前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇運籌學的方法范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發現更多的寫作思路和靈感。
關鍵詞:軍事運籌學;方法論;創新
中圖分類號:TP39 文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2011) 06-0000-01
Innovation Research on Military Operations Research Methodology
Chang Chaowei
(North Automatic Control Technology Institute,Taiyuan 030006,China)
Abstract:Military operations research is a new cross-disciplinary,primarily use of mathematical and computer methods to study specific military issues.This article first briefly present our military operations research methodology innovation challenges and opportunities;Then,we proposed an innovative concept of military operations research methodology;Finally,a conclusion that the military operations research methodology to explore the importance of innovation.
Keywords:Military operations research;Methodology;Innovation
現代戰爭的序幕始于20世紀90年代以來的幾場高技術局部戰爭,一種新的戰爭形態――信息化戰爭逐步走上歷史舞臺。隨著信息技術的不斷發展,當前軍事學科出現了以信息為主導、綜合運用信息化戰爭的特征,反映了我國軍事系統已發生了質的變化。軍事運籌學居于軍事科學體系中技術理論層次,它是運用量化方法對戰爭系統進行分析,從而為軍事發展提供科學決策方法。隨著戰爭形態不斷發展轉變,這種軍事分析法必須要經歷學科的創新發展。筆者認為首先要對軍事運籌學進行方法論的創新。從本質上說,軍事運籌學方法論是進行軍事運籌研究的內在方式以及具體方法的概括和總結,用宏觀理論對軍事運籌研究進行相應的指導。在這一創新過程中,不斷提高其適應信息化戰爭形態的能力,是軍事運籌學創新發展的重要突破口。
一、概述當前我國軍事運籌學方法論創新所面臨的機遇與挑戰
隨著數學與計算機技術的不斷發展,為當前我國軍事運籌學方法論的創新帶來了機遇;但由于多方面的制約,在其方法論的創新中還存在一些問題,面臨著挑戰,主要體現在下述幾方面:
(一)挑戰。當前,由于信息技術、網絡技術廣泛應用,明顯增強了軍事運籌學方法論的開放性,加大了分析難度。與以前的戰爭形態想必,信息化激活了系統內部,構成了內部個體與外界之間的復雜多維網狀體系,從而加大了在分析過程中的不確定性。與此同時,信息技術下,明顯增強了軍事運籌分析的復雜性,對軍事運籌一般方法論提出挑戰?;诙嗑S網狀結構下的信息化戰爭系統,改變了系統內個體間,與對抗的戰爭系統個體之間產生相互作用的途徑數量。與此同時,信息化戰爭系統也呈現出了非線性特征以及系統層次分析復雜化。這些因素的出現,都對軍事運籌學方法論的創新提出了新的挑戰。
(二)機遇。信息化戰爭系統呈現的復雜內部結構特性,加大了系統分析的難度,因此,急需要求對軍事運籌研究方式和方法進行變革,這為當前我國軍事運籌學方法論的創新帶來了機遇。信息化戰爭系統是一種綜合性密集型的信息系統,其多維網狀結構的系統內部,高度融合了內部個體即人員、武器、環境及信息的聯系,為拓展軍事運籌學理論方法提供了機遇。非線性特征下的信息化戰爭系統,加大了軍事運籌學理論與方法的運用難度,為研究途徑創新提供了機遇,揭示了傳統的方法解決復雜性問題所存在的局限性,為了解決對抗性復雜問題,必須采取措施,尋求新的技術路線。
