张玉兰,曹亚萍
(南京铁道职业技术学院社科部,江苏南京 210015)
高职物流运筹学教学改革的探索
张玉兰,曹亚萍
(南京铁道职业技术学院社科部,江苏南京 210015)
在简述运筹学的基础上,从转变教学观念出发,结合高职物流运筹学的教学内容、教学手段、教学方法以及高职物流运筹学的考试考核方式等几方面,对高职物流运筹学教学改革进行了思考和探索,提出了几点设想。
高职物流运筹学;改革;教学内容;教学手段;教学方法;教学观念
运筹学(Operations Research,简称“OR”)是20世纪40年代开始形成的一门现代应用科学,自第二次世界大战以来,运筹学这门学科已经得到了长足的发展。迄今为止,关于运筹学尚没有公认的统一的定义,根据已有的代表性定义可以得出运筹学学科的基本内涵:其研究对象是有组织的系统;应用的工具是科学的方法、技术与工具;服务的对象是决策者与执行者;最终目的是使有组织系统中的人、财、物和信息得到最有效的利用,达到系统的产出最大化[1]。运筹学的基本思想在我国很早就产生了。春秋战国时期的“田忌赛马”的故事就体现了朴素的运筹学思想[2]。
运筹学作为经济、管理、金融类专业的一门重要的专业基础课,是本世纪40年代初发展起来的一门新兴学科,是实现有效管理、正确决策和现代化管理的重要方法之一[3-4]。近几年,越来越多的高职院校(尤其是含“3+2”班级的高职院校)也开始开设运筹学课程,我校的物流管理专业是近年才开设运筹学课程的,对于目前运筹学的教学,存在许多的问题和不足[3-8],作为一名从事运筹学教学的高职数学教师,笔者认为无论是从学校还是个人、是从教师还是学生的角度出发,都应该对运筹学的教学进行改革。
对于高职物流运筹学教学的改革,就是要实现教学观念的转变、课程设置的系统化、课程内容的合理化、教学方法和手段的现代化以及考试考核方式的多样化,强化培养学生的职业能力,体现真正意义上的融“教、学、做”为一体[9],最终达到提高教学效果的目的。本文将从以上这几个方面,结合本人的教学体会,对如何开展高职物流管理专业运筹学教学的改革进行探索和研究。
1.1.1 转变教师对运筹学课程的功能性的认识
运筹学是一门应用科学,是指用数学方法研究经济(如生产、管理、物流运输等事件)、社会和国防等部门在内外环境的约束条件下合理调配人力、物力、财力等资源,使实际系统有效运行的学科,其具体步骤为:首先将经济、社会和国防等部门中出现的一些带有普遍性的运筹学问题加以提炼,建立相应的数学模型,然后利用数学方法或计算机软件(如MATLAB和LINGO软件)进行求解。
高职教育是以培养高技能型应用人才为目标,因此,高职运筹学教育应注重其应用性和工具性。在进行运筹学或物流运筹学的教学过程中,应弱化运筹学本身的纯数学性,即弱化基本理论及其推导,而应着重强调与其他相关学科(如经济学、管理学、物理学等)的交流,重视在实践中发现问题、解决问题的能力的培养。综上所述,高职物流运筹学教育具有如下三大功能:一是培养学生的“数学素养”[9],提高他们的综合素质;二是服务专业,为学生的专业学习提供帮助;三提供工具,为学生的专业学习、社会实践提供实用的工具,提高他们分析问题、解决问题的能力。
2.1.2 转变教师运筹学教育的思想
部分高职数学教师在进行运筹学相关课程的授课过程中,往往忽视了“高职性”,即忽视了运筹学的应用性和工具性,一味地遵循学习运筹学的内在规律进行教学,忽视或无视高职物流专业对运筹学在专业课程和社会实践中的需求,导致在教师精心组织教学下仍然有部分学生反映“上课听不懂”、“运筹学没有用”、“运筹学枯燥乏味”等,学生学了运筹学课程以后,碰到一些物流相关的专业问题或实践问题还是无从下手,所以专业课教师和所在单位的种种抱怨也就随之产生了。因此,要想提高高职运筹学的教学效果,首先,任课教师对于运筹学教育的认识、思想要转变,即高职数学教师在备课的时候要多走访所教学生所在的二级学院、多和有关专业带头人、专业教师交流沟通,查阅相关专业教材,搜集相关资料,进行专业需求的调研,了解相关专业的培养目标、专业需求度,找准运筹学与专业课的切合点[9],采用集中学习、集体备课的备课方式。
2.2.1 课程内容的安排要与专业衔接
现阶段高职管理类专业的运筹学教学学时有限,应根据物流专业具有应用性和实践性的特性,在专业培养目标的指导下,首先选择合适的运筹学教材(比如可以选择《物流运筹学》)。其次,在选择教学内容时,要与物流管理专业衔接,从物流管理的各个环节出发,选择与之有较大相关性的内容,比如线性规划(含对偶问题)、整数规划、运输问题、动态规划、图论及决策论等。
2.2.2 教学内容的选取上坚持“以应用为目的,必需够用为度”的原则
