运筹学基本概念范文

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关键词：运筹学；课程建设；教学研究；教学方法；教学改革

中图分类号：G6420文献标识码：A文章编号：1674-120X（2016）17-0076-02收稿日期：2016-04-21

基金项目：本文系“中国传媒大学教学改革项目”（2014 No32）的研究成果。

作者简介：朱永贵（1964―），男，北京人，中国传媒大学理工学部教授，博士，研究方向：运筹学、信息处理。

运筹学主要研究系统最优化问题，从实际问题出发，应用数学理论和方法建立数学模型，然后给出求解这些数学模型的各种最优化方法[1]。运筹学主要研究的是线性最优化问题，其内容有线性规划、目标规划、整数规划、动态规划、图与网络分析、排队论、存储论、对策论、决策论和启发式方法[2]。运筹学是信息与计算科学、数学与应用数学、统计学和其他相关专业的专业基础课，其目的是培养学生综合各学科知识，利用运筹学的方法对实际问题进行定量分析和数学建模，通过本课程的学习为大学生进一步学习专业课程奠定理论基础，使其具有系统优化的思维方法和逻辑推理能力，从而全面提升大学生应用运筹学解决实际问题的能力[3]。通过对“运筹学”课程的调研和课程教学的亲身体会，发现目前“运筹学”教学过程中存在许多问题亟待解决，还有很多方面达不到“运筹学”课程的培养目标。为此我们探索和研究了“运筹学”课程教学的规律和特点，找出了解决问题的一些积极有效的方法。下面从“运筹学”课程培养目标、教学现状和存在的问题、教学改革措施、教学改革方法几个方面讨论了“运筹学”课程教学改革研究的重要性。

一、“运筹学”课程建设目标

“运筹学”课程的实际应用非常广泛，涉及很多专业知识，要求学生系统掌握运筹学的基本数学模型、基本概念、基本理论、基本算法和数据处理的基本能力。本课程建设的具体目标如下：

（1）要求学生掌握“运筹学”课程中的线性规划与单纯形法、对偶理论和灵敏度分析、运输问题的数学建模和表上作业法、目标规划的数学模型和解目标规划的单纯形方法。

（2）要求学生系统地掌握整数规划求解的分支定界法和割平面法，掌握0-1型整数规划数学模型及其求解方法，能够熟练求解指派问题。

（3）要求学生掌握动态规划方法、图与网络优化方法，系统掌握排队论、存储论、对策论、决策论的基本概念和求解方法。

（4）培养学生能够从实际问题中抽象出运筹学问题，并借助于计算机得以解决，提高学生分析和解决实际问题的能力。

（5）培养学生的创新性意识，让他们善于发现问题、分析问题和解决问题。

二、“运筹学”课程教学现状和存在的问题

1教学内容过于陈旧和教学重点不突出

在目前高等学校教学改革的大环境下，现阶段开设的“运筹学”课程教学内容偏重于经济管理专业所使用的“运筹学”，而且内容主要是线性最优化问题。线性优化问题对非线性科学不再实用。随着科学技术的发展，特别是信息科学的发展，非线性问题越来越多，与此相适应则需要非线性最优化方法去求解非线性最优化问题。只有这样才能适应高等学校的教学改革要求，才能使“运筹学”课程教学富有活力，进而实现“运筹学”的课程建设目标。

2教学手段过于单调，没有创新性

目前“运筹学”课程教学以多媒体教学授课方式进行，缺少板书教学。利用多媒体教学，仅仅显示PPT的内容，没有有针对性地对部分定理给出一些数学推导过程。学生们获得的信息非常枯燥、非常有限，讲课的速度过快，学生很难跟上主讲教师的思路与节奏，同时也没有更多的时间去独立思考，最终导致课堂教学效果比较低。比如单纯形法求解线性规划问题、表上作业法求解产销平衡运输问题、分支定界法求解整数线性规划问题，在讲解过程中过于重复，缺乏创新性的内容。

3教学内容的取舍与侧重点不明晰，主次选择不恰当

讲授“运筹学”课程的大多数教师是数学出身，不太熟悉计算机软件的使用，教学过程中偏重于理论分析与解题方法的讲解，不注重算法的实现和程序的编写，也很少安排上机实习。结果大部分学生认为“运筹学”课程比较抽象，对本课程的学习缺乏兴趣。目前“运筹学”课程中的主要教学内容有线性规划、整数规划、运输问题、目标规划和动态规划、图论与网络等，而大部分高校设置的教学课时是48学时。由于受教学课时的限制，在教学中不可能讲完所有的内容。对于不同专业、不同学科和不同类型课程的学生如何选取教学内容，以满足教学改革和教学内容创新的需求，需要我们进一步探索。

4教学方法需要更新，考核方法要科学合理

如何在本课程的教学过程中更多地激励学生去主动积极地学习课程内容，提高课堂的教学效果是值得探讨的一个重要问题。为此，我们教师要突破传统的教学理念，改变以往的教学方法，引进和学习国内外具有创新思想的教学理论和方法。对学生学习情况进行合理的考核是提高学生学习积极性的重要环节。“运筹学”课程主要培养学生创造性地分析问题、建立模型并解决问题的能力，但教学结果的考核常采用传统的闭卷笔试的模式，主要考查一些概念和定理与计算方法，致使学生死记硬背“运筹学”的理论、概念和方法，这导致多数学生考完试后就忘记所学内容，谈不上“运筹学”的实际应用能力的提高。为此，我们要对“运筹学”采取闭卷考试和上机实验环节测试的考核方法，其目的在于寻找更科学、更适合学生们的教学方法。

三、“运筹学”课程教学改革措施

1优化“运筹学”课程教学内容

不同专业的培养目标一般是不同的，不同专业的学生对“运筹学”课程知识点的需求也是不一样的。因此，我们对教学内容的选取要按照不同的专业进行取舍。选取以学生需求为导向的教学内容，这样不仅满足了不同专业学生的培养目标要求，而且还做到了因专业施教，提高了“运筹学”课程的教学效果。

2建立科学合理的“运筹学”课程体系

选择教学内容是教学过程的重要环节，在这个重要环节中，我们要注重引进新的教学内容、教学理念与教学方法，建立合理的课程体系。我们应该按照“运筹学”课程的培养目标，力求使课程内容的设置和难度的确定符合大学生的认知规律。“运筹学”应用范围广，涉及专业多，不同专业学生的知识基础千差万别，对“运筹学”的要求也有所不同。对信息与计算科学、数学与应用数学两个专业的本科生开设“运筹学”课程，要较系统地讲解“运筹学”的理论知识和应用方法，使他们掌握基本的数学规划方法，线性规划、整数规划、0-1规划的数学模型、基本概念、基本理论、基本算法和实际应用。而对于统计学专业的本科生来说，所开设的“运筹学”课程要与“经济数学实验”课程相结合，介绍经济管理和生产管理实际问题建模的案例及Matlab、Lingo等计算软件的使用和编程的技术和方法，增加实践教学过程，使学生能够解决经济领域中的现实问题，同时也为学生从事该方向的继续学习与深入研究打下基础等。

3优化“运筹学”课程教学手段

合理使用多媒体教学，多增加板书内容。例如，在讲解图解法求解线性规划问题、整数规划问题时，应该使用多媒体课件技术将目标函数的等值线在约束域中沿着梯度方向平移，恰好离开约束域时即得到线性规划问题的最优解和最优值。用单纯形法求解线性规划问题时，不断更新单纯形表的过程是一个非常烦琐的过程，所以应该使用黑板讲解单纯形法的数学思想是Gauss迭代过程，从理论上要让学生明白单纯形方法是怎么得到的。这有助于学生在上机编程实现单纯形方法求解线性规划问题。在“运筹学”课程的教学过程中，合理运用多媒体技术，将黑板板书与其结合使用，让学生及时理解、消化课堂知识，从而提高教学质量。在“运筹学”课程的教学过程中， 合理应用案例教学。案例教学模式可以通过教师引导、学生参与，培养学生的分析问题和解决问题的能力。适当加入实验教学环节，“运筹学”课程中的数学模型问题涉及的决策变量数目一般比较多，约束条件也比较复杂，从而会使问题求解的计算量增加。为此可考虑利用计算机进行实验教学，使得学生掌握基本的计算工程软件如Matlab的操作。这样不但可以减少手工计算的烦琐性，而且节约了计算时间，将更多的时间和精力应用到数学建模、结果分析等方面，进而培养和提高学生解决实际问题的能力。

四、“运筹学”课程教学改革方法

运筹学的教学内容与教学方法，要满足数学与应用数学、统计学、信息与计算科学以及非数学类专业学生的需求。要突破传统的教学方法和教学模式，不断改革、不断创新，要在“运筹学”课程实践教学过程中探索新的教学规律和教学方法，进一步修订、完善教学课件，根据本课程的教学特点采用板书与课件有机结合的方式，增加新的教学内容，全面提高教学效果。要循循善诱、因材施教，不拘泥于呆板的教学方式，从各类专业的学生基础出发，激发所有学生的学习兴趣。主讲教师要积极主动地与学生形成一个互动式教学氛围，提高课堂的教学效率。要开发“运筹学模型求解教学辅助软件”，用来帮助指导学生掌握运筹学模型的求解方法和思路。要适当吸纳国际化课程教学方法，可以以英语教材为辅助教学材料，插入一些双语教学。

在课后定期开展一些专题讲座，讲座的形式可以多种多样，可以由学生来讲，也可以由与“运筹学”课程有关的教师来讲。第一阶段可以介绍运筹学领域的发展历史和发展现状，第二阶段主要介绍“运筹学”在经济领域的企业管理、生产管理、库存管理、物流管理、科学管理工程等中的应用，第三阶段主要介绍“运筹学”领域的前沿问题和最新动态。通过系列学术讲座活动，能够让学生了解如何应用“运筹学”工具解决实际生活问题，同时可以拓宽学生的学术视野，激发学生的学习兴趣，提高学生的研究能力，激励他们利用“运筹学”知识解决实际问题，从而提高他们理论联系实际的能力。

参考文献：

[1]朱永贵“运筹学”课程建设探讨教师，2012，（11）：31―32.

