時間:2023-02-28 16:00:14
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇管理運籌學論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
摘要:在衛生事業管理中,隨著衛生服務規模的擴大,衛生資源需求的增加,要求衛生服務經濟投入越來越多,而政府財政難以滿足所有的衛生需求,如何在保證人民基本衛生服務需要的情況下,規劃衛生服務,使得投入最小或效率最高,已經成為衛生管理運籌學的重要任務.而衛生服務費用的飛漲限制了一些居民對衛生服務的利用,使用運籌學進行定量管理和規劃會減少衛生服務的成本,從而有利于控制衛生服務的價格,增加居民對衛生服務利用的經濟可及性.
運籌學:“運籌學是應用分析、實驗、量化的方法,對經濟管理系統中人力、物力、財力等資源進行統籌安排,為決策者提供有依據的最優方案,以實現最有效的管理.”定義表明運籌學是應用系統的、科學的、數學分析的方法通過建立衛生管理和求解數學模型,在有限資源的條件下,計算和比較各個方案可能獲得的經濟效果,以協助管理人員做出最優的決策選擇.或者說,運籌學是運用數學方法來研究人類從事各種活動中處理事物的數量化規律,使有限的人、材、物、時、空、信息等資源得到充分和合理的利用,以期獲得盡可能滿意的經濟和社會效益的科學.
運籌學研究的內容豐富,涉及面廣,應用范圍大,已形成了一個相當龐大的學科.包括:線性規劃、整數規劃多、目標規劃、動態規劃、網絡分析與網絡計劃、存貯論、排隊論、決策論、對策論、預測技術、綜合評價。
運籌學簡單地說就是研究投入一定的情況下如何產生最大的效益,或在要獲得一定的效益前提下如何把投入降到最小.這是各行業管理的目的.運籌學就是基于管理的這個目的而發展起來的.在衛生事業管理中,隨著衛生服務規模的擴大,衛生資源需求的增加,要求衛生服務經濟投入越來越多,而政府財政難以滿足所有的衛生需求,如何在保證人民基本衛生服務需要的情況下,規劃衛生服務,使得投入最小或效率最高,已經成為衛生管理運籌學的重要任務.而衛生服務費用的飛漲限制了一些居民對衛生服務的利用,使用運籌學進行定量管理和規劃會減少衛生服務的成本,從而有利于控制衛生服務的價格,增加居民對衛生服務利用的經濟可及性.
運籌學研究問題的特點就是從系統的觀點出發,研究全局性的規劃問題.如醫院內醫護人員要求多存儲藥品和醫用器材,而庫房工作人員則希望少存儲以減少損耗和工作量,而管理者的決策則是從全局出發,使整個醫院的損耗盡可能的小,發揮的功能盡可能的大.一個防疫站有多個科室,每個科室都希望得到較多的資源,但總的資源是有限的,管理者就必須從整個防疫站要完成的任務出發,合理分配資源,追求總的效益.比如在一段時間可以集中人力、物力搞防疫;一段時間又可以集中力量搞食品衛生.所謂最優決策,往往不是對系統中某一部分為最優,而是對全局而言.比如當用于傳染病預防方面的資金有限時,不能均勻地把錢花在每種傳染病的預防上,而是首先考慮那些危害大、技術上易行、花錢少的優先防治,才能提高其總效益.
運籌學的應用已經在管理工作中帶來了大量的財富。一般是問題的規模越大,越復雜,應用的效果就越顯著。特別是電子計算機的迅速發展,使得運籌學在許多公共和非贏利系統中的應用越來越多,并取得了很大的成效.
1972年barnoon和wo 1f 用運籌學摸型研究了診斷過程、貝葉斯分析和統計決策理論及其與臨床決策的關系,建立了診斷性化驗效率的量度,對比了各種臨床決策的死亡率和傷殘率,從而為臨床醫生選擇診斷化驗項目,做出臨床決策提供了依據.1973年北大西洋公約組織在伊斯坦布爾召開生態學決策問題的數學分析會議,charnes等報告了關于控制噪音、水和空氣污染的最優模型以及在生產和污染之間如何保持平衡而獲得總的經濟效益最大的問題.這就不僅把生產和環境衛生統籌考慮,而且確定了它們之間的定量關系.1973年fe1dstein和sundaresan在南朝鮮研究如何合理分配資源(人力、資金、裝備、設施)以控制結核病流行,降低死亡率和經濟損失.他們主要應用線性模型、成本效益分析網絡、把效益分為衛生效益、經濟效益和社會效益,研究的結果應用于全國的結核病防治.70年代中期,馬丁等用替論、隨機模擬模型和線性規劃研究了英國城市中垃圾收集、水源設置、老年人保健中心及其它服務網點設立的最優方案.1975年gass等用運籌模型幫助決策者制定城市發展、衛生服務建設、水源開發、空氣污染控制和廢物處理的最優方案.
dow1ing(1976)用線性規劃模型詳細研究了綜合醫院內在各科人員、設備固定的條件下如何提高對住院病人的服務數量和質量.1977年haveman等用運籌方法對國家衛生保險、社會保險、兒童保健計劃等進行了成本效益分析,避免了衛生規劃中的盲目性,使人們對于各種保險的重要性有了量的認識;coleman等分析了健康維持組織(hm0)如何確定服務內容和服務方式,怎樣籌集資金才能最好地滿足顧客的愿望,最可能得到聯邦政府的贊許.80年代初,parker、lassner、antoine、mtango等在以色列、埃及、巴西、海地、坦桑尼亞等國研究了初級衛生保健資金籌集策略選擇、以降低5歲以下兒童死亡率為主要目的的初級衛生人員任務分派方案、控制瘧疾及其他常見寄生蟲病方案選擇及衛生資源合理分配問題.
目前,國外運籌學已應用到衛生服務的各個方面,如醫療、預防、衛生科研、衛生教育、環境保護、衛生用品生產、各機構的規劃、管理、控制、評價.公共衛生學院普遍開設了運籌學課程,并已成為衛生管理專業的主要課程之一.運籌技術已為很多衛生管理者所掌握,在很多單位,應用計劃評審技術(pert)對各種衛生計劃進行評審和控制已成為一項常規.
當前運籌學在我國衛生事業管理中的應用還不普遍,主要原因:一是信息的儲存比較落后,很多單位不重視衛生統計工作,不理解統計工作的重要作用,統計方法和內容不正確,目的性不明確,不能充分利用現有資料為管理決策服務;二是常用計算程序包開發不夠;三是衛生規劃、管理人員尚缺乏運籌技術的訓練.
不過隨著管理的科學化,在我國運籌學越來越受到廣大管理者的重視,近年來在醫院管理中也有了一些運籌學應用的例子.周振波等對一縣醫院的住院問題進行了排隊分析,從醫院和病人兩方面的利益出發,提出了最佳病床使用率是在80—85%之間,而不是越高越好.王慶芳等利用隨機模擬方法預測病人門診量和b超申請量,從而合理安排人力,制定預約方案.朱慧敏等應用計劃評審技術研究了在醫院各科室現有人力情況下如何通過控制各科室掛號以使服務流量為最大的問題.
在衛生管理中,可應用運籌模型來解決的問題難以窮舉,可歸納為下述方面:
1.衛生系統的規劃設計運籌學中的規劃論、排隊論、網絡分析等方法,可用于醫療網點的規劃與管理、新建醫院的選址與規模、急救中心的設計與運作以及區域衛生規劃等.
2.衛生資源配置與利用運籌學中的規劃論、決策分析方法可用于大型醫療設備的配置與管理、衛生人力資源的開發與合理利用、建立衛生資源合理配置與利用的評價體系.
3.藥品庫存管理運籌學中的存貯論,可用于多種藥品庫存管理、確定合理的庫存策略、計算最佳的庫存量.
4.血庫的管理用存貯論方法可以在滿足對血液需求時盡量減少遲延時間,保證供應的血液是最高質量的,且又盡量減少血庫設施的經營費用.
5.疾病控制管理運籌學中的規劃論、決策論、成本效益分析等方法,可用于控制某種流行病發病率的方案的制定、控制某種疾病發病率的各種干預措施的成本效益分析與評價等.
6.財務管理規劃論、決策論、價值分析、統計分析等方法,可用于經濟項目的預測、預算、成本分析、現金管理、再投資決策等.
7.醫學教育目標規劃、預測分析等可用于醫學教育的規劃和投資、教職員工配置、編制課程表、教室和實驗室的規劃和利用、招生和就業預測等.
8.貴重醫療衛生設備的更新運籌學中的規劃論、決策論、網絡分析可用于確定在何時更新設備可使總成本最小.
