运筹学课程(6篇)
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运筹学课程篇1
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。
运筹学课程篇2
[关键词]法国工程师院校运筹学教学模式
[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]2095-3437(2014)10-0083-02工程师教育是法国独有的高等教育体系,为法国培养了大量的社会精英和领军人才。从某种程度上说,这种精英型高等教育模式为法国成为世界科技强国打下了坚定的知识基础。运筹学作为一门重要的基础性课程在法国高校内也广为开设,但由于教学理念、目标等差异致使其教学模式和我国高校内该课程的教学模式有显著差异。因此,我国高校可在分析比较中法两国高校间运筹学教学差别的基础上,适当借鉴其先进的教学模式,扬长避短,促进我国运筹学教育的发展。
一、运筹学先行课程的设置
运筹学是以管理决策问题为实际背景,以数学模型和定量分析方法为主要工具,其核心思想就是实现系统的最优化。学习该课程之前需要具备一定的相关学科知识,比如:高等数学、经济学、计算机应用基础、管理学等,并且至少要掌握一种计算机编程语言。因此,在法国工程师院校中,该课程的开设往往放置在工程师二年级阶段。需要强调的一点是,在法国工程师院校中,对计算机编程能力的掌握属于先行课程中非常重要的一项内容。其原因在于,当前社会的信息量处于爆炸式增长阶段,问题的复杂程度也呈直线式上升,仅仅靠人力计算已无法解决大规模的社会实践问题,因此必须在掌握好基本优化理论的基础上,能够使用计算机帮助计算,完成优化任务。
而在国内高校的运筹学教学过程中,学生的编程能力普遍不高,严重影响了学生使用运筹学中的理论解决实际问题的能力,这一问题的出现与高校对该课程的教学要求和课程安排有重要的关系。因此对比后我们可以看出,运筹学的教学应该分为基本的两步:(1)理论学习:在这一过程中,主要学习一些经典的优化理论;(2)应用学习:通过熟练地掌握计算机编程语言,借助于计算机强大的处理能力解决优化问题,获得问题的解决。上述运筹学教学的两个过程,缺一不可,互相促进。
二、运筹学课程内容的设置和考核方法
运筹学课程内容的设置受制于学生专业的划分,不同的专业所学习的运筹学内容应有所不同并各有侧重。
为了督促学生学习并检验学生的学习效果,应该采用多种方式考核运筹学课程的教学情况,在法国工程师院校中,普遍采用如下方式考核:平时作业(10%)+上课情况(10%)+实践问题分析(包括上机考核)(25%)+期末考试(55)。上述考核方式既考核了课程的理论知识,又兼顾了理论向实践转化能力的培养。值得一提的是,在法国,绝大多数用于考核的实践问题都是来自于现实生活中各行各业的实际问题,考核也没有统一的标准,只要学生可以得到比现行结果更具说服力且符合逻辑的结果就算符合要求。这种教学和考核方式成为法国工程师院校教学模式的一大特色。反观国内高校该课程的考核方式,大多数未采用“实践问题分析”和“上机考试”这两项,一定程度上割裂了“学习”与“应用”这两个基本功能之间的联系。
三、运筹学的教学方法
(一)自编教材