二、探究軍事運籌學方法論的創新方式
通過上述論述,我們可以看到當前我國軍事運籌學在發展中還面臨著提站,隨著信息化戰爭形態的出現,其不斷增強了軍事內部分析的復雜性,對傳統的軍事運籌學方法論提出了挑戰,信息化戰爭系統也是軍事運籌學必須深入研究的重大理論問題。軍事還原論方法,帶動了耗散結構理論、協同學等理論的產生,從而也推動了從19世紀到20世紀軍事運籌科學的大發展。為了進一步發揮軍事運籌學在研究信息化戰爭問題中的作用,必須創新軍事運籌學的方法論。筆者主要從下述兩點來論述其創新的實現途徑:
(一)創新思想方法。在國家戰略利益的需要下,隨著政治、經濟、文化、外交等社會活動領域的不斷延伸,由此產生了戰爭行動。開放性、對抗性及復雜性,時信息化戰爭系統的三大特征,它強烈沖擊了傳統的戰爭思維方式。這一思維方式,要求在運用軍事運籌學的方法時,對系統要素采取量化分析法,認知復雜的內部系統,不斷提高系統的可靠性,將戰爭觀、綜合觀及集成觀融入軍事運籌學中。將傳統的定性分析法擴展為定性與定量結合分析的系統思維法,以全局性的軍事思維做指導。從本質上創新傳統的軍事運籌學思想,要明確認識到當前的軍事系統是一種信息化的戰爭系統,它是集開放性、復雜性的巨系統及對抗性為一體的巨系統
(二)創新理論方法。信息化戰爭系統是軍事運籌學的研究對象,這種特定的研究對象決定了軍事運籌學具有交叉性、融合性及橫斷性的學科特征,同時為創新發展軍事運籌學的方法論提供了獨特的方法。新增了戰略運籌學、軍制運籌學等新科目。隨著科學技術的不斷發展,不斷細化了學科層次,拓展軍事運籌研究對象與領域,從而帶來軍事運籌學的朝向多學科的融合發展。因此,在軍事運籌學發展過程中,要根據其具有交叉性、融合性的特點,不斷加強多學科的綜合性運用。
三、結束語
綜上所述可知,探究軍事運籌學方法論的創新具有十分重要意義,具體體現在三個方面:
(一)探究軍事運籌學方法論的創新,對我國軍事運籌學的總體發展趨勢具有促進作用;(二)對軍事運籌學方法論的創新進行研究,對我國軍事運籌學起著明確的導向作用;通過研究我國軍事形式的發展和變化,可以及時改革軍事運籌學發展中存在的問題;(三)研究軍事運籌學方法論的創新,對社會大系統來說,軍事運籌學在不斷對其方法論進行創新,有利于軍事資源與社會資源的互動交流。
參考文獻:
[1]鄧必雄.關于新形勢下軍事運籌學創新教育的若干問題探討[J].高等教育研究學報,2000,9
管理運籌學是工商管理專業的一門骨干課,同時也是一門管理學、應用數學、計算機學等學科交叉學科。在本科教學向應用型轉變的大背景下,管理運籌學的課程設計也應做出相應變化。應當對管理運籌學課程進行重新設計,提高案例教學和啟發式教學的比重,增加管理運籌學軟件的學習課時,對考核方式進行調整和優化,為培養應用型管理人才貢獻一份力量。
關鍵詞:
應用型本科;工商管理;管理運籌學
運籌學是一門新興的學科,是使用定量方法進行決策的一門科學,自20世紀30年代誕生以來,取得了長足發展,特別是計算機技術的發展,極大的拓寬了運籌學的研究范圍。同時運籌學還是一門應用型很強的學科,在軍事、農業、系統工程等領域有著廣泛應用,而管理運籌學就是使用運籌學的方法來解決工商管理中的實際問題。目前很多學校在向應用型進行轉變,在此背景下,管理運籌學的教學也應當更加注重應用性,為培養應用型人才做出自己的貢獻。
1管理運籌學學科的特點
1.1引進數學的研究方法
管理運籌學是一門交叉學科,囊括了管理、經濟、數學、計算機等學科的思想,其主要研究的問題來自于社會的經濟管理實踐,而主要的解決手段就是各種數學方法。因此,要學好管理運籌學,就需要學生具備一定的數學基礎。如在構建和求解線性規劃模型的過程中,首先需要學生將具體的問題抽象成函數的表達形式,其次在求解的過程中,無論使用圖解法還是單純形表法,都需要學生具備一定的高等數學和線性代數的知識。
1.2注重對實際問題的分析
管理運籌學注重對工商管理中實際問題的研究。管理是一門藝術,同時也是一門科學,而管理運籌學正是管理科學性的重要體現。目前管理運籌學主要的研究問題有以下幾個方面:生產計劃、運輸問題、存儲問題、人力資源管理問題等。這些問題都來源于管理實踐,需要使用運籌學的方法進行解決。如生產計劃問題,其目標就是在給定生產資料下,實現企業利潤的最大化,或在給定生產目標下,實現生產成本的最小化。由此可見,管理運籌學所研究的問題有著十足的現實意義。
