高校运筹学课程教学方法改革探讨

潘珠

摘要：本文从教学内容、教学目标、教学组织形式以及教学方法手段等方面，对目前运筹学课程建设的现状进行了分析，并在此基础上对运筹学课程的教学方法改革进行了探讨，期望达到提高学生综合能力和促进课程发展的目的。

关键词：运筹学；教学形式；教学方法

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）32-0162-02

一、引言

20世纪50年代后期，运筹学在中国开始兴起并得到了快速的发展。作为一门专业基础课，我国高校经济管理类、工程管理类、工业工程类等专业的本科生和研究生教育大多开设了这门课程，并进行了相关的课程平台和资源库建设，取得了一定的成就。然而，运筹学研究的过程包括了形成问题、构造模型、提出解案、进行检验、建立控制，直至付诸实施为止的所有环节，这种研究过程完整性的特点决定了仅通过传统的教学方法去学习运筹学课程是达不到教学效果的目的。因此，有必要对高校运筹学课程教学方法改革做进一步探讨。

二、运筹学课程教学中的现状分析

1.教学内容的交叉性和综合性较强。一个完整的运筹学学科体系包括了线性规划、非线性规划等多个分支，其涉及到的内容涵盖了多方面和多领域，具有较强的综合应用特性。同时，运筹学与数学、计算机科学、管理科学等学科有着非常紧密的联系，学科之间相互交叉、融合发展。运筹学课程具有的这些特性，在实际教学中，由于课程设置和教学课时的限制，也是对如何根据专业人才培养方案要求选取教学内容和激发学生学习的兴趣上提出一个很大的挑战。

2.教学目标定位不明确。合理的教学目标定位是教学设计的起点和基础。在设计教学目标时，只是一味强调运筹学课程中的概念、算法、公式、原理，偏重于知识目标，忽视了实践教学。虽然学生学会了大量的算题，但在分析并解决实际问题的能力上并未有所体现。这种定位也恰恰违背了运筹学课程以学生为主体，服务于社会的教学要求。例如“运输问题”模块，将教学目标只定位为“要求学生掌握求解最优调运方案的表上作业法”，忽略了对自主创新学习能力的培养，缺乏对物品运输在不同情况的改进与优化问题上进一步探究的过程。

3.教学组织形式单一。我国高校运筹学课程普遍采用班级授课制，以海南经贸职业技术学院为例，物流管理4+0应用型本科专业采用64课时平行班授课。多数以灌输知识为主的传统授课模式，教学组织形式比较单一。老师花费的时间多，而收到的效果甚微。另外，由于内容多和课时少的局限，教师在课堂教学之外对学生的个性化辅导投入力度不够，对不同层次的学生无法做到兼顾，且对学生合作讨论重视不足，未能改变以往“老师教，学生学”的学习模式。

4.教学方法手段不够创新。目前，运筹学课程讲授方法仍然以“一个黑板+一块粉笔+一张嘴”的方式为主，再辅以多媒体。比如在讲授“最短路算法”项目模块时，只是把诸多的基本概念和各种算法的解题步骤推导给学生，忽视与学生间的互动，更缺乏对学生进行深层次的启发和挖掘，从而使得学生对知识的理解和掌握只停留在感性认识的程度，达不到预期的教学效果。这种传统的教学方法以基础理论知识的传授为主，对案例教学和计算机教学等创新教学手段缺乏足够的重视，往往会造成学生学习倦怠，认为“学不致用、学无所用、学非所用”的现状。

三、运筹学课程教学方法改革的思考

1.案例教学法。首先，要求学生“吃透”教学知识内容，这是实施案例教学法的基础。学生可通过向教师提出问题、成立学习互助小组、开展合作讨论等方式加深对知识的理解。其次才是引入和设计具体的案例。案例要突出鲜明，具有一定的应用性。例如，对于海南省物流管理应用型本科专业来说，引导学生探讨Dijkstra算法在农产品物流体系中运输问题的应用价值，如何去实现成本最小，时间最少的目标。这样，让学生充分体验整个探究思考的过程，强化了学生对Dijkstra算法的掌握，又学习了如何应用知识来进行有限资源的优化配置，真正做到“学以致用”。同时，鼓励学生到具体的生产管理部门收集问题，既可以激发学生对知识的挑战欲，也能不断完善课程教学内容。最后，建立课程评价和反馈体系，让学生经历求知过程后有所收获，对后学的学习不断保有兴趣和动力。因此，考试不是唯一的方法，考核方式是机动灵活的，可以采用成果汇报，、论文等形式。