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［关键词］动态规划；最优性原理；无记忆性；记忆性

在运筹学的分支体系中，动态规划因其应用的广泛性而占有十分重要的地位。但动态规划仅仅是解决某类特殊的多阶段决策问题的一种方法，不具有统一的数学模型和算法步骤[1]，而且概念多，因此学生普遍反应“动态规划真的有用但确实难学”。本文以最短路问题为案例，对动态规划相关概念、最优性原理、无记忆性等进行了阐释。

一、案例的选择

可用动态规划求解的问题很多，如最短路、资源分配、生产与存储等，而最短路问题因其空间特征明显，易于划分阶段、易于描述每阶段开始和结束时的状态，以及在每个状态之下做出的决策、每次决策产生的决策指标值等，因此，对初学者而言，最易接受和理解的例子还是最短路问题。本文以最短路问题作为引例，帮助学生们理解和掌握动态规划的相关概念及基本方程、最优性原理等。

二、相关概念的解释

动态规划相关概念繁多，从阶段、状态开始，到过程指标函数，刚接触时，不少学生感到一头雾水，十分茫然。而借助于最短路问题，将动态规划的相关概念与最短路问题中大家耳熟能详的名称相对应，则十分有助于学生对动态规划基本概念的把握。

三、最优性原理的解释教材[1]

对最优性原理作了如下表述：无论过去的决策和状态如何，对前面的决策所形成的当前状态而言，余下的决策序列必须构成最优策略，即最优策略的子策略总是最优的。

四、无记忆性与记忆性

在动态规划一章中，教师经常会提到“无记忆性”与“记忆性”两个看似完全矛盾的概念，不少学生也感到十分茫然。其实，这两个概念在动态规划中得到了完美的统一。“无记忆性”指的是可用动态规划方法求解的多阶段决策问题，在划分阶段时，状态必须满足的一个特性，也称为无后效性或马尔科夫性。其实质是：某阶段的状态一旦确定，则此后过程的演变不再受此前各状态及决策的影响。即“未来与过去无关”，当前的状态是此前历史的一个完整总结，此前的历史只能通过当前的状态去影响过程未来的演变。[1]“记性性”指的是用动态规划方法求解多阶段决策问题时（以逆序为例），为求得第K步最优子策略fk（Sk），必须先计算出从第K＋1阶段的各状态出发所对应的最优子策略fk＋1（Sk＋1），并由第K＋1步的最优子策略fk＋1（Sk＋1）去求取第K步最优子策略fk（Sk）。这些后续状态对应的最优子策略实际上构成了一张查找表（LookupTable）。[3]为更好地理解无记忆性与记忆性，仍以最短路问题为例进行说明。假设有一个可分为10个阶段的最短路问题，每阶段有10个状态可供选择。“无记忆性”指的是当游客在第k阶段处于状态Sk时，则该游客从Sk出发到终点的最短路径（K步最优子策略）只与Sk相关，而与Sk之前的状态、决策无任何关系。“记忆性”指的是当用动态规划方法求解最短路问题时，第K步最优子策略是由第K步的决策和第K＋1步的最优子策略共同决定的，而第K＋1步的最优子策略已在之前求出并存放于内存之中，这就是记忆性。动态规划的记忆性可节省大量的计算时间，但会占用较多的计算机内存，即常用的“空间换时间”策略。以上题为例，10个阶段每阶段10个状态的最短路问题，如果采用穷举法，则需要计算的路径条数（相当于动态规划中的全策略）为109条，每条路径需要进行10次加法运算；在109条路径中找出最短路径需要进行109－1次比较运算，则总的基本运算是11＊109－1次。而采用动态规划方法时，每阶段的每个状态需要进行10次加法运算和9次比较运算，则总的基本运算次数为1539次（其中加法运算810次，比较运算729次），和穷举法比较可节省大量的计算时间。从该例题的分析可知，一个多阶段决策问题之所以可采用有“记忆性”的动态规划方法求解，恰恰是因为该问题在划分阶段时，各阶段的自然特征（即状态）满足“无记忆性”。因此，我们说，“记忆性”与“无记忆性”在动态规划中得到了完美的统一。

五、结束语

经教学实践证明，在动态规划教学中以最短路为引例，有利于学生对动态规划相关概念的理解，尤其有利于学生掌握最优性原理和无记忆性、记忆性这些晦涩难懂的原理与性质，为学生学好、用好动态规划打下了良好基础。

［参考文献］

［1］胡运权.运筹学教程（第四版）［M］．北京：清华大学出版社，2012：191-232．

［2］［M］．普林斯顿大学出版社，1957：58-92．

［3］北京：人民邮电出版社，2008：744-754．

［4］《运筹学》教材编写组.运筹学（第三版）［M］．北京：清华大学出版社，2005：194-215．

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【关键词】管理运筹学 研究性教学

【中图分类号】G642.0【文献标识码】A【文章编号】1006－9682（2009）05－0041－02

运筹学是近几十年来发展起来的新兴应用学科，它广泛应用现有的科学技术知识和数学方法，解决实际中提出的管理决策问题，为决策者选择最优决策提供定量依据。运筹学的特点是应用系统的、科学的、数学的方法，通过建模、检验和求解数学模型而获得最优决策的科学。运筹学广泛应用于交通运输领域，涉及空运、水运、公路运输、铁路运输等。空运问题涉及飞行航班和机组人员服务时间安排。水运有船舶、港口装卸设备的配置和船到港后的泊位安排。公路运输除了公路货运车运营调度外，还有公路客运网络的设计和分析。铁路运输方面包括铁路编组站作业组织、列车运行调整优化、区段能力的计算等。管理运筹学课程是交通运输类专业的主干课程，也是所有专业基础课中难度较大的一门课程。该门课程对于交通运输类专业学生的培养不同于数学类专业，其主旨在于运用运筹学方法去分析和解决交通运输管理中的问题，而不是单纯学习运筹学理论本身。管理运筹学教学的目的就是要使学生掌握运筹学理论的基本思想方法，掌握各种定量模型及其求解方法，为今后运用运筹学理论解决实际交通运输管理问题打下坚实的基础。

研究性教学是在教学中以学生为中心，教师与学生的合作、学生与学生的合作，由学生主导而进行研究性学习的新的课堂教学方法。这种教学方法把学生位于教学活动的中心，是学习活动的关键角色，这有利于培养学生的创新意识和创新能力。

管理运筹学不同于纯数学课程，模型的求解并不代表问题的解决，还需要考虑许多因素，这又要求在教学中不能片面地追求学生数学能力的提高，而要培养学生解决实际问题的能力。研究性教学鼓励学生在学习过程中不拘泥于课本，不墨守成规，鼓励学生充分发挥自己的想象力和主观能动性，独立思考，大胆探索，提出自己的新观点、新思路和新方法。

一、合理安排教学内容，适当增加案例分析和课堂讨论。

运筹学是一门应用性很强的学科，然而目前管理运筹学课程的教学还停留在传统的模式上，把学生当作消极被动装填知识的对象，大量灌输现成的定义、公式及定理之类的知识，强迫学生接受和记忆相关内容，缺乏对运筹学应用、分析问题和解决问题方法的讲授。这样，学生只记住了一些基本理论、模型及其求解方法，对其背景及来龙去脉了解不多，当运用所学知识去分析和解决实际问题时，显得茫然无措、无从下手，也感觉不到管理运筹学的实际应用价值。

管理运筹学课程的教学内容一方面需要一定的数学理论支撑，另一方面又与问题背景与应用实践密切相关，这就要求课程教学中必须两方面并重，数学理论基础的内容必不可少，同时必须让学生通过学习和掌握典型问题的分析及建模的技巧，这样为进一步学习其他有关课程，并在以后的实践中灵活运用运筹学的知识和理论解决实际问题打下坚实的基础。对干交通运输类专业，学习一些基本的计算方法和原理是必要的，但是不能陷于复杂繁琐的算法之中，教学重点应该转移，“用运筹学工具解决管理决策问题”的根本思想贯穿整个教学过程，强调运筹学只是工具，解决实际问题才是目的。教学的重点内容就从数学定义、定理及其推导到分析实际问题、建立优化模型和寻找求解方法上。

管理运筹学的教学内容应考虑到学科体系的完整性，既要为学生打好理论基础，又要突出培养学生创造能力和解决实际问题的能力。做到教学内容的设置符合学生的认知规律，注重选择具有代表性的典型例题与案例，使它们能基本覆盖主要教学内容。在讲解这些经过精心选择和设计的典型例题和案例的过程中，逐步地使学生掌握运筹学基本理论方法及其应用。运筹学中很多理论方法涉及数学证明和推导，有些证明过程还比较抽象，学生感觉难度很大。但是，实际上抽象的定义、定理及证明都有着其直观形象的背景，可以通过讲解直观而简单的典型例子，减少学生对抽象逻辑的畏难情绪，同时激发学生的学习兴趣。

运筹学的分支较多，许多分支的独立性也很强，但都涉及到问题的提出、模型的建立及其求解方法等方面。因此，在课堂教学中，适当增加案例的讨论，在讨论中找出解决问题的方法，使知识得到综合运用，从而提高学生分析问题、解决问题的能力。运筹学的案例有很多，案例的选取直接影响到教学效果的好坏，所以在选择案例时，根据本专业的特点，选取启发性强、实际应用方面的典型案例。同时还要鼓励学生积极参与，引导学生搜集相关资料，围绕案例主题进行讨论。另外，运筹学博大精深，课时又有限，所以要合理安排时间，使理论部分与案例分析融会贯通，以达到能活学活用的教学效果。

二、有效地采用多种教学形式

管理运筹学既有数学类学科的特点，又有很强的实际应用背景，所以适合采取研究性教学模式，把课堂讲授、课堂讨论、案例教学及优化软件的应用等有机地结合在一起。如对运筹学基本概念的理解，就可采用课堂讨论的形式，强化学生的学习效果，激发学生的探索性。通过讨论典型案例，让学生借助所学的理论知识，分析和提出合理假设，建立模型和求解模型，然后把所建立的模型及其求解方法应用到实际问题，提高学生解决实际问题的能力。另外，还可使学生明白运筹学还有很多有待于进一步深入研究的问题，鼓励学生提出自己的观点与看法，增强他们的研究意识，使他们养成在研究问题中学习知识。

管理运筹学课程是交通运输类专业的专业基础课，重点放在理解问题的思路、建模、算法及解决实际问题上。利用抽象的数学理论，花费大量的时间来推导运筹学的定理，将管理运筹学变为“运筹数学”，不仅学生的收获不大，而且降低他们学习的兴趣和积极性。因此，在安排教学内容的时候，尽量弱化抽象的数学推导和证明过程，尽量用简单的典型例子来说明有关模型和求解方法。而且，要鼓励学生在课堂上积极思考，尽量当堂学当堂掌握，强调利用计算机进行运算，使学生能够利用运筹学的思想分析问题，利用计算机作为工具来解决问题。

课堂教学主要采取多媒体的教学方式，但应该少量结合传统的板书。板书是传统的教学方式。板书的特点是教学内容展开的节奏是根据讲授的节奏进行的，因而比较清晰。然而，运筹学解题表格多，步骤复杂，计算量大，因而板书量非常大。如果全部采用板书教学，那么花在板书上的时间占的比重就很大，课堂教学环节会因此而浪费掉许多时间，而很难保证正常教学计划的完成，更谈不上开展研究性教学。与传统的板书教学相比，多煤体课堂教学不仅有利于提高教学质量和效果，而且能加快教学速度，加深理解教材的深度。然而单纯采用多媒体教学，信息量增大，特别是对于一些重点及难点部分的问题，缺乏逐步的推导过程，节奏上比较难把握，学生往往会产生视觉上的疲劳和理解上的困难。

