用性,同时优化了课程资源。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》中也指出:“要注重因材施教,关注学生不同特点和个性差异,推进分层教学等教学管理制度改革。”

2.采取案例式教学,加强实践环节。案例教学是一种以学生为中心对现实问题和某一特定事实进行交互式探索的过程,该方法可以有效提高学生的学习兴趣,提升分析问题和解决问题的能力。我们的具体做法是以案例教学为依托,将数学建模思想贯穿于课程教学:以实际新颖的案例提出问题,引出相应的基本理论和基本概念,然后构造出基本模型进行求解,最后以生活常见的,或者社会热点的案例进行案例分析。学生如身临其境般发现案例中存在的问题,并进行分析探讨,有利于学生对课程的理解和掌握,切实提高学生的综合实践能力。进行案例教学,要搜集大量的,具有代表性的,能够有效激发学生学习兴趣的案例。该方法要求教师掌握现代运筹学的应用前沿,并能结合实际案例进行讲解。

3.开辟第二课堂,巩固实践成果。运筹学教学只有和课外活动协调配合,才能更好地实现其素质教育功能。我们的具体做法是:邀请企业家走进课堂,为学生开拓视野;让学生走出课堂,到生产管理部门等实践基地调研和实习,实施对策分析、经济效益分析以及上机操作和求解问题等实践训练内容;鼓励学生积极参加全国大学生数学建模竞赛,将知识、能力和素质的培养于一体,更进一步提高学生运用理论解决实际问题的能力。

4.改革考试模式,确保教学效果。由于科学合理的课程考核体系具有全程性和时效性,为了引导学生从应试学习向提高素质和应用技能方向转变,必须建立多元化的考核评价体系。因此,我们采用运筹学的考核标准为:平时成绩占10%,包括课堂出勤和作业;案例分析成绩占20%;上机实验成绩占20%;期末考试成绩占50%,试题在运筹学试题库中随机抽取。这种考核方法实施以来,收到了较好的效果,全面培养和提高了学生的综合能力。

三、结语

几年的教学实践表明,上述教学改革措施取得了非常显著的成效,提高了运筹学课程教学效果。通过各环节的训练和考核,提高了学生的综合素质,真正实现学以致用的教学目的。通过教学改革实践,将教学与实践相结合,培养了学生的创新能力和创新意识,也培养了学生的参与意识、动手意识和实践的能力。

(基金项目:黑龙江科技学院教学研究项目)

注释:

{1}胡运权.运筹学教程[M].北京:清华大学出版社,2007

{2}宁宣熙.运筹学实用教程[M].北京:科学出版社,2007

{3}徐玖平等.运筹学(II类)[M].北京:科学出版社,2004

{4}韩伯棠.管理运筹学[M].北京:高等教育出版社,2000

{5}阮周生.Mallab在运筹学教学中的应用[J].科技广场,2006(7):92-93.

{6}曾小彬.试论经济管理类本科人才培养的实践教学体系[J].实验室研究与探索,2007,26(I):1-4

{7}左元斌.管理类专业运筹学课程教学改革探讨[J].盐城工学院学报(社会科学版),2007(4):90-92

{8}沈炜,文伟全.“运筹学”课程实验教学方法的探讨[J].实验室研究与探索,2009,28(8):135-137

{9}李红梅,韩逢庆,陈丰.运筹学课程教学改革思路[J].重庆工学院学报,2006,20(2):163-1

{10}胡发胜,刘桂真.国家精品课程运筹学的教学改革与实践[J].中国大学教学,2006,(7):9-10

篇4

[关键词]运筹学 软件 教学 实践

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)22-0060-03

运筹学作为一门以决策支持为目标,以定性分析与定量方法相结合,为决策者选择最优或较优决策提供理论依据的交叉学科,其理论与方法已广泛应用于人事管理、经济管理、军事科学、社会科学等领域,受到了国际范围的普遍关注与重视。我国在1998年将运筹学确定为经济、管理等专业的主干课程之一,越来越多的专业开设了运筹学课程。但由于运筹学课程特点、教学方法的不足以及经管类学生的特征,运筹学教学效果不理想,运筹学教学有待改善。笔者以自身的教学体会,发现利用运筹学软件辅助运筹学教学,可以改善运筹学教学。

一、经管类运筹学课程特点及教学中的问题

(一)经管类运筹学课程的特点

依据运筹学的理论与方法体系,以及经管类专业的特点,可以看出经管类运筹学课程有以下几个特点:

1.应用性。经济管理类专业主要培养应用型人才,面对的是现实中的实际问题,运筹学本身也是从解决实际问题引发出来并上升为一门学科体系。因此,经济管理类运筹学课程具有很强的实际应用背景。经管类专业学生在今后的现实中,会面对生产计划、运输问题、库存管理、决策方法、设备更新、项目评价与选择等问题,掌握这些问题的基本解决方法是非常必要。

2.理论性。任何一门学科都有其自身的理论体系,运筹学来源于实践,但高于实践,已经形成了相对完备的理论体系和体系结构以及完善的科学方法,如数学规划、图与网络,存储论、排队论、对策论、决策论、可靠性理论等。经济管理类运筹学课程以实际问题为背景,介绍了基本的理论体系,这些基本理论是解决实际问题的方法论。

3.综合性。现代管理强调定量分析,运筹学正是为管理提供定量分析的依据。运筹学综合应用数学、系统科学、信息技术与经济管理等学科的方法与理论,解决实际问题。运筹学的综合性体现在两个方面:一是解决问题方法的综合性,在实际问题的解决中,系统全面考虑问题的各个因素,寻求合理的数学模型,采用恰当的计算技术非常关键;二是研究内容与理论体系的综合性,现实生活的各个领域,普遍存在资源限制下的优化等问题,这些问题解决丰富了运筹学理论体系,提供了新的运筹方法。经济管理类运筹学课程从实际问题出发,介绍了运筹学方法在实际中的运用,具有较强的综合性。

(二)运筹学教学中的问题

1.重理论,轻实践。传统的经管类运筹学偏重于理论与解题技巧的讲授,忽视或者轻视实践环节。部分教师热衷于公理、定理的证明与演绎,迷恋于数学方法的精巧,注重运筹学的理论教学,在实践教学环节投入的课时较少,导致学生的学习与实践脱节,使学生对理论理解不深入,只能生硬地套用公式应考与作业,不能灵活地应用运筹学方法与理论解决实际问题。

2.教学方法单一,教学效果不理想。传统的运筹学教学采用的手段是板书,以理论推导为主,教学信息少,课堂效率低。随着多媒体教学的兴起,又过度依赖多媒体教学,教学信息量大,速度较快,教学方法还是传统的满堂灌,缺乏启发、提问、交流、实践等互动式教学,学生缺乏足够的时间消化、吸收课堂讲授内容,更不用说灵活应用相应知识解决实际问题。

3.学生缺乏学习兴趣。在经管类运筹学的教学中,学生的学习兴趣一直是一个需要关注的问题。传统的经管类运筹学教材以讲述理论为主,注重阐述完整的理论体系,需要高等数学、线性代数与概率论为基础,对学生的数学基础要求较高。而经管类专业的学生却与该要求存在明显的差距。首先,我国高等教育的大众化,以及地区教育质量的差异,导致学生基础差距较大;其次,经管类专业文理兼收,学生的数学基础差距较大。在这样的背景下,以讲解运筹学理论为主的授课方式明显脱离了实际。同时,运筹学计算量大且繁琐,运筹学方法体系多,采用理论讲解的教学方式会使相当多的学生对运筹学产生恐惧心理,面对这些形形的符号与抽象的数学公式,自然感到运筹学的学习索然无味,学习效果可想而知。

4.考核方法单一,有失公平性。目前运筹学考核方法单一,大部分是以闭卷考试的方法判定优劣,考核的内容是一些理论公式及简单的应用,缺乏实践环节与实际能力的判定,导致学生为应付考试死记硬背,扼杀创造性,有失公平性。