古樸的運籌學思想可以追溯到古代先秦時期。我們運籌學的先驅從《史記》“運籌于帷幄之中,決勝于千里之外”一語中摘取“運籌”兩字作為這門學科的名稱,既顯示其軍事起源,也表明其樸素的思想早已出現在幾千年前的中國。但世上公認的運籌學學科起源于二次世界大戰期間,英、美等國的軍事部門為戰爭需要而成立的一些研究小組的活動。其熱點是集中多個學科領域的科研人員,對某一特定問題進行全面、系統的分析,提出提高某武器系統效率的操作方法和執行策略。第二次世界大戰結束后,運籌學的研究方法在理論上得到全面發展。作為一種重要的管理決策分析工具,運籌學的應用領域也從軍事部門迅速向工商、管理和工業部門轉移。運籌學是研究各種廣義資源的運用、籌劃以及相關決策等問題的近代新興學科。在我國已有五十多年歷史,其目的是根據問題的需求,通過數學的分析和運算,做出綜合性的、合理的優化安排,以便更有效地發展有限資源的效益。“運籌學”名稱最早于1938年出現在英國,當時稱之為“OperationalResearch”,1942年美國開始從事這項研究工作,稱之為“OperationsResearch”。運籌學的發展、運籌學在各領域的廣泛應用、運籌學的定量分析對于解決實際問題的思路及其特點,適合當今社會發展對高級管理決策人才的迫切需要。本課程是工商管理類專業重要的專業基礎課,也是一門實踐性和應用型很強的學科。21世紀,科技進步與社會發展提出了培養信息社會高素質人才的要求,高等教育改革不斷深化,《管理運籌學》課程教學面臨新的挑戰,必須重新對課程原有的教學體系和教學方法進行全面的審視和思考。
2工商管理專業《管理運籌學》課程教學中存在的問題
當前的工商管理專業《管理運籌學》課程教學主要存在以下問題:
一是教學目的不明確,教學方式單一。多數講授《管理運籌學》課程的教師是學數學出身,缺乏必要的工程技術和管理知識,使得目前《管理運籌學》教學普遍存在著偏重教學理論與解題技巧的傳授,將《管理運籌學》當作一門純數學學科進行教學。這與工商管理專業培養要求相脫節,學生在學習過程中感受不到《管理運籌學》在管理中的應用。在教學方式上,也一直延用傳統單一的傳授方式,當學生運用所學知識去分析和解決實際問題時,顯得茫然無措,無從下手。
二是學生學習興趣不濃厚。《管理運籌學》研究問題的基本手段是建立數學模型,并較多地運用各種教學工具。學習《管理運籌學》課程,需要有良好的數學基礎;其前期必修課程包括微積分、線性代數、概率論、概率論與數理統計。可以說《管理運籌學》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。工商管理類專業的學生絕大多數是文科生源,不少學生害怕數學。比如線性規劃的單純形法及對偶理論,要想完全領會其原理,需要大量運用線性代數的工具進行推理,因而非常抽象。在課時總體壓縮的背景下,教師要在較短時間內講授完抽象數學原理的推導,學生聽不懂只好放棄這門課程的學習,進而也打擊了學生學習《管理運籌學》的興趣。
三是教學內容不恰當。《管理運籌學》課程包括若干分支,而教學時數有限,因而《管理運籌學》教學不可能囊括所有分支。目前在《管理運籌學》課程的教學中,教學內容的選擇存在一定的隨意行和盲目性,甚至存在教學內容因人而設或因教材而設的現象。
四是教學方法不科學。主要表現在講授方法單一,教學手段不靈活。老師講,學生聽,學生缺乏思考及案例的討論,掌握知識不能做到融會貫通,更不能做到靈活應用,考試方法、考試內容傳統,對于學生學完課程是否能夠運用《運籌學》來解決實際問題,教室較少顧及。
五是實踐教學環節薄弱。如果在《管理運籌學》教學中缺少足夠的實踐環節,學生在學習中即使掌握了《管理運籌學》的建模方法和手工運算能力,但在遇到一些變量較多的數學模型時,也只能一籌莫展。由于缺少上機實踐機會,學生不能利用相應軟件求解模型,從而大大降低了課程應用的可操作性。
3《管理運籌學》課程教學創新實踐改革的必要性
人類社會正在經歷從資本經營到知識經濟時代的轉移,知識經濟的迅速發展將引起教育內容和教學方法的重大變化。根據知識經濟對企業管理模式產生的重大影響,應該對管理科學模型方法課程的教學內容、教學手段、教學方法和教學目標不斷進行改革和創新。強化學生的創新意識,主動預見變化、適應變化、管理變化,并根據內容和外部環境不斷更新觀念,設計未來;重視信息,學會與人合作,講究團隊精神;重視素質教育,培養復合型人才;掌握領導科學,提高管理能力;增加社會實踐,改革教學模式;教學以培養學生建模和解決實際問題的能力為主線;要求學生掌握相關軟件操作,接觸企業決策試驗;培養學生信息檢索能力,組織小組研讀論文,培養學生具備初步的理論研究能力;課外關注應用案例,引導培養其對課程的興趣愛好;并最終以大型作業的形式進行知識的綜合運用與總結提高。社會經濟的發展向《管理運籌學》提出了嚴峻的挑戰,很多實際問題,如風險管理、沖突分析、多目標決策以及對未來變化的預測和駕馭等,都迫切需要分析研究和解決,而按照傳統的教學計劃和方法,學生沒有機會接觸《管理運籌學》這些新的分支。《管理運籌學》內容豐富多彩,可以分成數學理論、建立模型、計算機軟件的重點都放在討論有限的數學理論方面,因而學生在有限的數學計劃學時內無法學習了解《管理運籌學》形形的模型和算法,從而使學生對許多實際問題缺乏聯想。在科學技術迅速發展,知識激增的情況下,教師不僅要向學生傳授知識,更重要的是要幫助學生提高獲取知識的能力,特別是觀察、聯想、思考、銳意創新等方面的能力。對于《管理運籌學》這門多學科交叉的課程,如果教師在教學時只按傳統的方法向學生灌輸一些概念、理論和方法,就會降低學生的學習積極性,以至達不到《管理運籌學》教學的目的。隨著社會的發展和科學技術的進步,社會更需要復合型管理人才,《管理運籌學》以其內容豐富、覆蓋面寬、應用范圍廣和多學科交叉性等特點,為學生提供管理和決策技能,提供解決實際問題的途徑和方法。《管理運籌學》教學體系和方法應隨著教學對象和社會發展的變化而進行適時調整和革新。#p#分頁標題#e#
4PBL教學法概述
PBL的全稱是“Problem-BasedLearning”,即以問題為基礎的學習法,由美國的神經病學教授Barrow于1969年在加拿大的麥克馬斯特大學首創。PBL的基本熱點是以教師為引導,以學生為中心,通過解決問題來學習。在PBL的學習方法中,學生由知識的被動接受者轉變為求索者,同時在實踐PBL過程中養成發現問題、解決問題的學習技能,對其終身教育具有深遠影響。PBL教學法在西方國家得到廣泛的推廣和應用,而在我國則處于實驗性探索階段。我院對2006級工商管理專業學生實驗性地實施了PBL教學法,收到了較好的效果。比較而言,我們認為PBL教學法既是一種比較先進的教學方法和理念,也是和我國目前所倡導的素質教育的教育思想和目標相一致的。
PBL教學法的優點可概括為:(1)強調學生學習能力的培養,使學生在學習過程中,通過查找所需的信息源,培養終身學習的能力;(2)充分發揮學生學習的主動性,使學生的學習按需要來驅動;(3)有利于培養學生解決問題的能力和自學能力;(4)加強了各學科間的聯系,同時避免了學科間不必要的重復,有利于學生將不同學科信息進行綜合;(5)密切了師生間、同學間的關系,培養了學生人際交流、溝通和合作共事的能力。
PBL教學法的特點為:(1)以重能力培養代替重知識傳授;(2)以綜合課代替以學科為基礎的課程;(3)以學生為中心代替以教師為中心:(4)以小組討論代替班級授課;(5)以“提出問題、建立假設、收集資料、論證假設、總結”的五段教學法代替“組織教學、復習舊課、上新課、鞏固新課、布置作業。”鑒于這些特點,世界上許多國家,尤其是發達國家有相當一部分商學院都在應用這一教學方法。而且實踐表明,這一教學方法在商學教育領域中的應用非常成功,正如美國哈弗大學校長ToslesonD教授所說,“PBL教學法是一種有效果的和高效率的教學方法”。
5基于PBL教學法的《管理運籌學》課程教學改革與實踐的思考
綜上所述,改革《管理運籌學》課程的“學方法,應該從突出課程的應用型入手。這樣,PBL教學法就特別適合應用于《管理運籌學》的課程教學中。依據PBL教學法的基本理論,全面改革該課程的各個教學環節,重新整合各個知識點,提出以問題為基礎的《管理運籌學》課程啟發式教學法,必將能夠解決現實教學中存在的問題,顯著地改善教學效果。
(1)教材的選用應根據PBL教學法的特點選擇合適的教材。我們更換了原有的教材,新教材以教案為中心,突出實際問題的提出、分析和解決方法,強化計算機的應用,弱化數學理論的推導。雖然新教材并不是為PBL教學法設計的,但其教學理念與PBL教學法同出一轍,為順利實施PBL教學法奠定了基礎。同時,我們針對教材中存在不足,還自編了部分教學內容。
(2)問題的設計。設計問題是PBL教學法的基礎。在傳統的教學過程中,教學內容與實際嚴重脫節。教學中所提的問題僅僅是為了組織教學,說明相關的數學理論。而PBL教學法則從實際問題出發來組織教學,將數學理論隱含在解決實際問題的過程中,從而達到讓數學理論服務于培養學生解決實際問題能力的目的。因此,每個問題的提出都應該有明確的目的和要求,要與生活和科學實踐的真實情景聯系,與教學要求的基本概念、基本結論和基本方法聯系;問題還應具有一定的復雜性和難度,能夠激發學生的探索精神,鍛煉學生的團隊合作精神。問題主要涉及生產計劃、銷售計劃、運輸計劃、投資計劃、設備管理和存貯策略等管理領域。
(3)學習活動的設計。學習活動主要包括以下幾方面:①組建團隊。根據自愿原則,由學生組成2-3人的研究團隊,團隊中各成員根據自身的特長在問題分析、數學理論、計算機應用、論文撰寫等方面進行分工合作。②選題。每個團隊根據自身的特點和興趣,從老師提出的多個實際問題中,選擇其中的兩個問題進行研究。③查閱文獻、學習數學理論。每個團隊在確定研究的問題后,通過互聯網、圖書館、現場調查、咨詢相關業務專家等方法獲取和研究相關文獻資料。團隊成員通過討論的方法對問題進行分析研究,在解決問題的過程中,學習所涉及的數學理論和數學方法,為解決問題奠定基礎。④建立數學模型。根據問題的類別確定相應的數學方法,在合理的假設和抽象歸納的基礎上,運用數學理論和方法建立數學模型。⑤求解數學模型。通過計算機編程求解數學模型,可以訓練學生的計算機應用能力,為在今后工作中更好地運用計數機打好基礎。⑥撰寫論文。問題解決后,要求撰寫論文,對解決問題的過程進行總結。除了包括數學模型的建立和求解必要內容外,還要寫出研究和學習過程中存在的問題和體會。⑦課堂報告。各個團隊在課堂上要向全體同學報告自己的研究成果,老師和其它同學通過提問及質疑的方式參加討論。⑧總結。學生根據報告過程中發現的問題,完善和修改論文,最后提交給老師。這些論文將作為平時成績計入考試成績中。