因此，有效的教学方式应该是将多媒体辅助教学与板书教学有机结合起来。整个教学内容体系结构包括案例分析使用多媒体教学，而对于推导性、论证性以及概念上的差别等则利用板书教学，这样，既可避免大量重复，节省时间，加快教学速度，也可使问题更清楚、生动，同时，还能使学生站在较高的层次上理解知识，把握知识的起点和层次。

三、增加课堂教学中教师与学生的互动

教学过程中缺乏教师与学生的相互沟通是运筹学乃至其它数学类课程的共性。研究性教学主张学生是学习的主体，而教师的主要任务在于引导学生发现问题、分析问题和解决问题。学生应该始终是主动的、积极的，强调理解、运用及发挥，并通过学习活动使学生的创造性思维能力得到发展。在教学过程中，要确立学生的主体地位，强调激发学生的能动作用。改变“教师教学生学”的单一传授过程，鼓励学生主动表达运筹学学习中的感受与体会，增加互动环节。将以“灌输”为主的课程教学改为以“引导”为主。相应地教师的主要精力放在有针对性的辅导和课堂设计上，引导学生在课堂上积极思考、敢于发言，形成一种研讨辩论式的课堂氛围，让学生在这样的氛围中逐步养成积极主动的学习态度和独立思考的良好习惯。鼓励学生多提问题，培养学生发现问题的能力，使学生养成学习中的“怀疑”精神和独立思考的习惯。这样，使得学生在课堂教学中始终处于积极探索的主动状态，激发学生的求知欲和创新意识。要改变那种认为学生记住了运筹学中相关概念与算法、能够把课后习题计算正确就完成了教学任务的观点，要对思维活跃、经常提出问题的学生进行表扬，形成学生竞相提出问题和提供解决问题的思路。

四、增加优化软件应用方面的教学内容

现在很多管理、数学类软件都有求解优化问题的功能模块。在实际遇到的大型优化问题，很难用人工计算和求解，但大多数都可以用计算机求解。所以，在课堂教学中有必要讲解如何用计算机求解运筹学问题。比如，在课堂教学中用实例讲解怎样用最广泛使用的办公软件Excel来求解简单的运筹学问题，怎样用CPLEX求解复杂的大规模优化问题。

根据教学的需要，可以安排若干次的上机实践课。通过上机实践课与课堂讲授的有效结合，让上机实践课紧跟理论教学课与案例教学的进度，使学生对理论讲授和案例分析得到最及时的实践，以期达到完美协调的教学效果。借助上机实践，学生可以对实际问题建立的数学模型进行运算和分析。对运筹学数学模型的表达、运算和分析能力是学生在该课程学习过程中必须要掌握的一个重要技巧。通过这样的教学安排，不仅改变了以往教学中满堂灌的弊端，使学生在掌握已学算法的基础上学会使用优化软件，还能提高研究和解决问题的速度与效率，增强学生运用理论知识进行实践应用的能力。

五、改变考核办法，注重平时环节。

传统的考核方式主要依据单一的闭卷考试，也就是通常的期末考试，整门课程的学习成绩主要凭最终两个小时的卷面成绩。对于运筹学来说，若考核理论与方法，则离不开大量费时的计算，若考核解决实际管理问题的能力，也需要大量的时间进行分析、建模和求解，期末考这种单一的考核方式，受时间所限，所出的考题就受到了很大的限制，并不能真实反映出学生对该门课程的真实把握程度。因此，贯穿于整个学习过程的有效考核方式不仅能科学地反映出学生真实的学习效果，还能在整个课程学习过程中提高学生的积极性和主动性。

为此，整个考核可以分为四个环节。每次课根据当次课堂教学内容布置课后作业，作为学生对基础理论部分各章节学习情况的衡量。案例分析可以课堂讨论，最终以案例分析报告的形式提交，讨论情况和报告质量作为评价学生分析解决实际问题能力的依据。上机实践环节，对习题和案例中建立的模型用优化软件进行求解，这一部分的完成情况评价学生的动手能力。期末考试闭卷进行，作为对基础理论的掌握和分析问题能力的综合考核。这四部分各自所占的比例，可以根据教学情况具体分配。通过这种全面的考核方法，一方面督促每个学生通过完整的学习过程全面深入地掌握该课程的基础知识与基本原理，另一方面给予学生充分展示分析问题与解决问题能力的机会，从而避免一次考试定成绩的弊端，能有效地引导学生由注重被动地接受知识转变为注重理解和创新。

总之，交通运输类专业管理运筹学教学应采取研究性教学方法，根据本专业的特点，精心设计教学内容，注重选择和讲解典型例子和案例，适当增加上机实践课等，灵活地采取多种教学形式，使学生学到更加丰富的理论知识及其应用，也使得课堂教学更加精彩和有趣。

参考文献

1 李苏北、姜英姿、张红雷.运筹学课程建设与改革实践研究［J］.大学数学，2005（5）

2 罗桂荣、原海英.运筹学教学改革与探索［J］.理工高教研究，2005（24）

3 孙喜梅、杨兆升.从交通需求看运筹学的学科建设［J］.高教研究与实践，2003（2）

4 《运筹学》教材编写.运筹学（第三版）.清华大学出版社，2005.6

5 ［加］Peter C. Bell著.管理科学（运筹学）：战略角度的审视.机械工业出版社，2000

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【关键词】运筹学；教学改革；能力培养

【基金项目】国家自然科学基金资助项目（No.11401604，11401605，11501279，11601472）河南省高校青年骨干教师资助项目（No.2015GGJS-193）；中原工学院校级教改资助项目.

运筹学始于20世纪40年代，它是一门将工程思想与管理思想相结合，以数学为主要工具，运用定性与定量相结合的方法，通过建立、分析和求解数学模型为决策者选择最优决策提供理论依据的新兴应用学科.正是由于运筹学拥有极高的应用价值，运筹学教育也得到了极大的关注与重视，我国在1998年将其确定为数学、经济、管理和计算机等专业的主干课程之一.

运筹学作为一门综合叉学科，又是一门软科学，具有很强的理论性和系统性，是连接数学知识与实际问题的桥梁，又是培养应用型创新人才的载体.因此，在教学中，既要让学生掌握运筹学的基本概念、理论与方法，又要帮助学生建立运筹学思想，培养学生的实践创新能力.然而，目前大多采用的仍是传统的教学模式，很难达到培养应用型人才的目的.为提高教学质量，运筹学课程改革势在必行.

一、运筹学教学中存在的问题

（一）忽视了教学目的与人才培养目标

运筹学融合了数学与管理科学，面向的学生涵盖了多个专业，因此，课堂教学内容要根据学生学习层次、所学专业的特点和性质做相应的调整，使其符合专业的人才培养目标.在运筹学课程教学中存在重理论、轻实际应用的倾向.在课堂上，大部分教师仍采用的是单一讲授式的教W方式，但由于课时的限制，按章节一一讲授则会过于注重定理的推导、公式的反演以及单模块化问题的解决.大量的数理讲解无法体现运筹学源于实践、归于实践的特点，学生则普遍认为这是一门纯粹的数学理论课，不知怎样应用运筹学的理论与方法去解决实际问题，只仅仅生硬套用公式去应对考试与作业，这严重违背了运筹学课程开设是为了提升学生分析解决问题能力的初衷，也与高校培养多方位发展人才的目标背道而驰.

（二）教学内容难度大，实践环节不足

运筹学涉及多个学科的分支和许多小的知识点，这些小知识点又环环相扣，而学生对于这些知识有些已经遗忘，无论哪个知识点不会应用都会导致后面的问题无法解决，这样就加大了教学的难度，也易让学生产生畏难情绪，导致恶性循环.

课堂上理论学习占用大量时间，学生主动学习机会少，师生缺乏互动，学生缺乏对问题产生背景的社会实践认识，也缺乏对实际问题给出一整套方案的能力，这均与实践环节不足有很大关系.此外，在教学中对软件的介绍也相对较少，即使涉及也是lingo、excel等相对简单的优化软件，而在科学研究中，最主流的CPLEX、OPL等很少在教学中使用，从而使运筹学研究与信息技术发展存在脱节现象，大大降低了课程的实际应用性和可操作性，成为运筹学普及与发展的障碍.

（三）教学手段不丰富

目前，运筹学课程多采用的是多媒体与板书相结合的方式，板书传递的信息量少，但若将板书内容简单地做成课件，显然传递的信息量大，但是对于一些经典算法的演算，会使学生觉得教师的节奏太快，难以及时消化所学知识，教学手段不灵活难以激发学生的兴趣，因此，如何将多媒体、板书结合起来或者引入其他的教学手段和方法成为亟待解决的问题.

（四）考核方式单一

目前运筹学的考核方式较单一，大多是由平时成绩（考勤和课后作业）和期末成绩两部分构成.期末主要考查对概念定理的理解以及算法的简单应用.这种考核方式忽视了对学生实践能力的考查，会使学生眼高手低.

二、运筹学改革的思路与措施

要想从根本上改变现行运筹学课程存在的问题，提高教学效果，可以从以下几个方面着手解决：

（一）根据教学目的优化教学内容

由于不同专业的人才培养目标不尽相同，那么对运筹学课程知识点的需求也是不同的.一方面，教师要根据所教专业学生的学习程度来合理安排教学内容.比如，对于经管类专业的学生，因有些学生高中是文科生，其数学基础较理科生稍薄弱，可弱化理论性较强内容的讲解.另一方面，教学内容的侧重也要考虑到专业特色.比如，对于人力资源管理专业，根据其就业特点，可重点讲解人员指派问题、排班问题等；对于信管专业，可强化其对相关软件如excel等的应用.这样不仅提高了教学效果，而且也最大限度地服从了不同专业的培养目标.

（二）丰富教学方式与方法

1.引入案例研讨和启发式教学方法

案例研讨可以充分发挥学生的主动性，将被动学习改为主动学习.教师在进行案例材料组织时，应该充分考虑其应用背景， 不能将案例过于简化，但也不能设置得太复杂，否则会让学生感到无所适从.要选取一些规模适中，目标相对明确，约束条件较少，富有启发性和趣味性的案例，对于较复杂的可以让学生课下研究讨论.启发式的教学方法是一种以学生为主体，教师作为引导的教学模式.教师可通过学生提前自学，设置分小组讨论以及课堂练习、课后实践环节，鼓励学生参与到教学过程中来.但在设置问题时，问题数量和难度都要适中，要让不同程度的学生都有自己的见解，而不是让一些学生在讨论时只扮演听客的角色.