由于法国工程师教育的目标是培养动手能力和解决问题能力,培养能满足社会需求的复合型人才,因此,其教材应紧跟时代的步伐。基于上述原因,在法国高校中,教材大多是教师自行编写,且紧贴社会需求。而且,一门运筹学课程的教学通常由几位教师共同完成,比如基本理论部分如线性规划、目标规划等内容由数学基础深厚的教师讲授,动态规划、分枝定界法、仿生算法等优化算法由编程能力强的教师讲授以传授给学生如何将算法用计算机语言实现的能力,而生产管理、运输管理和存储管理则由具有相关管理经验的教师甚至是工厂内部的工程师来讲授,这种教学分工方法可以很大程度上提高运筹学课程的教学效率。而在我国,目前还基本上是一个教师负责一门课程,而且为了避免增加备课的任务,任课教师选择的教材也往往比较固定,甚至十年都不更新,致使教学和社会需求严重脱节。
(二)案例教学法
案例教学法在法国工程师院校的运筹学教学过程中是最常使用的一种方法。在课程每个经典问题的教学过程中,教师几乎都用一个几乎完全来自于实际问题的案例作为引例对教学内容进行引导。这种教学方式可以极大地激发学习者的兴趣,调动其主观能动性。
(三)模型讨论教学
现实生活中存在着许多等待我们解决的问题,然而学习者往往感觉到,现实中需要解决的而能够被解决的问题,已经被解决;而对于剩下的一些问题,要么是解决不了,要么是无意义。通过模型讨论教学的目的,主要是使学习者通过对前人的模型构建过程的学习,了解辨识问题、解决问题的过程,掌握解决问题的方法;真正地体验如何将所学过的知识应用于实践。
(四)模型算法推理教学
从现实问题抽象出理性的数学模型只是解决这个问题的第一步,我们还必须给出该模型的算法,最好是解析解;因此,在完成现实问题的模型化之后,我们还要使学习者掌握如何运用所学过的数学知识来对模型进行算法设计和推导其解析解。
此外,还有一些其它的重要的教学方法,如多媒体课件教学、算法编程教学和运筹学算法软件包实习操作等等。
其整个运筹学的教学方法和手段遵循了从实践到理性,再到实践的反复循环与检验的过程,具有较强的科学性。上述方法间的互补关系可用图1表示。
四、学生实习
在法国工程师院校中,实习占据了课程教学活动的大量时间,而且所有的实习活动都是和实际生产生活密切相连的。例如在法国贝尔福―蒙贝利亚技术大学中,其生产管理类专业的学生学制为两年,共分为四个学期,其中第二和第四个学期属于实习期,学生必须自己寻找正规的公司或者企业去亲身体验、感受,找到“所学”和“所需”之间的差距,然后第三个学期再回到学校将找到的这种差距弥补上,最后在第四个学期再次通过实习去验证自己的学习效果。这种间断式的教学实习的方式可以很好地帮助学生认识到自己学到的知识是否是社会所需要的,并且可以让学生在参与社会实践的过程中了解到社会的真正需求,然后重新回到学校以这些需求为目标,更好地学习基本理论知识,之后再次接受检验。而我国高校中目前的学生实习主要安排在大学四年级的第二学期,时间短,且目标不明确,基本上处于“走过场”的阶段,不能够对教学起到较好的补充作用。
五、总结
通过对法国工程师院校中运筹学课程教学过程中先行课程的设置、教学方法、考核方式和学生实习的介绍与分析,可以得出如下启示:
第一,合理地设置运筹学课程的先行课程,其中需要着重强调的是学生编程能力的培养。
第二,要及时更新运筹学的教材,鼓励多位具有不同专长的教师共同承担该课程的教学任务,并根据专长编写适当的教材。
第三,运用多种教学方法来激发学生的学习兴趣,特别是案例教学法。需要强调的是案例内容最好是来源于实际的生产实践问题。
第四,在教学过程中的每一步骤都要强调动手能力的培养以及和社会需求的联系,把握好“学生所学”与“社会所需”之间的紧密联系。
第五,将目前的学生实习安排划分为几个分离的阶段,让学生自己去发现社会的需求,然后带着需求去学习,不断地接受社会实践的检验。
[参考文献]
[1]黄福涛.外国高等教育史[M].上海:上海教育出版社,2003.
运筹学课程篇3
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).
