運籌學課程教學改革探討

摘要：文中結合運籌學的學科特點，分析了運籌學教學中存在的一些實際問題，針對這些問題分別從教學內容、教學方法、教學手段、教學實踐與考核等多個角度給予了解決對策，以更好的培養學生的實際應用與創新能力，達到人才培養目標的要求。

關鍵詞：運籌學；理論與實踐；教學模式

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2015）08-145-002

運籌學思想最初起源于中國，但是，受到中國兩千年封建思想的限制，導致運籌學思想一直處于萌芽狀態，后來，在第二次世界大戰期間由于軍事研究的需要，在英、美軍隊中成立了專門的軍事運籌學研究小組，開展如反潛深水炸彈的合理爆炸深度、護航艦隊保護商船隊的編隊問題等一系列軍事問題的研究，對第二次世界大戰取得勝利有極大的幫助作用。第二次世界大戰結束以后，專家們將運籌學研究帶到了企業與學校，進一步將理論發揚光大，從而將其發展成了一門新興的交叉學科。

一.運籌學的特點

運籌學是管理類專業學生的專業基礎課，其目的是培養學生的全局最優化思想與思維方法，以及運用其相關的理論方法解決實際問題的能力。該學科具有如下主要特點：

（一）全局最優性。運籌學考慮問題時注重全局最優化思想，從全局出發來分析問題，從而尋求解決問題的最優方案。在最優方案中，從局部來看可能不一定是最優的，但是，從全局來看則最優。如在運輸問題中，為了實現總體運費最小的目標，從某產地到銷地的調配中，有時不一定選取的是最小運費，而這樣做的目的是促使其它某產地到銷地的運費更省，這樣從全局上就實現了總運費的最省，從而避免了顧此失彼。

（二）多學科交叉性。運籌學是解決實際問題的一種方法或者算法（如動態規劃是求解某類問題的一種方法，而線性規劃卻是求解問題的一種算法。）這些方法或算法都是針對具體問題而言的，而具體問題必然是不同的問題涉及到不同的學科領域，如運用運籌學的方法或算法解決財政與會計問題，則會涉及到預算、貸款、投資、定價、成本分析、證券管理、現金管理等學科領域，運用運籌學這個工具來解決這些問題的前提是要懂得這些相關的交叉學科領域知識。

（三）應用性與實踐性。運籌學只是一個工具，這個工具要想發揮作用，必須要應用與實踐。運籌學的應用領域非常廣泛，應用于管理科學、交通運輸、物流存貯、計算機與信息系統、網絡優化等多個領域。如三峽工程、南水北調等大型的工程項目建設中都廣泛的應用了運籌學知識與思想。

基于以上特點，在運籌學的教學過程中，運籌學全局最優化思想的貫徹以及運籌學教學模式的重新探討顯得非常有必有。

二.運籌學教學中存在的問題

有學者認為，運籌學教學中主要存在這些問題：第一，教學手段單一。在教學過程中，主要采取課堂講授的方式；第二，考核方式單一，期末時主要采取卷面測試。也有學者認為在當前的教學中，因為注重的是理論教學，內容比較深，學生學習起來感覺枯燥無味，所以，很多學生對此不感興趣，其次，缺乏實踐教學，導致學生缺乏解決實際問題的能力。從筆者多年的教學實踐以及結合當前實際來看，還存在以下問題：

（一）教學中忽視了教學目的與人才培養目標

在現有的運籌學教學中，老師的教學目的就是想盡一切辦法讓學生聽懂老師所講的內容、掌握書上的理論知識，學生學習的唯一目的就是期末的時候能順利過關。無論是學生還是老師，在教與學的過程中，都忽視了我們這門課程的教學目的與新世紀應用型、創新型、綜合型高素質人才培養的目標，導致最后的結果是：學生的學習成績很好，而實際應用與實踐能力卻很差。究其原因，當前絕大部分老師仍然采取的是“填鴨式”的教學方式，在這種教學方式中，老師一味的往學生的腦海里填新知識，學生來不及思考，當然就只能囫圇吞棗了；另外，對于學生來說，很少有人花更多的課余時間在學習上，并且大學的考試制度基本都是一張試卷定乾坤，導致學生學習的最終目的是考試過關，而不是掌握多少知識、能將多少知識轉化為自己的一種能力。