二、运筹学软件教学的必要性

传统的经管类运筹学教学存在许多不足,导致运筹学教学效果不理想。笔者在运筹学教学中引入软件教学,改变课堂教学方式,达到了减轻学生学习负担,激发学生学习兴趣的教学效果。

(一)加强运筹学软件教学,是经管类学科发展的要求

定量化分析是当今解决经济管理问题的主要方法,量化分析离不开信息技术与计算方法,掌握并能应用一种软件解决现实问题已经成为经管类学生的一项基本要求。在运筹学教学中,加强软件教学,有助于培养学生利用计算软件处理数据,分析和解决实际问题的能力,同时,也适应了经管类学科发展的要求。

(二)加强软件教学,可以激发学习兴趣

运筹学具有较强的理论性,计算量大且繁琐,经管类学生对这些理论性强、计算繁复的数学演绎有一种天生的厌恶心理,不愿意自学与课后复习。软件教学注重基本理论与实际背景,舍弃了繁杂的数学演绎,加强了直观性,可以克服学生的恐惧心理。软件教学暗合了当今学生对信息技术的喜好,通过课堂演示与课后练习,使学生在享受计算机技术带来的愉悦中,认识到运筹学的学习不是一件困难的事情,同时,也体会到运筹学解决实际问题的巨大潜力,激发学生对未知事物的好奇心,提升学生的学习兴趣。

(三)加强软件教学,可以减轻教学负担,提高教学效果

在运筹学教学中,注重软件教学,教师在课堂教学中可以简化或省略一些复杂的理论推导,从而节省时间与精力,专注于学生解决问题能力的培养,克服以往运筹学教学中费力不讨好的窘境;软件教学可以化繁为简,有利于学生专注于基本理论的掌握,舍弃数学理论的演绎,有更多时间与精力进行实际能力的训练,提高学习效果;此外,软件教学可以改善教学互动,加强课后实践。

(四)加强软件教学,可以改变考核方式,提升公平性

学生的天赋与特长、爱好各有千秋,单纯的闭卷考试没有考虑这些差异,对部分学生有失公平。软件教学,可以提供不同的考核方式,比如在课堂提问环节中,因为不需要复杂的数学演绎,只要了解问题的本质,建立恰当的数学模型,利用软件求解,可以通过学生演示,从而评判学生的运筹学学习状况;课后实验报告、课后具体案例报告等等都可以成为评判学生能力的依据,这就克服了片面性,从而提升了公平性。

三、运筹学软件教学应考虑的问题

要提高软件教学的质量与教学效果,在软件教学方面,笔者认为要考虑以下几个问题。

(一)选择适合的运筹学软件

运筹学软件有几十种之多,每种软件有其自身的特点与不足。比如常用的Excel、Lingo、Matlab、WinQSB等软件,Excel灵活性好,且可借助Excel的其他工具作进一步分析,但要求熟悉工作表函数;Lingo、Matlab具有运算速度快,精度高、灵活性好,适用于大规模规划问题求解,但要求会编写代码;WinQSB具有操作简便,能给出中间步骤和图形,但要求规范,灵活性差。所以,要依据专业与学生实际情况,选择运筹学教学软件。本着减轻学习负担、提高学习兴趣的目的,依据经管类学生与经管类运筹学教学要求,笔者认为选择WinQSB较为恰当,这是因为该软件教学可以再现运筹学基本理论,可以通过寓理论教学于软件教学中,同时考虑经管类学生计算机软件知识以及数学知识的实际情况,认为牺牲一些灵活性,多考虑规范性,更有利于运筹学的教与学。

(二)软件教学要兼顾理论与应用

在运筹学教学中,要充分认识到传授理论知识还是运筹学教学中的主要环节,软件教学是运筹学教学的辅助手段,不能从一个极端――只注重理论教学走向另一个极端:认为软件教学可以包打天下。在教学中,要合理安排软件教学时间,设计软件教学的时机,做到软件教学与理论教学的平衡。笔者针对不同的问题,设计不同的软件教学,比如对线性规划问题,首先提出问题,介绍软件求解方法,在软件演算过程中,归纳总结基本理论;而在图与网络问题时,首先介绍理论,然后再应用软件教学演示理论结果。对学生提问、交流时,既考虑理论部分,也对软件演示结果提问。

(三)加强课堂演示与课后练习

经管类运筹学课程出发点是培养实践能力,课堂实验是其中重要的环节。在课堂实验时,应讲清楚具体案例建模的运筹学思想、软件求解的过程、结果解释等,要求学生能演示其他类似案例,提供实验报告。除了实验课外,应在平时教学中,抽取部分教学时间,演示运筹学软件的作用。此外,由于运筹学课程知识量大,仅仅依赖课堂学习与实践,学生难以理解并吸收基本理论与方法;同时,运筹学软件的灵活应用也离不开不断的练习,因此,加强运筹学课后练习与实践,不仅可以消化理论知识,还可以提高计算机软件应用能力。

四、结语

经管类运筹学对经管类专业学生来说是一门难度极大的课程,既涉及深奥的数学理论、冗繁的演算过程,还与纷繁复杂的实际问题紧密相连,许多学生对运筹学怀有恐惧心理,缺乏学习兴趣。在运筹学教学中,引进软件教学,较好地将理论与实践结合起来。软件教学简化了理论推导,避免了冗繁的数学演算,使教师讲授理论知识时直观明了,学生学习也不是那么枯燥无味,调动了学生学习的积极性,培养了学生学习运筹学的兴趣。运筹学软件教学,优化了考核方式,提升了公平性。此外,引入运筹学软件教学,使学生在运筹学理论学习与实践应用之间搭建了一座桥梁,提高了实际问题的解决能力,提升了综合素质,真正达到了学以致用的目的。

经过近几年的软件教学实践,学生学习运筹学的积极性有所提高,改变了对运筹学的恐惧心理,学习效果有了明显提高。在软件教学中,应该注意一些基本的问题,如选择适合学生特点与课程要求的教学软件,改变传统的教学观念与教学方法,软件教学与理论教学的平衡,以培养学生问题解决能力为出发点,设计软件教学等。

总之,在运筹学教学中,引入软件教学,适应了时代与学科发展的要求,有利于教学效果的提升,软件教学不但是运筹学教学改革的突破口,也是培养学生创新思维、提升理论与实践相结合能力的一条重要途径。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 《运筹学》教材编写组.运筹学(修订版)[M].北京:清华大学出版社,1990.

[2] 胡运权.运筹学教程[M].北京:清华大学出版社,2003.

[3] 韦福雷,胡彩梅.理论与实践互动的经管类运筹学教学体系研讨[J].实验室研究与探索,2011,(2).