1.3理論與實踐相互促進
近年來,管理運籌學取得了長足發展,其中一個重要原因就是該學科重視理論和實踐的相互促進。從上文中我們可以發現,管理運籌學的研究問題來自于工商管理的實踐,而管理運籌學的理論主要體現在數學方法上。運籌學理論的發展,促進了運籌學研究范圍的進一步擴大;同時實踐問題的不斷革新,也對管理運籌學理論提出了更高的要求。作為工商管理類的學生,需要更加關注對管理實踐問題的梳理和總結;對管理運籌學的最新手段需要及時掌握,而不需要對相關理論進行深入研究。
2管理運籌學教學中存在的問題
2.1學生抵觸學習
數學作為管理運籌學的基本工具,在管理運籌學中有著重要作用,學生是否具備一定的數學基礎,是決定其能否學好管理運籌學的關鍵因素。但在實踐中,工商管理類屬于文理兼招,并且文科生所占的比重很高;從學生的性別來看,工商管理類各專業中女生往往占據著絕對多數,這兩個原因導致工商管理類的學生數學基礎較為薄弱。管理運籌學同工商管理類開設的其他課程有著較大差別,也是造成學生抵觸學習的原因之一。如對于會計專業的學生而言,其各個學期學習的課程幾乎都是圍繞著會計學,如成本會計、管理會計、審計等。這使得學生無法對這門課進行定位,不能充分認識到這門課的重要性,會造成學生主觀認為這門課同其未來的就業缺乏聯系,降低其學習興趣。
2.2過分重視理論
管理運籌學是運籌學在管理學中的應用,管理運籌學的很多研究者都來自于運籌學領域,因此他們編著的教材更加偏重于理論部分,如各種數學模型的推導,而管理學的內容所占篇幅較少。教材的編寫過分重視理論,不僅導致了教材晦澀難懂,同時也極大的影響了學生學習的積極性。隨著計算機技術的快速發展,管理運籌學問題的求解過程變得十分簡便,計算的精度也大大提高,因此不需要過分強調學生一定要掌握手工計算的方法。同時過分重視理論學習,也使得管理運籌學背離了應用型學科的初始設定。學習管理運籌學更是希望學生在面對管理的實際問題時,能夠具備全面、系統的思維方式。
2.3考核方式單一
目前,管理運籌學在很多學校都是以考試的形式進行考核。而考試的形式,又決定了考察的內容主要以理論為主,相應的計算題也比較簡單,而不能充分反映學生對管理運籌學的實際應用能力。隨著計算機技術的快速發展,特別是管理運籌學相關軟件的普遍應用,很多學校在教學中已經設置了一定比例的上機操作。但由于上機操作部分不在考試內容之中,學生在學習時往往不夠認真,學習效果也十分有限。
3管理運籌學課程改革思路
3.1對管理運籌學課程進行重新設計
針對管理運籌學教學中存在的諸多問題,特別是為了適應教學向應用型轉變,應當對管理運籌學課程進行重新設計。首先,為了解決學生數學基礎差,在線性規劃建模和求解過程的困難。應當將管理運籌學設置在第四學期,也就是在學生完成高等數學和線性代數的課程學習,一些管理運籌學所需的數學知識還掌握的比較牢固。同時在教學過程中,教師也應對一些基礎數學知識進行講解,增強學生對所涉及數學問題的認識和理解。在教學手段上,不能過分依賴多媒體教學。通過實踐,我們發現使用多媒體教學雖然是對課堂的豐富,也能減輕教師的教學負擔。當多媒體的教學手段,同樣也會導致授課節奏變快,進一步增加學生對管理運籌學知識學習的難度。因此,應當適當增加黑板教學的比重,特別是在理論教學部分,使學生有充足的時間來理解所學知識,提升管理運籌學的教學效果。管理運籌學是工商管理專業的一門專業基礎課,幾乎所有的學生都需要學習這門課,同時上課的人數往往在100人左右。而過多的學生,也增加了授課的難度,同時也對學生的聽課效果產生了負面影響。因此,建議應嚴格控制管理運籌學的課程規模,以1~2個班,不超過50個人為優。
3.2提高案例教學和啟發式教學的比重
管理運籌學是一門應用性很強的學科,是使用運籌學的手段來解決管理學中的實際問題,因此,管理運籌學的教學內容應當緊密同實際進行聯系。特別是在本科教育應用型轉型的大背景下,更應增加案例教學在管理運籌學中的比重。案例教學能夠提高學生學習的積極性,同時通過豐富的案例教學,也能使學生更加認識到管理運籌學在管理中所發揮的巨大作用。同時為了進一步提升學生學習案例教學的興趣,也可以在課程的初始階段,鼓勵學生提供一些管理運籌應用的素材,而老師對學生提出的實踐問題進行加工和優化,使其真正成為一個管理運籌學的典型案例。同時也要加強啟發式教育。傳統的管理運籌學以“填鴨式”教學為主,不僅教學效果較差,同時也使得學生缺乏主動學習的機會。因此,應當加強啟發式教育在管理運籌學教學中的應用。教師針對每個章節的內容,設置一些實際問題,通過對實際問題的分析,引出本節課的主要知識點。對線性規劃模型的求解過程,也應緊密同已學過的知識點進行聯系,通過學生的自主學習和主動探索來加深其對新知識點的認識和理解。如在學習單純性表法求解前,可以緊密同圖解法進行聯系,指出每一個基本可行解在圖中的位置,這樣可以使知識點聯會貫通,同時也能使學生體會到管理運籌學并沒有那么難以學習。