2工商管理專業《管理運籌學》課程教學中存在的問題
當前的工商管理專業《管理運籌學》課程教學主要存在以下問題:一是教學目的不明確,教學方式單一。多數講授《管理運籌學》課程的教師是學數學出身,缺乏必要的工程技術和管理知識,使得目前《管理運籌學》教學普遍存在著偏重教學理論與解題技巧的傳授,將《管理運籌學》當作一門純數學學科進行教學。這與工商管理專業培養要求相脫節,學生在學習過程中感受不到《管理運籌學》在管理中的應用。在教學方式上,也一直延用傳統單一的傳授方式,當學生運用所學知識去分析和解決實際問題時,顯得茫然無措,無從下手。二是學生學習興趣不濃厚。《管理運籌學》研究問題的基本手段是建立數學模型,并較多地運用各種教學工具。學習《管理運籌學》課程,需要有良好的數學基礎;其前期必修課程包括微積分、線性代數、概率論、概率論與數理統計。可以說《管理運籌學》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。工商管理類專業的學生絕大多數是文科生源,不少學生害怕數學。比如線性規劃的單純形法及對偶理論,要想完全領會其原理,需要大量運用線性代數的工具進行推理,因而非常抽象。在課時總體壓縮的背景下,教師要在較短時間內講授完抽象數學原理的推導,學生聽不懂只好放棄這門課程的學習,進而也打擊了學生學習《管理運籌學》的興趣。三是教學內容不恰當。《管理運籌學》課程包括若干分支,而教學時數有限,因而《管理運籌學》教學不可能囊括所有分支。目前在《管理運籌學》課程的教學中,教學內容的選擇存在一定的隨意行和盲目性,甚至存在教學內容因人而設或因教材而設的現象。四是教學方法不科學。主要表現在講授方法單一,教學手段不靈活。老師講,學生聽,學生缺乏思考及案例的討論,掌握知識不能做到融會貫通,更不能做到靈活應用,考試方法、考試內容傳統,對于學生學完課程是否能夠運用《運籌學》來解決實際問題,教室較少顧及。五是實踐教學環節薄弱。如果在《管理運籌學》教學中缺少足夠的實踐環節,學生在學習中即使掌握了《管理運籌學》的建模方法和手工運算能力,但在遇到一些變量較多的數學模型時,也只能一籌莫展。由于缺少上機實踐機會,學生不能利用相應軟件求解模型,從而大大降低了課程應用的可操作性。
3《管理運籌學》課程教學創新實踐改革的必要性
人類社會正在經歷從資本經營到知識經濟時代的轉移,知識經濟的迅速發展將引起教育內容和教學方法的重大變化。根據知識經濟對企業管理模式產生的重大影響,應該對管理科學模型方法課程的教學內容、教學手段、教學方法和教學目標不斷進行改革和創新。強化學生的創新意識,主動預見變化、適應變化、管理變化,并根據內容和外部環境不斷更新觀念,設計未來;重視信息,學會與人合作,講究團隊精神;重視素質教育,培養復合型人才;掌握領導科學,提高管理能力;增加社會實踐,改革教學模式;教學以培養學生建模和解決實際問題的能力為主線;要求學生掌握相關軟件操作,接觸企業決策試驗;培養學生信息檢索能力,組織小組研讀論文,培養學生具備初步的理論研究能力;課外關注應用案例,引導培養其對課程的興趣愛好;并最終以大型作業的形式進行知識的綜合運用與總結提高。社會經濟的發展向《管理運籌學》提出了嚴峻的挑戰,很多實際問題,如風險管理、沖突分析、多目標決策以及對未來變化的預測和駕馭等,都迫切需要分析研究和解決,而按照傳統的教學計劃和方法,學生沒有機會接觸《管理運籌學》這些新的分支。《管理運籌學》內容豐富多彩,可以分成數學理論、建立模型、計算機軟件的重點都放在討論有限的數學理論方面,因而學生在有限的數學計劃學時內無法學習了解《管理運籌學》形形的模型和算法,從而使學生對許多實際問題缺乏聯想。在科學技術迅速發展,知識激增的情況下,教師不僅要向學生傳授知識,更重要的是要幫助學生提高獲取知識的能力,特別是觀察、聯想、思考、銳意創新等方面的能力。對于《管理運籌學》這門多學科交叉的課程,如果教師在教學時只按傳統的方法向學生灌輸一些概念、理論和方法,就會降低學生的學習積極性,以至達不到《管理運籌學》教學的目的。隨著社會的發展和科學技術的進步,社會更需要復合型管理人才,《管理運籌學》以其內容豐富、覆蓋面寬、應用范圍廣和多學科交叉性等特點,為學生提供管理和決策技能,提供解決實際問題的途徑和方法。《管理運籌學》教學體系和方法應隨著教學對象和社會發展的變化而進行適時調整和革新。
4PBL教學法概述
PBL的全稱是“Problem-BasedLearning”,即以問題為基礎的學習法,由美國的神經病學教授Barrow于1969年在加拿大的麥克馬斯特大學首創。PBL的基本熱點是以教師為引導,以學生為中心,通過解決問題來學習。在PBL的學習方法中,學生由知識的被動接受者轉變為求索者,同時在實踐PBL過程中養成發現問題、解決問題的學習技能,對其終身教育具有深遠影響。PBL教學法在西方國家得到廣泛的推廣和應用,而在我國則處于實驗性探索階段。我院對2006級工商管理專業學生實驗性地實施了PBL教學法,收到了較好的效果。比較而言,我們認為PBL教學法既是一種比較先進的教學方法和理念,也是和我國目前所倡導的素質教育的教育思想和目標相一致的。PBL教學法的優點可概括為:(1)強調學生學習能力的培養,使學生在學習過程中,通過查找所需的信息源,培養終身學習的能力;(2)充分發揮學生學習的主動性,使學生的學習按需要來驅動;(3)有利于培養學生解決問題的能力和自學能力;(4)加強了各學科間的聯系,同時避免了學科間不必要的重復,有利于學生將不同學科信息進行綜合;(5)密切了師生間、同學間的關系,培養了學生人際交流、溝通和合作共事的能力。PBL教學法的特點為:(1)以重能力培養代替重知識傳授;(2)以綜合課代替以學科為基礎的課程;(3)以學生為中心代替以教師為中心:(4)以小組討論代替班級授課;(5)以“提出問題、建立假設、收集資料、論證假設、總結”的五段教學法代替“組織教學、復習舊課、上新課、鞏固新課、布置作業。”鑒于這些特點,世界上許多國家,尤其是發達國家有相當一部分商學院都在應用這一教學方法。而且實踐表明,這一教學方法在商學教育領域中的應用非常成功,正如美國哈弗大學校長ToslesonD教授所說,“PBL教學法是一種有效果的和高效率的教學方法”。
5基于PBL教學法的《管理運籌學》課程教學改革與實踐的思考
綜上所述,改革《管理運籌學》課程的“學方法,應該從突出課程的應用型入手。這樣,PBL教學法就特別適合應用于《管理運籌學》的課程教學中。依據PBL教學法的基本理論,全面改革該課程的各個教學環節,重新整合各個知識點,提出以問題為基礎的《管理運籌學》課程啟發式教學法,必將能夠解決現實教學中存在的問題,顯著地改善教學效果。
(1)教材的選用應根據PBL教學法的特點選擇合適的教材。我們更換了原有的教材,新教材以教案為中心,突出實際問題的提出、分析和解決方法,強化計算機的應用,弱化數學理論的推導。雖然新教材并不是為PBL教學法設計的,但其教學理念與PBL教學法同出一轍,為順利實施PBL教學法奠定了基礎。同時,我們針對教材中存在不足,還自編了部分教學內容。
(2)問題的設計。設計問題是PBL教學法的基礎。在傳統的教學過程中,教學內容與實際嚴重脫節。教學中所提的問題僅僅是為了組織教學,說明相關的數學理論。而PBL教學法則從實際問題出發來組織教學,將數學理論隱含在解決實際問題的過程中,從而達到讓數學理論服務于培養學生解決實際問題能力的目的。因此,每個問題的提出都應該有明確的目的和要求,要與生活和科學實踐的真實情景聯系,與教學要求的基本概念、基本結論和基本方法聯系;問題還應具有一定的復雜性和難度,能夠激發學生的探索精神,鍛煉學生的團隊合作精神。問題主要涉及生產計劃、銷售計劃、運輸計劃、投資計劃、設備管理和存貯策略等管理領域。
(3)學習活動的設計。學習活動主要包括以下幾方面:①組建團隊。根據自愿原則,由學生組成2-3人的研究團隊,團隊中各成員根據自身的特長在問題分析、數學理論、計算機應用、論文撰寫等方面進行分工合作。②選題。每個團隊根據自身的特點和興趣,從老師提出的多個實際問題中,選擇其中的兩個問題進行研究。③查閱文獻、學習數學理論。每個團隊在確定研究的問題后,通過互聯網、圖書館、現場調查、咨詢相關業務專家等方法獲取和研究相關文獻資料。團隊成員通過討論的方法對問題進行分析研究,在解決問題的過程中,學習所涉及的數學理論和數學方法,為解決問題奠定基礎。④建立數學模型。根據問題的類別確定相應的數學方法,在合理的假設和抽象歸納的基礎上,運用數學理論和方法建立數學模型。⑤求解數學模型。通過計算機編程求解數學模型,可以訓練學生的計算機應用能力,為在今后工作中更好地運用計數機打好基礎。⑥撰寫論文。問題解決后,要求撰寫論文,對解決問題的過程進行總結。除了包括數學模型的建立和求解必要內容外,還要寫出研究和學習過程中存在的問題和體會。⑦課堂報告。各個團隊在課堂上要向全體同學報告自己的研究成果,老師和其它同學通過提問及質疑的方式參加討論。⑧總結。學生根據報告過程中發現的問題,完善和修改論文,最后提交給老師。這些論文將作為平時成績計入考試成績中。
[DOI]10.13939/ki.zgsc.2017.01.237
1 引 言
運籌學作為一門學科最早出現在20世紀30年代末,主要用于解決二戰時期的軍事作戰策略問題。到50年代中期,錢學森、許國志、華羅庚等一批科學家將運籌學引入中國,將運籌學的應用擴展為更為廣泛的民用領域。作為應用性、實踐性較強的學科,運籌學已成為目前眾多高校經管類專業的一門重要專業基礎課,它起著聯系基礎課程與專業課的橋梁作用,注重培養經管專業的學生利用運籌學定量分析方法對經濟管理系統中人力、物力、財力等資源進行統籌安排,幫助管理決策者提供最佳的決策方案。