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关键词:经济管理专业;运筹学;教学改革

中图分类号:G423.06 文献标志码:A文章编号:1673-291X(2010)14-0229-02

课程建设是高校人才培养模式改革的重要组成部分。近年来,结合高等教育发展和经济管理类专业应用型人才培养模式的改革,黑龙江科技学院经济管理学院对校精品课运筹学的教学进行了一系列的改革,取得了显著成效。

一、课程简介

运筹学是应用分析、建模、量化的方法,对经济管理系统中的人、财、物等资源进行统筹安排,为管理者的决策提供参考依据,以实现效用的最大化。运筹学作为一门独立的新兴学科已经在国际范围内引起了广泛重视,它的理论和方法在科学管理、社会经济等方面发挥着重要作用[1]。教育部颁布的本科专业目录和专业介绍中,将运筹学课程列为经济管理类专业的主干课程。黑龙江科技学院自20世纪90年代初开设运筹学课程,在教学过程中不断探索、创新,将该课程建设成校精品课。

二、运筹学师资队伍建设

在课程建设的过程中,重视师资队伍的建设。以我校2007年教育部本科教学工作水平评估为契机,通过引进人才不断扩大课程梯队规模,使梯队成员由5人增至10人。学历结构和职称结构均得到了优化。梯队中有教授3名、副教授3名、讲师4名,博士3名、在读博士3名、硕士4名。为了加快梯队中青年教师的成长,高职称教师积极帮助青年教师提高教学质量。通过集体备课、听课、青年教师助课等形式提高整个梯队的教学水平,起到了“传、帮、带”的良好作用。此外,创造条件,为青年教师提供进修、培训、参加教学改革和学术交流的机会,为课程建设的可持续性发展奠定了坚实基础。

三、运筹学课程教学改革的实践

高等教育已经从精英教育过渡到大众教育阶段,要想适应新形势下的教育教学必须进行改革。在这样的背景下,作为一所以教学为主的全日制高等学校,黑龙江科技学院提出了应用型人才的培养模式。而对于经济管理类专业进行人才培养模式的转变尤为重要,因为“三表”学生占该类专业总人数的一半以上。本着因材施教、以学生为本的理念,我校对专业基础课程运筹学的教学进行了改革。

(一)构建理论与实践互动的教学体系

传统经管类运筹学的教学偏重于理论,而忽视了学生实践和应用能力的培养[2]。在改革过程中,构建了理论与实践互动的教学体系(如图1所示)。该体系将运筹学基础理论的讲授与案例、实验、课外实践和综合实践等环节紧密联系起来。在教学过程中理论联系实际,融知识传授、能力培养、素质教育于一体,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。学生学习积极性提高,课堂教学和实验教学效果明显提高。

(二)改革教学和考核方式

在运筹学的传统教学过程中,非常注重培养学生逻辑思维和推理的能力,因此花费很多时间在定理的推导和证明上。但是对于“三表”学生,如果仍然采用该方法,容易使学生产生畏惧心理,不利于课程教学的开展,教学效果也不理想。为此,经过近几年的探索在教学方法上进行改革,收到了良好的成效。

1.情境式教学

教授基本理论时采用情景式教学。即为相关理论问题设置实际的经济背景。课程梯队编写例题作为相关理论知识的经济背景,并将相关章节的理论知识融会贯通,在教授过程中将该经济背景以一贯之,使学生能够轻松掌握貌似抽象复杂的知识,并且印象深刻。

2.板书与多媒体教学相结合

在课程建设过程中进一步完善了CAI课件,根据解题思路和步骤设计动画,使学生能够更清晰、直观地了解所学知识。并且强调多媒体与板书相结合,对于一些复杂的公式推导和方法讲解,仍然采用板书,以便学生能够跟上教师的思路;对于一些案例、材料和计算则采用课件展示给学生,既生动又节省了时间。该方式在很大程度上提高了运筹学的教学效率和教学效果。

3.全过程考核

将传统的单一闭卷考试方式改为作业、实验考核、实验报告及笔试相结合的考试方式,全面考查学生对所学基本知识的掌握情况和应用能力。将一次期末考试决定成绩的方式改革为分阶段考核的方式,通过这些改革大大激发了学生的学习热情,使学生在学习过程中能够自觉复习,及时巩固所学知识,改正了期末突击复习的不良习惯。

(三)编写适用的教材

在吸收众家之长的基础上,根据我校学生的层次和实际需要,结合多年运筹学教学所积累的经验,主编了一本适合我校学生的运筹学教材。运筹学需要以微积分、线性代数、概率等高等数学知识作基础,该教材始终把数学的应用保持在中等水平,对知识的论述强调经济上的逻辑关系和经济内涵,避免为追求所谓的严密而对一些运筹学理论和方法进行复杂的纯数学的论证,对我校“三表”学生学习运筹学具有很强的针对性和实用性,解决了学生长期以来运筹学课程难学、运筹学教材难懂的问题。还编写了运筹学实验指导书和运筹学习题集,为学生自学创造了条件。并为学生指定了一些文献资料,满足教学的需要。

(四)积极开展网络教学和双语教学

运筹学课程已经建立了专门的网页,实现了课程上网。将该课程的教师信息、教学大纲、教学课件、参考文献、习题等内容上传到网上,可供学生浏览或下载使用,在网页中也设置了网上答疑功能,促进了教学工作的开展。

采取分层次教学的方式,积极尝试双语教学。对英语基础扎实的学生采取自愿报名的方式开设了运筹学双语班。在此基础之上进一步探索双语教学的方法和技巧,形成特色鲜明的双语教学体系。

四、运筹学课程教学改革的努力方向

虽然运筹学课程的建设已经取得了阶段性的成果,但是还有很多地方需要进一步完善。

1.保持课程教学梯队的动态平衡

在建设过程中进一步保持高水平教学梯队的动态稳定,提高学历水平。人数保持在10人左右,老中青相结合。授课教师学历均为研究生层次,且50%以上具有博士学位,副教授以上职称者达到50%。为年轻教师创造条件,提供进修、培训、参加教学改革和学术交流的机会,为课程建设的可持续性发展奠定坚实的师资储备基础。

2.教材建设

在已有的教材和教学实践的基础上,形成完善的立体化教材架构,包括教材、实验教材、案例集、习题集、多媒体课件和网络教材。教材力求立足教学实际需求,以学生为本,做到整体框架合理,原理、模型、方法、应用有机结合,思路清晰且具启发性,便于学生举一反三;基本概念准确、原理分析透彻、方法步骤清晰、可操作性强。

3.提高科研水平,以科研促教学

鼓励课程梯队教师在努力搞好教学工作的同时,积极承担科研任务,提高教师科研水平,从而不断提高教学质量和教学水平,以科研促教学,上水平,出成果。

4.课程网络建设

网络是一个非常好的平台,做好课程的网络建设将有利于运筹学作为精品课程的教学推广,扩大学生的受益面。在后续的建设过程中进一步加强网络教学环节的投入,在内容上和功能上都要有所提高。在条件允许的情况下实现网上答疑、作业的布置和上交以及网上模拟训练。添加教学录像,增加考研指导等功能。

黑龙江科技学院运筹学课程的教学活动经过十几年的发展,从原来单纯的理论教学逐渐形成以运筹学理论课程为基础,以运筹学实验为支撑完整教学体系,将学生培养为既掌握运筹学理论知识,又具有运筹学实践技能的有用人才,使运筹学的教学水平上了一个新的台阶。今后,运筹学课程的建设仍然紧跟学科发展的前沿,根据教学的实际情况,为专业建设提供基础。

参考文献:

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关键词: 高职 物流运筹学 实践教学体系

运筹学是20世纪30年代末开始发展起来的一门学科,是运用系统化的方法,通过建立数学模型,协助得出最优决策的一门学科。运筹学它主要研究经济活动和军事活动中能用数量来表达的有关运用、筹划与管理等方面的问题。根据问题的要求,建立数学模型,经过分析运算,做出合理安排,以达到更经济、更有效地配置人力、物力、财力等资源。随着物流学科的发展,运筹学理论在物流领域得到广泛应用,逐渐形成物流运筹学知识体系。物流运筹学主要侧重于运用运筹学理论知识解决物流中的实际问题。

近几年来,为了培养高质量的物流人才,高职院校物流管理专业大都开设了《物流运筹学》课程,但是由于该课程要求学习者具有一定的数学基础,大多数高职高专院校学生的数学基础比较薄弱。在这种情况下。如何采用有效的教学方法让学生在有限的时间内掌握这门课程并将理论与实践有机结合起来,解决实际问题,实现高职高专院校培养应用型技术人才的教学目的,是一个很值得探讨的问题。