2.翻转课堂教学法。以往学生学习运筹学课程基本上是通过教师课堂讲授，自己课后练习来完成。“互联网+”时代下，信息和网络技术渗透到方方面面，在这样的大背景下翻转课堂应运而生。“翻转课堂（Flipped Classroom）”，是颠覆了传统“老师教，学生学”的方式，创新了人才培养模式，重构了学生的学习过程，如下表1所示。

虽然翻转课堂充分发挥了学生的自主学习型，但这种主动学习需要借助于课程网络平台和教学精心录制的一系列模块化微视频等教学资源。短期来讲，由于上课课时等因素的限制，运筹学课程任课教师投入的时间和经理远比传统授课方式要多，学生如何长久保持学习热情来课前“内化”原本掌握困难、计算量大的知识等问题仍需进一步探讨。但作为长期课程建设，将“翻转课堂”教学法应用于运筹学课程，给课程发展带来了新的思路和方向。

3.计算机上机实验教学法。由于运筹学问题的结题过程相对比较冗长，学生在学习过程中难免心存烦躁。通过上机实验，学生能更好的，理解教学内容，提高学习效果，也能提高学生的计算机软件应用能力，增加自己的职业节能。应用于运筹学课程的计算机软件常见的有：Matlab、Lingo/Lindo、Excel、Winqsb、管理運筹学等软件。

以Lingo/Lindo软件在运输问题教学中的应用为例，通常的求解方法是表上作业法，该方法包括建立初始方案、检验、调整、再次检验等多个步骤，过程比较烦琐，也容易出错。考虑Lingo/Lindo软件的应用，要求学生先构建运输问题的数学模型，在新打开的Lingo/Lindo软件窗口可按照软件语法直接输入模型，点解工具栏上的“solve（求解）”按钮，也可将模型的决策变量、目标函数、约束条件和原始数据等通过程序代码的编写，转换为计算机语言，得到与表上作业法一样的结果，但计算机执行命令很快，求解结果一步到位。然后，学生将结果进行分析辅助决策并生成上机实验报告。这种方便快捷的计算机上机实验教学，使以往学生认为的枯燥无味的大规模复杂运筹问题的学习变得生动有趣。

4.游戏教学法。“游戏教学法”，就是将游戏和教学有机结合起来。以运筹学课程为例，教师课前要做好充分的准备，根据相关知识点，设计相应的游戏环节。设计的教学环节要与教学内容相衔接，安排合理。比如动态规划多阶段最优化问题可以设计“火柴棒”游戏、网络分析最短路问题可以设计“渡河游戏”、博弈论问题可以设计“数字游戏”“石头剪刀布游戏”等。教师要明确游戏教学的目的。游戏不是为了游戏而游戏，游戏的根本目的还是教学。一堂宝贵的课堂花费在游戏上的时间不宜过长，整门课程使用游戏教学的频率也不宜过多，始终让学生保持对游戏的好奇和新意。

四、结束语

在具体的教学实践中，还需要对运筹学课程教学方法的改革继续进行深入的探索。比如，案例教学法对选取的教学案例有一定的要求，要有教师的全面剖析和点评，还要让学生真正体验到所学的运筹学理论在解决实际问题中起到的作用。“翻转课堂”这一全新教学模式的完成，仅仅依靠任课教师的努力是远远不够的，还需要专业课程课题组、学校层面等的支持与配合。计算机上机实验教学法则要求学生先进行一些先修课程的学习，如计算机基础等。另外，在游戏教学法中，学生与学生、教师与学生之间的沟通显得尤为重要。

参考文献：

[1]中国运筹学会.中国运筹学研究报告[J].运筹学学报，2012，（09）：1-48.

[2]刘春梅，李明武.基于案例分析的物流专业运筹学教学模式研究[J].物流技术，2016，（03）：184-187.

[3]张勇.运筹学课程的实践式教学探索研究[J].课程教育研究，2016，（12）：205-206.