3.3增加管理運籌學軟件的學習課時
管理運籌學軟件的普遍應用,是管理運籌學教學的一大突破。目前各個學校普遍使用的教學軟件有Lindo、Lingo、Excel等,這些軟件的應用,不僅極大的降低了學生手工求解線性規劃問題的難度,同時也使學生掌握了一門實用工具,對其未來的就業提供較大的幫助。傳統的手工求解線性規劃問題,不僅過程繁瑣、求解速度慢,同時當決策變量的數量多于10個時,學生幾乎不能進行求解。而管理運籌學軟件的應用就解決了這一問題,即提高了運算的精度,又極大的降低了學生學習的難度,提高了其學習的積極性。因此,應當增加管理運籌學軟件學習的課時量,通過實踐證明,將軟件學習的課時量占到總學時的20%,就能夠使學生基本掌握軟件的操作過程,同時也能對學生掌握理論知識有著很好的促進作用。在課下,也應組織一些興趣小組,將有想深入學習管理運籌學的同學組織起來,組織大家對管理中的實際問題進行研究,鼓勵同學進工廠、進企業進行調研,并將所學知識應用到實踐中。通過這樣的學習過程,打破課堂同實踐之間的隔閡,使同學認識到管理運籌學在實踐中的巨大作用,并實現將學生培養成應用型人才的目標。
3.4對考核方式進行調整和優化
最后,應當對管理運籌學的考核方式進行調整和優化。為了實現本科教學向應用型轉型,我們對管理運籌學的課程進行了全新設計,在課堂教學中提高案例教學和啟發式教學的比重,增加管理運籌學軟件學習的課時量;在課后,組成管理運籌學興趣小組,鼓勵同學將所學的運籌學知識應用到管理實踐之中。這樣的課程設計,符合本科應用型教學的培養目標,同時也保證了對學生全面能力的培養。因此,管理運籌學的考核方式也應適應這樣的變化,對考核方式進行調整和優化。應當適當降低筆試考試的所在比重,而增加對學生上機操作和課外實踐的考核,通過全面的考核體系,即增強學生對上機操作和課外實踐的重視程度,同時也是對其自身全面能力提升的一種督促和促進。
4結語
本科教學向應用型轉變是我國教育的發展方向,管理運籌學作為工商管理類專業的一門重要課程,也應進行重新設計以實現這一目標。本文通過對目前管理運籌學特點以及存在問題的梳理,提出應用型本科工商管理專業管理運籌學課程設計的實施辦法,希望對提高管理運籌學的教學效果提供一些幫助,同時這也是培養應用型管理人才的一種有益嘗試。
作者:李森 單位:沈陽建筑大學商學院
參考文獻
[1]楊嘉歆.管理運籌學中板書和多媒體教學的有機結合[J].價值工程,2012(06).
[2]何麗紅,陳士成.管理運籌學課程的教學改革與實踐[J].教育教學論壇,2011(34).
【關鍵詞】運籌學;教學研究;課程建設
自20世紀50年代以來,運籌學的研究與實踐在我國得到長足的發展,在工程建設、企業管理、科研規劃以及國民經濟發展的其他方面都發揮了巨大的作用。運籌學作為工程設計和現代化管理的理論基礎在管理類各專業以及計算機應用、系統工程、建筑經濟管理等專業的教育中也起著十分重要的作用。因此,作為一門優化決策的學科,運籌學在我國高校中受到了前所未有的重視,許多學校對運籌學課程都安排了充足的學時以視重視。運籌學課程逐漸成為管理科學、系統科學、信息技術、工程管理、物流管理等專業的基礎課程之一。
然而,運籌學是一門實踐性很強、數學味很濃的學科。傳統的運籌學教學模式過于注重定義的解釋,定理的推導,手工演算的培訓,缺乏運籌學分析問題、解決問題的方法講授,學生普遍覺得運籌學難學,培養出的學生也普遍存在“學而不知其用”的通病。因此,筆者認為,在運籌學的教學上,應注意以下四個方面的問題,以利于學科知識的講授和進一步推廣。
一、注重運籌學學習必要性的論述
運籌學區別于其他科學,如:數學、物理、生命科學等,有其特定的研究對象,有自成系統的基礎理論,以及相對獨立的研究方法和工具。運籌學是使用科學的方法去研究人類對各種資源的運用、籌劃活動的基本規律,以便發揮有限資源的最大效益,來達到總體全局優化的目標。它的方法和實踐已在科學管理、工程技術、社會經濟、軍事決策等方面起著重要的作用,已產生并將繼續產生巨大的經濟效益和社會效益。因此,運籌學應該成為高素質人員和有意成為高素質人員的必修課之一。