我校經濟管理系自2008 年招收的第一屆管理專業本科生中開設運籌學課程以來,至今已講授了8年時間。隨著學校管理專業的新增以及招生規模的逐年擴大,作為專業基礎課程的運籌學授課對象數量也越來越多。然而筆者在多年的教學實踐中發現,經管專業的學生對定量分析方法普遍存在畏懼心理,學習興趣不高,期末考試的成績遠低于一些專業課程的成績。這種現象在教學過程中是應該避免的, 所以必須在教學方法上有所改革, 采取一種全新的教學理念和方法讓學生體會到運籌學的魅力,激發學生學習運籌學的興趣, 這樣才能使學生輕松掌握如何運用運籌學去解決實際管理問題。
2 教學方法改革的必要性
2.1 現有教學效果不理想
經管專業學生學習運籌學的目的是分析、解決經濟管理中的實際問題。然而在傳統的應用型本科院校經管專業的運籌學教學中重理論、輕應用,使本源于實踐的學科,又遠離于實踐。最初將運籌學引入國內的科學家中有以華羅庚為代表的數學家,因此國內眾多高校使用的經典運籌學教材中存在著大量的數學理論推導和證明。應用型本科高校的青年教師們學生時代的運籌學學習多數是以數理分析和證明為重點,因此在他們自身作為教師講授運籌學時也沿襲了這樣的方法,加之從高校到高校,青年教師缺乏與相關企業的聯系,無法將運籌學中數學的研究成果應用到企業管理中解決困擾管理的一些實際問題。這使得他們在教學過程中著迷于數學模型的復雜和數學方法的精巧,而忽略了運籌學應用性特點,結果是教學過程很費力,而教學效果卻一直不夠理想。
2.2 學生學習缺乏興趣
以文理兼收的經管專業學生,數理基礎參差不齊,尤其是應用型本科院校的學生整體水平較薄弱。這就導致了學生普遍存在對運籌學定量分析方法的畏難和無所謂情緒,學習興趣不高,認為運籌學就是數學,對未來就業并無幫助,很多學生學習運籌學只是為了應付考試,并未認識到社會上對掌握運籌學技能人才的需求逐漸增大。另一方面在教學過程中為了教學方便,課堂中的例題都是對現實問題的簡化,學生在課堂學習的知識與現實中的問題存在脫節狀況。通過參加數學建模比賽和畢業生的反饋,在碰到實際問題時,他們往往會很迷惑,不知道如何解決,對現實存在的問題缺少抽象分析能力,從而無法運用運籌學定量分析方法解決實際生活中的管理問題。因此為了更好的提高經管學生對運籌學的學習興趣和應用運籌學理論的能力,在運籌學的教學中,改革現有的教學方法是非常必要的。
3 教學方法改革的思路
3.1 以啟發式教學激發學生學習興趣
啟發式教學注重學生能力的培養、學習主動性和積極性的調動,通過引導學生自主學習鉆研達到教學目標。它改了傳統“一言堂”的注入式教學方法,教師在教學中的作用由灌輸轉變為引導、啟發和互動,實現教學民主、師生平等;學生在教師的引導下,由被動接受轉變為主動參與,進而激發起學生學習的熱情。
啟發式教學是一種現代教學指導思想和基本原則,沒有固定模式。經管專業運籌學的啟發式教學,可以根據具體教學內容的不同、學生的具體情況以及教學條件靈活的選擇一種或多種結合的啟發式方法,選擇的原則是能夠激發學生學習熱情和內在潛能,通過積極思考引起聯想而有所領悟,使之可以做到融會貫通、舉一反三。例如在介紹網絡計劃圖時,先引出一個通俗易懂的現實生活中夫婦兩人做家務的例子,拋出問題,啟發學生思考,鼓勵學生表達自己的觀點,激發學生學習興趣,在尋求如何安排家務活動使完成時間最短的方案過程中引出網絡計劃圖的相關知識點;又如動態規劃是運籌學理論教學中學生比較難理解和難掌握的一部分,為此先引入一個拾火柴的小游戲,在引導學生思考如何贏得游戲的過程中,營造輕松愉快的學習氛圍,降低學生對這一部分的畏難情緒,同時又說明了動態規劃求解多階段決策問題的思路,從而有效的提高了學生運籌學學習的積極性和主動性。
3.2 以案例式教學培養學生建模思路
運籌學是一門應用性和實用性很強的學科,該如何在課堂上強調該特性, 將理論與實踐相結合進行教學呢?答案無疑是案例教學。案例教學是目前各個學科常用的一種實踐教學方法,它以學生為中心對現實問題和某一特定事實進行交互式的探索,其目的是讓學生學會運用理論知識去解決實際問題。運籌學傳統模式下的教學重理論,輕應用,學生在課堂上學習了理論知識后卻無法應用于解決實際問題,既打擊了學生的積極性,又影響了學習效果,而案例教學可以有效地改善傳統的教學模式。
運籌學的案例的選擇可以分為“大案例”和“小案例”,在不同的教學階段和不同的教學內容下區別使用。首先,挑選一些簡潔生動、與不同教學內容相匹配的典型或精彩小案例作為每個模塊開始的引例,從例子總結出所要講的內容、理論以及方法,這樣學生接受起來很自然;其次,精選一些需要解決的企業生產管理中的實際問題,在講授完每個知識模塊的理論部分之后,讓學生以個人或小組為單位獨立分析案例,自主嗽南喙刂識和資料,然后將實際問題抽象成數學模型,通過所學的理論知識進行求解,最后給出合理科學的解決方案。整個過程不僅強調了運籌學的應用性,也調動了學生的主觀能動性,培養了學生利用所學知識點分析問題,建立模型解決實際管理問題的能力。
3.3 以實驗教學提高學生定量分析能力
運籌學的每類問題幾乎都包括兩部分:建模和求解。通常有待解決的實際問題都是非常龐大和復雜的,靠手算無法完成,如果借助于理論知識建立模型而無法求解,這對于解決實際問題是沒有任何意義的。計算機的成熟為運籌學的發展奠定了基礎,提供了便捷之處,學生在學習理論知識之外,應結合計算機軟件進一步提高解決實際問題的定量分析能力。
在運籌學的教學過程中適當增加上機實驗,安排學生上機操作如WinQSB、LINGO、LINDO和Excel等常用軟件是非常必要的。比如求解線性規劃的單純形法,其求解過程是數字的重復迭代過程,不僅學生難以掌握,老師在課堂上講解也較為困難且占用大量時間,因此在課堂授課中,只能對那些簡單的例題進行討論,而針對實際問題的大型案例來說就顯得無能為力,這時如果借助計算機軟件的求解就只需簡單幾步即可得到最優解和最優值,既方便又快捷。通過上機操作,學生在學習運籌學課程的同時也對軟件的學習產生了極大的興趣,掌握了利用計算機軟件進行基本數據分析和圖像處理的常見方法,從而提高了學生定量分析的能力。
3.4 以實踐教學增強學生解決實際問題能力
在本校應用型人才的培養目標下,除了培養學生提出和發現問題的能力,更重要的是鍛煉學生解決問題的能力。運籌學課堂教學時間有限,內容多、難度大,如果僅僅依靠老師的課堂講解很難將知識講明講透。為解決這一難題,我們將學習時間從課內擴展到課外,加強實踐教學活動,包括課程設計、數學建模和畢業設計。
①課程設計是以小組為單位,在教師指導下針對具體的運籌學問題開展調研、搜集資料、分析建模,經過充分討論最終給出最優決策方案,該過程能綜合訓練學生對運籌學理論知識和實踐的結合以及相關軟件的應用。②全國大學生數學建模競賽要求學生除了要具備微積分、線性代數、概率統計、運籌學等理論知識外,還要有較好的計算機軟件應用能力、查閱資料及論文寫作能力,其主旨與經管類運籌學的教學目標一致。通^參加競賽,在綜合運用理論知識的同時,還可以提高學生的綜合素質。③畢業論文是本科教學的最后一個環節,也是綜合評定本科生素質的主要手段。由于運籌學理論與企業經營管理及具體業務有密切的聯系,所以在畢業論文選題時指導教師可以根據實際情況幫助學生選擇相關的題目,讓其真正體驗如何將所學知識應用于管理實踐,同時培養學生搜集與處理信息的能力、分析與解決問題的能力。
4 結 論
運籌學既是經管專業的主干課程,又是學科基礎課程和平臺課程,它注重與各專業知識的結合,強調培養學生的應用能力。在經管專業的運籌學教學中,結合課程應用性以及經管專業文理兼收的特點,分析當前運籌學教學中存在的問題,探討其教學方法改革的必要性,提出以啟發教學、案例教學、實驗教學、實踐教學相結合的教學方法改革思路,以其在有效地傳授知識的同時, 可以達到激發學生學習興趣和培養學生使用定量分析方法解決實際問題的能力。
參考文獻:
[1]運籌學教材編寫組.運籌學[M].北京:清華大學出版社,2013.
[2]薛偉霞.經管類運籌學教學中“三位一體”創新探討[J].現代商貿工業,2009(18).
1引言
產生戰爭時期的運籌學如今在經濟、生產、管理等領域的應用日益廣泛.經過近幾十年的發展,運籌學的分支幾乎擴展到生產實踐、管理科學的各個領域,是現代管理科學的基礎理論和重要方法及工具.它是抽象的數學理論和實踐相結合的“橋梁”,它既為從事應用領域研究的人們提供了完整的數學方法,又為從事數學理論研究的人們展現了廣闊的應用前景.
運籌學是數學的一個重要分支,其核心是研究優化的理論和方法,是數學與應用數學專業必修課;同時運籌學又以定量分析的方法研究管理、生產實踐等領域的問題,將系統思想、工程思想和管理思想相結合,應用數學的方法,通過建立數學模型、求解數學模型解決實際應用問題,為決策者提供定量化的分析結果,輔助決策.運籌學是現代管理科學的理論基礎之一,因此也是經濟、管理等專業的主干課程.在運籌學教學中,應該根據管理類專業和應用數學專業的不同專業特點、學生知識基礎等情況區別對待,切實達到應有的教學目的和效果.
2培養目標及教學目的比較
1.專業培養目標的比較.
一般地,管理專業要培養掌握堅實的專業基本理論和系統的專業知識,具有從事專業領域決策、管理和研究工作能力的人才.學生畢業后主要在企業、政府管理、經濟研究等部門工作.
應用數學專業要培養學生具備扎實的數學基礎和一定的理論研究能力;在強調基礎知識的前提下,強調理論與實踐相結合,培養學生分析問題、運用數學方法解決實際問題的能力;熟練的計算機應用能力.充分體現“寬口徑,厚基礎,多選擇”的培養理念,適應社會需求多樣化和學生興趣與發展方向個性化的要求.學生畢業后應能在科研、經濟等部門從事研究或在生產經營及管理部門從事實際應用、開發研究和管理工作.
2.運籌學教學目的的比較.
雖然很多專業都需要學習運籌學,但各專業的培養目標不同決定運籌學教學的目的必然不同.
