運籌學軟件在經管類運籌學教學中的實踐體會

[摘 要]本文總結了經管類運籌學課程特點以及傳統教學中的不足，探討了運籌學教學中引入軟件教學的必要性，分析了軟件教學中應注意的問題，指出了軟件教學的優勢，認為引入軟件教學是運籌學教學改革的突破口。

[關鍵詞]運籌學 軟件 教學 實踐

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）22-0060-03

運籌學作為一門以決策支持為目標，以定性分析與定量方法相結合，為決策者選擇最優或較優決策提供理論依據的交叉學科，其理論與方法已廣泛應用于人事管理、經濟管理、軍事科學、社會科學等領域，受到了國際范圍的普遍關注與重視。我國在1998年將運籌學確定為經濟、管理等專業的主干課程之一，越來越多的專業開設了運籌學課程。但由于運籌學課程特點、教學方法的不足以及經管類學生的特征，運籌學教學效果不理想，運籌學教學有待改善。筆者以自身的教學體會，發現利用運籌學軟件輔助運籌學教學，可以改善運籌學教學。

一、經管類運籌學課程特點及教學中的問題

（一）經管類運籌學課程的特點

依據運籌學的理論與方法體系，以及經管類專業的特點，可以看出經管類運籌學課程有以下幾個特點：

1.應用性。經濟管理類專業主要培養應用型人才，面對的是現實中的實際問題，運籌學本身也是從解決實際問題引發出來并上升為一門學科體系。因此，經濟管理類運籌學課程具有很強的實際應用背景。經管類專業學生在今后的現實中，會面對生產計劃、運輸問題、庫存管理、決策方法、設備更新、項目評價與選擇等問題，掌握這些問題的基本解決方法是非常必要。

2.理論性。任何一門學科都有其自身的理論體系，運籌學來源于實踐，但高于實踐，已經形成了相對完備的理論體系和體系結構以及完善的科學方法，如數學規劃、圖與網絡，存儲論、排隊論、對策論、決策論、可靠性理論等。經濟管理類運籌學課程以實際問題為背景，介紹了基本的理論體系，這些基本理論是解決實際問題的方法論。

3.綜合性。現代管理強調定量分析，運籌學正是為管理提供定量分析的依據。運籌學綜合應用數學、系統科學、信息技術與經濟管理等學科的方法與理論，解決實際問題。運籌學的綜合性體現在兩個方面：一是解決問題方法的綜合性，在實際問題的解決中，系統全面考慮問題的各個因素，尋求合理的數學模型，采用恰當的計算技術非常關鍵；二是研究內容與理論體系的綜合性，現實生活的各個領域，普遍存在資源限制下的優化等問題，這些問題解決豐富了運籌學理論體系，提供了新的運籌方法。經濟管理類運籌學課程從實際問題出發，介紹了運籌學方法在實際中的運用，具有較強的綜合性。

（二）運籌學教學中的問題

1.重理論，輕實踐。傳統的經管類運籌學偏重于理論與解題技巧的講授，忽視或者輕視實踐環節。部分教師熱衷于公理、定理的證明與演繹，迷戀于數學方法的精巧，注重運籌學的理論教學，在實踐教學環節投入的課時較少，導致學生的學習與實踐脫節，使學生對理論理解不深入，只能生硬地套用公式應考與作業，不能靈活地應用運籌學方法與理論解決實際問題。

2.教學方法單一，教學效果不理想。傳統的運籌學教學采用的手段是板書，以理論推導為主，教學信息少，課堂效率低。隨著多媒體教學的興起，又過度依賴多媒體教學，教學信息量大，速度較快，教學方法還是傳統的滿堂灌，缺乏啟發、提問、交流、實踐等互動式教學，學生缺乏足夠的時間消化、吸收課堂講授內容，更不用說靈活應用相應知識解決實際問題。