一、物流运筹学课程的特点

物流运筹学是物流专业的一门重要专业基础课,其主要目的是为管理人员在决策时提供有科学依据的方案。我国出版的《管理百科全书》将运筹学定义为:“运筹学是应用分析、试验、量化的方法,对经济管理系统中人力、物力、财力等资源进行统筹安排,为决策者提供有依据的最优方案,以实现最有效的管理。”物流专业学生开设该课程目的是使学生理解和掌握管理运筹学对物流系统一些类型的优化决策问题进行定量研究的思想、技术和方法,培养学生对实际问题定量分析的能力、一定的建模能力和创新能力,同时会利用一些运筹学软件求解模型并对结果进行解释和应用。物流系统中许多问题通过一定的变化都可以归纳为某类运筹学的问题。比如库存控制问题。运筹学为解决物流系统实际问题提供了较好的技术和工具。

物流运筹学课程主要由线性规划、整数规划、动态规划、图与网络、排队论、存贮论、对策论、决策论等几个比较独立的部分构成。线性规划是将追求的目标和受到的约束条件都用线性方程表示出来;整数规划与线性规划的模型相似,但变量取值必须为整数;动态规划分析问题的时候将问题考虑成多阶段决策问题,分阶段求出最优决策;图与网络,将事务及事务之间关系用图的方法表示出来,通过图来解决一些问题;排队论则研究管理实际中一些常见的排队现象。这些内容都是运筹学中最基本的分支领域。总之,从物流系统角度出发,应用运筹学各分支理论和方法去思考和解决实际物流管理中的问题,以达到系统优化的目的是管理运筹学课程的重要特点。

二、物流运筹学教学中存在的问题

1.学生知识背景差异大。由于物流专业在我国高职中一般都是文理兼招,因此教学中学生背景知识的差异是影响教学进度和教学效果的关键原因。管理运筹学要求学生有较深的高等数学、线性代数及概率论等相关知识,但文科背景的学生在这些方面基础较差,从而导致其逻辑思维能力和理科学生相比存在较大差别,对同样问题如网络单纯行法,理科学生讲一遍就完全可以理解和接受,而文科学生需讲2遍及至3遍也不见得能理解和接受。这不仅影响了教学进度,而且教学效果很不理想。

2.教学内容不恰当。物流运筹学课程包括许多分支,而学时有限,教学不可能囊括所有分支。不同专业的学生应如何选择教材和教学内容,以满足教学需要是必须认真加以分析和选择的。目前,许多学校在物流运筹学教材和教学内容的选择上存在着一定的随意性,甚至存在着教材因人而定和教学内容因人而设的现象。

3.教学方法不合理。物流运筹学以数学为主要工具,一些理论和算法比较复杂,而且内容比较多,讲解难度较大。如果教师按部就班,平铺直叙,较少结合案例,就会让学生觉得枯燥乏味,晦涩难懂,从而丧失学习动力,影响教学效果。另外教学方法上,不能将传统的教学方法与现代多媒体技术有机结合,教学时只是机械地将所讲授的内容显示在屏幕上。由于多媒体技术所含的信息量大,学生难以很快吸收和掌握,教学效果反而不佳。

4.实践教学环节不足。物流运筹学是一门应用性很强的课程,如果教学过程中缺少实践性环节,尽管学生掌握了运筹学的建模方法,但是只会手工运算,在解决实际问题时,由于实际经济问题比较复杂,变量较多,此时再用手工运算就会一筹莫展。问题在于缺少上机实践,不能利用成熟软件求解模型,大大降低了课程应用的可操作性。

三、实践教学体系的构建

1.课堂实践。包括课堂讨论和实验课。课堂讨论是在理论教学过程中加强师生互动的有效方法。讨论的内容包括物流运筹学的基本概念、基本原理、基本方法,以及结合案例探讨物流运筹学的具体应用。将课堂讨论贯穿于教学始终,激发了学生的思考和探索。实验课中多数物流运筹学模型的思想比较容易理解,但是求解过程非常繁琐,并且许多物流运筹学问题的解题思路并不固定,存在多种解决方案,但是学生往往由于冗繁的计算而放弃验证尝试。通过开设实验课,讲授Excel软件的应用,可以解决这一问题,为学生提供一把开启创新思维的钥匙。分析问题、建立模型求解、与实际问题比较这一过程,不仅可以使学生理解实际问题是如何进行抽象、简化形成理论上的模型,明白模型中的数据与现实问题的联系与区别,更重要的是培养了学生思考和解决问题的能力。

2.课外实践。物流运筹学课程知识量大,仅靠课堂学习很难充分掌握。因此,需要布置适量的课后作业和上机练习,使学生在动手体验的过程中强化对知识的理解和把握。此外,为了深化学生对运筹思想的体验,要求学生从生活或者在企业实习中发掘素材(例如学习实践的分配、个人理财方案等),利用运筹学的方法进行分析并形成报告进行交流。

3.综合实践。综合实践是指综合应用运筹学以及相关专业知识解决问题。包括课程设计、数学建模竞赛。①课程设计以小组为单位,在教师指导下针对具体的运筹学问题开展调研、搜集数据、处理数据、分析建模、求解,经过充分讨论得出结论,最终给出最优决策方案。该过程能综合训练学生对运筹学理论和相关软件的应用,对于培养学生的创新思维、实践能力、科研技能、团队合作等素质具有显著的作用。②数学建模竞赛。全国大学生数学建模竞赛是大学生课外科技竞赛的重要项目之一。数学建模的竞赛题绝非一个数学题目那么简单,它涉及高等数学、线性代数、概率统计、运筹学等许多方面的知识。学生要想在数学建模竞赛中取得好成绩,除了具有相应的理论知识外,还要有较好的计算机软件应用能力、查阅资料能力。其主旨物流运筹学的教学目标不谋而合。通过参加竞赛,在综合运用理论知识的同时,还可以提高学生的综合素质。

四、结语

物流运筹学是物流专业一门重要的专业基础课。通过本课程的学习,学生能够掌握一种优化的方法,并为后续专业课程提供必要的理论基础。教师要把握课程的特点,以培养学生的能力为目标,根据专业要求和课时安排精心组织教学内容,通过实训教学培养学生的应用能力和创造性思维,使学生利用相关软件进行优化求解,从而强化对应用运筹学处理实际问题的认识,进一步提高教学质量。当然,对物流运筹学的教学研究是一项长期而艰巨的工作,需要在今后的教学工作中不断进行探索和改进。

参考文献:

[1]胡运权.运筹学教程[M].北京:清华大学出版社,2009.

[2]李宗泰.对经济管理类专业运筹学课程教学改革的思考[J].北京农学院学报,2007,22(2).

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(石河子大学信息科学与技术学院,新疆 石河子 832003)

【摘要】本文从运筹学教学内容出发,结合信息管理与信息系统专业特点,分析当前实验教学中存在的主要问题,根据多位老师的经验进行实验教学方式和方法的改进,以及考核方式的配套分析,希望能够促进课程教学质量的提高。

关键词 运筹学;实验教学;信息管理与信息系统

作者简介:常浩娟(1979—),女,江苏徐州人,经济学博士,石河子大学信息科学与技术学院,讲师,研究方向为信息管理与信息系统。

运筹学是将数学建模方法与工程思想和管理思想相结合,通过建模、检验和求解数学模型等定量分析方法,研究和解决管理、经济和工程技术中的实际问题,从而为决策者提供科学决策方法和量化工具的一门较为综合的学科。随着运筹学应用的广泛性逐渐增强,无论在理工类还是经济管理类专业教学中,运筹学都呈现出重要的地位。《运筹学》课程的属性决定了其教学活动既要重视运筹学的基本理论和方法,提高学生运用运筹学方法构建优化决策模型的能力,又要培养学生具备解决优化问题的实践能力。