運籌學作為現代管理科學的基礎理論之一,是現代管理科學不可缺少的方法、手段和工具.管理專業的學生通過運籌學知識的學習和訓練,目的是開發和啟迪學生的獨立思考能力和創造能力,培養其運用系統的思想、定量分析的方法解決生產、管理等實際應用方面的問題,學生運用數學的工具和邏輯判斷方法,來研究系統中人、財、物的組織管理、籌劃調度等問題,使其發揮最大的經濟效益.通過運籌學的學習可以提高管理者的素質,提高管理的質量.
這些學生畢業后多數是從事生產實踐等方面的管理工作,而非優化理論的研究工作,因而從其任職的需要來說,運籌學學習的重點應放在應用性方面.
運籌學是數學的一個重要分支,經過半個多世紀的發展,已經形成了比較完備的學科知識體系.對應用數學專業,通過運籌學課程的教學,目的是讓學生掌握這門學科有關的基本理論,打好扎實的理論基礎;另一方面,運籌學畢竟是一門應用性學科,學生還應學會用數學模型的方法解決實際應用中的優化問題,這也是運籌學的精髓所在.
3運籌學教學內容與重點的分析
1.管理專業運籌學課程應側重應用.
根據以上分析,加之一般管理類學生數學基礎較弱,對于基礎理論部分感到晦澀難懂,興趣不大.因此,這類專業的運籌學教學應以應用為主,重點介紹各種類型的運籌模型和求解模型的計算軟件,要求學生掌握數學模型的建立、優化思想、求解(計算機求解)及對解的經濟分析和評價.數學模型方法是定量化、科學化決策的重要工具.
運籌學的各個分支都是在研究不同領域的實際應用中逐步發展起來的,因此運籌學的方法幾乎涵蓋各個領域的管理決策問題,例如制定生產計劃、規劃交通網絡、設計產品參數、控制工藝過程、預報經濟增長、確定投資方案等都可以用適當的數學模型表示并加以解決.因此應讓學生充分了解模型的類型、不同模型的特點與應用,以便今后將運籌學方法運用到實際中去解決問題,可以使得管理更加科學、有效.這部分內容是學生今后進一步學習專業課以及從事經濟管理工作要用到的基礎知識,所以要求學生要深刻理解、準確把握,并側重理論聯系實際的應用.
管理專業運籌學課時一般都不多,因此可以選擇線性規劃、對偶理論、運輸問題、整數規劃及動態規劃等基本內容進行講授.還有一些難度較大的內容(如排隊論、存儲論等),根據課時情況可作簡單介紹,通過典型案例,讓學生了解其實際應用.當在實際中確實碰到這類問題時可通過具有不同知識結構的人員通過團隊合作的方式加以解決.
2.數學專業運籌學課程應理論、應用并重.
雖然運籌學是一門應用性較強的學科,但它有相應的理論基礎,而且這是一門比較年輕的學科,其理論還在不斷地發展完善之中.理論來自實踐,還要回到實踐中去,實際應用要在相應的理論指導下進行,因此運籌學的理論也很重要.
數學專業的學生與管理專業的學生相比,他們的數學基礎較好,邏輯思維的能力較強,因此理科的學生應該掌握這門課程的有關理論知識,可以為今后從事理論研究打下基礎.
另一方面,理科的學生通常存在重理論、輕應用的現象,而將理論應用于實踐,轉化成實際的生產力或經濟效益才是理論研究的目的,否則只能是紙上談兵.事實上,通過實踐中的應用,還可以發現新的問題,在解決新問題的過程中又可以豐富理論、發展理論.因此學生除了學習有關的理論外,還應該注重聯系實際的應用,避免眼高手低.在當前嚴峻的就業形勢下,應用型人才是非常受歡迎的.應用數學專業在課時較充足的情況下,學生的數學基礎較好,除了前面提到的管理專業所講授的基本內容外,還可以講授難度稍大的排隊論、存儲論等內容.
3.計算機應用能力的培養.
計算機技術的發展日新月異,計算機的使用也已滲透到社會生產、生活的各個方面,實踐中的很多問題都要借助于計算機來解決,計算機在求解數學模型方面也有著強大的功能,是不可或缺的角色.因此在求解運籌學模型方面,除了掌握不同模型的求解思想和方法,還要結合實驗教學,介紹求解運籌學模型的數學軟件,如lindo,lingo,mathematica等.給學生提供上機實踐,使學生學會使用有關的數學軟件求解數學模型.
一、引言
運籌學是20 世紀新興的學科之一,近年來,運籌學作為一門學科,在理論和應用方面,無論就廣度還是深度來說都發展很快。1998年教育部頒布的《本科專業目錄和專業介紹》中,將運籌學課程列為經濟管理專業的主干課程。
信息管理與信息系統專業(以下簡稱信管專業)是管理科學與工程下的一個二級學科,我校的信管專業隸屬于信息工程學院,運籌學一直被定為專業基礎必修課列入培養方案,有多年的教學歷史。我在運籌學課程的教學過程中,探索適應信管專業培養目標和學生特點的教學方法,積累了一些想法并進行了嘗試,取得了初步的效果。
二、信管專業和運籌學的特點及關系
信息管理與信息系統專業培養具備現代管理學理論基礎、計算機科學技術知識及應用能力,掌握系統思想和信息系統分析與設計方法以及信息管理等方面的知識與能力,能在國家各級管理部門、工商企業、金融機構、科研單位等部門從事信息管理以及信息系統分析、設計、實施管理和評價等方面的高級專門人才。本校的信管專業學生的培養目標是成為既懂技術又懂管理的企事業單位信息化建設急需的復合人才。
運籌學的基本特點是:多學科交叉性、應用性、最優性和多分支。
(1)多學科交叉性。運籌學具有多學科交叉性的特點,綜合應用經濟學、管理學、數學、物理學、化學等學科的科學方法,這些學科相互滲透,綜合應用。
(2)應用性。運籌學是一門應用科學,它起源于二戰期間的軍事問題,二戰以后應用于經濟管理領域。
(3)最優性。運籌學強調最優決策。運籌學則提供了以數量化為基礎的方法,尋求各種實際問題的最優方案,大大提高了信息管理的水平,增強了決策的科學性。
(4)多分支。運籌學包括各個分支,主要有:線性規劃、目標規劃、整數規劃、非線性規劃、動態規劃、圖論與網絡分析、存貯論、排隊論、對策論等。
結合本校的信管專業特點及上述運籌學特點,我認為信管專業學生學習運籌學的目的是綜合各學科的知識,利用運籌學的方法來對實際問題進行定量的分析和建模,掌握一定的算法,并能運用計算機工具對問題進行求解,以達到使生活、生產和管理等方面的各類問題獲得最優解決。
三、傳統教學中存在的問題及改進措施
從前面的分析可以看出,運籌學作為信管專業的基礎課程,能夠為信管專業的培養目標提供有效支持。但是實際教學效果,有時卻達不到預期的水平,下面針對傳統教學過程中存在的問題提出了一些改進的想法。
1.教學目的的改進
傳統的運籌學教學,仍然存在重理論、輕應用的傾向,教學的目的在于讓學生理解和掌握運籌學的各類算法。結果是過分偏重數學,而不是應用,加上信管專業學生本身數學功底不深,致使很多同學在學習過程中產生畏懼心理,甚至放棄學習。
我認為運籌學的教學應該是理論和實踐相結合,算法是運籌學的重要組成部分,是運籌學思想的精髓,完全放棄算法學習不可取,完全將運籌學變成算法課也不可取,應該使學生在熟悉運籌學各類問題的基礎上,重點培養學生分析問題,根據問題類型建立數學模型的能力,能用一些經典算法求解簡單問題,并能用運籌學的軟件求解復雜問題。用經典算法的思想來開拓學生的思維,用運籌學軟件的使用來提高學生的應用能力,最大限度地發揮運籌學對學生各方面素質和能力提升的作用。
2.教學內容的改進
傳統的運籌學教學內容以典型問題為依據來引出運籌學的各類問題的模型,并著重分析數學模型的形式,算法和模型中參數的變化。這些內容的學習需要具備相當的數學基礎,對于本身數學基礎不佳的我校信管學生來說很容易產生畏難情緒,時間一長會產生厭學心理,進而導致學習效果不佳。
根據上面教學目的的改進措施,我在運籌學的教學過程中將教學重點放在問題的分析和建模中。在講解算法時,我也突出講解算法的設計思路,并積極引導學生來改進經典算法。在理論學習之余,我校的運籌學課程還安排了專門的實踐教學內容,在實踐課中,學生通過學習運籌學軟件的使用,例如excel的規劃求解工具、winqsb、lingo,使學生能靈活運用計算機工具來解決一些復雜的運籌學問題,真正提升學生的運籌學的應用能力。
3.教學方法改進
運籌學以數學為主要工具,一些理論和算法比較復雜,講解難度較大,如果教師按部就班,平鋪直敘,較少結合案例,就會讓學生覺得枯燥乏味,晦澀難懂,從而喪失學習動力,影響教學效果。
針對上述情況,我在運籌學的教學過程中,對運籌學的教學方法進行了如下的嘗試:
(1)加強了加強案例教學。給出大量經濟管理中的問題,引導學生用運籌學的理論和方法去解決,提高學生學習的興趣,培養學生的思維能力。
(2)加強互動,鼓勵學生參與教學,發表自己的觀點與想法。
(3)在實踐教學環節,我組織學生以小組為單位,自行選擇實際問題作為研究課題,并通過小組成員的合作完成問題的數據收集,問題的詳細描述,以及選擇合適的運籌學方法來建立問題的模型,并用運籌學軟件來求解問題。這樣,讓學生真正體驗到運籌學在實際中應用的完整過程,并且培養了學生的團隊合作能力。
(4)通過建立運籌學的課程網站,為學生提供了良好的課余學習環境,以及豐富了學生和老師之間的課外交流渠道。在課程網站中為學生提供了豐富的教學資源,并且設置專門的學生在線答疑功能,老師或其他同學都可以回答。通過課程網站的使用還可以完成課后作業的布置和在線批改,豐富了學生完成課后作業的途徑。
4.與相關專業課的結合
國內院校在設計信管專業課程體系時,一般是在傳統的經濟管理課程基礎上,拼合統計、運籌和信息技術等課程。現實情況就是許多課程簡單堆砌,缺乏緊密配合,運籌學的教學也經常會與相關專業課脫節。
所以應注意在教學內容上使運籌學與相關專業課的有效銜接,將運籌學的教學自然地融入整個專業課程體系。如運籌學中圖論的教學,要和數據結構、離散數學中的有關章節相結合;網絡計劃中的關鍵路線法,對后繼課程項目管理有很大的價值;網絡計劃的優化部分討論有限資源的合理分配,這一思想在生產管理課程中也有所體現;存貯論直接指導erp中庫存訂貨點的管理。總之要把運籌學和各相關專業課有機結合起來,才能促進運籌學的教學和信管專業的建設。