3.學生缺乏學習興趣。在經管類運籌學的教學中，學生的學習興趣一直是一個需要關注的問題。傳統的經管類運籌學教材以講述理論為主，注重闡述完整的理論體系，需要高等數學、線性代數與概率論為基礎，對學生的數學基礎要求較高。而經管類專業的學生卻與該要求存在明顯的差距。首先，我國高等教育的大眾化，以及地區教育質量的差異，導致學生基礎差距較大；其次，經管類專業文理兼收，學生的數學基礎差距較大。在這樣的背景下，以講解運籌學理論為主的授課方式明顯脫離了實際。同時，運籌學計算量大且繁瑣，運籌學方法體系多，采用理論講解的教學方式會使相當多的學生對運籌學產生恐懼心理，面對這些形形色色的符號與抽象的數學公式，自然感到運籌學的學習索然無味，學習效果可想而知。

4.考核方法單一，有失公平性。目前運籌學考核方法單一，大部分是以閉卷考試的方法判定優劣，考核的內容是一些理論公式及簡單的應用，缺乏實踐環節與實際能力的判定，導致學生為應付考試死記硬背，扼殺創造性，有失公平性。

二、運籌學軟件教學的必要性

傳統的經管類運籌學教學存在許多不足，導致運籌學教學效果不理想。筆者在運籌學教學中引入軟件教學，改變課堂教學方式，達到了減輕學生學習負擔，激發學生學習興趣的教學效果。

（一）加強運籌學軟件教學，是經管類學科發展的要求

定量化分析是當今解決經濟管理問題的主要方法，量化分析離不開信息技術與計算方法，掌握并能應用一種軟件解決現實問題已經成為經管類學生的一項基本要求。在運籌學教學中，加強軟件教學，有助于培養學生利用計算軟件處理數據，分析和解決實際問題的能力，同時，也適應了經管類學科發展的要求。

（二）加強軟件教學，可以激發學習興趣

運籌學具有較強的理論性，計算量大且繁瑣，經管類學生對這些理論性強、計算繁復的數學演繹有一種天生的厭惡心理，不愿意自學與課后復習。軟件教學注重基本理論與實際背景，舍棄了繁雜的數學演繹，加強了直觀性，可以克服學生的恐懼心理。軟件教學暗合了當今學生對信息技術的喜好，通過課堂演示與課后練習，使學生在享受計算機技術帶來的愉悅中，認識到運籌學的學習不是一件困難的事情，同時，也體會到運籌學解決實際問題的巨大潛力，激發學生對未知事物的好奇心，提升學生的學習興趣。

（三）加強軟件教學，可以減輕教學負擔，提高教學效果

在運籌學教學中，注重軟件教學，教師在課堂教學中可以簡化或省略一些復雜的理論推導，從而節省時間與精力，專注于學生解決問題能力的培養，克服以往運籌學教學中費力不討好的窘境；軟件教學可以化繁為簡，有利于學生專注于基本理論的掌握，舍棄數學理論的演繹，有更多時間與精力進行實際能力的訓練，提高學習效果；此外，軟件教學可以改善教學互動，加強課后實踐。

（四）加強軟件教學，可以改變考核方式，提升公平性

學生的天賦與特長、愛好各有千秋，單純的閉卷考試沒有考慮這些差異，對部分學生有失公平。軟件教學，可以提供不同的考核方式，比如在課堂提問環節中，因為不需要復雜的數學演繹，只要了解問題的本質，建立恰當的數學模型，利用軟件求解，可以通過學生演示，從而評判學生的運籌學學習狀況；課后實驗報告、課后具體案例報告等等都可以成為評判學生能力的依據，這就克服了片面性，從而提升了公平性。

三、運籌學軟件教學應考慮的問題

要提高軟件教學的質量與教學效果，在軟件教學方面，筆者認為要考慮以下幾個問題。

（一）選擇適合的運籌學軟件

運籌學軟件有幾十種之多，每種軟件有其自身的特點與不足。比如常用的Excel、Lingo、Matlab、WinQSB等軟件，Excel靈活性好，且可借助Excel的其他工具作進一步分析，但要求熟悉工作表函數；Lingo、Matlab具有運算速度快，精度高、靈活性好，適用于大規模規劃問題求解，但要求會編寫代碼；WinQSB具有操作簡便，能給出中間步驟和圖形，但要求規范，靈活性差。所以，要依據專業與學生實際情況，選擇運籌學教學軟件。本著減輕學習負擔、提高學習興趣的目的，依據經管類學生與經管類運籌學教學要求，筆者認為選擇WinQSB較為恰當，這是因為該軟件教學可以再現運籌學基本理論，可以通過寓理論教學于軟件教學中，同時考慮經管類學生計算機軟件知識以及數學知識的實際情況，認為犧牲一些靈活性，多考慮規范性，更有利于運籌學的教與學。