运筹学课程篇4
关键词:运筹学;教学改革;案例教学
运筹学是20世纪新兴的一门应用学科,最早起源于第二次世界大战。作为一门综合性学科,它具有很强的理论性和系统性,以理论教学为主,并配合实践教学,在教学过程中既重视基本概念、理论和方法的讲解,帮助学生建立运筹学思想、提高运筹学的理论知识水平,又重视培养学生解决实际问题的能力,以达到学以致用的目的。很多开设运筹学课程的学校都对运筹学的教学进行了研究。
一、运筹学教学过程中存在的问题
运筹学的内容丰富,分支较多,每个分支都涉及到模型建立和求解等方面,需要学生掌握必备的基础知识,比如数学分析、高等代数、概率论等数学知识,在教学中主要存在以下一些问题。
1.重理论讲解。运筹学的分支很多,每一个分支都自成一门学科,然而课时较少,一般只有54个学时。如果将分支都作为教学内容,势必造成对各个分支的教学都是点到为止。这些课时较多用于理论教学,实践教学的课时较少,需要学生在课余时间做大量作业锻炼解题能力。同时,由于求解方法的复杂性,导致很多题目很难通过简单的计算而得到结果,这对实际应用的推广造成了很大的困难。受课时的限制,教学中难以涉及运筹学的最新知识,不能让学生了解运筹学的最新发展动向。
2.学生欠缺学习兴趣。运筹学研究问题的基本手段是对实际问题进行分析,建立数学模型,研究数学模型的性质,利用优化软件进行求解。但在实际教学中,由于课时的限制,学生没有机会动手操作。另外,本门课的线性规划和对偶规划部分,理论知识非常抽象,需要运用大量线性代数的知识进行推理才能很好理解,这令学生产生了畏难情绪,从而失去了学习的主动性和积极性。
3.教学方法呆板并且单一。现在的运筹学教学停留在传统的“讲授式”教学模式上,在教学过程中过于注重运筹学的理论教学、公式推导、例题讲解,而忽视了学生学习的主体性,造成学生与教师的互动少,不能够由被动学习变成主动学习。
4.考核方式单一。目前运筹学的考试一般还是以“一锤定音”的期末考试为主,不注重过程评价,有的学生上课玩手机或者做其他事情,缺乏学习的积极性。
二、解决措施
在教学过程中,针对原来教学中存在的一些不足之处,对相关的教学内容和方法都进行了适当的改进,经过几年的实践,取得了一定的效果。
1.确定合理的教学内容,加强理论教学,提高学生的理论水平。调整教学内容,包括线性规划、对偶规划、运输问题、整数规划、动态规划和图与网络分析。在教学过程中,重视基本理论、基本概念和基本方法的讲授,使学生掌握各个分支的基本模型、基本概念和理论、主要方法及拓展应用。
2.进行案例教学。在教学过程中,根据各分支的具体教学内容,精选实际生活中出现的具有代表性的案例,让学生独立分析和分组讨论,应用相应方法对模型进行计算分析,并对计算的过程和结果进行分组讨论。通过案例教学,让学生体验运筹学在解决实际问题的过程中的作用,极大地激发了学生学习本课程的兴趣,锻炼了其自主学习能力。
3.相关软件介绍。通过软件教学,能培养和提高学生利用计算机解决运筹学实际问题的能力,能为后期的数学建模教学和实训打下基础。
4.结合科研,提高学生解决实际问题的能力。在运筹学的教学中,我们强调培养学生分析和建立模型的能力,在这个环节,主要是结合科研进行。例如:在“应急系统优化选址问题研究”中,主要包括以下几个内容:网络图的绘制,应急点的选址等,我们用到了图论、线性规划、混合0-1规划、多目标规划等运筹学的知识,需要将实际问题转化为数学模型,结合matlab软件来对模型进行求解。通过参与科研项目,学生提高了解决实际问题的能力。
5.以教材为中心,介绍前沿知识,激发学生的学习兴趣。在教学中,在每个分支的学习之前,介绍该分支的历史,在学习教学内容之后,介绍该分支的最新进展,激发学生的学习兴趣。
6.组成学习小组,促进学生共同进步。由于个别学生的数学基础较差,我们将学生分成4-5人的学习小组,以小组为单位预习、复习内容,并且在案例讨论中,每个小组分别选择不同的课题进行讨论,并上交研究报告进行答辩。
从目前的教学情况来看,教学双方的互动多了,积极性都有了提高,教学质量也有了一定的提高。
参考文献:
[1]周荣喜.浅论运筹学教学中学习创新能力的培养[J].中国科教创新导刊,2010(6).