1运筹学教学内容

《运筹学》是信息管理与信息系统及相关专业一门重要的专业基础课,是一门跨学科、多分枝、理论与实际紧密联系的课程。运筹学的分支包括线性规划、整数规划、非线性规划、目标规划、图与网络模型、存储论、排队论、对策论、排序与统筹方法、决策分析、动态规划、预测、搜索论、随机服务理论和可靠性理论等。它具有定量分析、最优性、实用性、多分支性和以计算机为工具的求解问题。其教学目标是:通过本课程的学习,培养学生的优化思想和逻辑思维能力;掌握管理过程中的相关建模、求解以及最优解或满意解的运用等优化技术;通过实验教学,培养学生的动手能力和解决实际问题的能力。

2运筹学实验教学不足之处

目前,多数专业《运筹学》课程的教学以理论教学为主,主要要求学生掌握包括线性规划、图论与网络分析、博弈论、决策分析等分枝的经典理论部分,强调要求学生掌握数学理论知识,及手动计算解题的技巧能力。实验和实践教学环节相对薄弱,不能够使学生很好的遵循学以致用的,应用运筹学的技术和方法可以解决越来越多的实际问题,诸如信息系统的设计与管理、生产计划、市场营销以及各种应急服务系统的设计与管理等问题。

我院信息管理与信息系统专业《运筹学》的实验教学普遍存在的问题主要有以下几个方面:

(1)实验教学方式单一,不能充分调动学生学习的积极性,非常不利于创新思维培养。目前运筹学实验教学模式主要以演示性和基础实验教学为主。演示性实验主要是教师介绍电子表格软件如EXCEL或者WINQSB软件中各个算法模块的基本应用方法;并且采用以验证性实验为主的基础实验法,给学生提供算法模型和实验指导,实验结果是确定和已知的,学生在实验内容与实验方法设定好的条件下做“完形填空”,机械地按照实验步骤完成实验内容。这种教学方法还是过去的填鸭式的,学生学习被动,没有什么创新的过程和内容,对部分理解能力和动手能力强的学生来说,过于简单,打击了他们的积极性,导致他们逐渐产生倦怠和厌烦。如此一来,既没有达到教学目的,也不利于提升学生的自主学习能力与创新能力。

(2)实验手段不合理,没有体现信息管理与信息系统专业的特色,同时没有充分挖掘学生的学习自主性。实验课程中采用的主要实验手段是借助EXCEL或者WINQSB软件进行模型的分析。信管专业是一个交叉学科,目前在信息科学与技术学院这个大环境中,有部分经济管理类的课程,此外计算机科学的专业知识占较大比重,对于部分学生来说EXCEL或者WINQSB软件的应用相对简单,学生的计算机专业知识没有充分发挥和利用,比如编写程序进行算法的代码实现等。

(3)实验教学考核困难,形式单一。受到目前实验教学方式和方法的限制,实验内容采取的考核方式主要是通过笔试的试卷中10-15分的实验操作方法的试题进行测试,这对于实验效果的考核完全没有代表性,并且对教学效果的考核没有什么价值和参考意义。

3对策建议

针对当前信息管理与信息系统专业《运筹学》实验教学中存在的主要问题,我们从以下几个方面进行改进:

(1)理论教学内容、方法的补充和完善。为了提高实验教学质量,理论教学在内容和方法上也要做出调整和补充。在理论课堂教学中,除了经典运筹方法和理论模型的讲解外,从实际问题出发,精选具有充分的代表性、源于实际问题的典型案例,通过案例分析过程:提出问题、找到合适的解决方法,运用方法切实解决问题,并作结论和总结等,引导学生对实际问题的分析。通过详实和完整的案例分析,让学生掌握的运筹学分析问题和处理问题的方式方法,构建从理论学习到实践应用的完整思路和框架。

(2)实验方法和手段的多样化和灵活性。采取灵活多变的实践教学方式,这里根据学生的情况,主要考虑采用两种方式,第一种是对于倾向于喜欢计算机技术的学生,注重培养使用LINDO/INGO/MATLAB或C语言等软件来解决计算问题,进行算法的代码实现和应用。利用这些软件工具,把教材上的重要算法、经典案例,通过编程加以实现,并进行实际操作训练。同时也注重鼓励学生不要拘泥于课本上的算法与思维,努力尝试新方法,开拓新思路,提高自己的创造性思维能力。第二种是对于倾向于方法应用的学生,考虑从实际问题的解决入手。在基本的运算方法和工具如WINQSB熟练掌握的情况下,结合一些实际问题进行应用,从问题的发现、分析、解决和总结等各个环节逐步展开研究,最终形成一个完整的案例分析报告。整个过程可以培养学生的团队协作能力,促进理论应用于实践,使学生更全面的掌握和运用运筹学知识。

从学科特点和学生的差异性着手,进行分类实验教学,不仅可以激发学生的学习热情和积极性,同时也可以提高学生的创新意识和思维。

(3)鼓励学生参加数学建模大赛、SRP项目或大学生创业等实践活动,给学生提供指导,提高学生实践能力。鼓励和支持学生参加校内外相关的实践活动,可以让学生更深入的掌握运筹学理论和方法。在运筹学的学习过程中,信管专业的学生根据专业知识结合我校图书馆现状,申报《基于数据包络分析(DEA)的高校图书馆绩效评价及研究》的SRP项目获得立项。项目从高校图书馆服务教学科研的角度,运用运筹学中经典的线性规划方法:数据包络分析方法(DEA)对大学图书馆投入产出情况进行评价,分析图书馆资源配置效率,对如何促进资源优化,提高资源使用效率起到积极作用。在项目的申报和执行过程中,学生的积极性和主动性很高。通过类似的活动,能够使学生综合应用多种专业知识,激发学生的学习兴趣和创造思维,同时也对学生的团队意识、协调和沟通能力起到积极作用。

(4)考核方式的完善和补充。鉴于实验方法和手段的变化,在课程考核过程中,一方面加大实验考核比重,另一方面注重过程和结果的共同考核。过程考核主要是阶段性的研究进展、质量的考评,结果考核注重内容的完整性和总体质量的评价。对于算法实现和编码的同学,主要看算法编码能否使用,参数变化的适应性和稳定性;对于应用性的报告分析类的考核,注重研究报告的完整性,可行性和有效性。综合来说,考核的目的是起到检测学生知识掌握和应用的能力,同时反馈教学效果和质量,此外也可以提高学生的综合素质,如协作精神,创新思维等。

4结语(下转第262页)

(上接第202页)《运筹学》是信息管理与信息系统专业的核心课程之一,应用范围广泛,是现代科学计算和管理学科中的基础理论和不可缺少的方法、手段与工具。运筹学作为一门用来解决实际问题的学科,在处理千差万别的各种问题时,一般有以下几个步骤:确定目标、制定方案、建立模型、制定解法,所以实验和实践环节是课程的重要组成部分,是相关理论方法能否掌握的关键,并有重要的现实意义。本文结合多位老师的教学经验,信息管理与信息系统专业的特点,以及运筹学理论和实验教学现状,分析了运筹学实验教学的不足,提出了实验教学的改革思路与改革措施,为全面提高运筹学的教学水平与教学质量提供参考。

参考文献

[1]林亮,王远清,贾贞.运筹学实验的瓶颈解读[J].黑龙江高教研究,2011(2).

[2]王翊.项目化教学在“运筹学”课程改革中的实践[J].牡丹江大学学报,2012,21(8).

[3]胡发胜,刘桂真.国家精品课程运筹学的教学改革与实践[J].中国大学教育, 2006(7).

[4]王勤.关于运筹学实验教学方法探讨[J].中国科教创新导刊,2009,26.