在实际中，我们可将案例讨论、理论讲授、小组讨论和启发式教学方法结合起来，充分挖掘学生潜能，激发学生探索性、发现性和创造性.

2.将板书、多媒体和计算机软件有机结合，恰当进行实践教学

因运筹学课程具有“模型多、案例多、表格多、图形多、算法多、步骤多、理论推导少”的特点，所以对运筹学中的经典算法，如单纯形法、表上作业法等，最好先用板书，对一些案例材料可用多媒体教学，在学生掌握基本计算方法和步骤后对一些繁杂计算可用计算机软件现场计算，在写代码时也要加以说明.在实践教学中，可以通过开设软件实验课，让学生亲自操作，加强动手能力；让学生去企业进行一些实习，让学生感受运筹学问题的背景和应用；定期开展运筹学方面的专题讲座，通过介绍运筹学的发展历程以及运筹学的前沿动态，拓宽学生视野；鼓励学生参加各种级别的数学建模竞赛，充分利用竞赛资源，增强学生的运筹优化意识，提高学生综合素质.

三、强化软件应用，锻炼建模能力

常用的运筹学软件有很多，每种都有优缺点，可根据不同专业偏向于解决哪类问题，选择两种在此问题上有优势的软件进行重点学习；对于一些更为先进的软件，可介绍一些特别之处，便于解决特殊问题.

实践证明，数学建模对于培养学生的创新性应用能力和提高学生的整体素质起了很大的作用.运筹学课程与其紧密相连，教师在教学中要不断渗透建模思想，将建模的内容体系融入运筹学课程中.

四、创新考核方式

考试是教学活动的重要环节，是评价教学效果的重要措施.在运筹学成绩评定上，可采取2∶2∶2∶4的方式，其中，课堂考勤和课后作业、案例研讨与报告、软件学习能力考核各占20%，期末闭卷考试占40%.通过这种方式，避免学生投机取巧，既考查了学生理论知识，也考核了学生的实际应用能力.

以上是针对运筹学课程提出的几点改进建议，在实际中虽取得了一定成效，但由于各学科不断发展融合也赋予了其新的内容.因此，应该根据时代与学科发展及时调整教学方案，通过不断摸索，积累经验，逐步提高教学能力，继续探索人才培养的方法.

【参考文献】

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关键词 卫生管理运筹学 教学方法 BPT教学模式

中图分类号：G424 文献标识码：A

0 引言

素质教育是现代学校教育的主题，培养和造就一大批具有坚实的理论知识，实践技能和创新精神的高素质人才是学校教育的最终目标。运筹学是对有限资源合理配置利用的应用型学科。我国著名科学家钱学森先生曾这样来陈述运筹学：“由一支综合性的队伍，采用科学的方法，为一些涉及到有机系统（人—机）的控制系统问题提供解答，为该系统的总目标服务的学科。”它主要研究系统最优化问题，通过建立数学模型，并对其进行定量分析，求得系统运行或系统设计的最优方案，最终为管理者在做决策时提供科学的依据。卫生管理运筹学是我国中医药大学卫生事业管理专业的基础课程，对培养提高学生的创新精神，实践能力和管理水平起着至关重要的作用。本门课程的许多内容在医学和医药管理方面有着很强的应用背景。例如，在图与网络优化这一章关于图的染色问题在医药存储中有直接应用。假设一个仓库要存放种药品，，…，，要求某些药品不能相互碰撞，否则会引起化学反应使药物失效甚至爆炸。所以为了避免这种现象发生，这个仓库应分割成若干个小空间，以便把这些不能相碰的药品放在不同的空间里。试问这个仓库至少应分割成几个空间？为了解决这个问题，我们先建立一个图，其顶点集为 = {，，…，}，其中顶点对应于药品，顶点与之间有边相连，当且仅当药品和不能相碰。于是，药品存储问题就转化为图的顶点染色问题，而图的色数就对应为应至少需分割成的小空间的数目。

国内一些作者对如何上好大学的运筹学课程做了深入研究，参见文献[1-5]。

1 卫生管理运筹学教学中存在的问题

通过多年教学实践，笔者认为现行卫生管理运筹学课程教学存在着如下问题：

1.1 重理论轻实践

由于卫生管理运筹学是卫生事业管理专业的基础课程，是以数学方法作为工具为决策人员提供科学高效的意见的管理类学科，在授课过程中需要运用大量的数学理论知识和公式进行推导和演算，从而导致了在教学过程中也同于其他管理类课程，教师更多的是关注基本概念和定理的推导等理论知识的介绍，而忽视了卫生管理运筹学应用型学科的基本特点，如何培养学生利用运筹学知识去分析、解决现实生活中的实际问题的能力培养的环节，从而限制了学生实践能力、创新能力的培养和提高，不能满足现代社会对高素质复合型人才的需求。

1.2 教学方式单一

卫生管理运筹学类似于其他数学类方面课程的教学方式，以教师讲授为主，教学方式单一。虽然随着计算机的迅速发展教学手段已经由只在黑板上写的生硬方法改变为运用PPT展示，但目前的卫生管理运筹学教学过程中也只是由教师一味地灌输理论知识，没有更好地发动学生参与教学的积极性，学生的参与度不高，滋生厌学情绪，导致学生对理论知识一知半解或独立解决实际应用问题的能力欠缺，遇到解决管理中的实际问题毫无头绪的局面，无法达到预期的教学效果。

1.3 教学手段单一

卫生管理运筹学通过建立数学模型方法来解决实际问题，大量的实际问题都有其深刻的实际背景，大量数据的获得需要通过实际例子和实际测量得到。仅仅在教室里闭门造车建立的数学模型缺乏可信度，往往与实际有着较大的出入。所以必须把单一课堂变为多个课堂，从教室内走向教室外，从校内走向校外，才能够科学、准确地把握、解决实际问题。

2 BPT教学模式

考虑到卫生事业管理专业学生的知识结构的特殊性和卫生管理运筹学课程的特点，在教学过程中我们设计了使用于该专业的卫生管理运筹学课程：以能力建设为导向，以“基础知识教学、实验技能培养、综合能力训练”为抓手，以“课程建设、实践基地建设”为保障，探索和实践了大学生实践能力、创新能力“基础（Basic）、训练（Training）、综合提高（Promote）”的层次化、渐进式培养体系——BPT教学模式，探求一条卫生事业管理专业学生实践能力与创新能力培养的新路子、新模式。

2.1 构建了“基础性-提高性-创新性”层次化课堂教学体系

基础性注重“实”，着力培养学生的基础知识和基本技能。优化了卫生管理运筹学的课堂教学内容，保留了与卫生管理专业密切相关的线性规划，运输问题，整数规划，目标规划，动态规划，图与网络理论，排队理论等教学内容，结合数学实验、数学建模、数学软件等课程组建了数学实践课程教学课程群，实现课程结构体系化。以70% 的教学时数，运用先进的教学方法进行课堂教学。改革传统的教师一言堂的教学模式，采用课堂教师学生互动，师生一起讨论，充分发挥了学生主观能动性，调动学生的学习主动性与积极性。

提高性突出“专”，着力训练学生的专业技能。利用基本课堂应用问题，结合典型实际应用问题，对学生应用数学知识解决实际问题的训练。

创新性刻求“新”，着力拓展学生的创新能力。教学中刻意向学生介绍课程最新的研究动态和最新的研究方法。

2.2 开创实践教学环节的课外第二课堂教学体系

强化实践教学环节，以30% 的教学时数，依托计算机实验室，开创实践教学环节的课外第二课堂，对学生计算机应用能力进行专门的训练。指导学生用计算机进行数学模型的求解，掌握LINDO、LINGO和管理运筹学2.5等相关的软件包的使用。

引导学生参与社会实践活动，发现现实生活中有关医疗管理的应用问题，让学生运用所学知识去解决，在社会生产实践活动中接受检验，提高学生发现问题和解决问题的能力，使学生亲身感受学习管理运筹学这门课程的实践需要和社会价值，在实践中增长见识和才干、获得成就感。

2.3 项目化的综合能力训练体系

能力建设项目，在课堂教学和实践教学中，将学生3人一组，同做一个题目，同讨论一个问题，增强了学生的团队精神和团结协作能力。组织学生完成读书报告和课程论文，促进能力培养普遍化。

课外科技项目，组织学生申报校、院级大学生科技项目，参加大学生科技竞赛活动，促进能力培养多元化。

科学研究项目，组织学生参与教师的科研项目，指导学生进行毕业设计，促进能力培养个性化。

3 结束语

通过几年来的尝试，“基础（Basic）、训练（Training）、综合（Promote）”的层次化、渐进式卫生管理运筹学课程——BPT教学模式，贯通两个课堂，优化课内，强化课外，第一课堂教学夯实基础，第二课堂教学提升能力，二者良性互动，搭建大学生创新能力培养新平台。基础培训普及化、提高培训课程化、综合培训专题化，实现了以学促教、以学促专、以学促能的目的。切实培养了学生分析、解决问题的能力和创新能力，收到了良好的效果。

参考文献

[1] 范鹰，符启勋，彭慧卿.运筹学课程教学现代化研究与实践[J].天津城市建设学院学报，1999（3）：90-92.

[2] 宋德昌.对运筹学课程教学改革的几点思考[J].建材高教理论与实践，1999（4）：77-79.

[3] 黄宇林.从运筹学教学谈人才培养模式与实践[J].中国教育导刊，2005.2：76-77.

