淺談運(yùn)籌學(xué)教學(xué)

蔣智凱

淺談運(yùn)籌學(xué)教學(xué)

蔣智凱

運(yùn)籌學(xué)是應(yīng)用數(shù)學(xué)、管理學(xué)和工程類專業(yè)的基礎(chǔ)課程，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。目前運(yùn)籌學(xué)課程在教學(xué)理念、教學(xué)方法等方面存在一些問題。強(qiáng)調(diào)進(jìn)行教學(xué)改革激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，通過多學(xué)科融合，教學(xué)方式改革等途徑強(qiáng)化基礎(chǔ)理論和方法，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模和計算機(jī)應(yīng)用的能力，提高教學(xué)質(zhì)量。

運(yùn)籌學(xué)；教學(xué)改革；管理

運(yùn)籌學(xué)是管理類專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課。它是本世紀(jì)40年代初發(fā)展起來的一門新興學(xué)科，其主要目的是在決策時為管理人員提供科學(xué)依據(jù)，是實(shí)現(xiàn)有效管理、正確決策和現(xiàn)代化管理的重要方法之一。隨著高等教育改革的不斷深化，要求在教學(xué)中既要重視運(yùn)籌學(xué)的基本理論和方法，提高學(xué)生運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)的方法構(gòu)建優(yōu)化決策數(shù)學(xué)模型的能力，也要培養(yǎng)學(xué)生解決具體優(yōu)化問題的實(shí)踐能力。運(yùn)籌學(xué)主要是研究經(jīng)濟(jì)、軍事中能用數(shù)量來表達(dá)關(guān)于運(yùn)用、籌劃與管理方面的問題，根據(jù)問題的要求，通過數(shù)學(xué)的分析、運(yùn)算，做出綜合性的合理安排，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)、有效地使用人力物力。運(yùn)籌學(xué)是解決實(shí)際問題的新興學(xué)科，它以整體最優(yōu)為目標(biāo)，從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，以整個系統(tǒng)最佳的方式來解決該系統(tǒng)各部門之間的利益沖突。

一、學(xué)習(xí)運(yùn)籌學(xué)知識的意義

自20世紀(jì)50年代以來，運(yùn)籌學(xué)的研究與實(shí)踐在我國得到長足的發(fā)展，在工程建設(shè)、企業(yè)管理、科研規(guī)劃以及國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的其他方面都發(fā)揮了巨大的作用。運(yùn)籌學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，已滲透到服務(wù)、搜索、庫存、資源分配、設(shè)計、生產(chǎn)等各個方面，對于實(shí)際中提出的專門問題，應(yīng)用現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)知識，為決策者選擇最優(yōu)決策提供依據(jù)。運(yùn)籌學(xué)作為工程設(shè)計和現(xiàn)代化管理的理論基礎(chǔ)在管理類專業(yè)以及計算機(jī)應(yīng)用、系統(tǒng)工程、建筑經(jīng)濟(jì)管理等專業(yè)的教育中起著十分重要的作用。

在知識爆炸的今天，大多數(shù)信息是用量的方式提供，運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)的思想指導(dǎo)有效選擇有益的信息成為一種重要能力。大學(xué)生了解和掌握運(yùn)籌學(xué)基本知識，可以培養(yǎng)運(yùn)籌學(xué)思想，促使他們在學(xué)習(xí)生活及將來的工作思考如何利用現(xiàn)有的人力、物力和財力發(fā)揮它們最大的效益，另一方面對于給定的任務(wù)，怎樣才能用最少的人力、物力和財力去完成。

二、運(yùn)籌學(xué)教學(xué)中應(yīng)注意的問題

運(yùn)籌學(xué)教學(xué)在具體實(shí)施過程中應(yīng)綜合考量各方面的因素，以保證教學(xué)取得實(shí)效。

（一）激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

近幾年，隨著招生規(guī)模和人數(shù)的不斷擴(kuò)大，學(xué)生水平參差不齊，如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生主動學(xué)習(xí)，成為急待解決的問題。

1.教師要用學(xué)科魅力和學(xué)術(shù)能力吸引學(xué)生。教師本人應(yīng)不斷提高教學(xué)能力，樹立良好的個人形象，以獨(dú)具特色的人格魅力吸引和感化學(xué)生。教師對教授的內(nèi)容要融會貫通，了如指掌，要自信、熱情的投入教學(xué)，全方位地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高課堂學(xué)習(xí)的注意力。事實(shí)上，運(yùn)籌學(xué)的案例教學(xué)對訓(xùn)練、培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)識別、分析和整理的能力，對建立模型所要求的深入分析和創(chuàng)造性思維能力，對計算結(jié)果進(jìn)行合理性、可行性分析的能力都有著至關(guān)重要的作用。因此，在教學(xué)過程中，需對運(yùn)籌學(xué)案例教學(xué)的認(rèn)識應(yīng)給予充分的重視。