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关键词:Excel软件;物流运筹学;线性规划

中图分类号:G642 文献标识码:A

物流学是20世纪50年代新发展起来的一门学科。它是一门实践性很强的综合性学科,全面融合了经济科学、技术科学和管理科学的内容,揭示了采购、运输、存储、装卸搬运、包装、流通加工、信息处理、客户管理等物流各要素的内在联系。

现在普遍认为,运筹学是近代应用数学的一个分支,主要是将生产、管理等事件中出现的一些带有普遍性的运筹问题加以提炼,然后利用数学方法进行解决。前者提供模型,后者提供理论和方法。运筹学的思想在古代就已经产生了。敌我双方交战,要克敌制胜就要在了解双方情况的基础上,做出最优的对付对手的方法。

运筹学是在生产计划、库存管理、运输问题、设备更新、中心选址等活动中广泛运用数学方法解决其中所涉及的经济问题的一门学科。运筹学和物流学作为一门正式的学科都始于第二次世界大战期间,从一开始,两者就紧密的联系在了一起,相互渗透,相互交叉发展。与物流学科联系最为紧密的理论有系统论、运筹学、经济管理等。运筹学作为物流学科的理论基础之一,其作用就是提供实现物流系统优化的技术和工具,是系统理论在物流中应用的具体表现。第二次世界大战期间,各国都转向快速恢复工业和发展经济,而运筹学此时正转向经济活动的研究,因此极大地引起了研究者的兴趣,并由此进入了各个行业和部门,获得了长足的发展和广泛的应用,最终形成了一套较为完整的理论,如规划论、排队论、库存论等。但战后的物流并没有像运筹学那样引起人们的关注,直至20世纪60年代,随着科学技术的发展、管理科学的进步、生产方式和组织方式等的改变,物流才得以为管理界所关注。因此,相比运筹学的发展,物流学科的发展相对滞后。不过,运筹学在物流领域中的应用却随着物流学科的不断成熟而日益广泛,并形成一个独立的学科——物流运筹学。

物流运筹学主要是研究经济活动和军事活动能用数量来表达的有关运用、筹划与管理等方面的问题,根据问题的提出,通过数学的分析与运算,做出综合的合理安排,以便经济、有效地使用人力、物力、财力等资源。物流运筹学研究的主要问题涉及运输与配送管理、车辆管理、物料的仓储管理、需求管理、物流成本管理、电子商务环境下的物流管理及应用等。

1 引入Excel软件的必要性

从目前的发展趋势来看,现代信息技术的发展为物流管理繁荣发展提供了坚实的基础和数据支撑,根据物流管理问题产生的背景来看,存在运输问题、指派问题、排队问题,库存论等,而这些问题的产生都需要去根据实际的情况建立模型来进行求解,一般来说,以上模型的建立都是从线性规划模型中演变出来的,都是以线性规划模型为中心来进行派生,而使用Excel的规划求解的选项恰恰解决了这个问题,通过模型的建立,可以充分利用Excel强大的表格计算功能,能在工作表中直观的体现出公式,并且提供一些特殊的函数和公式,使物流管理者根据实际的情况进行选择,并且还具有自动重复计算的功能。当物流模型建立后,只需修改单元格中的数值,工作表中所有键入了与此单元格有关的公式就会被重新计算,并在相应单元格中显示出新的计算结果,这就使得决策者可以在模型中一边对代表特定参数单元格中的数值进行修改,一边观察各种变量的数值变化情况,十分直观。并使管理决策者了解并掌握复杂的运筹学模型,从而为解决实际的物流问题带来了极大的便利。

2 物流管理问题建模的一般步骤

2.1 定义企业问题和收集相关数据

针对物流企业存在的实际问题,物流管理决策者有必要在一线的物流人员的指导下完成相关物流问题的收集,而且必须花费大量的时间来进行数据的收集、处理与汇总,并对一些数据进行遴选和再加工,使其符合客观的经济发展情况和企业发展的实际需要。

2.2 构建模型(一般为数学模型)来展示问题

将理论问题转化为实际问题,用模型或者抽象化的表述,是物流管理问题解决方案的必要组成部分,如表达一些函数公式等以及图形、表格、结构图等模型,根据实际的问题建立数学模型是解决一些常见的物流管理问题的基础。物流模型的建立应符合实际的需要,切忌为了建模而建模,最后得出的模型要有理论依据,并能运用到实际当中。

2.3 根据设计好的物流管理问题开发出合适的计算机程序

设计科学合理的物流模型的优势在于它使得通过数学方法寻找问题的解决方案成为可能。这些过程往往用计算机来进行完成。因为计算过于繁复,在某些情况下,物流决策者需要编写计算机程序,这要求管理者具有很强的计算机编程能力;而在有些情况下,我们可以借助Excel的插件(Solver)来进行模型的求解,使其复杂的管理问题简单化和明晰化,使管理者能够很好地看出其中的最优决策和最优方法,从而明白易懂。

2.4 测试模型,并在必要时进行修正

在物流模型的求解过程中,管理决策者需要对其模型进行仔细的检验和测试以保证它对实际问题进行了准确而充分的表述。所有相关的因素和相互关系是否被精确地编制到模型中,模型是否符合实际的需要等等,也就是考察模型是否具有实际意义,对模型进行二次加工有的时候也是十分必要的一个环节,修正模型,使其能够根据客观的实际需要变化而变化,才能称得上一个好模型。

2.5 利用模型分析问题并提出管理建议

当进行完模型的求解后,应该根据企业的实际情况进行分析,根据计算的数据值进行汇总,并得出数据所代表的实际意义,结合客观的实际来做出最优决策,将相关建议与测试反馈给企业的高层管理者。

3 基于Excel求解物流运筹学问题探究

3.1 问题的提出

目前,运筹学在物流管理领域中应用也是十分普遍的,并且解决了许多实际问题,取得了很好的效果。以下是总结的一些运筹学在物流领域中的应用较多的3个方面。

(1)数学规划论

数学规划包括线性规划,非线性规划、整数规划、目标规划和动态规划。具体来说,线性规划可以解决物资调运、配送和人员的分配等问题;整数规划可以求解完成工作所需要的人数、机器设备台数和选址等问题;动态规划可以解决最优路径的问题、资源分配、物流调度等问题。

(2)存贮论

存贮论又称作库存论,主要是研究物资库存策略的理论,即确定合理的库存量、补货频率和一次补货量。常见的库存控制模型包括确定型的和随机型的储存模型,其中确定型的又包括不允许缺货、一次性补货、连续补货、一次性补货;允许缺货、连续补货;随机型的存储模型又分为离散型等模型。

(3)图(网络)论

自从20世纪50年代以后,图论广泛的应用于解决工程系统和管理问题,人们将复杂的问题用图与网络进行描述简化后再求解,最明显的应用就是运输问题、物流节点间的物资调运和车辆调度时运输路线的选择问题、配送中心的送货问题、逆向物流中产品的回收问题等。通过图论中的最小生成树、最短路、最大流、最小费用等知识,可以求得运输所需时间最少或者运输路线最短或费用最省的路线。

3.2 案例分析与研究

鉴于篇幅所限,在这里仅研究有关运输问题和网络规划等方面来进行举例。

(1)运输问题

运输问题属于线性规划的范畴,之所以被称为运输问题,主要是因为它的许多应用都涉及确定如何最优的方案运输货物,如何确定合理的运输线路来达到运输成本最小化。

Q公司是一家生产食品罐头的公司,它收购新鲜蔬菜并在食品罐头厂加工成罐头,然后再把这些罐头食品分销到各地,根据以下的数据,建立模型,设计出最优的运输计划,以使总成本最小。

采用Excel 软件进行计算的步骤:

第一步:定义问题与单元格,首先确定为运输问题,然后定义单元格。

第二步:输入模型部分(包括决策变量、目标函数、约束条件)。

1)确定每个决策变量所对应的单元格的位置。

2)选择某一单元格内输入目标函数的公式。

3)选一个单元格输入公式,计算每个约束条件左边的值。

4)选一个单元格输入公式,计算每个约束条件右边的值。

第三步:求最优解。

1)安装“规划求解”工具。在“当前加载宏”的复选框中选中“规划求解”, 单击“确定”按钮后返回, Excel“工具”菜单中就出现“规划求解”选项。

2)选择“工具”菜单。

3)选择“规划求解”选项。

4)在“规划求解参数”中设置参数,选择“最小值”,再输入“约束条件”。

5)“选项”中选择“线性规划”和“假定非负”,单击“求解”。

6)选择“保存”。

由图1中计算结果可知,最优的配送方案应该是:从1工厂配送20个单位和55个单位的产品分别给B和D仓库;从2工厂配送80个单位和45个单位的产品分别给A和B仓库;从3工厂配送70个单位和30个单位的产品分别给C和D仓库。该方案所需总运输成本最小, 最小值为152 535美元。