运筹学课程篇5
关键词:运筹学教学方法教学改革教学手段
一、运筹学学科特点
运筹学是应用分析、试验、量化的方法,对经济管理系统中的人力、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[1],其核心是研究优化的理论与方法。运筹学内容丰富、分支众多,已经形成了三个不同的发展领域:运筹学应用、运筹学科学和运筹学数学[2]。教育部1998年颁布的“本科专业目录和专业介绍”中,将运筹学课程列为经济、管理专业的主干课程。运筹学课程已逐渐成为应用数学、管理科学、工程管理、系统科学、信息管理、计算机、机械制造、交通运输等专业的基础课程之一。因此运筹学课程必须既能满足理工类专业的教学需要,又能兼顾经管类等专业的要求。
运筹学具有以下几个特点[3]:(1)定量分析。运筹学使用各种数学工具和逻辑判断方法,对实际问题中提炼出来的模型进行定量分析,为管理和决策提供定量化的决策支持。(2)最优性。所谓最优,包含两方面的含义:一是从空间上来讲,寻求整体最优;二是从时间上来讲,寻求全过程最优。(3)实用性。运筹学是一门实践性很强的学科。运筹学广泛应用于经济、管理、工程优化设计、工程优化控制、计算机和信息系统、城市规划和管理、资源综合利用,环境治理等。(4)多分支性。由于运筹学是面向实际问题的,因此运筹学形成了很多分支,而且还在不断的向前发展。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。(5)以计算机为工具求解问题。由于实际问题通常变量较多,运用运筹学理论手工解决实际问题时,计算工作量非常大,且常常容易出现错误,因此应该借助于计算机工具求解。实际上,计算机技术的快速发展,为运筹学的进一步发展以及在实践中的应用都起到了促进作用。
二、教学现状分析
目前,本校的运筹学课程授课对象为理科专业(包括数学与应用数学、统计学专业)、管理学科专业(包括管理科学、工程管理、房地产经营管理、市场营销、物流管理、工商管理、金融管理专业)以及工科专业(信息管理与信息系统、金融工程专业)的本科大学生。理工科专业学生是理科生源,管理类专业中除部分专业为文科生源,其余专业又为文理生源兼有。相比而言,理科生源学生数学基础较好,文科生源的数学基础相对较差,如何做到在同一时空内,让学生们都能认识、理解、领会和掌握该门课程,并能实现理论和实践的结合,从而解决实际问题,真正达到这门课程的学习目的,需要在教学过程中做一些尝试与改革。目前,我校在运筹学课程教学过程中往往容易出现以下一些普遍存在的问题和不足:
1.学生学习的积极性不高,厌学现象较普遍。随着年龄的增长,大学生学习动机的功利性日益增强,只对他们认为有用的课程感兴趣,而对其它课程则仅仅追求达到学分要求。学习的主动参与性不够,课堂气氛不够活跃,很难主动和教师形成互动,整体学习效果一般。他们将学习重点放在对课本知识的死记硬背上,甚至连计算方法和步骤也采用死记的方法。
2.教学方法的科学性有待加强。运筹学是一门实用性课程,很多老师在授课时,采用传统的板书讲授法,教学手段不够灵活,信息量少,如讲解线性规划中的单纯形方法时,一节课画一张单纯形表,解一道迭代三次的题目时间可能就不够用了,教师只在黑板上孤立的画表格,学生在课堂上被动接受,师生互动性差,教与学信息反馈不及时,很难提高学生的兴趣和调动学生学习的积极性。
3.实验教学和案例分析重视不够。由于大部分教师是重点高校数学专业出身,在给本科生上运筹学课程时,过多注重定义的解释,定理的推导,手工演算的培训上,对应用运筹学的理论、方法分析问题、解决问题讲授不多,从而造成学生对运筹学的基本理论、模型求解方法多有较好的掌握,但当运用所学知识去分析和解决实际问题时,却都显得茫然无措。很少有运用运筹学解决实际问题的案例,不会用运筹学优化软件(如lingo、lindo、mathematic、matlab等)求解最基本的运筹优化问题,更难去解决实际问题。