2.教師要重視教學(xué)過程，創(chuàng)新教學(xué)方法。在教學(xué)過程中，應(yīng)該改變傳統(tǒng)的單一課堂講授的教學(xué)方式，增加課堂討論、案例教學(xué)等方式。討論的內(nèi)容，除運(yùn)籌學(xué)的一些基本概念、原理和方法外，更多的是運(yùn)籌學(xué)的應(yīng)用問題。通過對真實(shí)案例的討論分析，讓學(xué)生學(xué)習(xí)一個實(shí)際問題怎樣進(jìn)行抽象、簡化形成理論上的模型。

在教學(xué)方式上，應(yīng)謹(jǐn)慎采用多媒體教學(xué)手段。隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的飛速發(fā)展，教學(xué)多媒體化是一種趨勢，在課堂教學(xué)中扮演著重要的角色，在一定程度上對提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率有十分重要的作用。但是，應(yīng)該清醒地認(rèn)識到運(yùn)籌學(xué)多媒體教學(xué)的不足之處。多媒體并不能完全代替黑板。圖像、聲音、演示等功能是多媒體教學(xué)的強(qiáng)項(xiàng)，部分定理的證明、例題的講解等則需黑板來實(shí)現(xiàn)。如果讓計算機(jī)成為課堂的主角，計算機(jī)的輔助教學(xué)成為主宰教學(xué)，就背離了教育的初衷。因此，在運(yùn)籌學(xué)教學(xué)中，書寫不方便，書寫表達(dá)不直觀，運(yùn)籌學(xué)問題的計算機(jī)求解等情況下，多媒體教學(xué)手段適宜使用，對于重點(diǎn)、難點(diǎn)偏多且連續(xù)的章節(jié)，應(yīng)采用傳統(tǒng)教學(xué)模式，讓學(xué)生利用板書時間，進(jìn)行短時間的整理停頓和思考準(zhǔn)備，調(diào)整思維進(jìn)入下一個知識點(diǎn)。

（二）實(shí)現(xiàn)運(yùn)籌學(xué)與其他學(xué)科的融合

運(yùn)籌學(xué)是多種學(xué)科融合的綜合性科學(xué)，是以數(shù)學(xué)為主要工具，尋求各種問題最優(yōu)解決方案的學(xué)科。由于要解決的問題來自各行各業(yè)，而且問題很多是非常復(fù)雜的，所以在解決問題的時候，需要多學(xué)科的知識，甚至需要多個學(xué)科的人員組成研究小組來共同解決。比如，在解決實(shí)際問題時，首先要處理大量的數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，挖掘出有價值的信息，這就需要統(tǒng)計、時間序列分析、回歸分析和預(yù)測等統(tǒng)計學(xué)的知識。此外，要解決的實(shí)際問題很多是經(jīng)濟(jì)管理方面的，不可避免地用到經(jīng)濟(jì)學(xué)知識。由于運(yùn)籌學(xué)主要用于解決各種復(fù)雜系統(tǒng)的最優(yōu)化問題，涉及的變量非常多，約束條件非常復(fù)雜，建立運(yùn)籌學(xué)模型往往十分龐大，由此帶來繁重的計算量，必須借助于計算機(jī)才能夠完成問題的求解。為了使學(xué)生能夠在以后的工作中真正做到學(xué)以致用，能夠運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)解決實(shí)際問題，在教學(xué)中，要加強(qiáng)多學(xué)科知識的融合，擴(kuò)大學(xué)生的知識面。要求學(xué)生多閱讀數(shù)學(xué)、經(jīng)濟(jì)、計算機(jī)等方面的書刊，查閱資料，了解運(yùn)籌學(xué)的應(yīng)用和最新發(fā)展，使得學(xué)生具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，良好的數(shù)學(xué)素質(zhì)以及一定的經(jīng)濟(jì)學(xué)和計算機(jī)知識，要求學(xué)生能夠應(yīng)用MATHEMATICA、MATLAB等計算軟件求解大規(guī)模的優(yōu)化問題。在教學(xué)中強(qiáng)化理論教學(xué)的同時，也要加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)這一輔助手段。在教學(xué)中定時安排上機(jī)實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)軟件的實(shí)際操作訓(xùn)練，提高學(xué)生熟練運(yùn)用計算機(jī)的能力，從而使學(xué)生成為復(fù)合型人才