四、改革效果分析和總結
經過近一年的運籌學教學改革,初步取得了一定的成果,學生對運籌學的學習興趣逐漸提高,學習效果也有所改進,從學生完成的作業和考試情況來看都有所提高。在以后的教學過程中,我還將對課程的考核方式,學生的課外興趣小組的組織以及學生競賽方面進行積極的探索和嘗試。爭取使運籌學在信管專業的學生中成為一門受歡迎的課程。
參考文獻:
[1]胡運權.運籌學教程[m].北京:清華大學出版社,2003
[2]胡運權.運籌學基礎及應用[m].北京:高等教育出版社,2011
1 運籌學簡介
馬克思曾經說過:“一門科學只有成功地應用數學時,才算達到了完善的地步。”運籌學就是這樣的一門學科。它是一門定量化決策科學,利用了現代數學、計算機以及其他科學的成果,來研究人類從事各種活動中處理事物的數量化規律,使有限的人、材、物、時、空、信息等資源得到充分和合理的利用,以期獲得盡可能滿意的經濟效益和社會效益。運籌學是多學科知識的綜合應用,它是以高等數學、管理學概論等先修課程為基礎的,而它本身又為以后學習其它專業課程提供必要的理論方法和技術手段。因此對于各類管理專業來說,是很重要的技術基礎課。目前,運籌學已應用到衛生服務的各個方面,如醫療、預防、衛生科研、衛生教育等。衛生管理專業普遍開設了運籌學課程,并已成為衛生管理專業的主要課程之一。衛生管理運籌學就是運籌學在衛生管理教學與科研實踐中形成的。通過本課程的學習,學生可以掌握:線性規劃;目標規劃;動態規劃;網絡分析與網絡計劃;存儲論;排隊論;決策分析;對策論;預測技術;綜合評價等內容,并學會利用運籌學的理論知識,解決管理中的實際問題。
2 教學現狀
在醫學院校的管理類專業中,雖然已經在逐步的開展運籌學的教學,但是教學過程中,我們發現運籌學課程的教學并不順利,教學效果也不盡如人意,總結原因主要有以下幾點。
2.1 學生學習動機不明確,積極性差
當代大學生對于自己的職業都有很明確的規劃,對所學的課程能有目的、有計劃的進行選擇,注重一些與專業關系密切的課程。運籌學主要是通過數學的方法解決實際的問題,所以在授課的過程中,理論上的講解必不可少,所以很多同學以為這是數學類的課程,對將來就業沒有用處,因此學習的過程中積極性不高。出現這種現象是因為我國目前醫院的管理中,信息的儲存比較落后,很多單位不重視衛生統計工作,沒有充分的數據資料為管理決策服務,衛生管理人員沒有進行過專業的運籌學技術訓練,應用定量的運籌方法解決醫院管理問題的的實例不多,因此學生意識不到這門課程的實用性。
2.2 教學內容較難,與現實脫節
運籌學中應用到了數學的很多理論和方法,包括高等數學、線性代數、概率論等,因此要想深入的學好這門課程,需要很多的數學知識。作為醫學類院校的衛生管理類專業學生,主要以文科生為主,本身數學基礎就一般,大學期間學習的數學知識有限,因此在理解本門課程的一些方法時,必不可免的會存在一些困難。另外,教材中的一些實例,與醫院管理中的具體問題還有一定的距離,很難體現本學科的具體作用。
2.3 教學內容枯燥,未能因材施教
目前運籌學課程的相關教材主要以理論的講解為主,其中穿插了部分與專業相關的例子。學生在學習的過程中,對于理論的理解存在困難,所以傳統意義上的講解會使學生感覺十分枯燥,同時,教材上的實例比較簡單,是關于實際問題的簡單抽象與概括,與具體問題差距甚遠,因此,要想直接將理論上的方法應用于實際,還存在很多的問題。
3 教學改革與實踐的方法
單純利用傳統式的教學已經不能滿足學生的需求,這樣既浪費了學生寶貴的學習時間,也限制本學科在醫院管理中的發展,因此,需要對本門課程的教學進行一些調整,具體建議如下。
3.1 優化教學內容,注重課程設計
首先要選擇合適的運籌學教材。管理類專業的學生一般數學基礎較弱,其學習運籌學的目的不應是理論推導及算法研究等,而應是培養實際分析問題和解決問題的能力。使學生在掌握基本理論、基本方法的基礎上,能夠對實際管理問題進行分析,能利用計算機對管理決策模型進行優化。而傳統的教材如《運籌學教程》、《管理運籌學》等,主要注重對于基本理論知識的講解,缺少與醫學練習緊密的實例,因此,宜選擇一些專門針對醫學院校編著的教材,如《衛生管理運籌學》等,結合實際的醫學問題,在解決問題的過程中講授知識,學生更容易接受。
其次,還要對課堂的授課方式方法進行重新的設計,傳統單項式的教學比較枯燥,學生的積極性不高,建議在授課過程中采用案例導入式教學,建立案例庫,利用網絡、視頻、動畫等諸多方法,生動的展示醫院管理中存在的問題,從而引出解決問題的方法。講授時以應用為主,理論推導為輔,計算盡量結合計算機軟件實現,將實驗課引入課堂,培養學生的應用能力與創新能力。在培養中,還要注意突出人才培養的針對性和適應性。鼓勵學生學以致用,主動思考問題、發現問題、解決問題。
3.2 考核方法靈活多樣
采用多種多樣的考核方式,而不是一味的以試卷的形式結束課程。這樣可以提高學生學習的積極性,培養學生解決實際問題的能力。
例如,加強啟發式教學,可以分小組探討問題,以小組的綜合表現來評定。啟發式教學是現代教學中的一種主要方法。在運籌學的教學中,有很多經典的案例,如線性規劃中美國航空公司的收益管理模型,動態規劃中的背包模型,對策論中的田忌賽馬模型等。通過案例的講解,不僅可以激發學生學習的興趣,而且可以更好的理解所講的內容。通過分小組討論的方式,結合具體案例分析,讓學生在自主學習的過程中,總結方法,并對這類問題進行分析、歸納,培養學生的運籌學思維,突出了學習過程的個性化,同時學生學些的主動性和參與性也得到了提高。
也可以用提交論文的形式結課,以此提高學生的科研能力。論文是理論、應用與計算機實驗的結合,綜合考察了學生的掌握知識的情況與應用知識的能力。學生可以自行選擇一個與管理有關的課題,運用運籌學的方法去分析,將實際的問題轉化成是運籌學問題,然后再利用lingo、lindo等數學軟件進行運算,直至得到結果。在這一過程中,不僅能夠考察學生應用運籌學基本理論解決較復雜實際問題的能力,而且也考察了學生掌握現代信息技術解決優化決策問題方法的水平。
【Keywords】managementoperationsresearch;logisticsmanagement;cultivationofinnovativeability;theteachingreform
【中圖分類號】G420【文獻標志碼】A【文章編號】1673-1069(2017)12-0126-03
1引言
隨著我國經濟結構不斷優化,2017年前三季度我國國民生產總值同比增長6.8%。經濟發展逐年提升必然帶來物流需求的不斷增長,這就使得物流人才供不應求。隨著我國物流業規模擴張迅速發展,物流教育也得到相應的發展。從2001年教育部批準設立以來,在短短的10年內,物流本科專業從無到有,從單個本科目錄外專業發展為包含3個專業多個方向的一類目錄專業,初步形成了物流管理與工程類的專業建設體系。根據教育部高等學校物流管理與工程類專業教學指導委員會的權威性統計數據,截至2013年,全國本科院校開設物流管理與工程類專業總計為475個,比2008年的292個,有大幅度提高,提高62.7%左右[1]。為順應新時代的發展要求,高等院校便承擔了培養物流人才的重任。此外,為了積極響應“大眾創業、萬眾創新”精神,向社會輸送為企業設計物流規劃、解決物流方案的高級物流創業型人才,山東管理學院物流管理專業立足“發展學科交叉,強化實踐應用”,集中力量對本科專業核心課程進行了深入分析,《管理運籌學》的教學改革迫在眉睫。
2傳統《管理運籌學》課程教學特點
傳統的《管理運籌學》包括線性規劃、單純形法、對偶規劃、靈敏度分析、整數規劃、目標規劃、圖與網絡分析等知識模塊,教師往往在定理的一般推導與論證花費大量精力,教授過程中對題目算法花費大量的教學時間,而忽略了引導學生利用《管理運籌學》的基本理論與思想去解決實際物流問題[2]。
3《管理運籌學》課程教改思路
為了改進教學環節,發現教學過程中具體存在的問題,山東管理學院教師采用不記名的方式,對2015級物流管理兩個本科班的學生發放調研問卷。此次發放問卷77份,回收有效問卷77份。通過對問卷的整理匯總,有43.7%的學生認為教師授課流于形式,大多數時間在背公式、解題、算題;超過57.6%的學生認為自己數學底子薄弱,而教師授課較快,不能很好地理解所學知識。在學習過程中47.8%的學生遇到問題習慣等待教師講解,而不是自發去尋求答案。31.2%的學生認為《管理運籌學》很枯燥,不理解學習這門課程對今后有什么幫助。
針對問卷匯總出的教、學困境,山東管理學院結合創新驅動發展精神,總結出要將《管理運籌學》的基本理論與思想作為物流管理的工具與手段這一教改新思路,著重培養學生的創新能力。將傳統的《管理運籌學》課程與《物流學》交叉發展、相互融合,針對文理兼收的學生特點,安排了48個課時。其中理論課32個課時,主要內容包括線性規劃、運輸和指派問題、網絡計劃、存儲論、車輛配載、排隊論、物流決策等,要求學生掌握運籌學的基本理論、算法和思想,針對實際問題進行優化建模,提高學生的創造性思維能力[3]。實訓課16個課時,目的在于指導學生利用計算機軟件對模型進行求解,分析和解決實際物流問題的能力。
4教改實例說明
論文用案例說明《管理運籌學》在教授運輸問題時如何培養學生的創新能力。
4.1導入案例教學,摒棄制式化教學內容