4.课程考核方法比较单一。通常是以学生平时作业加期末考试成绩作为考核学生学习运筹学课程效果的考核方式,导致学生只会套用书上算法,机械的进行手工计算,忽视了运筹学课程培养学生解决实际问题的能力的目的,偏离了运筹学的本质。
三、教学改革建议
1.分专业教学,体现专业特色。不同的专业,需要不同的运筹学知识,应根据专业培养目标和专业特点明确教学目的,分类设置教学内容,科学设计教学方法,并有所侧重,如应用数学专业更应强调运筹学数学和运筹学科学,在教学过程中应侧重算法的证明和原理推导,还应具有一定的编写计算机程序解决问题的能力,使他们掌握运筹学的基本优化理论和优化方法,掌握课程各主要分支的模型、基本概念与理论、主要算法及其应用;经管类专业运筹学更应强调运筹学应用和运筹学科学,教学目的重点应放在学生对基本概念的理解、基本原理的掌握以及基本方法的应用上,使学生通过运筹学课程的学习,能够运用运筹学的思想、原理、方法分析和解决问题同时加强实践教学,采取多种灵活多变的实践方式,解决实际应用领域中的某些实际问题,为学生进一步从事该方向的学习与研究工作打下坚实的基础。
2.对教学手段、方式进行改革。
(1)采用启发式教学。学生的学习态度直接影响教学质量,因此在教学过程应积极发挥学生的主体作用,如采用启发式教学,充分发挥学生的聪明才智,激发他们的学习热情。例如在讲解整数规划的分支定界法时,对于举例求解约束条件只有两个的例子时,可以选两个层次不同的同学当堂练习,启发学生用图解法求解,从而鼓励学生举一反三,畅所欲言,充分发表自己的观点与想法。
(2)改革教学手段,运用最新科技成果,突出应用性。传统教学模式的板书时间,对学生来说也是一段休息、思考准备的时间,但有时显得单调和低效、课堂信息量少,而且可观性差。对于运筹学这类内容丰富、信息量大、推理和运算复杂的综合性学科的教学活动,还应该充分应用现代化教学手段,通过与现代化教育技术的组合应用,实现运筹学课程教学的优化须借助多媒体、互联网等最新现代教育技术手段,并充分利用网络教学资源加强对学生进行交互式教育,使学生及时了解运筹学发展动态,领悟新思路、掌握新方法,增强运筹学课程的前瞻性和应用性。应用这些最新科技成果辅助教学可以大大提高教学效率,增加学生接触实际问题的机会,提高解决实际问题的能力,使教学更好地为实际应用服务。
(3)改进教学方式。变传统单一的课堂讲授为课堂讲授、专题讲座、计算机实验、参与社会实践等多种形式相结合。举办专题讲座能较好地开阔学生的视野,使学生了解运筹学的发展方向与前沿动态,为培养具有全球化视野的国际性人才打下基础;开展计算机实验可培养学生创新能力,这主要是通过创建计算机能识别的运筹学模型、编写运筹学算法程序和运用计算软件去求解模型这三个环节去实现;参与社会实践则能增强学生的实践能力,让学生运用所学运筹学知识去解决实际问题,在社会生产实践的活动中接受检验,使学生亲身感受学习本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。
(4)建立多种联系方式和学习平台。建立基于校园网的交互式网络平台以学校的校园网络为基础,建立起师生交互式的网络交流平台,教师将电子教案和其他教学资源放在网络系统里,供学生查阅、复习或下载。充分利用现代科技技术,给学生任课教师的联系方式,通过qq,e-mail等现代科技技术加强联系,及时解答学生在学习中遇到的问题,激发学生的兴趣。
3.加大案例分析和建模培训力度。单纯的讲解教材中的基本理论和例题,会给学生造成一种错觉:运筹学在理论上很完美,但不能解决实际问题。因此,在教学的过程中需加强案例教学。案例教学具有以下鲜明特点:第一,目的性。第二,真实性。第三,结果的优化性。加强案例教学,可以加深学生对运筹学概念的理解与应用;加强案例教学有利于学生创造性能力的培养;通过案例教学,可以提高学生们动用所学知识和方法分析问题的能力、合作共事的能力和沟通交流的能力。
