浅谈运筹学教学

蒋智凯

浅谈运筹学教学

蒋智凯

运筹学是应用数学、管理学和工程类专业的基础课程，具有很强的实践性。目前运筹学课程在教学理念、教学方法等方面存在一些问题。强调进行教学改革激发学生的学习兴趣，通过多学科融合，教学方式改革等途径强化基础理论和方法，培养学生数学建模和计算机应用的能力，提高教学质量。

运筹学；教学改革；管理

运筹学是管理类专业的一门重要专业基础课。它是本世纪40年代初发展起来的一门新兴学科，其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。随着高等教育改革的不断深化，要求在教学中既要重视运筹学的基本理论和方法，提高学生运用运筹学的方法构建优化决策数学模型的能力，也要培养学生解决具体优化问题的实践能力。运筹学主要是研究经济、军事中能用数量来表达关于运用、筹划与管理方面的问题，根据问题的要求，通过数学的分析、运算，做出综合性的合理安排，以达到经济、有效地使用人力物力。运筹学是解决实际问题的新兴学科，它以整体最优为目标，从系统的观点出发，以整个系统最佳的方式来解决该系统各部门之间的利益冲突。

一、学习运筹学知识的意义

自20世纪50年代以来，运筹学的研究与实践在我国得到长足的发展，在工程建设、企业管理、科研规划以及国民经济发展的其他方面都发挥了巨大的作用。运筹学应用领域十分广泛，已渗透到服务、搜索、库存、资源分配、设计、生产等各个方面，对于实际中提出的专门问题，应用现有的科学技术知识，为决策者选择最优决策提供依据。运筹学作为工程设计和现代化管理的理论基础在管理类专业以及计算机应用、系统工程、建筑经济管理等专业的教育中起着十分重要的作用。

在知识爆炸的今天，大多数信息是用量的方式提供，运用运筹学的思想指导有效选择有益的信息成为一种重要能力。大学生了解和掌握运筹学基本知识，可以培养运筹学思想，促使他们在学习生活及将来的工作思考如何利用现有的人力、物力和财力发挥它们最大的效益，另一方面对于给定的任务，怎样才能用最少的人力、物力和财力去完成。

二、运筹学教学中应注意的问题

运筹学教学在具体实施过程中应综合考量各方面的因素，以保证教学取得实效。

（一）激发学生的学习兴趣

近几年，随着招生规模和人数的不断扩大，学生水平参差不齐，如何提高学生的学习兴趣，让学生主动学习，成为急待解决的问题。

1.教师要用学科魅力和学术能力吸引学生。教师本人应不断提高教学能力，树立良好的个人形象，以独具特色的人格魅力吸引和感化学生。教师对教授的内容要融会贯通，了如指掌，要自信、热情的投入教学，全方位地调动学生学习的积极性，提高课堂学习的注意力。事实上，运筹学的案例教学对训练、培养学生的数据识别、分析和整理的能力，对建立模型所要求的深入分析和创造性思维能力，对计算结果进行合理性、可行性分析的能力都有着至关重要的作用。因此，在教学过程中，需对运筹学案例教学的认识应给予充分的重视。

2.教师要重视教学过程，创新教学方法。在教学过程中，应该改变传统的单一课堂讲授的教学方式，增加课堂讨论、案例教学等方式。讨论的内容，除运筹学的一些基本概念、原理和方法外，更多的是运筹学的应用问题。通过对真实案例的讨论分析，让学生学习一个实际问题怎样进行抽象、简化形成理论上的模型。

在教学方式上，应谨慎采用多媒体教学手段。随着现代教育技术的飞速发展，教学多媒体化是一种趋势，在课堂教学中扮演着重要的角色，在一定程度上对提高教学质量和教学效率有十分重要的作用。但是，应该清醒地认识到运筹学多媒体教学的不足之处。多媒体并不能完全代替黑板。图像、声音、演示等功能是多媒体教学的强项，部分定理的证明、例题的讲解等则需黑板来实现。如果让计算机成为课堂的主角，计算机的辅助教学成为主宰教学，就背离了教育的初衷。因此，在运筹学教学中，书写不方便，书写表达不直观，运筹学问题的计算机求解等情况下，多媒体教学手段适宜使用，对于重点、难点偏多且连续的章节，应采用传统教学模式，让学生利用板书时间，进行短时间的整理停顿和思考准备，调整思维进入下一个知识点。