利用案例教學環節增強《管理運籌學》的教授是培養學生創新能力不可或缺的環節。為了解決教學主體能動性不足的問題,讓學生真真切切融入課程活動,使師生交互作用不斷提升,教師需要導入情景化的教學案例。課程與教學不再是社會對教師與學生施加控制的手段,而是學生追尋解決問題的創造性過程[4]。例如在產銷不平衡的轉運運輸問題中,知識目標使學生能夠設置合理的虛擬生產量或銷售量,建立新的產銷平衡數學模型。能力目標是使學生能夠立足企業成本,解決物資的調運問題。因此教師導入如下案例:
濟南某乳業生產公司,其生產線分別位于商河縣和平陰縣,其生產量分別是7500箱和5800箱。在每條生產線上生產出來的商品都可以被運送到公司在濟陽縣或者長清區的倉庫中,每家倉庫的集貨分撥能力分別是7000箱。公司把這些地區倉庫中的商品發給在市中區、歷下區、天橋區、槐蔭區、歷城區和章丘市的六家零售商。零售商的訂貨量分別是2200箱、2500箱、1800箱、1500箱、2000箱和1600箱。單位運輸費用如表1、表2所示。那么應該如何組織調運,使得企業運輸成本最低的前提下,滿足各零售商的需求。
4.2成立方案設計小組,提高教學主體創造性
在課前,學生可以根據自己的需要組建討論小組。面對實際轉運運輸問題,教師引導學生分析問題背景,層層剖析各方約束條件。通過課堂小組討論,培養學生分析問題的能力,為減輕用運籌學理論方法解決實際問題的障礙,著重講述解決問題的思路。鼓勵學生發表個人見解,并將實際問題轉化為概念模型圖,如圖1所示。
引導學生在應用所學理論建立數學模型,使學生理解將實際問題抽象、簡化形成理論模型的過程,培養學生采用不同的角度思考問題,提高應用創新能力。如在求解轉運運輸問題時,假設從i地到j地的運輸量為xij,目標函數為運輸總成本最小,建立的數學模型如下。
此外,調動各小組利用5分鐘的時間在全班同學面前對本組的數學模型進行講解,講解這一過程計入平時成績。一方面激發了學生學習的積極性,另一方面促進學生解決實際問題的能力、語言表達能力及團隊合作能力的提升。
4.3強化實訓操作,利用軟件求解數學模型
對于上述轉運問題的數學模型,可以利用運輸問題的表上作業法或單純形法來求解,但此運輸問題變量個數較多,這時更好的方法是利用求解軟件來求解。常用來解決線性規劃問題的軟件有Lindo、Lingo、Matlab等,但利用它們來求解需要花大量時間來鋪墊[5]。當變量個數不是太多時,可以利用Excel軟件的規劃求解功能,求出最優的運輸調運方案,將學生從繁重的手工計算中解放出來,將更多的時間放在問題本身的思考上。其計算公式和Excel規劃求解參數如圖2所示。
轉運運輸問題的Excel規劃求解參數如下:
①設置目標:$K$17,求最小值。
②通過更改可變單元格:$C$11:$J$14。
③遵守約束:$C$11:$J$14=整數;$C$11:$J$14>=0;$C$13:$D$14=0;$C$15:$D$15<=7000;$C$15:$D$15=$K$13:$K$14;$E$11:$J$12=0;$E$15:$J$15=$E$7:$J$7;$K$11:$K$12<=$K$3:$K$4。
④選擇求解方法:單純線性規劃。
4.4考核內容向綜合化轉變,學習過程性評價與期末考核并重
傳統的《管理運籌學》考核偏重期末考核,教師和學生一味追求結果的正確性,忽視了學生對問題的分析、理解和思考。一方面忽視了實踐教學的重要程度,不能很好地反饋教師教學效果,另一方面,不能真實地體現學生對知識的理解程度。因此應把以期末試卷成績為主的考核方式向與過程性綜合考核并重轉變。例如:過程性考核成績占總評成績的50%,期末考試成績占總評成績的50%。過程性考核包括小組案例20%,平時作業15%,實訓操作成績15%。
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)21-0048-02
《運籌學》最早起源于第二次世界大戰,20世紀50年代引入中國,錢學森將運籌學應用到中國國民經濟計劃以后,在工程建設、企業管理、科研規劃等方面發揮了巨大作用和效益。它是一門應用性和實踐性都很強的綜合性學科,運用分析、試驗、量化的方法,它使用許多數學理論來研究系統中人、財、物的組織管理并對其進行統籌安排,為從事社會實踐和應用科學研究的人員提供了完整的數學方法,也為從事數學等理論研究的科研人員提供了廣闊的應用領域。
目前我國高等教育中的運籌學教學模式,教學內容陳舊,教學手段落后,雖經多年改革,但教育模式并沒根本變化,不能適應21世紀培養應用性高素質人才的需要。應用型人才培養是使學生在擁有基本專業基礎知識的前提下,突出體現較強的實踐動手能力。運籌學將數學模型、經濟管理與計算機應用三者融為一體,具有理論性、應用性、多學科交叉性等特點。隨著教育教學觀念的不斷更新和信息技術的飛速發展,傳統的運籌學教學逐漸不能適應時展的要求,運籌學教學改革勢在必行。
一、《運籌學》課程的特點及教學過程中發現的問題
《運籌學》這門課程理論性和實踐性都很強,培養經管類學生對實際問題定量分析的能力,會利用運籌學軟件對數學模型進行求解,在高等教育應用型人才培養的大環境下顯得非常重要。
二本院校經管類學生很難用學過的數學模型解決實際問題。一方面是數學模型本身難以理解;另一方面,學生基礎相對較差,通過教師講授,學生把數學模型和求解方法理解以后,卻很難深入到具體行業或市場進行具體項目的實戰。由此可能導致學生學習興趣的降低,創新能力培養的欠缺。
(一)運籌學比較抽象,學習難度大
運籌學綜合性強,公式、原理多,計算步驟復雜,要求學生具有較深的高等數學、線性代數、概率論與數理統計及程序設計基礎等知識,同學們大都感覺比較抽象,學習難度大。因為二本院校經管類專業的學生往往文理兼收,特別是文科背景的學生,數學基礎薄弱,邏輯思維能力較差,看到教材里面大量的數學定理、數學公式、復雜的數學模型及其計算過程,很容易產生畏懼心理,甚至厭倦心理。本身晦澀、難懂的運籌學,很容易使學生感到枯燥乏味而產生厭學情緒。
(二)教材內容陳舊,教材建設難以體現應用性
運籌學的內容主要包括:線性規劃、運輸問題、目標規劃、動態規劃、圖與網絡分析、網絡計劃、排隊論、存儲論、對策論。對于不同專業、不同層次、不同高校的學生,教學內容的選擇存在隨意性。
目前國內運籌學教材主要有:《運籌學》教材編寫組編寫的《運籌學》(第三版);胡運權主編的《運籌學教程》(第三版);吳祈宗主編的《運籌學》(第3版);郝英奇等編著的《實用運籌學》等。這些教材主要內容大都偏重于基礎知識、基本模型的講解,缺少解決實際問題時建立模型的步驟,缺少對怎樣由具體案例抽象出數學模型的方法,很難實現培養應用型人才的教學目標。這就要求在運籌學的教學中,對教材以及授課內容的選取上要“精挑細選”。因為運籌學的分支多,涉及的領域廣。每個分支能夠解決的問題、建立的模型以及解題的方法不同,面對如此眾多的內容,憑有限的課時就無法完成教學任務。所以教材建設和教材內容方面都難以適應應用型人才培養的需求。
(三)教學手段單調,教學方法落后
目前《運籌學》主要依托黑板和多媒體課件的授課方式。采用黑板加板書,傳達的信息量小,課堂效率相對較低;采用多媒體教學方式,講課的速度快,學生往往跟不上教師的思路。大家知道排隊論里面的泊松流有三個條件,即無后效性,平穩性和稀有性,直接告訴學生這些條件是什么,學生難以理解,所以必須用概率論上的公式進行推導證明,如果用多媒體講課,學生沒有足夠的時間來思考,就會降低教學效果。
教學方法主要是課堂上教師講,學生聽,平時的作業和測試較少。一學期結束,教師完成教學大綱上指定的教學內容,學生們雖然基本上掌握了基礎知識,但并沒有真正學會《運籌學》課程的靈魂,即運用所學到的運籌學模型解決各行各業中的實際問題。這樣的教學方式雖然使學生掌握了一些模型的解法,但怎樣應用學過的運籌學模型的創新能力卻普遍偏低。
(四)在考核方式過于單一
《運籌學》主要以期末考試的卷面成績作為衡量學生學習好壞的依據,平時的教學中往往會忽略創新能力和實踐能力的鍛煉。《運籌學》的用處在于其為解決決策問題提供了定量的方法,要發揮運籌學的強大生命力,需要積極開展教學研究,推動《運籌學》課程在教學內容、教學方法、教學手段等方面的改革和創新。下面主要從課程教改方面給出一些思路和可操作的措施。
二、《運籌學》課程教學改革思路及措施
目前,課堂教學仍然是《運籌學》教學的主要手段,教師通過課堂給學生灌輸大量的知識,重理論,輕應用。在這種模式下,學生只是被動接收課本,引不起主動探索求知的興趣,也難以做到模型的應用,因此有必要對《運籌學》課程進行教學改革。
(一)明確教學目標,修訂教學大綱,確定教學內容
根據二本院校“應用型人才培養”的思路,制定如下教改目標:根據本課程應用型、實踐性強的特點,積極探索新的教學方法,把培養高素質、應用型人才作為課程改革的根本目標,把課程體系改革作為教學改革的核心,不斷轉變教學觀念。
運籌學是一門以定量分析為主的應用性學科,所以教學目標是培養學生的實際應用能力,能結合管理上的思想方法,應用計算機技術和數學手段建立數學模型來解決實際問題。“應用性”這就使得它的主要任務是讓學生掌握解決問題的思想方法,從而能做到在實際工作中“學以致用”。然而,目前不少高校《運籌學》教學大綱沒能充分體現出運籌學這一特征。所以,明確運籌學的教學目標以后,修訂教學大綱,從而確定新的教學方式,對改進運籌學教學有著重要意義。
(二)改進課堂教學內容,激發學生學習熱情
要取得良好的教學效果,就必須解決“講什么,怎樣講”這個問題。現在大學生普遍缺少學習主動性,缺乏探索問題、研究問題的熱情,這就要求教師要想辦法改進傳統的課堂教學,激發學生的學習熱情。