一年一度的全国大学生数学建模竞赛是全国高校规模最大的课外科技活动之一,而数学建模的主要方法都来自于运筹学的内容。目前来说,建模竞赛几乎受到了所有高校的高度重视,我校从组队参加全国大学生数学建模竞赛以来,虽然取得了不错的成绩,但是和兄弟院校相比还有一定的差距。因此教师可以结合本校实际,将数学建模带入课堂,适当介绍建模竞赛的历年考题,鼓励学生积极参加各级竞赛,通过竞赛来带动运筹学的教学。
4.改变考核方式。考试是检测教学效果和促进教学的一种有力手段,但是传统考试方式考核的只是理论知识与解题技巧,而运筹学的考核重点应该是学生的优化意识和解决实际问题的能力。所以,与其他课程相比,运筹学的考核方式应该是开放的、多样化的。课程的考核方式应当既要体现学生对基本知识的掌握能力,还要突出学生的实践能力与创新意识,因此在成绩考核方面应当包括基础知识考核、实践能力考核、创新能力考核等方面。基础知识考核用来加强学生对基本理论、算法的理解及应用,主要是通过学生对每堂课的课后习题作业的完成情况来考察;实践能力考核主要考核学生初步的数学建模、应用运筹学理论解决简单实际问题的能力,要求学生做几道应用型的题目,并且只建模不必非求出解;创新能力考核主要是通过布置几道优化方面的数学建模案例,引导学生用学过的优化方法求解,不仅要建立数学模型,还要能运用相关优化软件求解出精确的结果。
5.适当介绍分支由来和现今理论前沿。不同的运筹学分支有各自的特点和经典方法,如线性规划的单纯形法、非线性规划的kuhn-tucker条件,对策论的划线法,这些经典方法都有着各自的创始人和来龙去脉,通过对各分支名人和历史的介绍有助于学生把握运筹学的发展史,从宏观上对运筹学各个分支有整体的认识。同时,通过名人的介绍还有助于开阔学生视野,提高学习兴趣,活跃课堂气氛,提高教学效果。
四、结束语
运筹学的主要目的是在决策时为管理人员提供科学依据,是实现有效管理、正确决策和现代化管理的重要方法之一。随着我国高等教育改革的不断深化,要求在教学中提高学生运用运筹学解决具体问题的实践能力。我们相信通过对运筹学课程教学做一系列的改革,针对不同专业的学生,设置不同的教学目的和教学内容,采用不同的教学方法和教学手段,将教师的主导作用、学生的主体作用以及现代教学技术的辅助作用紧密结合起来,使学生能既掌握基本的理论与方法,又具有较强的实际应用能力,取得令人较满意的教学效果。
参考文献:
[1]韩伯棠.管理运筹学[m].第3版.北京:高等教育出版社,2010年
运筹学课程篇6
一、引言
运筹学是是管理科学和现代化管理方法的重要组成部分,该学科强调运用数学方法研究各种系统的优化途径和方案,为决策者选择最优决策提供定量依据[1]。而管理运筹学课程是从管理实际出发的一门课程,它把运筹学看作是一种解决实际问题的方法和工具,以培养学生解决实际问题的能力为核心。[2]
根据重庆三峡学院现行的人才培养方案,管理运筹学课程是信息管理与信息系统专业的专业主干课,学分3.0,包含理论教学40课时,上机实践8课时。该课程系统地介绍线性规划、运输问题、整数规划、目标规划、动态规划、图论、存储论、排队论、决策分析、博弈论等领域的基本概念、基本原理和基本方法;以案例分析为切入点,重点探讨生产管理中比较实用的数学模型和方法,培养学生基于实际问题建立数学模型、求解数学模型、分析模型求解结果并进行综合评价的能力。因此,该课程考核的目的在于评价学生理解和掌握管理运筹学的基本概念、基本原理和基本方法的程度,测试学生建立模型、求解模型、分析求解结果并应用于实际问题的综合能力。
根据重庆三峡学院现行的人才培养方案及其它相关规定,该课程的最终成绩由期末笔试成绩(60%),实验成绩(20%)和平时成绩(20%)三部分组成。然而,现行的考核方式距离实现“管理运筹学”课程考核的目标尚有距离,有必要尽快实施考试改革。究其原因,主要在于现行考核方式有3个亟待解决的问题:
1.管理运筹学的基本内容包含了线性规划问题的单纯形方法、运输问题的表上作业法、分配问题的匈牙利算法、最小支撑树求解、最短路求解、最大流求解等需要长时间、多步骤计算的知识点,多数例题的手算时间超过30分钟,而且无法借助计算器缩短时间。受笔试时间所限,不得不采用抽考的出題方式,客观上加剧了笔试成绩的偶然性,不利于全面、公平的考察全班学生的学习效果。