（二）軟件教學要兼顧理論與應用

在運籌學教學中，要充分認識到傳授理論知識還是運籌學教學中的主要環節，軟件教學是運籌學教學的輔助手段，不能從一個極端——只注重理論教學走向另一個極端：認為軟件教學可以包打天下。在教學中，要合理安排軟件教學時間，設計軟件教學的時機，做到軟件教學與理論教學的平衡。筆者針對不同的問題，設計不同的軟件教學，比如對線性規劃問題，首先提出問題，介紹軟件求解方法，在軟件演算過程中，歸納總結基本理論；而在圖與網絡問題時，首先介紹理論，然后再應用軟件教學演示理論結果。對學生提問、交流時，既考慮理論部分，也對軟件演示結果提問。

（三）加強課堂演示與課后練習

經管類運籌學課程出發點是培養實踐能力，課堂實驗是其中重要的環節。在課堂實驗時，應講清楚具體案例建模的運籌學思想、軟件求解的過程、結果解釋等，要求學生能演示其他類似案例，提供實驗報告。除了實驗課外，應在平時教學中，抽取部分教學時間，演示運籌學軟件的作用。此外，由于運籌學課程知識量大，僅僅依賴課堂學習與實踐，學生難以理解并吸收基本理論與方法；同時，運籌學軟件的靈活應用也離不開不斷的練習，因此，加強運籌學課后練習與實踐，不僅可以消化理論知識，還可以提高計算機軟件應用能力。

四、結語

經管類運籌學對經管類專業學生來說是一門難度極大的課程，既涉及深奧的數學理論、冗繁的演算過程，還與紛繁復雜的實際問題緊密相連，許多學生對運籌學懷有恐懼心理，缺乏學習興趣。在運籌學教學中，引進軟件教學，較好地將理論與實踐結合起來。軟件教學簡化了理論推導，避免了冗繁的數學演算，使教師講授理論知識時直觀明了，學生學習也不是那么枯燥無味，調動了學生學習的積極性，培養了學生學習運籌學的興趣。運籌學軟件教學，優化了考核方式，提升了公平性。此外，引入運籌學軟件教學，使學生在運籌學理論學習與實踐應用之間搭建了一座橋梁，提高了實際問題的解決能力，提升了綜合素質，真正達到了學以致用的目的。

經過近幾年的軟件教學實踐，學生學習運籌學的積極性有所提高，改變了對運籌學的恐懼心理，學習效果有了明顯提高。在軟件教學中，應該注意一些基本的問題，如選擇適合學生特點與課程要求的教學軟件，改變傳統的教學觀念與教學方法，軟件教學與理論教學的平衡，以培養學生問題解決能力為出發點，設計軟件教學等。

總之，在運籌學教學中，引入軟件教學，適應了時代與學科發展的要求，有利于教學效果的提升，軟件教學不但是運籌學教學改革的突破口，也是培養學生創新思維、提升理論與實踐相結合能力的一條重要途徑。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 《運籌學》教材編寫組.運籌學（修訂版）[M].北京：清華大學出版社，1990.

[2] 胡運權.運籌學教程[M].北京：清華大學出版社，2003.

[3] 韋福雷，胡彩梅.理論與實踐互動的經管類運籌學教學體系研討[J].實驗室研究與探索，2011，（2）.

[4] 張明，王文文.Matlab在經管類運籌學教學中的探索與實踐[J].大學教育，2012，（7）.

[5] 關文中.基于WinQSB的運籌學實驗指導[DB/OL].Http：//blog.sina.com.cn/guanwenzhong.

[責任編輯：左 蕓]