(2)网络最优化问题

网络在各种实际问题中以各种各样的形式存在。交通、电子和通讯网络深入到日常生活的方方面面,网络规划也广泛的应用于物流管理领域、运输问题,物流节点的货物的调运以及逆向物流的回收,合理运输线路的确定以及合理的运输量的确定。网络优化包括最小决策树、最大流,最短路,最小费用最大流等问题。

X配送公司有两个工厂生产产品,这些产品需要运到两个仓库里。下面是一些具体的信息,并根据以下信息设计出合理的配送计划,使得总成本最小。

在计算网络问题时,要坚持一种思想,那就是计算每个节点产生的净流量(流出量减去流入量)。

由图2中计算结果可知,最优产品配送方案应该是:从F1配送30单位和50单位的物资到W1和DC;从F2配送30单位和40单位的物资到DC和W2;配送中心DC配送30和50单位的物资到W1和W2,该方案所需总运输成本最小,最小值为110 000美元。

通过以上两个物流管理方面的案例,我们可以看出Excel在物流运筹学的教学中发挥着巨大的作用,通过建立数学的模型,运用规划求解的选项,添加约束条件和必要的条件,最后得出最优的解决方案。但其基本的思想只有一个,那就是线性规划的最优化思想,它是解决所有物流运筹学问题的主线。但必须看到该软件的局限性,那就是当模型存在有多个最优解时,Excel只能选择其中的一个结果。

参考文献:

[1] 唐永洪. 基于物流运筹学的运输优化决策问题解决方案[J]. 物流技术,2008,27(9):84—86.

[2] 李艳. 利用运筹学模型在物流企业中解决实际问题[J]. 淮南职业技术学院学报,2008,8(1):95—98.

篇9

目前,在我国的医学类高等院校中,卫生管理类的专业普遍开设了运筹学课程。该文对开设这门课程的必要性、教学中存在的问题及应对的方法提出一些想法和建议。

1 运筹学简介

马克思曾经说过:“一门科学只有成功地应用数学时,才算达到了完善的地步。”运筹学就是这样的一门学科。它是一门定量化决策科学,利用了现代数学、计算机以及其他科学的成果,来研究人类从事各种活动中处理事物的数量化规律,使有限的人、材、物、时、空、信息等资源得到充分和合理的利用,以期获得尽可能满意的经济效益和社会效益。运筹学是多学科知识的综合应用,它是以高等数学、管理学概论等先修课程为基础的,而它本身又为以后学习其它专业课程提供必要的理论方法和技术手段。因此对于各类管理专业来说,是很重要的技术基础课。目前,运筹学已应用到卫生服务的各个方面,如医疗、预防、卫生科研、卫生教育等。卫生管理专业普遍开设了运筹学课程,并已成为卫生管理专业的主要课程之一。卫生管理运筹学就是运筹学在卫生管理教学与科研实践中形成的。通过本课程的学习,学生可以掌握:线性规划;目标规划;动态规划;网络分析与网络计划;存储论;排队论;决策分析;对策论;预测技术;综合评价等内容,并学会利用运筹学的理论知识,解决管理中的实际问题。

2 教学现状

在医学院校的管理类专业中,虽然已经在逐步的开展运筹学的教学,但是教学过程中,我们发现运筹学课程的教学并不顺利,教学效果也不尽如人意,总结原因主要有以下几点。

2.1 学生学习动机不明确,积极性差

当代大学生对于自己的职业都有很明确的规划,对所学的课程能有目的、有计划的进行选择,注重一些与专业关系密切的课程。运筹学主要是通过数学的方法解决实际的问题,所以在授课的过程中,理论上的讲解必不可少,所以很多同学以为这是数学类的课程,对将来就业没有用处,因此学习的过程中积极性不高。出现这种现象是因为我国目前医院的管理中,信息的储存比较落后,很多单位不重视卫生统计工作,没有充分的数据资料为管理决策服务,卫生管理人员没有进行过专业的运筹学技术训练,应用定量的运筹方法解决医院管理问题的的实例不多,因此学生意识不到这门课程的实用性。

2.2 教学内容较难,与现实脱节

运筹学中应用到了数学的很多理论和方法,包括高等数学、线性代数、概率论等,因此要想深入的学好这门课程,需要很多的数学知识。作为医学类院校的卫生管理类专业学生,主要以文科生为主,本身数学基础就一般,大学期间学习的数学知识有限,因此在理解本门课程的一些方法时,必不可免的会存在一些困难。另外,教材中的一些实例,与医院管理中的具体问题还有一定的距离,很难体现本学科的具体作用。

2.3 教学内容枯燥,未能因材施教

目前运筹学课程的相关教材主要以理论的讲解为主,其中穿插了部分与专业相关的例子。学生在学习的过程中,对于理论的理解存在困难,所以传统意义上的讲解会使学生感觉十分枯燥,同时,教材上的实例比较简单,是关于实际问题的简单抽象与概括,与具体问题差距甚远,因此,要想直接将理论上的方法应用于实际,还存在很多的问题。

3 教学改革与实践的方法

单纯利用传统式的教学已经不能满足学生的需求,这样既浪费了学生宝贵的学习时间,也限制本学科在医院管理中的发展,因此,需要对本门课程的教学进行一些调整,具体建议如下。

3.1 优化教学内容,注重课程设计

首先要选择合适的运筹学教材。管理类专业的学生一般数学基础较弱,其学习运筹学的目的不应是理论推导及算法研究等,而应是培养实际分析问题和解决问题的能力。使学生在掌握基本理论、基本方法的基础上,能够对实际管理问题进行分析,能利用计算机对管理决策模型进行优化。而传统的教材如《运筹学教程》、《管理运筹学》等,主要注重对于基本理论知识的讲解,缺少与医学练习紧密的实例,因此,宜选择一些专门针对医学院校编著的教材,如《卫生管理运筹学》等,结合实际的医学问题,在解决问题的过程中讲授知识,学生更容易接受。

其次,还要对课堂的授课方式方法进行重新的设计,传统单项式的教学比较枯燥,学生的积极性不高,建议在授课过程中采用案例导入式教学,建立案例库,利用网络、视频、动画等诸多方法,生动的展示医院管理中存在的问题,从而引出解决问题的方法。讲授时以应用为主,理论推导为辅,计算尽量结合计算机软件实现,将实验课引入课堂,培养学生的应用能力与创新能力。在培养中,还要注意突出人才培养的针对性和适应性。鼓励学生学以致用,主动思考问题、发现问题、解决问题。

3.2 考核方法灵活多样

采用多种多样的考核方式,而不是一味的以试卷的形式结束课程。这样可以提高学生学习的积极性,培养学生解决实际问题的能力。

例如,加强启发式教学,可以分小组探讨问题,以小组的综合表现来评定。启发式教学是现代教学中的一种主要方法。在运筹学的教学中,有很多经典的案例,如线性规划中美国航空公司的收益管理模型,动态规划中的背包模型,对策论中的田忌赛马模型等。通过案例的讲解,不仅可以激发学生学习的兴趣,而且可以更好的理解所讲的内容。通过分小组讨论的方式,结合具体案例分析,让学生在自主学习的过程中,总结方法,并对这类问题进行分析、归纳,培养学生的运筹学思维,突出了学习过程的个性化,同时学生学些的主动性和参与性也得到了提高。