2.在笔试考试环节,计算量大且集中和知识点抽考等问题加剧了学生的记忆负担和紧张情绪,导致发挥不稳定,进而产生了部分学生的平时成绩、实验成绩和期末考试成绩大相径庭的现象。这一现象违背了教育教学的科学规律,说明现有的传统考核方式没有充分反映学生的能力水平。
3.由于需考察的知识点计算内容较多,所以对学生解决问题的综合能力只能分散考察。目前主要在笔试环节考察问题分析、数学建模和文字表达能力,实验环节考察模型求解能力,课堂提问环节考察学生的创造力和协作能力。事实上,把综合能力分开考察并不严谨,也不利于引导学生重视和加强综合能力的锻炼。
二、管理运筹学课程考核方式的改革方式和内容
鉴于上文提出的三个问题,有必要对管理运筹学课程的教学和考核的全过程进行改革。
首先,对于期末考试时长所限无法全面考察所有知识点(问题1)和计算量较大导致学生记忆负担重、情绪易紧张(问题2)的情况,可以采取“随讲随考,分段测试”的方法予以解决。事实上,该课程中线性规划问题的图解法和单纯形方法、运输问题的表上作业法、分配问题的匈牙利算法、最小支撑树求解、最短路求解、最大流求解等计算量较大的知识点,其计算方法相对独立,可以在一个知识点(或章节)讲解完毕后用30分钟左右的时间进行一次当堂测验。测试所需的课时,可以安排在周末、晚上,也可以通过减少课上习题讲解、增加课后作业的方式部分解决。如果学校资源紧张,随堂测试难以实现学生间隔就坐、多个教师监考,那么可以由出题教师对每位学生的测试题目给出随机参数并科学设置考试时长,保证任何两个学生的题目均不相同且没有作弊时间,从源头上杜绝作弊的可能性。
其次,对于综合能力测试无法集中考察(问题3)的情况,可以参照大学生数学建模比赛的形式,采用学生组队解决开放式、综合型问题,教师团队评分的形式加以改革。改革后,教师在理论教学的最后阶段布置若干开放式、综合型问题,学生随后在上机实践环节结成2-3的小组,组队对某一问题完成从分析、建模、求解到方案写作的全部任务。在此过程中,任课教师仅对全体学生加以适当提示和引导,并根据学生在团队合作中的表现评定其综合能力个人成绩;在学生团队方案文档质量的评价环节,再次参照大学生数学建模比赛,采取2-3名本专业教师分别打分后取平均的方式进行。
最后,各环节测试在期末总成绩中的体现:课堂小测试的总次数预计不低于4次,约占总成绩的50%;综合能力测试成绩约占总成绩的40%,其中个人评定与方案文档质量比例大致相当;考虑到综合能力已有单独的考察环节,平时成绩将只体现学生上课期间的出勤、纪律和作业情况,占比将压缩到总成绩的10%左右。
三、管理运筹学课程考核方式的预期效果
学生的平时表现与考核总成绩的一致性普遍增强。一般而言,在课堂教学阶段出勤良好、积极回答问题、作业细致认真的学生,其期末考试成绩优良的概率相对较高。但是,由于管理运筹学课程需考察的知识点计算量大、计算周期长,且算法种类多、独立性较强,导致部分学生在现行的笔试考核框架下发挥不稳定,出现了不少平时成绩和试卷成绩大相径庭的案例。改革后,该课程采取“随讲随考,分段测试”的方式,弱化记忆负担和紧张情绪对学生成绩的影响,根除知识点抽考带来的不合理偶然性,实现平时表现与考核总成绩的一致性普遍增强,更为科学的评价学生的学习效果和能力素养,并为有类似困难的课程摸索改革道路、积累改革经验。
强调综合能力、减少死记硬背,提高“大学生数学建模比赛”等专业比赛的参赛率和获奖率,提高学生的就业质量和考研热情。上述改革措施在学生的综合能力评价环节,引入了类似“大学生数学建模比赛”的组织形式和评价机制,可以作为学生参加类似比赛的小型预演,也可以为工作或读研后参与研发项目树立信心。
参考文献
[1]胡运权.运筹学基础及应用(第六版)[M].北京:高等教育出版社,2014.
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