另外,和古老而又富于生命力的數學、物理、生命科學等相比較,運籌學顯然是一門年輕的新興科學。近代運籌學的興起可以追溯到二十世紀初期,但其概念和方法的系統提出卻是在第二次世界大戰期間。我國的運籌學研究從上世紀50年代后期才開始。運籌學的發展與社會科學、技術科學和軍事科學的發展緊密相連。時至今日,運籌學己經成為工程與管理學科不可缺少的基礎性學科。因此,從學科發展趨勢來看,運籌學是一門大有潛力可挖的新興科學。
作為運籌學課程的講授人員,在課程伊始就應特別強調本課程學習的必要性,而不應把它當作課程緒論的一小部分,一帶而過,講授人員應充分認識到上述兩點,并讓學生樹立必修意識。
二、強調“系統集成、學科交叉、講求效益”的觀點
應該說“系統集成、學科交叉、講求效益”的觀點,在近代運籌學產生之初就已經確立。近代運籌學的軍事背景是上述觀點的最好佐證。我國運籌學的先驅錢學森先生也一再強調樹立上述觀點的重要性。他在會見有關人員時,曾多次語重心長地提到,實踐中所遇到的問題都帶有綜合性,如果各人只從本專業出發,往往帶有局限性。因此,應該提倡學科交叉之間的相互交流與討論,學科的發展,離不開互相交叉、互相作用和互相借鑒。因此,運籌學教學人員要以身作則,鼓勵并帶領學生加強與相關學科的合作,共同研討,實現共贏。
在“系統集成、學科交叉”的問題上,筆者認為,運籌學的講授和學習人員,應與工程、技術等多個學科的人員通力合作、密切協同,以社會客觀需求為牽引,技術發展為推動力,明確目的任務,并且運用運籌學理論和方法解決實際問題,促進學科建設與創新,努力尋求管理理論與科學決策的突破。為此,運籌學的講授人員應在教學過程中大力倡導“努力鉆研現代科學技術,掌握先進的方法和手段,改進傳統的單純定性分析的思維習慣?!敝劣凇爸v求效益”的觀點,更是不言而喻的了。應當說,運籌學學科的產生、建設與創新,就是以追求社會效益和經濟效益的定量分析為其重要特色的,這也是運籌學與其他學科的重要區別。與此同時,由于我國經濟所面臨的資源高消耗和高物流成本的實際情況,“講求效益”的問題更顯得格外突出。我國在相當長的一個時期里,在綠色GDP方面將承受巨大的壓力。追求資源優化的運籌學在這方面應發揮重要的作用,運籌學教學應為作用的發揮提供應有的教學功能服務。
三、增強運籌學案例教學重要性的認識,提高案例教學的課時比例
事實上,運籌學擔負著訓練、培養學生對管理和經濟系統中的問題進行系統地、定量地分析和決策的能力,因此對運籌學案例教學的認識應給予充分的重視。
首先,運籌學案例中所包含的有效數據和無效數據、規范數據和部分不規范數據,巧妙的數據陷阱,對訓練、培養學生的數據資料識別能力、分析和整理的能力,以及對有效數據的敏感性,都有非常重要的作用。
其次,為了培養學生應用運籌學的知識,分析、解決實際的管理問題,最重要的一步就是建立運籌學模型,而運籌學案例就能夠圍繞這一目的。培養學生對建立模型所要求的重要因素,即決策變量的選擇、環境約束條件的分析、決策目標的確定三大要素的深入分析的能力和創造性的思維。
第三,運籌學的目的是要定量地處理實際問題,然而,實際問題往往具有復雜性和多樣性。一個合適的案例不僅能引導學生對正確求解運籌學模型方法的選擇,而且還具有培養學生對計算結果進行合理性、可行性分析的特點,從而使學生對所確定的決策方案在實施過程中可能出現的問題進行分析、推斷。
正是基于上述三點,筆者認為,作為運籌學的講授人員,應充分重視自身案例教學能力的培養和提高,在運籌學的教學過程中應格外注重案例教學,在學時分配上應給與適當的傾斜,這既有利于培養學生對運籌學的學習興趣,也有利于學生分析問題、解決問題能力的提高。
四、謹慎引用多媒體教學手段
應該說,現代教育技術的飛速發展,教學多媒體化是一種趨勢,在課堂教學中扮演著重要的角色,在一定程度上對提高教學質量和教學效率有十分重要的作用。但是,我們也應該清醒地認識到目前運籌學多媒體教學的不足之處。
多年的高校擴招致使教室成了大禮堂,多媒體的基本構件投影屏幕越做越大,為了保證兩邊的學生均能看到教學內容,屏幕也只能掛在中間,幾乎遮蓋了整個黑板,這種現象在高校已是普遍現象。但多媒體并不能完全代替黑板、圖像、聲音、演示等功能是多媒體教學的強項,部分定理的證明、例題的講解等則更需黑板來實現。在小班化教學未實現之前,遮蓋黑板與需要黑板之間的矛盾是運籌學教學多媒體化不可逾越的一道坎。