第一,注重选取运筹学的基本概念、基本方法和算法步骤,不过分追求运筹学知识自身的系统性、严密性和逻辑性[9],淡化理论的推导;第二,根据物流管理专业的培养目标,重新修订课程标准和授课计划,强化与专业需求相关的重点知识点的教学;第三,注意课程内容的交叉环节来进行教学内容的取舍,比如整数规划、0-1规划可以和线性规划整合;第四,选取合适的案例,从概念产生的实际背景开始讲授,在讲授某些关联概念的时候,注意将它们之间的本质联系、区别讲授清楚,这样可以激发学生的学习兴趣,极大地提高学生的学习热情;第五,强调运筹学思想方法的突出作用,增加数学建模、上机实验等实践内容,提高学生的应用意识和创新能力[9]。
2.3.1 改进教学方法
目前,我校运筹学教学都是采用传统课堂授课方式,教师按部就班、平铺直叙地讲解课程内容,使学生一开始就觉得这门课很高深、很难学,即使结合多媒体技术,教学时也仅仅是机械地将所讲授的内容显示在屏幕上,由于多媒体技术自身的特点,导致学生难以很快地吸收和掌握,教学效果不太好。要提高教学效果,针对高职物流运筹学自身的特点,根据不同的教学内容,在系统讲授常规教学的基础上,教师应灵活使用多种教学方法(如案例教学法、比较教学法和讨论教学法等)。
案例教学法:就是充分调动学生学习的主动性,发挥他们的主观能动性,在教师的指引下,让他们自主地进行案例分析,并从中找出解决问题的方法,教师与学生一起经历知识的发生、发展过程。学生通过“案例引入—案例分析—案例解决—知识建构—知识应用”即从“案例—知识—案例”的学习过程,获取相应的运筹学知识。当然,案例的选择要符合相应的教学目的,涉及的问题要富有启发性,有时候甚至能起到承上启下的过渡作用(即既能复习到已授知识,又能引入本次课的主题)。比如在讲授图与网络分析—最小费用流问题的时候,可以选用以下具体案例:某物流公司从配送中心向收货点送货,运输路线如图(略)所示,路旁第一个数字是线路的最大通行能力(单位:吨),第二个数字是每吨的运费(单位:百元),求使运输费用最小的最大运输流?首先进行案例分析,将案例中的问题剖解成三个递进的子问题,然后抛出最小费用流问题,最后再由此案例的求解过程归纳出最小费用流问题的算法步骤,即此案例贯穿整个课堂教学过程始终,是本次课的一条主线。使用物流案例组织教学,体现了运筹学的重要性和实用性,让学生在分析问题、解决问题中获取相关的运筹学知识,既可以加深对该知识的理解、掌握,也可以大大地提高学生使用运筹学知识解决相关物流实际问题的能力。
比较教学法:就是运用比较的方法,对线性规划中的单纯形法和对偶单纯形法的基本思路、求解步骤进行分析比较,归纳出两种方法的优缺点和各自的适用对象;对于图论中的最短路径问题、最大流问题和最小费用流问题采用求同和求异的思维进行比较,比较出三者之间的区别与联系,既能培养学生的思维能力,又能让学生更好地掌握这三个知识点;对于同一问题的两种不同解法进行比较,比如求解最短路线问题的方法—动态规划和图论中的Dijkstra算法进行比较,从而巩固加深学生对这两种方法的理解、掌握。
讨论教学法:就是学生自行分组(或教师随机分组),根据教师设计的与学生平时学习生活有关的运筹学的问题,利用课余时间进行资料的收集、小组讨论,最后进行课堂交流,通过学生与学生之间、教师与学生之间的互动,达到教学相长的目的。比如,在讲完线性规划这一章节后,让学生设计一个购物计划:要求从同一出发点(比如学校大门口)出发到达同一商场买一致的几种物品,最后比较谁的购物计划是最优的(即省钱又省时)[9]。再如,在讲完决策论的知识后,让学生对某市几个站点的公共自行车系统进行评价设计其评价因子,并采用层次分析法进行评价。
2.3.2 合理运用现代化的教学手段
2.3.2 .1计算机辅助教学
运筹学课程内容多、方法步骤多,使用计算机辅助教学,学生可以通过视觉和听觉获得信息,起到了利用较少的时间获取较大的信息量的作用,极大提高了教学效率,同时也起到了激发学生的学习兴趣,提高学生的实际应用能力、创新能力和发散思维的能力的作用,极大地增强了学生面对信息时代的挑战应具备的计算机应用能力。例如,在介绍运筹学的前沿和热点的时候,可借助于录像带和投影片,将学生领向探索未知的领域;在讲授运筹学中的图论相关概念时,可借助于CAI课件,将抽象概念简单化、静止内容生动化,减少了不必要的板书,节约了时间的同时,使得原本枯燥的数学课变得生动有趣。
另外,可以借助于现有的数学软件(如Mathmatic、Matlab、SAS、Math-CAD、Spss、Lingo等)来辅助教学,把符号功能、图形和编程有机地结合,实现人工无法实现的复杂计算,培养了学生动手的能力,节省了教师和学生在解题技巧锻炼和作业上耗费的大量时间和精力。
2.3.2 .2 多媒体结合传统板书教学