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关键词 最优化原理与方法 教材改革 实际案例

中图分类号：G643 文献标识码：A DOI：IO.16400/ki.kjdks.2017.05.018

0引言

最优化研究的是如何在有限或无限备选方案中选择一种以达到某种最优指标。它广泛应用于我们生活的各个方面，如工业、农业、商业、交通运输业、国防以及经济管理、系统工程等各个领域。我国大部分工科院校都在研究生教学中开设了“最优化原理与方法”课程，同时也将其作为重要课程来建设。从实际应用来讲，通过该课程的系统学习，使得学生既掌握了最优化的计算方法，又能掌握各种方法的来龙去脉，从而能灵活地根据实际情况，选择最有效的方法或者综合几个算法来解决问题。而从学生学习系统来讲，该课程是学生学好其它专业课程及从事科学研究的重要工具，也是一些学科专业博士研究生入学考试必考科目之一。

1最优化课程改革现状

最优化理论与方法是二十世纪五六十年代随着计算机的普及应用而发展起来的。各高校陆续编写《最优化原理与方法》教材，在本科高年级或者研究生阶段开设课程。到现在已经有半个世纪的时间了。

随着高校扩招，各个学校各科课程都在寻求改革的出路，“最优化原理与方法”课程教学改革成为大学研究生教改的重要环节之一，受到相关专业研究生导师与任课教师的普遍关注，很多院校已经结合自身特点进行改革。如张火明等在教学中提出了讲座式教学法模式。该模式强调以“学生”为主体，培养学生主动性与创造性思维。王文静等结合高师院校特点，在“最优化原理与方法”课程教学中，强化教学实践环节，在教学的同时，培养学生实践能力与创新精神，使得学生在实际教学场景中学习如何做一名合格的教师。朱婧等在“数学模型与最优化”课程教学中，设计了培养大学生创新能力的研究型教学模式，在教学内容、教学过程、课内外学习、数学软件的应用四个环节中各有侧重，一方面激发学生的学习兴趣，另一方面也培养了学生的动手能力。李顺杰根据“运筹学与最优化”课程和信息与计算专业学生特点，把最优化方法从“运筹学与最优化”课程中分离出来，作为独立的一门课程在下一个学期开设。在教学过程中，加强案例教学，充分利用学生的上机实验课。提高学生学习兴趣的同时，也锻炼了学生的动手能力。“最优化原理与方法”课程教学改革已经在各高校陆续展开，不过，大部分改革都是针对教学方法、教学内容等课堂教学进行的，对教材的改革很少见。

2《最优化原理与方法》教材的现状

教学改革的前提是教材改革，优秀教材对教学效果有着明显的促进与提高作用。因此最优化原理与方法的教材改革就显得尤为重要。

现有最优化课程教材，普遍存在着理论与实际严重脱节的现象。目前可供选择的最优化教材大体上分为两类，一类注重理论、方法，而没有算法的框图，更没有实际案例。其弊端是学生只学到一些理论知识，但不会将算法与实际问题结合起来，很难将学到的理论基础应用到科研实际中，另一类是单纯介绍某一种算法的应用，忽视其理论基础。学生参考这种教材，只能盲目套用，根本无法领会算法的精髓，更谈不上灵活运用。同时，教师要丰富课堂内容，做到理论联系实际，使理论更加生动，就要不停地在很多教材与参考资料之间艰难的选择。因此教学上急需一本将理论方法与实际案例有机结合的教材。

现有教材缺乏上机实验内容。现有教材中所采用的例题与课后习题都是可以通过简单笔算、经过几步迭代就能得到最优解的，有一些是能够求出解析解的，而没有相应的上机实验内容。简单的题目确实是教学过程所必需的，但是只有简单题目，就显得单一了，也不足以满足学生学习以及提高动手能力的需要。还会造成教学过程枯燥，学生缺乏学习兴趣，学生学习难度大的恶果。

现有教材内容一直没有更新。现有教材大部分是以线性规划与非线性规划，约束优化与非约束优化的传统理论与经典算法作为这门课程的学习内容，但仅仅学习这些传统、经典的内容，已经远远不能满足科学研究和社会实践快速发展的需要，特别是近几年智能优化算法、凸规划的理论、非光滑优化等有了较新的发展和广泛的应用，都应该在教材中介绍，起到引路的作用。

3《最优化原理与方法》教材改革内容

为方便学生直观理解一些抽象的定义、定理，激发学生的学习兴趣，提高学生的动手能力，经过几年的教学实践，我们在教材改革过程中，从教材内容、结构、例题和习题的选取四个方面进行了深入的研究。通过深入细致的理论分析，直观的几何解释、算法框图、实际例题和实验题等相关内容，做到了把抽象的描述与直观解释相结合、理论研究与实际应用相结合、夯实学生理论基础与锻炼学生动手能力相结合，把经典传统理论与近代研究成果相连接。

3.1在教材内容上

首先，教材内容以基础知识为主。经典、传统优化算法针对结构化的问题，有较为明确的问题和条件描述，有清晰的结构信息，属于确定性算法，有固定的Y构和参数，计算复杂度，有严格的收敛性。这些都是最优化算法坚实的理论基础，是研究最优化问题必不可少的，当然也是最优化教材的重要内容。

其次，加入直观几何解释与算法框图。由于经典、传统优化算法一些理论证明需要一定的数学功底，这些内容的讲述一般比较抽象、枯燥，不利于学生理解。为帮助学生理解一些基本概念和基本结论，在教材中加入一些直观的图形。一方面帮助学生理解、记忆，另一方面也能激发学生的兴趣，调动学生的学习积极性，同时还能引导学生思考，进行深入的研究。

最后，引入近代优化算法等内容。随着时代的发展，知识的更新，教材内容需要不断更新、补充。传统优化算法对于单极值问题，传统算法大部分时候已足够好，对于多极值问题很容易陷入局部最优。而对多极值问题，近十几年兴起并迅速发展的智能优化算法展现了其优于传统算法的一面。不止如此，智能优化算法也能解决一些缺乏结构信息的最优化问题。因此，可以说智能优化算法是传统算法的有益补充，是知识更新的需要。不过，目前已经有很多专门介绍智能优化算法的书籍与其他参考资料，有的甚至已经形成一门专门的课程。因此，我们只是在教材的最后简要介绍一下智能优化算法中的遗传算法和粒子群算法，作为传统优化算法的补充，近代优化算法的引领。

3.2教材结构与知识结构符合系统性、循序渐进性原则

在教材内容的编排上，按照“基本思想-基本概念-直观几何解释-主要结论-算法步骤-算法框图-算例-实际应用算例-小结-基本习题-实验题”这样的结构编排。这样的结构安排，符合由浅入深、由易到难的规律，符合学生的认知过程，更有利于学生掌握知识，学会利用所学的知识分析并解决实际问题。使学生在获得系统的最优化基本理论知识、抽象思维和逻辑思维能力训练的同时，也能对其运用数理分析的方法分析实际问题的能力进行必要的训练，使其能综合运用所学知识和具体优化算法，形成最优化数学模型并求解的能力，激发学生的学习兴趣，提高学生分析问题、解决问题能力。

3.3例题的选取

例题分为两种，一种数据简单，运算量小，但是能体现算法涉及到的每一种可能。通过这样的例题，学生可以按照算法步骤或者算法框图掌握整个算法步骤。另一种例题便是实际应用算例。这类例题只能按照算法编制程序计算，但是要求有实际来源，学生会先形成数学问题，再求解。这类例题的目的在于激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性，逐渐学会怎样利用所学的知识分析并解决实际问题。

3.4习题的选取

习题也分为基本习题和实验题两种，均有答案。基本习题可以是基本概念理解题，基本证明题，也可以是计算量偏小的计算题。学生通过基本习题的训练，掌握基础知识，理解基本概念和结论，掌握算法的基本思想。实验题主要是计算题，有实际背景，有一定的计算量，必须借助于计算机才能求解。通过实验题的训练，学生要能掌握算法精髓，对于实际问题，能熟练选择算法，并能熟练使用计算机求解。一方面巩固了基本知识，另一方面学生的动手能力、创新能力、探索问题的能力都会得到锻炼，为后续科研工作做好充分的准备。

总之，通过深入的教学研究和对最优化基本理论体系与阐述方式进行再思考，改革旧的体系，吸收先进的处理方式，反映当代最优化的发展趋势。坚持“以理论为基础，注重实践，突出实用”的原t，从工科院校的学科专业背景出发对教材进行了“再创造”，建成了基本完整的最优化课程新教材体系。

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关键词：水利工程；技术经济；管理现代化

中图分类号：F426.91 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2012）-10-0235-1

1 技术经济

1.1 讲求经济效果

不同的社会制度国家，由于生产的目的不同，经济效果的概念也不同。社会主义国家，生产和建设的根本目的是不断满足人民日益增长的物质文化需要。经济效果的概念就是产品在生产过程中，资源耗用量（包括资源占用量）与所创造的使用价值的比例关系。生产同样多的产品，资源消耗量（占用量）小，经济效果就大；反之，经济效果就小。经济效果的表述，采用技术经济评价。资源耗用量是生产实际支付的人工、材料和台班等用量，溶化于产品中，它与生产的时间因素无关。资源占用是指生产时占用的资源量（如机具设备等），它与时间因素有直接关系。

1.2 技术经济效果评价

技术经济效果评价是对工程建设中所采用的各种技术措施、技术方案的经济效果进行计算、比较、分析和评价，为选优提供依据。社会主义所讲经济效果的实质，是用尽可能少的劳动消耗，取得尽可能多的适合社会主义需要的使用价值，以便更好的满足整个社会不断增长的物质和文化生活的需要。原则是：力求技术先进和经济合理。一定的技术总是在一定的经济基础上发展起来的，而技术的发展又推动生产力和整个经济的发展。任何技术革新、技术措施的实施，离不开经济条件，经济的发展，必须依靠技术的进步；不仅要计算直接的经济效果，还要考虑相关投资的经济效果和整个国民经济的经济效果；既要计算目前的经济效果，又要考虑长远的经济效果。

1.3 技术经济评价指标体系

由于经济现象的复杂性，对工程技术经济效果的评价，如果只用个别指标或仅几个指标衡量，往往达不到全面、准确评价的目的。需要一套通过科学的分类，又是相互之间形成有机联系的整体指标体系，既包括技术指标，又包括经济指标，才能全面衡量工程合理性和科学性。它是综合分析、全面衡量工程的重要手段。

技术经济体系应能全面地反映工程建设的主要特征，又要避免过于繁琐，而是简易可行。指标体系中按其重要程度，可分为主要指标和辅助指标；按其表现形式，可分为货币指标和实物指标。也有建议：水利水电工程的指标体系分类为分析指标、主体指标和目的指标的指标体系。分析指标为技术经济指标的基础，主体指标为反映经济效果大小的指标，目的指标为满足社会需要程度的指标。这些指标用各个不同的具体指标，或由各个不同具体指标组成的指标组来表示各个方面。

1.4 价值工程

价值工程是计算、分析和评价产品技术经济效果的一种科学方法。是以最低的总成本可靠地实现产品或作业的必要功能，着重于功能分析的有组织的活动。总成本指产品从设计、生产、施工到使用期间的全部成本费。价值工程的原理包含三个基本概念：即价值、功能和成本。价值，是以功能和现实这一功能所花费的成本的关系确定，当功能一定时，成本愈低，产品价值愈高。当成本一定时，功能愈高，价值愈大。

2 施工管理现代化

管理问题涉及生产力的合理组织、利用和发展，还涉及生产关系和上层建筑的合理调整与改革。因此，管理是一个范围广泛的问题。管理现代化的内容有：

2.1 管理思想的现代化

根据社会主义的经济观，明确水利水电工程建设的任务和功能，借鉴国外管理科学的理论，确立符合我国客观实际的现代化管理思想。讲求经济效果，讲求效率。

2.2 管理体制的现代化

管理体制是指管理组织和管理制度。全面推行社会主义的责任制，大力精简各级经济行政机构，力求提高工作效率。

2.3 管理方法的现代化

一方面在于应用科学管理的方法，另方面在于运用管理科学的技术。科学管理的方法：首先研究劳动效率，叫“工作研究”。在现有的设备条件下对生产程序、操作方法进行科学分析找出最经济、最有效的程序和操作方法，使工程施工工作效率和资源利用达到最佳效果。其次，关于成本管理叫“价值工程”或“价值分析”。从现有产品出发，用分析价值（如工程成本）的方法，以最低的成本达到产品应有的功能。再次，质量管理，由统计质量管理方法来防止废品和保证质量，五十年代后，逐步发展了“全面质量管理”。管理科学的技术：现代管理科学的特点，就是管理已经从定性的描述发展到定量的预测，“运筹学”是现代管理科学最重要的理论基础。运筹学因所服务的对象不同而分成许多分支，其中比较重要的如“规划论”、“对策论”、“质量控制”、“排队论”以及统筹方法、优选法等。系统工程是从整体出发，计算出最好的方案，从而组织和安排人力、财力、设备、物资，以达到最合理、最经济、最有效地完成任务。

2.4 管理技术和手段的现代化

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Abstract： To improve the reliability of aviation equipment， equipment personnel add spare parts for each type of attachment. Calculation shows that reasonable arrangements for the number of spare parts by dynamic programming improve equipment reliability effectively， and the modification cost is reduced to the minimum.

