運籌學(xué)教學(xué)改革的研究

摘 要：本文介紹了我院運籌學(xué)課程建設(shè)與發(fā)展中存在的不足，提出了該課程建設(shè)與人才培養(yǎng)中存在的問題及改革的方向。

關(guān)鍵詞：教學(xué) 改革 運籌學(xué)

中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號: 1673-1875(2009)02-066-01

運籌學(xué)是近幾十年來發(fā)展起來的一門新興的應(yīng)用學(xué)科，它運用分析、試驗、量化的方法，對人、財、物等有限資源進(jìn)行統(tǒng)籌安排，為管理人員在做決策時提供科學(xué)的依據(jù)。它是現(xiàn)代化管理的有力工具之一，在交通運輸、生產(chǎn)管理、工程技術(shù)、軍事作戰(zhàn)、科學(xué)實驗、財政經(jīng)濟以及社會科學(xué)中都得到了極為廣泛的應(yīng)用。正因如此， ，運籌學(xué)已經(jīng)成為許多專業(yè)的主干課程。作為理論研究和人才教育主要陣地的高等院校，如何搞好運籌學(xué)教學(xué)具有重要的現(xiàn)實意義。

一、目前我國運籌學(xué)發(fā)展所面臨的一些問題

1、運籌學(xué)研究的主流問題

運籌學(xué)發(fā)展源于實踐，又服務(wù)于實踐，是一門應(yīng)用性、實踐性很強的交叉學(xué)科。40年代初，在烽火硝煙的二戰(zhàn)中誕生了運籌學(xué)，其誕生的直接原因是為作戰(zhàn)服務(wù)的。當(dāng)時英、美國家的軍人、物理學(xué)家、天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家等利用系統(tǒng)運籌思想，成功地解決了軍事上的一些戰(zhàn)術(shù)問題和軍事裝備運用問題，并在實踐中形成了運籌學(xué)的一些理論和方法。戰(zhàn)后，運籌學(xué)除了在軍事戰(zhàn)略研究中繼續(xù)發(fā)揮作用之外，同時也擴展到農(nóng)業(yè)、工業(yè)、經(jīng)濟和社會問題等各個領(lǐng)域，而且英、美之外的許多國家也都相繼掀起了運籌學(xué)應(yīng)用與研究的熱潮。由于在求解模型與最優(yōu)解分析中往往要涉及到許多數(shù)學(xué)方法和技巧，因此，后來的許多運籌學(xué)工作者，特別是我國高校的運籌學(xué)工作者，往往來自數(shù)學(xué)專業(yè)，并使運籌學(xué)的研究重點轉(zhuǎn)移到了分析方法及面對不同邏輯結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)理論，算法成為研究的主要重點和與熱點。

2、我院運籌學(xué)人才培養(yǎng)存在的問題

由于沒有課程設(shè)計的實踐環(huán)節(jié)，所以軟件無法廣泛應(yīng)用。學(xué)院對如何由實踐到理論和由理論到實踐這些環(huán)節(jié)的能力培養(yǎng)普遍關(guān)注不夠。學(xué)生學(xué)到的數(shù)學(xué)理論與解題技巧，由于沒有實踐的環(huán)節(jié)，不會融會貫通，隨著時間的推移，等到學(xué)生走上工作崗位再經(jīng)過一段業(yè)務(wù)熟悉過程，學(xué)生也把教師傳授的東西都忘記了。同時運籌學(xué)解題運算量大，重復(fù)勞動多，使得教師在解題技巧的運算上、批改作業(yè)上都耗費大量的精力與時間，學(xué)生也花大量的精力與時間做作業(yè)鍛煉解題技巧，在如何提高實踐能力上無法投入較多的時間。這樣的教學(xué)方式雖然使學(xué)生掌握了一些模型的解法技巧，但其抽象能力、運籌學(xué)實踐能力卻普遍偏低。因為沒有課程設(shè)計的環(huán)節(jié)，教師只是在上機的幾個學(xué)時內(nèi)把軟件給學(xué)生講解了，可是因為時間短暫，學(xué)生對軟件沒有精通，學(xué)生運用軟件去解決實際問題的能力沒有培養(yǎng)出來。