根据运筹学课程自身的特点,采用传统教学手段与现代教育技术相结合的教学手段,首先,借助于多媒体技术,应用信息技术,建立一套完整的电子教案、备课笔记和课件,并将其上传至校园网上;其次,将电子教材、思考习题、案例分析、实训设计、教法研究和学法指导在网上开放,实现网络资源共享。这样,既可以弥补传统板书的不足,又可以便于学生自主学习,丰富了教学内容、提高了教学质量,激发了学习的积极性,实现了学生与教师之间的及时交流沟通。
但是,课堂教学中不能完全使用多媒体教学,对于某些教学内容采用黑板板书效果更好。例如,在讲授运筹学中图与网络分析这一章时,都要以多媒体教学为主,以黑板板书教学为辅,这样才能便于学生及时掌握,真正提高教学质量。
目前高职院校运筹学考试普遍采用的是限时闭卷考试的方式,而这种考试方式存在着一定的弊端:不能完全准确地对学生的学习质量和教师的教学质量作出评价,不能对学生的应用能力(即数学素质)作出准确地评估。应尝试采取多方位全面评价的方法来考核学生的运筹学成绩,建立一个合理的评价体系。具体可以采用以下几种方法:一是限时开卷考试:可以完全开卷,也可以部分开卷(60%),部分闭卷(40%)两种方式;二是开放式考核:学生自由组合,三人或四人一组,教师事先设计好题目(不同的学生组,题目不同),学生采用抽签的方式确定题目,然后根据需要查找相关资料,最后在教师规定的时间节点上交最后的成果—论文的形式(一般要求是电子版,允许纸质版)。
运筹学是一门应用性课程,它与多门学科相互交叉,而且随着我国物流业的飞速发展,培养出大批素质高、专业强的高等技术应用性物流人才是历史赋予高职数学教师的重任,在运筹学的教学过程中,应不断探索新的教学方法,选取适当的教学内容,合理运用多媒体教学,有效地使用计算机软件辅助计算,提高教学质量和教学效果。要把“强化应用能力,培养创新能力”贯彻于运筹学教学的始终[6]。
[1] 雷震.物流运筹学[M].上海:上海交通大学出版,2012.2-6.
[2] 赵可培.运筹学(第三版)[M].上海:上海财经大学出版,2013.1-2.
[3] 蒋政.高职高专“运筹学”课程教学改革的几点思考[J].宿州教育学院学报,2011,1(14):98-99.
[4] 韩秀.关于管理类专业运筹学课程教学改革探讨[J].数学教学研究,2011,7(30):53-55.
[5] 祝荣欣,李萍.工业工程专业“运筹学”课程教学模式探讨[J].长春理工大学学报,2011,10(6):164-165.
[6] 郑芬芸.物流专业“运筹学”课程教学改革的思考[J].郑州航空工业管理学院学报(社会科学版),2011,4(30).
[7] 秦永菊.运筹学课程的教学实践与研究[J].教育与职业,2011(9):140-141.
[8] 张长青,刘芳亮.运筹学课程教学内容与方法改革探讨[J].牡丹江师范学院学报(自然科学版),2011(4):59-62.
[9] 张玉兰.高职数学教学改革的思考与探索[J].长沙通信职业技术学院学报,2011 ,2(10):119-122.
Logistics operations research in higher vocational education reform
ZHANG Yu-lan, CAO Ya-ping
(Department of Social Sciences, Nanjing Institute of Railway Technology, Nanjing, Jiangsu, China 210015)
Based on the operations research, this paper discusses the teaching reform of higher vocational logistic operations research from such aspects as the teaching content, teaching means, teaching methods and assessment methods. Several reform ideas were proposed too.
vocational logistic operations research; reform; teaching content; teaching means; teaching methods; teaching ideas
10.3969/j.issn.2095-7661.2014.02.041】
G712
A
2095-7661(2014)02-0153-04
2014-04-16
张玉兰(1982-),女,江苏盐城人,讲师,理学硕士,研究方向:高等数学与运筹学教学与教改。