关键词： 装备可靠性；动态规划；加改装

Key words： equipment reliability；dynamic programming；modification

中图分类号：O221.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）29-0076-03

0 引言

动态规划是一种数学方法，属于运筹学的一个分支，其目的是使多阶段决策过程最优化。动态规划的方法广泛应用于经济管理、工程技术、生产调度、最优控制和工农业生产及军事等方面。动态规划是一种重要的决策方法，可以用来解决装载和排序、最短路线、最优路径、设备更新、资源分配、库存管理、生产过程最优控制等问题。许多问题常常用线性规划或非线性规划来解决，但仍不如用动态规划更行之有效。

装备的可靠性既是确定维修需求的依据，又是维修工作的归宿，维修工作必须围绕可靠性的需求来做，一切维修活动，归根到底都是为了保持、恢复、提高装备的可靠性[1]。制定在一定的经济范围内保障装备的可靠性最高的装备改装方案，用动态规划来解决有效很多。

1 动态规划的方法介绍

1.1 动态规划的基本思想 动态规划的核心是最优化原理，具有如下性质：无论过去的状态和决策如何，对前面一系列决策所形成的目前状态而言，余下的决策必须构成最优策略[2]。运用该原理，就可以将多阶段决策问题的求解过程看作一个连续的递推过程，由后向前逐步推算，求解问题时，各状态前面的状态和策略，对后面的子问题来说，只不过相当于其初始条件，并不影响后面的最优决策[3]。

1.2 动态规划的基本概念

①阶段。阶段是指为了便于按一定的次序去求解，而把问题的过程恰当地分为若干个相互联系的阶段，人们常用符号k表示阶段变量，阶段变量指描述阶段的变量。

②状态。状态表示每个阶段开始所处的自然状况或客观条件，它描述了研究问题过程的状况。描述过程状态的变量称为状态变量，常用sk表示第k阶段的状态变量。

③决策。决策表示当过程处于某一阶段的某个状态时，可以作出不同的决定，从而确定下一阶段的状态，这种决定称为决策。常用uk（sk）表示第k阶段当状态处于sk时的决策变量，它是状态变量的函数。在实际问题中，决策变量的取值往往限制在某一范围内，此范围称为允许决策集合，常用Dk（sk）表示第k阶段从状态sk出发的允许决策集合，显然有uk（sk）∈Dk（sk）。

④策略。策略是一个按顺序排列的决策组成的集合。由过程的第k阶段开始到终止状态为止的过程，称为问题的k子过程。由每段的决策按顺序排列组成的决策函数序列{uk（sk），…，un（sn）}称为k子过程策略，简称子策略，记为

pk，n（sk），即pk，n（sk）={uk（sk），uk+1（sk+1），…，un（sn）}

⑤状态转移方程。状态转移方程是确定过程由一个状态转移到另一个状态的演变过程。若给定第k阶段状态变量sk的值，如果该段的决策变量uk一经确定，第k+1阶段的状态变量sk+1的值也就完全确定。即sk+1的值随sk和uk的值变化而变化，这种对应关系可以记为

sk+1=Tk（sk，uk）

上式称为状态转移方程，Tk称为状态转移函数[4]。

⑥指标函数和最优值函数。指标函数是用来衡量所实现过程优劣的一种数量指标，它是定义在全过程和所有后部子过程上确定的数量函数，常用Vk，n表示[5]，即

Vk，n=Vk，n（sk，uk，sk+1，…，sn+1），k=1，2，…，n

对于要构成动态规划模型的指标函数，Vk，n可以表示为sk、uk、Vk+1，n的函数，满足以下递推关系Vk，n（sk，uk，sk+1，…，sn+1）=？准k[sk，uk，Vk+1，n（sk+1，…，sn+1）]

常见的指标函数有如下两种：

1）过程和它的任一子过程的指标是它所包含的各阶段的指标的和，即

Vk，n（sk，uk，sk+1，…，sn+1）=■vj（sj，uj）

其中vj（sj，uj）表示第j阶段的阶段指标[6]，则上式又可以记为

Vk，n（sk，uk，sk+1，…，sn+1）=vk（sk，uk）+Vk+1，n（sk+1，uk+1，…，sn+1）

2）过程和它的任一子过程的指标是它所包含的各阶段的指标的乘积[7]，即

Vk，n（sk，uk，sk+1，…，sn+1）=■vj（sj，uj）

这时就可写成

Vk，n（sk，uk，sk+1，…，sn+1）=vk（sk，uk）Vk+1，n（sk+1，uk+1，…，sn+1）

指标函数的最优值，称为最优值函数，记为fk（sk）[8]。它表示从第k阶段的状态开始到第n阶段的终止状态的过程，采用最优策略所得到的指标函数值，记

fk（sk）=■Vk，n（sk，uk，…，sn+1）

其中“opt”可根据题意取min或max[9]。

1.3 动态规划的基本方程 设指标函数是取各阶段指标的乘积的形式，那么动态规划的基本方程为

fk（sk）=■[vk（sk，uk）×fk+1（sk+1）]

k=n，n-1，…，1

边界条件为fn+1（sn+1）=1[10]。

其中n表示计划的阶段总数，k表示阶段变量，fk+1（sk+1）表示从第k+1阶段到第n阶段采取最优策略所得到的指标函数值[11]，vk（sk，uk）表示第k阶段的阶段指标，fk（sk）表示从第k阶段到第n阶段采取最优策略得到的指标函数值，“opt”在装备更新问题中取max[12]。

2 实例求解

某航空装备由3型部附件D1、D2、D3（每型各1个）构成，3型部附件间的可靠关系为串联关系，即有一型部附件出现故障该型装备即出现故障，无法正常使用。3型部附件使用到时间t的可靠度Ri（t）（i=1，2，3）分别为0.6、0.7、0.5。为提高该型装备的可靠性，拟对其进行加改装，每型部附件加装备用部附件（同型部附件间构成并联关系）。受重量、加改装空间等的制约，每一型部附件最多只能加装3个备用部附件，3型部附件的单个加改装费用Ci（i=1，2，3）分别为15万元、30万元、25万元。现要求加改装总费用不超过120万元，试制定加改装方案，使得该型装备使用到时间t的可靠度最高。

根据题意，本问题为一个3阶段的决策问题。设阶段k=1，2，3，每个阶段解决一个部附件应加装备用部附件的数量；状态变量sk表示第k阶段可以使用的改装经费；决策变量uk表示第k阶段加装的备用部附件数量。状态转移方程为sk+1=sk-ukck

允许决策集合为Dk（sk）={uk|0？燮uk？燮（sk/ck），uk为整数}

指标函数为vk（sk，uk）=1-（1-Rk）■

递归方程为fN+1（sN+1）=1fk（sk）=■{vk（sk，uk）×fk+1（sk+1）}

下面用顺序法求解。

①当k=1时，s1=120。

f1（120）=■{（1-（1-0.6）■）×f2（120-15u1）}

=max{0.6f2（120），0.84f2（105），0.936f2（90），

0.9744f2（75）}

②当k=2时，s2=120，105，90，75。

f2（120）=■{（1-（1-0.7）■）×f3（120-30u2）}

=max{0.7f3（120），0.91f3（90），0.973f3（60），0.9919f3（30）}

f2（105）=■{（1-（1-0.7）■）×f3（105-30u2）}

=max{0.7f3（105），0.91f3（75），0.973f3（45），0.9919f3（15）}

f2（90）=■{（1-（1-0.7）■）×f3（90-30u2）}

=max{0.7f3（90），0.91f3（60），0.973f3（30），0.9744f3（0）}

f2（75）=■{（1-（1-0.7）■）×f3（75-30u2）}=max{0.7f3（45），0.91f3（15）}

③当k=3时，s3=120，105，90，75，60，45，30，15，0。

f3（120）=■{（1-（1-0.5）■）}=0.9375

同理解得

f3（105）=f3（90）=f3（75）=0.9375

f3（60）=0.875，f3（45）=f3（30）=0.75

f3（15）=f3（0）=0.5

反推回去，解得

f2（120）=0.91f3（90）=0.853125

f2（105）=0.91f3（75）=0.853125

f2（90）=0.91f3（60）=0.79625

f2（75）=0.7f3（45）=0.525

进而解得f1（120）=0.936f2（90）=0.74529

从而求得u1=2，u2=1，u3=2，即加装2个D1型备用部附件、1个D2型备用部附件、2个D3型备用部附件。该型航空装备加改装总费用为110万元，使用到时间t的可靠度为0.74529。

3 应用分析

①假设航空装备技术人员依经验决定加装D1型备用部附件2个、D2型部附件1个、D3型部附件3个。则该型航空装备加改装总费用为135万元，使用到时间t的可靠度为0.798525。显然，与动态规划计算出来的结果相比，可靠度并没有显著增加，总费用却超出预算很多。

②假设加装D1型备用部附件1个、D2型部附件1个、D3型部附件2个。则该型航空装备加改装总费用为95万元，使用到时间t的可靠度为0.66885。可见，与动态规划的方法相比，费用虽然在预算之内，但可靠度却明显下降。

综上，制定在一定经济范围内的提高装备可靠性的加改装方案，运用动态规划来解决既可以有效提高装备可靠性，又可以将费用降低到最小。

4 结束语

维修实践表明，高可靠性和高维修性的航空装备，既可以延长使用寿命，又可以减少维修项目和维修次数，这是从根本上降低维修费用的有效办法。另外，增加零部件特别是贵重件的可修复性，即在维修性设计时，使其具有可调整、可矫正、可局部拆换等性能，这样既能节约维修费用，又便于战时修复，提高航空装备作战效能。动态规划为决策者提供了每个零部件的备用件加装策略，综合考虑了装备的可靠性和经济性，使得总效益最大化。

参考文献：

[1]赵经成，祝华远，王文秀.航空装备技术保障运筹分析[M].北京：国防工业出版社，2010，6.