（二）教學內容難度大，細碎知識點多

運籌學由于其學科交叉性的特點，導致它涉及很多學科，從而有很多分支，每個分支都有很多對應的理論知識，在現有的運籌學教學過程中，主要是理論知識的講解，其內容主要是求解不同類型問題數學模型的方法，每種模型的求解方法中都有很多小的知識點，且這些知識點之間又有很緊密的聯系，無論哪個知識點不懂或者沒記住，后面的問題就無法完整的理解與求解出來，這樣也就加大了教學的難度。所以，如果學生某次缺課或者某次沒聽懂，那么，后面的課程就很難再聽懂，這樣可能就會導致惡性循環，造成部分學生產生厭學、棄學的心理。

（三）缺乏全過程分析與求解

運籌學是運用定量分析的方法解決實際問題的一門應用學科。其工作步驟是首先提出和形成問題：弄清問題的目標、為了完成這個（這些）目標所受到的限制、問題的可控變量及參數等；其次是收集資料、整理資料、從而建立數學模型；再次就是對數學模型進行求解，對求解結果進行檢驗，看其解是否反映了現實問題；最后是解的控制與解的實施。而縱觀現有的運籌學教材，講解的內容基本都是各種理論及方法，所介紹的例題都是經過非常簡單的分析就能得出數學模型的簡單例題，在我們平時的教學中，老師的講解以及學生的學習都是以抽象的數學理論和復雜的求解方法為主。從教材到課堂，始終都忽視了運籌學解決問題時的全過程分析與求解，從而導致讓學生花大量的精力在運籌學數學模型的求解上，而相反的，稍微復雜一點的問題，學生則束手無策，無力進行全面分析，無法得出數學模型，當然所學的知識也就無用武之地。

（四）缺乏理論與實踐相結合

對學生來說，其學習的知識要應用于自己的管理實踐，學生只有理論知識沒有實踐知識，會導致學生工作后理論與實踐相脫節，遇到相關實際問題，無法用所學的運籌學理論知識解決，會導致學得好但不會運用的高分低能現象。相反，如果在教學過程中輕理論重實踐，則會導致學生知其然而不知其所以然，不能做全面而深入的研究，也不利于深入實踐。運籌學教學過程中，主要講解的都是理論知識，實踐知識基本就是實驗課，而當前實驗課也主要學習的是運籌學相關軟件的應用，利用相關軟件來求解數學模型，達不到理論與實踐相結合的目的。

三、運籌學教學改革策略

為了符合21世紀人才培養目標的要求，要想學生學習運籌學以后能學以致用，對現有的教學模式進行改革是必須的、也是應該的。其具體教學可以從以下幾個方面著手。

（一）教學內容的更新，教學重點的重新把握

授課老師應該在現有理論教材的基礎上結合各章的內容以及聯系實際，收集內容稍復雜的實踐應用性案例，通過對實踐應用性案例的分析，讓學生學會如何通過分析問題，掌握數學建模方法、建立正確的數學模型，然后運用所學的理論知識對數學模型進行求解。只有這樣，學生才會在今后的工作生活中碰到實際問題時能自己分析問題、解決問題。在本人的教學過程中，遵循的是先花一部分課時講解書上的理論知識，課下布置相應的習題對理論知識進行鞏固，所有的理論知識講完以后，針對每章的知識點講解一個大型的案例，在案例中教大家怎么分析問題、怎么設變量、怎么建立數學模型，即讓大家學會遇到實際問題該怎么著手來解決。