其次,部分教師為了讓運籌學的多媒體課件更能吸引學生的注意力,在多媒體課件中引入了大量的影音資料,有時難免會出現教學課件娛樂化的傾向,喧賓奪主的課件時有出現;亦有部分教師未能正確處理好多媒體和老師之間的正確關系。讓計算機成了課堂的主角,學生成了觀眾,而老師成了電腦操作員,計算機的輔助教學變成了主宰教學。
另外,很多教師往往沉浸于多媒體教學數字化技術帶來的信息量大、快速便捷的優勢之中,更有甚者將之等價于授課效率高,水準高,卻忽視了學生高強度、長時間集中精力的困難,所以多媒體教學的實際效率與其效益(主要是指學生攝取的知識量)未必同步增長。因此,對于重點、難點偏多且連續的章節,應多采用傳統教學模式,讓學生利用板書時間,作短時間的整理停頓和思考準備,調整思維進入下一個知識點。
因此,筆者認為,在運籌學教學中,書寫不方便(如案例資料)、書寫表達不直觀(如圖論與網絡)、在本次教學開始時對上次教學的溫習、運籌學問題的計算機求解等情況下,多媒體教學手段適宜使用,否則應格外謹慎。
參考文獻
[1]楊茂盛,孔凡樓,張煒.對運籌學課程教學改革的看法和建議[J].西安建筑科技大學學報(社會科學版),2006(12),108-110
[2]張潤紅.從整體角度對工程管理專業《運籌學》教學的探索[J].理工高教研究,2005(2),94-95
關鍵詞:運籌學;交通運輸專業;教學內容;教學方法
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)19-0038-02
運籌學是從實際問題中抽象出來的模型化手段,是一種解決實際問題的系統化思想。運籌學目前已經廣泛應用于工業、農業、交通運輸、商業、國防、建筑、通信等各個部門領域,涉及生產管理實踐中的最優生產計劃、最優分配、最優決策、最佳管理等實際問題。進入21世紀以后,隨著改革開放的進一步深入以及進入信息化時代腳步的加快,運籌學教學受到了前所未有的重視。幾乎所有的大學都開設了運籌學課程,成為數學、管理科學、經濟學等專業的基本課程之一。在本科生層次,全國各大高校開設運籌學課程的專業主要有數學、工商管理、市場營銷、會計、交通工程、交通運輸等等。對于交通運輸等應用性非常強的專業開設本課程的目的是讓學生熟悉運籌學的基本模型和求解方法等,掌握運籌學整體優化的思想和若干定量分析的優化技術,同時能夠運用常用軟件,使學生正確應用各類模型分析和解決實際問題。但是到目前為止,很多院校在運籌學課程的教學過程中都存在著教學目的不明確、教學方法不靈活、忽視實驗教學等問題。本文就當前運籌學課程教學中存在的一些問題談談自己的看法,并就交通運輸專業中該課程的教學模式提出一些嘗試性的改革方案。
一、運籌學教學過程中存在的主要問題
運籌學是一門建立在理論與實踐緊密結合的基礎上,以定量分析為主來研究管理問題的應用科學,將工程思想和管理思想相結合,應用系統的、科學的、數學分析的方法,通過建模、檢驗和求解數學模型而獲得最優決策的一門學科。經研究表明目前各專業運籌學課程的授課過程中,集中存在著以下問題[1]:
1.課程設置有缺陷,學生數學基礎相對薄弱,課程學習存在一定難度。運籌學本身和數理知識聯系密切,很多的知識點都是建立在大量數學推導的基礎上。運籌學的內容涉及到高等數學、線性代數、概率論與數理統計等學科的知識。如果這些課程設置的標準沒定好,對學生的要求沒達到一定的高度,會對學生運籌學的學習帶來一定的困難。此外,某些工科類專業(如交通運輸專業),對數學學科不重視導致自身的數學基礎相對薄弱,使得運籌學中涉及到抽象的數學原理難以理解,從而失去學好課程的信心。
2.教學模式陳舊。運籌學盡管是一門研究管理問題的應用學科,但是在目前的教學過程中,教師更多的是在講解每一個章節問題的原理、解題思路,而真正聯系實際,解決現實中的管理問題卻被忽視了。由此導致學生更多地認為這是一門與數學相關的課程,學習的重點是解題的方法,而不是一門管理類的應用課程。這也是導致學生認為本課程對于實踐指導的意義不大,因而對課程的學習興趣不高。
3.教學內容不恰當。運籌學經過六十多年的不斷發展,課程包括若干分支。這就導致運籌學教學內容的選擇存在一定的隨意性和盲目性,教師往往根據自身對課程的理解來講解,或完全依附于所選教材,導致教學的片面性。