[2]张丽叶.装备更新经济性分析[J].装备学院学报，2012，23（5）.

[3]Wayne L. Winston. Operations research[M].北京：清华大学出版社，2011.

[4]李维铮，甘应爱，田丰.运筹学[M].北京：清华大学出版社，2005.

[5]傅清祥，王晓东编著.算法与数据结构[M].北京：电子工业出版社，1998.

[6]Dreyfus S E， Law A M. The art and theory of Dynamic Programming[M]. Academic Press， 1977.

[7]马仲蕃，魏权龄，赖炎连.数学规划讲义[M].北京：中国人民大学出版社，1981.

[8]俞玉森主编.数学规划的原理和方法[M].武汉：华中工学院出版社，1985.

[9]王晓迪.高等学校教育装备管理决策支持研究.[EB/OL].中国知网，2011-12-01.

[10]沈贵林.基于动态规划的物流装备更新决策方法[J].2006，29（12）.

篇9

关键词：民航；安全管理；教学改革；学历教育；职业教育

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）05-0272-02

一、引言

“安全”是民航业永恒的主题，自从1903年人类第一次试飞成功，至今一百多年的时间里，民航业的人们一直关注于安全管理方面的工作。2000年FAA（Federal Aviation Administration，（美国）联邦航空局）了《Safety Management System》，同年Eurocontrol （European Organization for the Safety of Air Navigation，欧洲航行安全组织）针对ATS（Air Traffic Service，空中交通服务）提出了系统性安全管理要求，2001年又针对ATMS（Air Traffic Management System，空中交通管理系统）提出了安全风险管理要求。ICAO（International Civil Aviation Organization，国际民航组织）从2006年至2013年间连续三次颁布了不断改进和完善的Doc 9859《Safety Management Manual》，要求各成员国在此原则指导下全行业范围内开展民航安全管理工作。在此背景下，《民航安全管理》课程应运而生。该课程的传统教学模式是以教师讲授为主，学生被动接受，走上工作岗位后需要依赖对课程知识点的理解处理碰到的实际问题。学生反映课程教学枯燥，没有兴趣，应付考试；走上工作岗位后，发现理论知识与实践脱节，很难达到该行业领域对学生能力的要求。本文结合课程本身的特点和存在的问题，在深化培养方案、拓宽基础知识、加强能力培养、重视行业应用、改革考试方式等环节进行有益的探讨和尝试。

二、深化培养方案

《民航安全管理》作为本科专业基础课程，按照联合国教科文组织《国际教育标准分类法》中高等教育的划分，应满足5A2培养类型，即培养从事先导性的基础研究的学术研究型人才，课程的培养目标、课程体系以及教学内容等一系列重要问题都需要符合本科生培养大纲的标准，使得毕业生满足民航业关于应用型高级专门人才的需要。交通运输规划与管理专业主要为民航业培养空管、情报、签派方向的专门人才。学生未来步入工作岗位后，其工作活动均是确保飞行安全的核心环节。因此，民航局对三个方向的培养均非常重视，详细规定了各类人才的培养标准。中国民用航空规章WM-TM-2012-003《民用航空空中交通管制和情报基础专业培训大纲》和CCAR-65《民用航空飞行签派员执照管理规则》规定了空中交通管制基础专业、航空情报基础专业以及签派员的培养标准，对“安全管理”知识的培养内容均做了详细具体的要求。可见《民航安全管理》课程的教学，不但要满足高等教育的有关要求，还必须满足民航局的法律规章，具有学历教育和职业教育相结合的鲜明特点。为此，本课程按照图1的流程科学地设置教学大纲和教学计划。

Step1：首先授课教师根据相关文件和对该课程的理解程度，初步制定教学纲要和教学计划；

Step2：成立由管理局、空管局、航空公司、机场等单位相关行业专家组，对《民航安全管理》课程的教学纲要进行评审，明确培养目标和知识体系，形成具体的知识点；

Step3：授课教师根据Setp2的评审结果确定《民航安全管理》课程的内容与学时分配，修订教学计划；

Step4：将《民航安全管理》课程优化后的培养方案交由高等教育专家或部门审批。

通过上述四个方面的工作，使得该课程的培养方案满足：

1.符合本科生培养大纲，符合学术研究理论深度；

2.符合局方培训和管理要求，提高学生能力。

三、拓宽、扎实民航安全管理的理论知识

课程的第一部分为安全管理基本原理，着重讲述基本概念、安全管理战略、危险源识别和风险管理以及安全管理的责任方等内容。在授课过程中讲解知识点原理时，阐释其内涵固然重要，更需要学生对外延扩展的理解。以基本概念――“安全”为例。安全在人们的潜意识中是至高无上的。因为这种想法认可了生命无上崇高的价值，不论从社会上、伦理上还是道德上来说，都是无懈可击的。但是每个民航组织作为商业运营单位，从来都是以盈利作为核心目标，安全只是其核心组成程序。因此安全概念指出“控制在可接受的水平范围内”，并不需要绝对控制，阐释概念，扩展外延，纠正原有观念中“安全第一”的错误理解。

四、加强学生理论知识的实际运用能力培养

《民航安全管理》课程的第二部分是安全管理方法，主要讲述危险源识别方法和风险评估方法，分为定性分析和定量分析两种。定性分析方法包括头脑风暴法、专家调查法、HAZOP（Hazard and operability studies，危险与可操作性分析）；定量分析方法包括Reich模型、事件模型、故障树模型、事件树模型、层次分析模型、模糊数学、蒙特卡洛模拟等7种安全评估常用方法。授课过程中，重点讲解每个模型原理、使用特点和适用情况等知识点，同时给出应用案例，以及一些常用的软件工具，拓展外延，同时夯实基础，做到论文第二部分的要求。授课方式需要借助先进的多媒体教学手段，将深奥的理论视觉化，在教师深入浅出的讲解之下，有利于学生对理论知识的掌握，有效地化解教学中的重点和难点，提高教学效率，增强教学效果。授课教师首先将授课班级分成若干讨论小组，针对指定民航领域曾经发生的不安全事件，在了解发生背景的基础上，基于课程第一部分理论基础中事故和事故征候分析原理，按照风险评估流程，研讨不安全事件产生的表象原因和根原因。运用上述各种评估工具和软件识别危险源，评估危险源的严重性和可能性，确定风险等级，对于不可接受的风险制定相应的风险缓解措施，将安全风险置于可接受的安全水平范围内。对于研讨结果，要求形成一份相对完整的安全评估报告。此报告质量作为学生此门课程考试成绩的一个重要考核指标。

五、完善理论体系与行业应用相结合

课程的第三部分讲述内容为SSP（State Safety Programme，国家安全纲要）和SMS（Safety Management System，安全管理体系）。此部分内容的目标是与民航安全管理实际接轨，注重讲解行业范围内的安全管理建设，满足行业培养需求。SSP和SMS是民航安全管理在国家和各民航单位不同层次的建设内容。在授课过程中，根据ICAO Doc9859文件的要求背景下，详细阐述两个部分的各自内容、相互之间的区别和联系，以及美国、英国、加拿大、欧洲和中国的建设情况。ICAO提出的SSP和SMS是具有指导作用的原则性文件，各国民航局也有相应的文件出台。但是各个运行单位需要根据自身的工作性质、运行状况根据上述文件制定符合自身实际特点的本单位SMS文件，在执行的过程中还需要不断地完善SMS体系，实施闭环的安全管理程序，将各单位的运行风险安全关口前移。为此，通过该课程的学习，学生应该具备根据就业单位的不同性质、不同规模等特点，在步入工作岗位后能够适应其单位的安全管理模式，并且能顺利参与到单位的安全管理建设中。本课程可以采用聘请相关民航单位安全管理相关人员走进课堂的方式，将各单位实际运行中碰到的问题与同学们分享，保证理论与实践的紧密结合，调动学生的积极性，激发学习兴趣。

六、改革考核方式

传统的《民航安全管理》课程的成绩评定只是采用课程结束时单一的闭卷考试成绩。该考核方式对这种行业应用背景及强的课程，是不准确的，缺乏对学生创新思维、安全管理知识综合运用能力的评价。为此，采用课堂提问、大作业和卷面考试相结合的方式进行成绩评定。课堂提出不仅包括每次课程之前的知识点复习提问，更重要的是，在同行专家的授课期间，与同行专家讨论单位SMS实际建设中遇到问题的解决思路，考查知识点的掌握和运用能力；大作业是指本文第四部分中讲述的评估工具对民航事故和事故征候等实际具体问题的分析报告，注重理论工具对实际问题的应用。保留课程结束时的卷面考试方式，全面考核基本要领和基本概念，衡量运用基本概念进行分析的能力。空中交通管理专业是南京航空航天大学实施教育部批准的“卓越工程师教育培养计划”的重点专业之一，《民航安全管理》是该专业的重点课程之一。因此，该课程的教学改革最终需要以加强基本理论为根本，以理论基础联系实际运用为主线，以培养在安全管理中的实践能力为目标，与课程教学大纲和学生培养目标相一致，满足学历教育和职业教育的双重需求，为国家民航业输送符合要求的高素质人才，为实现民航大国转型为民航强国服务。

参考文献：

[1]中国民用航空局空管行业管理办公室.民航空中交通管理安全评估管理办法[R].2011.