（二）教學方法的改變

為了達到運籌學的教學目的，把握運籌學的教學重點，達到培養應用型、創新型、綜合型人才培養目標，當然，教學方法也很重要。筆者在自己的教學實踐中采取“互動教學法”與“自主型教學法”相結合的方法，取得了良好的教學效果。“互動教學法”即是在上課的過程中，要時刻與學生保持交流、溝通，把教學變成一個動態發展的“教”與“學”的統一體，形成和諧的師生互動、生生互動，以產生教學共鳴，達到提高教學效果的目的。“自主型學習法”即是讓學生主動發展，充分調動他們的積極陛、主動性與創造性。筆者在課堂內容的講授中，采取了“互動教學法”，在實踐性教學中采取了“自主型教學法”，既活躍了課堂氣氛，又調動了學生的學習積極性與主動性。

（三）教學手段的改變

目前，很多學校都是部分教室多媒體化，還有相當一部分教室沒有多媒體，而排課的教務人員一般不懂得這種課程的性質，往往隨機的將運籌學課程排成黑板教學的教室，這樣就大大限制了老師的授課內容，因為如果進行實際問題的分析，必然涉及到大量的背景資料，黑板教學限制了背景資料的呈現，所以，在教學手段上必須采取多媒體與黑板相結合的方式。另外，實踐教學的場所應在機房進行，這樣，一來有利于學生及時查找資料，二來有利于學生及時在電腦上驗算，第三還可以束縛那些想搭便車的同學。當然，在實踐教學中，老師不能缺席，老師要在機房時刻對需要幫助的同學提供指導。

（四）將實踐與實驗課合二為一

實踐課是將所學的運籌學理論知識應用于實際問題，實驗課主要是學習運籌學軟件的應用，只有將兩者有機的結合起來，才能取得較好的效果。將實踐與實驗課二合一以后，老師可以在實踐課之初，先花4-6個課時讓大家學習運籌學軟件，然后進入實踐環節：布置不同的實踐案例讓學生分成不同的小組來做，做好了以后通過實踐課分小組匯報、討論。這樣，學生就將前面所學的理論知識以及老師所講的實踐方法應用于實踐了，讓他們知道了運籌學可以解決許多復雜的問題，同時，也激發了其學習的熱情。本人在教學的過程中，采用了實踐與實驗課相結合的方法，給學生每四人分成一個小組，選擇+我給予的選題，各組根據選題上的情況介紹，然后對實際問題進行分析，按照運籌的工作步驟來解決問題。在這個過程中，充分發揮學生主觀能動性，實踐了“自主性教學法”，各小組內部成員之間互相討論、互相學習、一起來分析問題、整理資料、建立模型及對模型進行求解。在整個過程中不但培養了他們的實際應用能力，同時也培養了他們的細心與耐心以及團隊合作精神，比純粹的實驗課有趣、有用的多。

（五）考核方式的改革，實踐作為重要的組成部分

因為教學中采取了理論加實踐的形式，所以，純粹的一張試卷不能作為考核的唯一標準，因為試卷只能考理論知識，無法體現學生的應用水平。所以，在教學過程中建議理論部分用試卷考核，實踐部分采取答辯考核的形式。在我們的教學過程中，理論課部分仍然采取的是考卷的形式，占期末總成績的60%，實踐課采取的是各小組ppt匯報與答辯的形式，老師當場給同學打分。同時，實踐課成績占總成績的30%（另外10%是平時成績）。通過這種試卷加答辯的形式，既測試了他們的理論水平，同時也考核了他們的實際應用能力。

四、結論

對于學生來說，學習運籌學的目的是培養大家的全局最優化思想與思維方法，以及運用其相關的理論方法解決實際問題的能力。并且能將這種能力應用于實際工作與生活中，所以，對這門課程的教學，應該以培養應用型、創新型、綜合型人才為目標，培養學生運籌學解決實際問題的能力，所以，老師應該根據專業培養目標的需要，合理的安排教學內容，改變傳統的教學手段與考核方式，將理論與實踐相結合，讓學生真正感受到學習這門課程的用處，最大限度的調動學生學習的積極性與興趣，以取得良好的教學效果。