六盤水師范學院采礦工程專業(yè)《運籌學》教學研究

陳才賢　蘇靜

【摘 要】結(jié)合教學實踐，從教材選擇、教學方法與手段和教學內(nèi)容三方面對《運籌學》課程教學進行了一些探討，更加注重學生解決實際問題的能力。

【關(guān)鍵詞】采礦工程；運籌學；教學方法與手段；教學內(nèi)容

【Abstract】Combined with the teaching practice， from the choice of teaching materials， teaching methods and teaching methods and teaching content of the three aspects of the “operational research”course teaching， some of the more focus on the students ability to solve practical problems.

【Key words】Mining engineering； Operations research； Teaching methods and means； Teaching contents

運籌學是六盤水師范學院采礦工程專業(yè)的公共基礎(chǔ)課程，是一門以定量分析為主的學科。它的主要內(nèi)容[1]包括：線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、對偶理論、整數(shù)規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃、圖論、決策論、對策論、排隊論、存儲論、可靠性理論等。運籌學要求先修的課程有：高等數(shù)學、線性代數(shù)、概率論、數(shù)理統(tǒng)計。

2010級采礦工程專業(yè)的運籌學課時為64，但到2012級采礦工程專業(yè)運籌學的課時壓縮為36。課時壓縮，但教學的基本內(nèi)容不能刪減。再加之，運籌學要求數(shù)學計算量大，步驟復雜等特點，筆者認為應從教材選擇、方法改進幾個方面來進行教學改革。

1 教材選擇

運籌學作為理工科專業(yè)普遍開設(shè)的課程，它的教材建設(shè)受到教育部的高度重視。目前很多出版社，很多高校都進行了編寫。種類繁多，各有千秋。理科的學生偏重理論，而工科的學生特別是我們采礦專業(yè)的學生，重點在于應用。清華大學出版社出版，胡運權(quán)、郭耀煌編著的《運籌學教程》一書中，涵蓋的內(nèi)容較全面，理論也比較系統(tǒng)化，對運籌學的主要分支的基本理論和方法的原理都比較全面，故選用作為教材。選用運籌學教材編寫組編著的《運籌學》（第三版）（清華大學出版社）和胡運權(quán)主編的《運籌學習題集》（第三版）（清華大學出版社）作為參考書。

2 教學方法與教學手段改進

2.1 教學方法

師范學校的工科類學生，興趣多樣、思維活躍、勇于探索。三年來我和郭樹琴二位老師經(jīng)過教學實踐，總結(jié)了一些工科類學生的教學方法[2-4]，具體說明如下：

2.1.1 研究型導向多層次矩陣教學法

在本教學法中將數(shù)學基礎(chǔ)差異大的學生劃分為不同小組，教學中分出層次，形成矩陣式的學習模式，從而使優(yōu)秀學生有延展空間，活躍學生有用武之地，基本學生學有所獲。研究型導向多層次矩陣教學法是一種新穎的教學方法，是對“填鴨式教學”、“問答式教學”的革新，充分落實了學生的主體地位，體現(xiàn)了因材施教、因人而教的新型教學觀，極大地培養(yǎng)了學生創(chuàng)新能力和學習興趣。

2.1.2 自組織自主學習教學法

儒家的創(chuàng)始人認為學是主動的，教是被動的，主動比被動更有效。在教學過程中如何做到“教學相長”是一個很值得探討的問題。在運籌學教學過程中，結(jié)合學生的知識背景和課程的特點，強調(diào)知識的傳授與啟發(fā)式教學的結(jié)合，通過引入實際問題來引發(fā)學生的學習興趣，以簡明扼要的講解來構(gòu)建學生的知識與邏輯體系，逐步地建立起學生應該掌握的運籌學理論框架。以經(jīng)典案例的討論來激發(fā)學生的學習熱情和主動性是關(guān)鍵。在具體實施過程中，為進一步激發(fā)學生的積極性，由3-5名學生自己組織“運籌學小組”，參考老師提供的案例，運用本課程所學內(nèi)容，分析解決一個企業(yè)或一個組織的管理問題。教師通過案例引導教學，學生通過“自組織自主學習”真正地體驗如何將所學過的知識應用于實踐。

2.2 教學手段

針對工科類采礦工程專業(yè)的學生，運籌學的教學重點應該側(cè)重于應用，所以數(shù)學證明之類的應淡化，應當主要培養(yǎng)學生應用運籌學的能力。設(shè)想如果在教學的過程中，以長篇大論用一個數(shù)學理論來證明一個定理的正確與否，學生的積極性肯定會受到影響。相反如果我們以一種通俗的易懂的方式來切入主題，并且結(jié)合有代表性的案例，就可以更好的激發(fā)學生學習運籌學的興趣。另外，在課堂教學過程中，如果把多媒體輔助教學與傳統(tǒng)的黑板教學兩者有機地結(jié)合起來，筆者認為教學質(zhì)量和教學效果一定會大大的提高。在運用多媒體輔助教學過程中，適當?shù)目梢愿鶕?jù)需要穿插一些動畫、圖表等，使原本枯燥的運籌學知識變得生動、形象，學生在接受知識時也更快，并且更容易激發(fā)學生的學習興趣和主動性。

3 教學內(nèi)容

規(guī)劃論、圖論、決策與對策論、排隊論、存儲論等運籌學的理論分支，基本是相互平行的，難度大致相當。但運籌學是一門實踐性很強的學科，其理論源于實踐用于實踐，涵蓋了現(xiàn)實生活中的眾多實際優(yōu)化問題。針對這一特點，我們優(yōu)化了教學內(nèi)容：

（1）以精選的例題和案例來復原典型運籌問題的情景，在講解這些從實踐中抽取并經(jīng)過精心改造和設(shè)計的例題和案例的過程中，逐步地建立起學生應該掌握的運籌學理論框架。所選例題都具有充分的代表性，盡量做到算法有效而互不重復，并基本覆蓋各自的教學對象在實際中最常見的運籌學問題的各個類型，從而為學生實際求解提供足夠的啟示和指導。

（2）運籌學是數(shù)學、計算機科學和管理學的交叉學科，從實際應用角度出發(fā)，我們更強調(diào)運用現(xiàn)代運籌工具來解決實際的管理問題。精心設(shè)計有關(guān)實驗內(nèi)容，如Excel的電子表格建模方法、Solver的線性規(guī)劃求解方法、Solver Table的線性規(guī)劃敏感性分析方法、Treeplan的決策分析方法、Sensit的決策問題敏感性分析方法、CrystalBall的管理系統(tǒng)仿真方法等等，并且撰寫了詳細的實驗手冊，然后結(jié)合實際運籌問題，對學生進行操作訓練，從而使學生真正掌握分析和解決實際問題的有效手段。

【參考文獻】

[1]《運籌學》教材編寫組，《運籌學》[M].北京：清華大學出版社，2005.第3版.

[2]孫喜梅，楊兆升.從交通需求看運籌學的學科建設(shè)[J].高教研究與實踐，2003（5）.

[3]胡發(fā)勝，劉桂真.國家精品課程運籌學的教學改革與實踐[J].中國大學教學，2006（7）.

[4]張潤紅.從整體角度對工程管理專業(yè)《運籌學》教學的探索[J].理工高教研究，2005（2）.

[責任編輯：王楠]