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作为高等教育发展中的一个类型，高等职业教育肩负着培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才的使命，在我国加快推进社会主义现代化建设进程中具有不可替代的作用。教育部在2006年颁布的《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》明确指出：要针对高等职业院校学生的特点，培养学生的社会适应性，教育学生树立终身学习理念，提高学习能力，学会交流沟通和团队协作，提高学生的实践能力、创造能力、就业能力和创业能力。物流管理专业是以经济学、管理学为理论基础，以定性和定量分析为研究方法，以工程系统为技术依托的新兴专业。

高校物流管理专业的培养目标是使学生正确理解和掌握物流管理的基本概念、理论体系、研究方法与手段，了解前沿问题和发展趋势，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。但在培养目标的具体定位上，普通本科院校和高职高专院校却有着较大的区别，经对国内数十所高等院校专业培养目标的调查和统计分析，发现大多本科院校的物流管理专业比较重视本专业理论体系的完整性和系统性，强调学生对基础理论和研究方法的掌握，在教学方法上，本科院校虽说也强调了实践教学环节的重要性，但在培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力的方法和途径上，许多本科院校还是以理论教学为出发点的，将理论教学环节放在了更突出的位置。相比较而言，高职院校的物流管理专业在培养目标上具有更强的岗位针对性，强调学生对岗位需求能力的掌握，在专业素质的要求上，可将高职院校的培养目标总结为：具有为达到本专业培养目标所必需的物流管理专业知识、职业技能、外语会话、计算机应用等知识，具有较强的物流管理的基本操作技能及其相关的基本管理技能，有分析解决本专业一般实际管理问题的能力，具有物流管理一线工作需要的实践能力。

喻立：面向高职院校物流管理专业的CDIO能力指标体系研究十堰职业技术学院学报2012年第6期第25卷第6期在高等院校的工程教育的模式改进中，CDIO从具体的操作和应用方面提出了系统的能力培养、全面的实施指导、完整的实施过程和严格的结果检验的12条标准。CDIO标准是直接参照工业界的需求制定的，因而能完全满足产业对工程人才质量的要求。CDIO的关联原则标准明确指出，采用产品和系统生命周期的开发，以及使用这一工程教育方法论，是强调它作为知识和能力培养的载体及环境，即知识和能力之间的关联，而不是具体内容[1]。CDIO重视培养学生的个人和人际技能，以及对产品、工艺、系统的掌控技能，使学生能够引领新产品、工艺、系统的创新和运行[2]。CDIO培养目标涵盖了在组织中从事工程工作所需的全部能力，包括专业技术知识、实践能力、个人能力、职业能力和态度、团队工作和交流能力等，每一个能力点都要具体落实到课程和课外活动中，为学生提供一种学习情境和学习经验，使学生在学习学科知识的同时，养成个人能力、人际交往能力以及产品系统构思、设计、实施和运行的能力[3]。

二、物流管理专业课程的专业知识特性分析

对物流管理专业主要课程中的教学内容进行知识特性分析，可将各类知识分为4种类型，即：常识性知识、逻辑性知识、技能性知识和创新型知识。

常识性知识指本专业所必须了解和掌握的基础性理论和应用知识，通过对常识性知识的学习，可以使学生对本专业的课程知识体系的内容和背景产生初步的认识，常识性知识是学生进行后续课程学习并形成专业能力的基础。

相对于常识性知识，逻辑性知识是逻辑思维的反映，一般具有因果逻辑关系，通过逻辑性知识的学习，可以使学生掌握最基本的理论分析工具，要强调的是，逻辑性知识间的复杂关联决定了该类知识的隐性特征，因此，在制定专业学习进度计划时，需要厘清逻辑性知识之间的交互关系，既要避免课程之间的知识重叠，又要注重知识之间的相互融合，在进行CDIO项目设计时，应充分把握逻辑性知识的更新迭代规律，使知识的传授更具有层次性和针对性。

技能性知识是学生所需掌握的与本专业操作流程相关的程序性知识和控制性知识，包含有大量的程序、规则、流程等方面的知识，技能性知识将使学生获得解决实际运作流程中问题的能力，具有较强的专业领域特性，需要强调的是，学生专业能力的产生和提高，体现在学生对物流系统的全面认识和整体把握上，将技能性知识模块化和单元化很容易造成学生对知识理解的片面性，难以形成从系统的角度解决问题的综合能力，因此在CDIO项目的设计中，既要突出模块化技能知识的鲜明特性，同时也要考虑到技能性知识的系统性和综合性，将模块化知识与项目整体有机结合。

系统性知识是系统性思维和系统规划能力在专业领域中的综合体现，具有隐性知识特征，知识的系统性不仅体现在知识内容的前沿性上，而且还体现在知识结构的复杂性上，CDIO培养大纲将学生能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，在CDIO项目教学计划中，应该让学生有足够的参与物流系统过程设计和规划的经历，让学生在“做中学”积累扎实的系统性专业知识。

三、高职物流管理专业的CDIO指标体系构建

在掌握专业知识的基础上，物流专业的学生需要形成面向具体工作岗位职业能力和素质，美国工程教育认证组织ABET制定的认证标准EC2000提出学生应具备应用数学、自然科学和工程知识等应知能力，除此之外，学生还应具备全面的设计、分析、抽象和解决具体工程问题的应会能力。表1高职院校物流管理专业的CDIO能力指标体系

一级指标二级指标三级指标一级指标二级指标三级指标应知能力应会能力物流系统认知物流技术认知方法论认知基本能力信息获取能力系统分析能力采购物流系统生产物流系统销售物流系统回收物流系统供应链系统运输管理技术库存管理技术信息管理系统其他技术运筹学统计学计算机编程外语应用计算机办公应用书面表达能力语言表达能力提炼调研主题问卷设计能力文献调研能力总结与归纳能力定性分析能力定量分析能力环境协同能力系统运作能力团队协同客户关

系管理外部环境

的认识系统构思系统设计系统实施系统运行团队意识沟通交流能力技术合作能力客户行为理解能力客户需求预测能力客户关系处理能力宏观环境评估能力微观环境评估能力物流系统目标确定能力物流系统建模能力物流专业知识应用能力跨学科知识应用能力物流系统诊断能力物流系统综合设计能力物流系统软硬件整合能力物流系统调试能力设计实施过程管理能力物流系统优化能力物流系统交付及培训能力终身学习能力基于物流系统服务生命周期的客户服务意识在具备上述应知应会能力的基础上，学生还应在职业道德、人际交流以及自我学习方面具备应有的素质。参照EC2000标准及CDIO培养大纲对工程教育应达到的能力目标的全面表述[4][5]，结合高职院校物流管理专业的培养目标，本文从应知能力、应会能力、环境协同能力和系统运作能力4个方面提出面向高职院校物流管理专业的CDIO能力指标体系（如表1所示）。

1.应知能力

（1）物流系统认知

了解物流系统的基本构架及运作机理，熟悉企业生产经营过程中所涉及的采购物流、生产物流、销售物流、回收物流的系统特征以及各系统之间的相互作用和约束关系。由此，设定以下5个评价指标：采购物流系统知识、生产物流系统知识、销售物流系统知识、回收物流系统知识和供应链系统知识。

（2）物流技术认知

掌握现代物流技术的基本特征，理解物流系统对物流技术的需求趋势及发展规律，熟练掌握产品在物流过程中所涉及的运输、仓储、包装、装卸搬运、流通加工、配送、信息处理等环节中所涉及的相关技术知识。运输、仓储和信息管理是物流系统运作中的核心环节。由此，设定以下4个评价指标：运输管理技术、库存控制技术、信息管理技术及其他技术。

（3）方法论认知

掌握物流系统规划的基本方法。从战略、战术和运作层次上掌握物流系统规则中所涉及的客户服务目标设计、设施选址战略、库存规划与管理以及运输网络规划与设计所涉及的运筹学、统计学、计算机编程等方面的知识。由此，设定以下3个评价指标：运筹学、统计学、计算机编程。

2.应会能力

（1）通用基本能力

能够运用英语进行基本的对话交流，阅读相关的外文专业文献；熟练运用常用的计算机办公软件；撰写有说服力的专业技术报告或项目建议书，具备一定的演讲和呈现技巧。由此，设定以下4个评价指标：外语应用能力、计算机办公应用能力、语言表达能力和书面表达能力。

（2）信息获取能力

了解各种信息的综合来源，熟悉一手信息和二手信息的来源特征，熟练掌握访谈、焦点组、问卷调查及文献调研的基本方法和流程。针对大量的信息能够提取其中的有效知识并予以诠释。由此，设定以下4个评价指标：提炼并阐明调研主题能力、调查问卷设计能力、文献调研能力、总结与归纳能力。

（3）系统分析能力

了解物流企业诊断和调查的基本流程和方法，针对所收集的信息和资料的讨论与整理、掌握特征分析、趋势分析、假设检验等定性和定量分析方法，并能对具有相似性的系统案例进行归纳和分类。由此，设定以下2个评价指标：定性分析能力和定量分析能力。

3.环境协同能力

（1）团队协同及交流

了解物流服务系统的总目标和分阶段目标，明确自己在服务供应链中的个体任务和目标，自觉地以系统的终极目标来约束自己的行为，通过与团队成员的不断交流和沟通来实现流程任务中的全面协同。由此，设定以下3个评价指标：团队意识、沟通交流能力、流程技术合作能力。

（2）客户关系管理

“以客户为中心”是物流服务企业必须遵循的理念。在对客户需求进行分析时，关键是要把握客户需求的原因和本质，避免出现理解的歧义，因此需要从业人员具备积极处理客户关系的能力。由此，设定以下3个评价指标：客户行为理解能力、客户需求预测能力、客户关系处理能力。

（3）对外部环境的认识

包括对区域中与物流相关的地理自然条件、政策法律环境、交通基础设施、行业竞争态势以及供应链合作伙伴等宏观和微观环境的综合评估能力。由此，设定以下2个评价指标：宏观环境评估能力和微观环境评估能力。

4.物流系统运作能力

（1）物流服务运作的系统化构思

具备面向整体的系统化思维能力，凡事能从物流服务供应链的系统视角出发，进行总体的构思和局部项目的设计，能够厘清服务供应链中物流、商流、资金流和信息流的相互作用和影响关系。由此，设定以下2个评价指标：系统目标确定能力、系统建模能力。

（2）物流系统的设计

了解物流系统中流体、载体、流量、流速、流程等构成要素的相互作用关系，能够对物流系统进行合理的规划，对物流系统存在的问题作出准确的诊断，并能进行简单的物流系统设计。由此，设定以下4个评价指标：物流专业知识应用能力、跨学科知识应用能力、物流系统诊断能力和综合设计能力。

（3）物流系统的实施

在设计的基础上，能够进行物流系统的整合和调试，了解客户的需求和系统运行的各阶段目标，随时根据客户的需求进行系统的改进和调整。由此，设定以下3个评价指标：物流系统软硬件整合能力、物流系统调试能力、设计实施过程管理能力。

（4）物流系统的运行

随着客户需求的变化和信息技术的不断进步，物流服务系统随时面临着改进和升级。这需要专业技术人员具有与时俱进的学习能力和为客户提供基于产品生命周期服务的职业素养和意识。由此，设定以下4个评价指标：物流系统优化能力、系统的交付及培训能力、学习能力、客户服务意识。

［参考文献］

[1]　查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008（3）：16.

[2]　康全礼，陆小华，熊光晶.　CDIO大纲与工程创新型人才培养[J].高等教育研究学报，2008（12）：1518.

[3]　郑薇薇.基于CDIO创新型工程技术人才培养模式研究与实践[D].大连：大连理工大学，2010.