二、運籌學(xué)理論研究與教學(xué)改革的幾點設(shè)想

1、運籌學(xué)理論研究應(yīng)適當(dāng)“返樸歸真”

在學(xué)科形成已經(jīng)60多年的今天，運籌學(xué)工作者仍然需要保持這種精神與工作方式。從發(fā)展動力來說，運籌學(xué)應(yīng)是以問題驅(qū)動為主，學(xué)科驅(qū)動為輔，互相支持，相輔相成。在實踐中發(fā)現(xiàn)新問題，推動新的、好的理論與算法的研究，應(yīng)該成為運籌學(xué)研究的主流。如70年代以來問世的層次分析法(AHP)、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)等就是例證。同時，應(yīng)與現(xiàn)代信息技術(shù)緊密的結(jié)合起來?？傊?，運籌學(xué)工作者在理念與工作方式中應(yīng)具有開放性，與相關(guān)人員、相關(guān)學(xué)科相結(jié)合、交叉、滲透、互補。

2、開設(shè)運籌學(xué)軟件課，增加課程設(shè)計，注重實踐能力

運籌學(xué)教學(xué)不僅僅是向?qū)W生傳授運籌學(xué)方面的理論知識，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力和運用運籌學(xué)知識解決問題的能力。教學(xué)中應(yīng)當(dāng)以數(shù)學(xué)軟件替代煩瑣的運籌學(xué)手工計算，所以應(yīng)增加運籌學(xué)軟件課，并且增加課程設(shè)計的實踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生面對實際問題，動腦思考，結(jié)合運籌學(xué)理論，運用軟件去解決問題。

3、學(xué)生交作業(yè)方式應(yīng)當(dāng)改革

目前我院運籌學(xué)的作業(yè)情況是這樣：學(xué)生用手動計算然后寫在作業(yè)本上，學(xué)生不用軟件做作業(yè)，教師判作業(yè)也花費了大量時間。所以學(xué)生應(yīng)該應(yīng)用軟件做作業(yè)，教師判作業(yè)也方便。例如：圖1，最小費用最大流問題，要使費用最小、交通流量最大，如果不用軟件計算，即使交通網(wǎng)絡(luò)并不復(fù)雜的情況也需要大量的計算，浪費大量的時間，應(yīng)用軟件就簡單多了。

應(yīng)用lindo軟件計算，程序如下：

sets:

nodes/s，1，2，3，4，t/:d;

arcs(nodes，nodes)/

s，1 s，2 1，2 1，3 2，4 3，2 3，t 4，3 4，t/:c，u，f;

endsets

data:

d=14 0 0 0 0 -14;

c=2 8 5 2 3 1 6 4 7;

u=8 7 5 9 9 2 5 6 10;

enddata

min=@sum(arcs:c*f);

@for(nodes(i)?i#ne#1#and#i#ne#@size(nodes):

@sum(arcs??i?j?:f(i，j))-@sum(arcs(?j?i):f(j，i))=d(i));

@sum(arcs(i，j)?i#eq#1:f(i，j))=d(1);

@for(arcs:@bnd(0，f，u));

end

運行窗口如下。（運行結(jié)果略）

綜上所述，適合我院運籌學(xué)改革的設(shè)想是增加運籌學(xué)軟件課，同時增加課程設(shè)計的實踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。這給將來學(xué)生做畢業(yè)論文奠定了基礎(chǔ)，對于將來參加工作有很大幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1]《運籌學(xué)》教材編寫組.運籌學(xué)(第三版)[M]

[2]謝金星，薛毅.優(yōu)化建模與LINGDO/LINGO軟件[M]