（二）实现运筹学与其他学科的融合

运筹学是多种学科融合的综合性科学，是以数学为主要工具，寻求各种问题最优解决方案的学科。由于要解决的问题来自各行各业，而且问题很多是非常复杂的，所以在解决问题的时候，需要多学科的知识，甚至需要多个学科的人员组成研究小组来共同解决。比如，在解决实际问题时，首先要处理大量的数据，对数据进行分析，挖掘出有价值的信息，这就需要统计、时间序列分析、回归分析和预测等统计学的知识。此外，要解决的实际问题很多是经济管理方面的，不可避免地用到经济学知识。由于运筹学主要用于解决各种复杂系统的最优化问题，涉及的变量非常多，约束条件非常复杂，建立运筹学模型往往十分庞大，由此带来繁重的计算量，必须借助于计算机才能够完成问题的求解。为了使学生能够在以后的工作中真正做到学以致用，能够运用运筹学解决实际问题，在教学中，要加强多学科知识的融合，扩大学生的知识面。要求学生多阅读数学、经济、计算机等方面的书刊，查阅资料，了解运筹学的应用和最新发展，使得学生具有扎实的理论基础，良好的数学素质以及一定的经济学和计算机知识，要求学生能够应用MATHEMATICA、MATLAB等计算软件求解大规模的优化问题。在教学中强化理论教学的同时，也要加强实践教学这一辅助手段。在教学中定时安排上机实验，加强软件的实际操作训练，提高学生熟练运用计算机的能力，从而使学生成为复合型人才

（三）进行教学改革与创新

针对运筹学课程的特点，积极探索教学方面的改革，努力提高教学质量，完成课程目标。

1.运用双轨教学法。双轨教学法是教师与学生互为主体，教与学二者处于同等重要位置。它使传统经典教学理论、建构主义理论与最优化教学理论统一服务于教学实践。双轨教学法让学生真正明白运筹学的授课目的和要求，让教师更为合理的安排教学内容，采用适当的教学方法以达到优化教学效果的目的。

2.现代教育技术与传统教学优势互补。运筹学教学中引入多媒体技术成为提高教学效果的有力手段。通过多媒体教学实践，充分显示运用多媒体教学的优越性。它能有效地增大授课信息量，有效解决学科无限性与学科教育有限性的矛盾。过去由于学时限制加上传统教学效率低下，一些非常有用的内容不得不放弃，让学生自学。利用多媒体技术可以完成更多的教学内容，达到拓宽学生知识面的目的。同时，例题数量大约增加1/3，无论是在求解方法上，还是在解决实际问题方面，都使学生得到足够的锻炼，对提高学生解决实际问题的能力及培养学生的创新思维具有重要意义。

3.实现教师与学生双向互动。教师积极转变教育理念，尊重学生的主体地位，让学生充分融入到课堂中。学生积极探究，教师引导和补充，通过双轨式教学使学生在运筹学的学习中不再是被动的学习者，而是主动的分析者和思考者，从而使教师与学生在互动中完成最优化教学。

4.创新教学方法和考核方式。目前在运筹学教学方法改革中提出最多的是案例教学法。在管理运筹学中应用案例教学,以案例为教材,让学生通过对案例的研究、分析、讨论,并在教师的指导下,以认识者的身份直接参与课堂教学,使课堂教学成为师生双向参与的学习过程。一些教育工作者很早提出了案例教学在运筹学教学过程中的重要性,并编制了一些优秀的教材,其中包含大量的案例。考核方式改革的宗旨在于督促学生掌握知识的同时体验成功的快乐,以达到快乐学习的目的。所以摒弃传统笔试考核方式,在考核方式上进行大胆创新,以“案例报告”的形式作为考核方式。实践证明,教学方法、教学过程和考核方式“三位一体”的创新,在科学有效地传授知识的同时,可以达到激发学生学习兴趣和培养学生解决实际问题能力的目的。另外在消除经济管理类学生对定量方法的恐惧感上也将取得革命性的效果。这种效果改变了学生的学习态度,不仅仅影响学生对运筹学课程的学习效果,对其他相关课程的学习也将产生深远的影响。

[1]胡运权,郭耀煌.运筹学教程[M].北京:清华大学出版社，2003.

[2]孙麟平.运筹学[M].北京：科学出版社，2005.

[3]黄健.对《运筹学》教学的四点思考[J]．2007(4).

[4]宁刚,吴先萍,郭志浩.大学生运筹学思想的培养与实践[J].科教文汇，2009(12).

[5]苏秀娟.浅谈运筹学教学心得[J].广西大学学报(哲学社会科学版),2008(S1).

[6]张智广.浅谈运筹学课程的教学[J].职业时空，2009(2).

[7]李鲲，夏冰.提高大学生数学学习兴趣的几点体会[J].今日科苑，2009(10).

[8]胡发胜，刘桂真.国家精品课程运筹学的教学改革与实践[J].中国大学教学，2006（7）.

G642.4 < class="emphasis_bold">文献标志码：文章编号：

文章编号：1673-1999（2010）24-0176-02

蒋智凯（1979-），男，江苏连云港人，淮海工学院（江苏连云港222005）讲师，南京大学博士，从事运筹学及其算法研究。

2010-09-19