也可以用提交论文的形式结课,以此提高学生的科研能力。论文是理论、应用与计算机实验的结合,综合考察了学生的掌握知识的情况与应用知识的能力。学生可以自行选择一个与管理有关的课题,运用运筹学的方法去分析,将实际的问题转化成是运筹学问题,然后再利用lingo、lindo等数学软件进行运算,直至得到结果。在这一过程中,不仅能够考察学生应用运筹学基本理论解决较复杂实际问题的能力,而且也考察了学生掌握现代信息技术解决优化决策问题方法的水平。

总之,采用多样的形式进行考核,不仅可以提高学生参与学习的热情,而且有利于培养学生的实际运用能力,引导学生从应试学习向提高知识应用能力的方向转变,促进素质教育,也为以后采用定量、科学的手段管理医院打下坚实的基础。

篇10

[关键词] 应用型本科;任务驱动;活力课堂

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 01. 151

[中图分类号] G420 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2017)01- 0256- 02

0 引 言

运筹学作为一门专业基础课程,已经在全国大多数的本科院校开设,不同的院校,学生的基础及对应用性的要求有所不同,根据院校的要求及学生专业背景的不同,采用的运筹学教学方法应该是有差异的,本文在总结传统运筹学教学存在的问题的基础上,建立了任务驱动模式的应用型本科运筹学“活力课堂”模型,并对该模型结合实例进行剖析,结合笔者多年的教学经验,该模型能较大的提高学生学习的主动性、积极性,思考问题的独立性、批判性,使得教师为主导、学生为主体的学习过程充满活力,较好的激发学生学习潜能。

1 传统运筹学课堂教学中存在的问题分析

1.1 过分重视基础算法的讲解,应用性的教学没有得到重视

运筹学是一门基础建模理论及算法和实际应用并重的应用学科。而在在传统的教学过程中,片面强调了基础数理算法,使得教学内容较为枯燥,数理知识及逻辑推算,也使得很多数学知识比较薄弱的同学产生畏难情绪,上课过程中很难调动学生的积极性。

1.2 教学内容的选择不够有针对性

运筹学的一门是面向实际问题的开放性的学科,学科分成若干分支,而在实际教学中,由于学时的限制,教学内容必须在多个分支中进行选择,课堂教学内容的选择往往具有一定的盲目性和随机性,导致了教学的片面性和内容相对陈旧,对专业背景关注较少,没有将所选内容跟专业背景及专业应用相结合,不能帮助同学们将所学的基本算法及理论应用到相关的专业学科中,也就失去了运筹学实际应用性的本质。因此,如果不能帮助同学们拓展知识面,提高其在科研中的应用运筹学的理论和方法、解决实际问题的能力,更谈不上创新能力的培养。

1.3 课堂教学中,学生的参与性及互动性差

在中国传统的教学模式中,课堂教学中学生的参与性及互动性一直是被忽略的一个问题,没有充分发挥学生在课堂教学中的主体地位。而在运筹学的教学中,这个问题尤为突出。在运筹学传统的课堂教学中,教师授课的重点集中在知识点的讲解、模型的建立及算法的求解,学生大多是被动的听被动的接受,缺少主动的思考及思辨,课堂中互动环节少,对应用型问题的探讨少,学生主体的地位无法体现,课堂缺少气氛和活力。

1.4 考核方式单一

运筹学传统的教学考核方式,大多还是期末试卷考核的模式,考核的内容也大多是模型、算法的数理推到,这也给学生平时的学习重点起了一定的导向作用,学生的学习重心也不会在运筹学实际应用及创新上。这也背离了运筹学的学科特点及应用性的宗旨,不能对学生在运筹学中应该学到的系统化分析解决问题的能力得到很好的考查。

2 运筹学活力课堂模型的建立

作为一门既重视数理算法基础,又重视拓展学生视野,应用性和实践性强的开放型学科,在应用型本科的课程的课堂教学中,应更加重视后者的教学及操练,在数理算法基础够用的情况下,在教学中应加强应用性方面的课堂教学引导,将算法作为应用的一部分,融合到应用性的教学中。本文以增强学生创新思维能力的培养为目标,以养成学生思辩探究习惯为导向,建立了如下以任务驱动为导向的活力课堂模型,如图1所示,将活力课堂的模型分为三个阶段,课前、课中和课后,课前设定应用性的任务目标,围绕任务目标进行任务清单的分配,并给出相应的学习资源,使得课前的准备预习更加有效;课中围绕任务目标,通过任务驱动教学过程,学生不再是被动的听课学习,而是在任务的引领下主动的思考,激发学习的兴趣,培养学生的批判性及创新思维能力,同时,课堂中每一个任务都加入考核节点,促进课堂学习的效率;课后,查缺补漏,根据课堂掌握的情况进行任务拓展,并进行反馈评价,加强课前、课中及课后的整个过程的过程性考核。

3 实例解析

现已运筹学中的运输问题为例,对活力课堂的教学模型进行实例解析。

3.1 课前

(1)设定任务目标:根据以下给出的实际问题,建立运费最优的运输问题的模型并进行求解。

实例:某地区有三个化肥厂,记为A、B和C,其年产量分别为7万吨、8万吨和3万吨。有四个产粮区需要该种化肥,记为甲、乙、丙、丁,其化肥需求量分别为6万吨、6万吨、3万吨和3万吨,已知从各化肥厂到各个产粮区的每吨化肥运价如下表所示。

(2)指定任务清单及学习资源

围绕目标的达成,给出课前的任务。

任务一:从运输管理的背景出发,解释什么是运输,运输有哪几个要素组成;

任务二:试对以上实例建立线性规划的数学模型;

任务三:试总结该线性规划模型的特点;

任务四:查找资料(教材、参考书及数据库资源)对运筹学中的运输问题加以解释;

任务五:查找资料(教材、参考书及数据库资源),说明运输问题的算法起源。

3.2 课中

第一步,任务剖析阶段:对给定的任务目标进行剖析,解释任务目标要求,使得学生明确本次课的目标,每个同学在上课过程中围绕任务目标的达成而集中全部的注意力。

第二步,合作探究阶段:结合课前的任务清单,首先由教师和同学们共同梳理任务目标达成过程中,遇到的各种问题,并解决遇到的各种问题。

在该任务目标达成的过程中,需要解决:

(1)运筹学中运输问题的要素组成;

(2)运输问题通用数学模型的解析;

(3)运输问题的算法分析:表上作业法,并结合实例对初始解及最优解进行算法分析。

第三步,个性化指导阶段:根据每个同学对知识点及任务目标掌握程度的不同,进行小组内部讨论,提出在讲解过程中存在疑问的问题,针对普遍存在或者个别存在的问题分别进行个性化指导。

第四步,任务目标达成阶段:对课前设定的任务目标,小组讨论并进行操练,完成课前设定的任务目标。

第五步,总结点拨阶段:根据每个小组任务目标达成的情况,总结任务目标完成的过程中存在的问题,并进行点拨。

第六步,节点考核阶段:结合任务目标的完成情况进行节点考核,分课前、课中及课后三部分。如表1所示。

3.3 课后

任务安排:针对上课的内容及掌握情况进行课后任务安排和课后小组拓展训练。

反馈评价:针对每一个小组的完成情况,进行反馈评价,并记录课后部分的节点考核成绩。

3.4 课程总体考核

课程考核包括五次的阶段性节点考核,占总成绩的55%,以考核基本算法和建模为主的最终的闭卷考核,占总成绩的45%。

4 结 语

针对应用型本科学生特点,传统的教学模式存在一些弊端,运筹学活力课堂的建设在一定程度上激发学生主动学习的热情,提高了学生在课堂上思维的活跃性,随着教学实践经验的逐步积累,教学改革也应与时俱进,不断创新。

主要参考文献

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[2]刘德海.应用型人才培养模式下“运筹学”教学改革研究[J].东北财经大学学报,2011(6):35-37.

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