数学类专业运筹与优化教学改革初探

路云龙 李文钰 杨月婷

【摘要】运筹与优化是数学类专业的主干课程，针对这门课程的特点和教学中存在的问题，从教学过程的教学目标、教师和学生、教学内容、教学方法和手段、教学组织形式、教学环境、教学评价七方面进行探讨，提出了运筹与优化课程的教学改革方案.

【关键词】运筹与优化；数学类专业；教学改革

20世纪60年代开始，运筹学成为一门独立的学科.运筹学的核心在于决策，并且作出最优的选择.因此，最优化技术是运筹学的主要工具，它对于运筹学的进化起到重大的作用，而运筹学的发展成为最优化技术的主要推动力.

自20世纪50年代以来，运筹学在我国得到了长足发展，在国民经济的各个方面都发挥着重要作用.作为人才培养的主要基地高等院校，开设运筹与优化课程具有重要的意义.根据教育部颁布的“本科专业目录和专业介绍”中，运筹与优化课程被列为数学类专业的主干课程.但是，随着整个科学技术的不断发展，尤其是多学科的交叉融合，使得运筹学与最优化技术有了更为广阔的前景.那么，在这样一个大背景下，如何做好运筹与优化课程的教学改革呢？

一、运筹与优化教学过程存在的问题

1.教材内容单一，缺少专业特色

传统的运筹学教学的主要内容有线性规划、整数规划、目标规划、图论、动态规划、库存管理、排队论、非线性规划等分支，其中包括许多定量模型、抽象的理论.学生在学习这门课程时容易迷失方向，感受不到这门课程在本专业的应用和实际价值，从而丧失学习这门课程的积极性和主动性，打击了学习的兴趣.

2.重理论，轻实践

运筹学的每一个分支都可以成为一门学科，然而教学课时有限，通常48学时，教师为了照顾到每个分支，同时为了完成教学计划，通常教师还是采用“灌输式”或“填鸭式”的方式讲授教学内容，势必造成对于各个分支的教学浅尝辄止，学生只能在课下花费大量时间和精力去完成作业，这势必减少了实践教学环节.这样就根本不能达到教学大纲所规定的教学目标，造成了学生理论懂一点，实践又不会的不良后果.

3.考核方式单一

考核的宗旨在于督促学生学习知识的同时体验学习带来的快乐.而传统考核方式是单一的笔试考核，它使学生更侧重理论学习，忽视了学生实践能力的培养，这也不符合运筹与优化这门课程的特点.这也扼杀了学生主动学习的积极性.

二、教学改革所采取的措施

依据教学的基本规律和结合运筹与优化这门课自身的特点展开教学过程.教学过程主要包括教学目标、教师和学生、教学内容、教学方法和手段、教学组织形式、教学环境、教学评价等七部分.

1.制定适合数学类专业自身的教学目标

数学类专业开设运筹与优化课程既有优势，又有劣势.优势在于学生有扎实的理论基础，便于理解运筹与优化的基本概念、理论、方法以及数学模型；学生容易建立运筹学的基本模型.劣势在于学生过多地学习数学理论知识，解决实际问题的能力差，以至于不能达到学以致用.所以制定适合专业自身的教学目标是教学改革的重要部分.

2.实现教师与学生的双向互动

教师和学生是教学活动的共同参与者，所谓“教是为学而教，学乃从师而学”.尊重学生的主体地位，让学生融入到课堂中，成为主动的分析者和思考者，从而使教师与学生在互动中达到最优的教学效果.

3.教学内容的改革

针对数学类专业的特点，应该精简教学内容，重点突出，编排相应教学大纲，细化教学进度安排，编排适合相应专业的教材.同时，教材的内容应随时补充运筹学与最优化方法的新方法、新成果.让学生切身感受到该学科具有广泛的应用，激发学生主动学习的热情.

4.教学方法和手段的改革

采用多种教学形式，以适应课堂教学的特点和专业需要，结合课程设计、上机实验、算法编程和案例分析，培养学生分析和解决实际问题的能力.随着计算机科学飞速发展，它极大地推动了运筹与优化的发展和进步.计算机的软件和硬件的更新，给运筹与优化教学带来方便.结合现代化的教学手段，开展计算机辅助教学.通过图形、图像、数值结果的展示，使学生更能直观、形象地理解运筹学及最优化技术的思想方法，培养学生的综合实践能力.

5.教学组织形式与教学环境

教学活动的进行，还必须有一定的组织保证.学院组织学生建立数学建模小组，定期安排教师给予学生培训和指导；建立网络教学平台，使学生能通过网络教学平台获取教学课件、提交作业、辅导答疑、获取运筹与优化的案例；组织学生参加校内、省内、国家、美国的大学生数学建模竞赛；聘请国内知名运筹与优化方面的专家来学院讲座，了解运筹与优化的最新发展动态.

教学环境是影响教学活动的客观条件.学院开放数学系资料室、实验室，方便学生查阅资料和上机训练；组织学生进企业进行生产实习和接受培训，积累解决实际问题的经验，培养创新能力.

6.完善教学评价系统

教学评价包括教学检查、测量和评价.教学评价是对教学活动的结果是否满足需要而进行的价值判断.教学测评所获得的有关信息，能够及时调控和改进教学活动，能够强化巩固教学效果，能够对师生产生激励的作用，从而争取更好的教学效果.具体采用“笔试+实训+考勤”的多方位综合考核方式，其中试卷和考勤占期末总成绩的60%，实训占期末总成绩的40%，其中实训采取课程设计、论文答辩、编制程序等多种形式.

结束语

通过个人的教学体会粗浅地谈了运筹与优化课程的特点，指出数学类专业运筹与优化教学过程中存在的一些问题，以及探讨运筹与优化教学改革的一些措施.