（三）進(jìn)行教學(xué)改革與創(chuàng)新

針對運(yùn)籌學(xué)課程的特點(diǎn)，積極探索教學(xué)方面的改革，努力提高教學(xué)質(zhì)量，完成課程目標(biāo)。

1.運(yùn)用雙軌教學(xué)法。雙軌教學(xué)法是教師與學(xué)生互為主體，教與學(xué)二者處于同等重要位置。它使傳統(tǒng)經(jīng)典教學(xué)理論、建構(gòu)主義理論與最優(yōu)化教學(xué)理論統(tǒng)一服務(wù)于教學(xué)實(shí)踐。雙軌教學(xué)法讓學(xué)生真正明白運(yùn)籌學(xué)的授課目的和要求，讓教師更為合理的安排教學(xué)內(nèi)容，采用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法以達(dá)到優(yōu)化教學(xué)效果的目的。

2.現(xiàn)代教育技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)優(yōu)勢互補(bǔ)。運(yùn)籌學(xué)教學(xué)中引入多媒體技術(shù)成為提高教學(xué)效果的有力手段。通過多媒體教學(xué)實(shí)踐，充分顯示運(yùn)用多媒體教學(xué)的優(yōu)越性。它能有效地增大授課信息量，有效解決學(xué)科無限性與學(xué)科教育有限性的矛盾。過去由于學(xué)時限制加上傳統(tǒng)教學(xué)效率低下，一些非常有用的內(nèi)容不得不放棄，讓學(xué)生自學(xué)。利用多媒體技術(shù)可以完成更多的教學(xué)內(nèi)容，達(dá)到拓寬學(xué)生知識面的目的。同時，例題數(shù)量大約增加1/3，無論是在求解方法上，還是在解決實(shí)際問題方面，都使學(xué)生得到足夠的鍛煉，對提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維具有重要意義。

3.實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生雙向互動。教師積極轉(zhuǎn)變教育理念，尊重學(xué)生的主體地位，讓學(xué)生充分融入到課堂中。學(xué)生積極探究，教師引導(dǎo)和補(bǔ)充，通過雙軌式教學(xué)使學(xué)生在運(yùn)籌學(xué)的學(xué)習(xí)中不再是被動的學(xué)習(xí)者，而是主動的分析者和思考者，從而使教師與學(xué)生在互動中完成最優(yōu)化教學(xué)。

4.創(chuàng)新教學(xué)方法和考核方式。目前在運(yùn)籌學(xué)教學(xué)方法改革中提出最多的是案例教學(xué)法。在管理運(yùn)籌學(xué)中應(yīng)用案例教學(xué),以案例為教材,讓學(xué)生通過對案例的研究、分析、討論,并在教師的指導(dǎo)下,以認(rèn)識者的身份直接參與課堂教學(xué),使課堂教學(xué)成為師生雙向參與的學(xué)習(xí)過程。一些教育工作者很早提出了案例教學(xué)在運(yùn)籌學(xué)教學(xué)過程中的重要性,并編制了一些優(yōu)秀的教材,其中包含大量的案例?？己朔绞礁母锏淖谥荚谟诙酱賹W(xué)生掌握知識的同時體驗(yàn)成功的快樂,以達(dá)到快樂學(xué)習(xí)的目的。所以摒棄傳統(tǒng)筆試考核方式,在考核方式上進(jìn)行大膽創(chuàng)新,以“案例報告”的形式作為考核方式。實(shí)踐證明,教學(xué)方法、教學(xué)過程和考核方式“三位一體”的創(chuàng)新,在科學(xué)有效地傳授知識的同時,可以達(dá)到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題能力的目的。另外在消除經(jīng)濟(jì)管理類學(xué)生對定量方法的恐懼感上也將取得革命性的效果。這種效果改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度,不僅僅影響學(xué)生對運(yùn)籌學(xué)課程的學(xué)習(xí)效果,對其他相關(guān)課程的學(xué)習(xí)也將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

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G642.4 < class="emphasis_bold">文獻(xiàn)標(biāo)志碼：文章編號：

文章編號：1673-1999（2010）24-0176-02

蔣智凱（1979-），男，江蘇連云港人，淮海工學(xué)院（江蘇連云港222005）講師，南京大學(xué)博士，從事運(yùn)籌學(xué)及其算法研究。

2010-09-19