4.教學方法不科學。由于運籌學解題運算量大,重復勞動多,使得教師在授課時將注意力放在課堂講授和解題運算板書上,學生在上課過程中的普遍反映是缺乏課堂活力,感覺課程比較枯燥。學生在課余時間將大量的精力花在做作業鍛煉解題技巧上,但其抽象能力、實踐能力卻普遍偏低。另外,運籌學的考試方法比較傳統,無法全面涵蓋課程的核心內容。上面幾個問題中,第一個是課程設置的問題,后面三個是任課教師要改進的問題。本文對這些問題進行了系統深入的研究,不僅要提出一個合理的課程設置方案,還要提出一個教學模式的改革方案。
二、交通運輸專業運籌學課程教學改革的探索
針對目前運籌學課程教學過程中出現的問題,結合運籌學這門學科本身的特點和交通運輸專業的特殊性,我想主要從優化課程體系、改革教學方法、改革考核體系和以科研促進課程的深化改革這四個方面進行考慮[2]。具體的討論內容如下:
1.優化課程體系。運籌學應用范圍非常廣泛,很多專業都開設了運籌學的課程,但不同專業對運籌學的要求是不一樣的,同時各專業掌握的基礎知識也差別很大??紤]到交通運輸專業對數學的要求相對較高,而運籌學又是一門與數學息息相關的學科,因此掌握好運籌學的基本理論和算法需要有一定的數學基礎。此外,由于交通運輸專業是一門實用性很強的專業,我們培養的學生應該從事交通運輸業的工作,因此也需要開設一些專業課程(如交通流理論、交通系統分析、運輸組織學等)來強化運籌學的運用。與運籌學相關的經過優化以后的課程體系可參見圖1。
2.改革教學方法。由于運籌學的理論知識較多,結合交通運輸專業本身,運籌學教學需要增加許多實際問題的案例,因此改革教學方法要從理論教學和實踐教學兩方面來考慮。理論是學好一門課的基礎。為了能讓學生充分掌握理論知識為實踐服務,我們結合交通運輸專業,考慮從課堂內容的講授、增加系列講座等方面進行理論教學改革。課堂內容的講授要特別注重思路,引導學生理解基礎概念。由于運籌學教學需要大量推導和計算來引導學生思維,傳統的教學模式會浪費太多的時間,因此可適時、適當、適度地引入多媒體輔助教學,不僅有利于提高教學質量和效果,而且能加快教學速度,減少教學難度,加深理解教材的深度。在理論教學中,除傳統的課堂講授外,可根據情況開設系列講座。講座可結合學科發展及教師的科研課題來組織,內容可以涉及運籌學在經濟管理、項目工程的應用等,能使學生了解學科前沿,激發學生學習與研究的使命感。實踐教學主要從課堂實踐、課后團體實踐等方面進行加強。通過課堂討論來強化學習效果。如在講授線性規劃可行解、基解、基可行解、最優解的幾個概念時,可設計幾個討論題。通過討論,以加深理解“解”的概念,區別各個概念的異同。另外可開設實驗課。實驗內容為借助數學軟件、運籌學的算法來解決管理中的實際問題。通過實驗,學生不必走出校門就能身臨其境,借助于所學的理論知識,親自分析,提出合理假設,建立模型并求解,再與實際問題作一比較,找出理論與現實存在的差距和原因。團體實踐主要是課程設計,是以小組團隊為基礎,在所學知識的基礎上,自主選擇主題并在教師指導下進行調研、資料檢索、數據處理、論證或分析建模、求解等過程,經過充分討論得出結論,最終給出最優決策方案。這是一種全程綜合訓練,是重要的實踐環節,對于培養和提高本科生科學思維、科學方法、實踐技能和創新應用能力等綜合素質至關重要。
3.改革考核體系。閉卷考試一直是考查學生對運籌學知識的掌握程度的唯一方式。而這往往易造成學生死記硬背,扼殺學生的創造性,有時還有失公平。運籌學課程的考核方式應當根據課程本身的特點以及教學要求加以設置,既要體現學生對基本知識的掌握能力,還要突出學生的實踐能力與創新意識,因此在成績考核方面應當包括基礎知識考核、實踐和創新能力考核等方面?;A知識考核可通過學生對每堂課課后習題作業的完成情況來考查;實踐和創新能力考核可通過布置幾道優化方面的數學建模案例,引導學生用學過的優化方法求解,不僅要建立數學模型,還要用相關的優化軟件求解出精確的結果。
4.以科研促進課程的深化改革。以科研深化運籌學教學內容革新,以科研促進運籌學教學方法改革。讓科研的最新成果走進課堂,充分發揮學生的創新能力,鼓勵和引導探索式、研究式的學習,并可以以科研推動運籌學精品課程建設。
參考文獻:
[1]余曉,王黎螢.《運籌學》教學中應用探究式教學模式的探索與實踐[J].中國科教創新導刊,2009,(20):37.
[2]黎延海,馬引弟.《運籌學》課程教學改革的探究[J].科技信息,2008,(26):105-107.
關鍵詞:教學改革;運籌學;教學模式
1引言
隨著高校課程改革的推進,高等教育已經把對學生綜合素質的提高,實踐能力的增強,創新精神,創新意識和創新能力的培養作為首要目標。而隨著基礎教育新數學課程改革的逐步完善和成熟,必然對高等師范數學教育提出更高的要求。因此傳統的教學模式已經不適應現階段教育的要求。隨著高師教育課程改革的深入,不僅高師數學專業課程體系要進行改革,而且各門課程的教學模式,包括教學理念,教學方法和手段,教學內容,可利用的教學資源,以及考核的方式等都要隨之改變,從而適應高師數學專業培養目標的要求。而運籌學這門課程是高等師范數學專業的一門專業理論基礎課程,是軟科學中“硬度”較大的一門學科,兼有邏輯的數學和數學的邏輯的性質,是系統工程學和現代管理科學中的一種基礎理論和不可缺少的方法、手段和工具。
2課程的特點
運籌學的特點是:運籌學已被廣泛應用于工商企業、軍事部門、民政事業等研究組織內的統籌協調問題,故其應用不受行業、部門之限制;運籌學既對各種經營進行創造性的科學研究,又涉及到組織的實際管理問題,它具有很強的實踐性,最終能向決策者提供建設性意見,并應收到實效;它以整體最優為目標,從系統的觀點出發,力圖以整個系統最佳的方式來解決該系統各部門之間的利害沖突。對所研究的問題求出最優解,尋求最佳行動方案,所以它也可看成是一門優化技術,提供的是解決各類問題的優化方法。
3現階段運籌學課程的教學缺陷
目前,在運籌學課程教學過程中,存在以下問題:
(1)教學方法與環境:教學環境及教學活動不能擺脫以課堂為中心,以教師為主體的形式,多媒體教學課件制作質量不高,有的課件只是讓書本搬個家,把屏幕當成電子黑板,造成多媒體課件多種感官綜合刺激的優勢得不到充分體現?,F代教育技術是在傳統教學和電化教學的基礎上進行的教學方法與手段的改造和創新,是根據不同教學內容選擇不同的媒體,除擁有電化教學的優點外,提高了課堂講解的表現力,增加了師生的互動性。現代化教育重視理論聯系實際,主張啟發式教學,倡導學生的自主學習。但是,在具體的教學過程中也出現了一些問題,最主要的問題是現代教育技術在課堂教學中的效果并不像大家事先所想像的那么理想,以致有的教師對現代教育技術的教學效果提出了質疑,有的教師甚至要放棄這一現代教育手段而繼續使用傳統的教育方法。
(2)教學內容:按專業課要求講授運籌學在傳統的教學計劃中,一般都將運籌學課程歸入專業基礎課范疇,即認為它是為后續的專業課提供專業基本理論和方法的。這樣的理解和安排固然有一定的道理。確實在許多專業的專業課內容中都直接或間接地體現出了運籌學的方法和理論。然而,運籌學雖是一門專業基礎課,又有別于一般的專業基礎課,它有著十分突出的實踐性和實用性特點。因此,從這個角度看,運籌學又是屬于專業課范疇的課程,至少具有專業課的性質。
(3)教學實踐:運籌學中的許多內容是現代化管理方法的理論基礎,而它們往往以計算機軟件方式體現。因此,在講授運籌學的這些內容時,很自然地希望將其與計算機編程方法聯系起來,即要有清晰的算法步驟和邏輯關系,要有便于編程的計算方法。目前的運籌學教科書卻往往忽視了這一點。
(4)缺乏層次教學:現在運籌學課程僅面向研究生和數學系本科生,其他理工類本科生還沒開設最優化方法課程。因此,開展最優化方法課程系列改革,對提高教育教學質量是非常必要的。
4課程的教學改革
針對以上討論的運籌學課程的特點及目前課程教學的缺陷,結合作者近十年的教學實踐,從幾個方面對改革的具體措施進行探討。
4.1教學理念的改革
教學理念改革的關鍵是教育思想的轉變,任何新技術在教學上的應用必然要求教學方法的變革,新的教學方法必須符合新技術條件下的認知規律,運籌類課程的新教學理念的研究與探討是研究內容之一。
4.2現代化教學技術應用的改革
運籌學課程教學大綱規定的內容,其基本理論和方法既有規范和統一的形式,又有很強的程式化、結構化特點,比較適合于制作統一的教學軟件系統,以作為對現有書本教材的重要補充,達到提高教學效果的目的。因此制作電子課件,建設課程網站,豐富教學資源,建設以滿足學生自主學習、輔助教師教學為目標的運籌課程的網上教學資源。
4.3教學實踐的改革
運籌學中的許多內容往往以計算機軟件方式體現。因此,在講授運籌學的這些內容時,很自然地希望將它們與計算機編程方法聯系起來,在數學系運籌學課程在優化方法之后便于編寫的相應的計算方法,讓學生利用所學的運籌知識和方法通過編程計算去解決實際問題。
4.4教學內容的改革
結合我校的專業特點,選取有特色的優化問題應用案例,將理論和實際緊密結合,將教師科研中最新的優化實例融入教學,優化案例要具有代表性,以突出培養學生分析問題和解決實際應用能力。
5.結論
本文探討了運籌學課程教學改革的一些措施。在今后的教學過程中,我們必須不斷摸索,不斷探求,不斷嘗試新的教學方法,新的教學手段,不斷調整教學內容,從而完善教學模式,提高教學質量,培養合格教育人才。
參考文獻:
[1]施光燕,錢偉懿,龐麗萍.優化方法[M].一五規劃教材,高等教育出版社,2007.