1.合理選取教學內容,提高學生自學能力。傳統的教學中,教師上課“滿堂灌”,下課“立馬走”,要想改變這種教學方式,教師就必須“精心提煉”,即對多本運籌學教材進行概括、總結,提煉每一章節的重點、難點以及重要的算法,在課堂上講解;教師還要做到“舍得放手”,就是將一些簡單的容易掌握的基礎知識,讓學生提前預習,自學掌握;對于一些擴展性的案例留給學生課下相互討論,自主學習。這樣既精簡了課堂內容,又鍛煉了學生自學的能力。
2.采取案例教學,激發學生學習興趣。案例教學,是一種開放式、互動式的新型教學方式。在教學中要穿插與課堂內容有關的前沿案例,比如最近提出的“支付寶運籌學”:支付寶將推出一項名為“視網膜支付”的功能,即客戶只需打開支付寶客戶端,點擊“視網膜識別”按鈕,將眼球對準手機前攝像頭進行掃描識別,付款和收款的雙方的信息匹配后,便可完成支付。正是因為運籌學應用性強,才使得它在枯燥中彰顯獨特魅力。
在案例討論的過程中,不但能增強學生對運籌學應用性的認識,而且能促使他們掌握解決實際問題的基本思路,從而在學習中感到一種成就感,這樣就會提高對運籌學的學習興趣,增強團隊協作和溝通交流的能力,在一定程度上增強教學效果。
(三)構建合理的課程教學體系
《運籌學》課程體系的建設具有復雜性,需要學校投入經費,需要教師愛崗敬業、努力鉆研業務,還需要教育主管部門給予政策的支持等。下面給出構建一種合理的課程教學體系的具體方案。
1.研制運籌學計算機輔助教學軟件,編寫運籌學試題庫管理系統,實現教考分離,對教學效果做出科學正確地評價,促進教師教學水平的提高。
2.根據不同專業、不同層次的學生的特點,結合教師平時工作和科研經驗,編寫不同層次學生(本科生、專科生)的教材及部分章節的教學案例。
3.建設一支結構合理,高學歷、高素質、高效率的師資隊伍。使教師隊伍人員數量充足,年齡層次合理,知識結構科學,同時積極開展教學研究活動。
(四)傳統板書教學和多媒體教學相結合
應該把板書教學與多媒體教學手段相結合,發揮各自優勢。對一些基本的概念、定義和案例材料及算法步驟等教學內容,可有效地利用多媒體手段,最大限度地激發學生學習的積極性和主動性;而對于一些推理、證明等內容,最好用板書教學,這有利于學生跟著老師的思路積極思考課堂上的內容。
比如,用表上作業法求解運輸問題,步驟有四大步,計算量很大,還要繪制表格,如果用板書,整個過程要花費至少一節課的時間,相反,如果用多媒體課件,不但能很好的演示表上作業法的思路和步驟,還會節省很多課堂時間。然而,多媒體教學的局限也很多,不能過分追求多媒體課堂教學的快節奏、大信息量。比如一些定理的證明,理論的推導等相對比較難于理解的內容,最好用板書把整個推導的思路展現給學生。因此在教學手段的選擇上,采取多媒體技術與傳統板書的優勢互補是提高教學效率提高教學效果的好辦法。
(五)加強上機實踐教學,培養學生的創新能力
在《運籌學》的教學中,教師盡職盡責講解,學生認認真真學,如果學生不親自體驗運籌學的算法流程,學生就很難真正理解運籌學中那些概念代表的經濟含義,將來在實際工作中遇到實際問題,仍然會無從下手。所以,在運籌學的教學中加入實踐教學,是培養學生應用能力的重要手段。
隨著計算機技術的發展,讓學生體驗到一個運籌學案例從分析到解決的整個過程變的容易實現。目前和運籌學相關的軟件有Lindo、WinQSB、Matlab等,利用這些軟件可減輕大量復雜繁多的計算,培養學生的實際操作與動手能力。另外,對于信管專業也可以讓學生用某種程序設計語言,編程實現教材上的一些重要算法,從而開拓思路,提高創造性思維能力和獨立思考問題與解決實際問題的能力。
(六)改革考核和評價方式
期末考核“一張卷”的考試方式只是考查了學生對基礎知識和解題技巧的掌握,難以把握學生解決實際問題的能力,所以《運籌學》的考核方式應該是多樣化的。專業不同所學內容不同,期末考核要分專業、分層次進行,考核方式可由期末試卷、試驗成績和平時作業三部分組成。多種考查方式的結合可讓學生擺脫單一的應試學習,對于一些善于思考的同學,對原有的算法提出一些新改進、新觀點,這些“新”東西往往可以激發他們的好奇心和求知欲。對擅長編程的學生可以寫算法一類的論文,對數學基礎較好的學生可以寫偏理論性的論文。這樣做可以發揮學生的特長,調動其積極性,為今后的畢業設計打下良好的基礎。
三、結論
本文在調查大量的二本院校《運籌學》教學實際情況的基礎上,分析了《運籌學》教學過程中存在的問題和不足,提出了《運籌學》教學改革的思路與措施,較好處理了“三大關系”,即理論性與應用性的關系;課堂教學與實踐性教學的關系;現代教學手段和傳統教學方式的關系。大大提高了學生學習的積極性和主動性,取得了良好的教學效果。同時我們也深刻明白,《運籌學》的教學改革是一個長期探索的過程,其教育理念的更新、教學內容的擴充、教學方法的變更等都促使教師不斷學習、不斷提高教學能力。相信經過不斷地探索和努力,二本院校學生的學習積極性會得到調動,分析問題和解決問題的能力會得到培養,《運籌學》教學效果和質量會不斷提高。
參考文獻:
[1]教材編寫組.運籌學(第三版)[M].北京:清華大學出版社,2005.
中圖分類號:G642.4 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2017)13-0253-02
0 引言
從二十世紀三四十年代到如今,運籌與優化課程已經經歷了80多年的發展,并逐步成為一門系統的研究和解決實際問題的學科。它針對實際應用領域的具體問題,廣泛應用現有的科學技術知識和數學方法,發揮有限資源的最大效益,以此達到最優的目標。目前,運籌學的研究成果已經廣泛的應用于工業、農業、管理、交通運輸、計算機通訊與網絡的各個領域。
80多年來,運籌學學科中的新理論、新模型和新算法在解決實際問題的過程中不斷涌現,研究的問題也變得越來越復雜,從線性問題發展到非線性問題,連續問題拓展到離散問題,確定性問題延伸到不確定性問題,運籌學理論得到了不斷的發展和壯大。目前,運籌學已經囊括了數學規劃、組合優化、隨機優化、博弈論、管理科學、智能計算、金融工程和統計優化等諸多分支。隨著科技日新月異的發展,運籌學發展又呈現出與許多學科交叉發展的多元化趨勢[1],例如運籌學與生命科學、網絡科學、管理科學的交叉。
運籌與優化課程的真正價值在于為各個領域的實際應用決策問題提供一套切實可行的解決方法,它求解問題方法可以概括為以下幾個階段[2]:①在實際問題中提取相關要素:決策變量、目標和約束條件,將其表示成一個運籌學問題,并建立相應的數學模型。②根據①所建立數學模型的特點,尋求合適的求解算法求出問題的最優解或者滿意解;③若求解問題的規模較大,則需要編程實現算法,并對數值結果進行分析;④判斷模型和解法的有效性,提出解決原始實際問題的方案。這些階段并不是相互獨立的,也決非依次進行的[3]。
鑒于實際問題的跨學科交叉性,而利用運籌學求解問題涉及到數學建模、數學理論知識和計算機編程仿真等多個階段。從目前我校運籌與優化課程教學模式來看,我們仍然停留在傳統的課堂講授理論環節,注重理論講授和公式推導,缺乏與實際相結合,與上機實踐相結合的缺陷,從而忽視了對學生創新能力和實踐能力的培養。為了培養學生利用系統的思想解決優化問題的思維方式,提高學生動手能力,我們采用拓展化的教學模式,對運籌與優化課程教學改革提出幾點建議。
1 教學過程中注重優化思想的滲透
運籌與優化課程的核心就是將所學習的優化的思想和相關數學理論應用于解決實際問題,運籌學問題的求解包含了建模、設計算法和編程求解三部分。建模的過程就是利用數學的思想和語言去近似地刻畫實際問題,根據建立的數學模型設計合適的運籌學算法,并用計算機完成求解。在學生利用運籌學知識解決實際問題的過程實際上是數學認識的過程,通過這個過程將運籌學的知識結構轉化為自己的數學認識結構。在這個過程中,我們不滿足于單純的只是理論的灌輸,重點在于對學生進行“優化”這一重要數學思想的滲透,從而培養學生的創造性思維能力。其實,優化思想的滲透體現在日常授課的各個環節。
首先,在背景知識的講授中滲透優化的思想。在介紹理論知識之前給學生先介?B一些數學背景,會極大地提高學生的學習興趣。例如,在緒論中講授“運籌帷幄”、“田忌賽馬”的典故,華羅庚燒水泡茶的統籌方法,在圖論中介紹哈密爾頓環游世界問題,哥尼斯堡七橋問題,路網連通規劃問題等等,這些實際問題相關的背景知識的介紹,都在一定程度上體現了處處優化的思想。
其次,在概念和原理公式的講授中滲透優化的思想[4]。運籌學中很多原理性的內容涉及到很多數學知識和公式推導,學生學習起來普遍感覺難度很大。但是很多知識都是有一定的背景的,如果能注重實質,在講授中滲透優化思想,就能達到更好的教學效果。例如,動態規劃理論中的概念較多,學生理解起來感覺相對繁瑣,我們可以在講授過程中結合設備更新的具體問題,從而引入多階段決策,階段,狀態,狀態轉移等概念,避免了直接講授概念的枯燥性。
2 將課堂教學體系向橫向和縱向拓展
目前現行的運籌與優化課程的教學內容由線性規劃、非線性規劃、整數規劃、動態規劃、圖論五部分組成,教師在教學過程中注重基本概念的定義、定理的證明、算法的描述和解題技巧的介紹,唯獨忽視了與實際問題相結合。因此,我們教學內容的重點應該轉移到如何結合實際問題建立數學模型,如何利用數學軟件完成模型的求解和分析上面,提高學生的學習興趣和動手能力,從而將教學內容向橫向和縱向拓展。
教學內容的橫向拓展是指在課堂教學中,在背景知識的引入中結合案例教學,讓學生全程參與到教學討論中來,教師引入實際問題,學生主動參與到問題的定性研究,建模分析,定量計算和實踐檢驗的過程中來,在師生互動的討論中找到解決問題的方法,總結相關的重要結論,讓學生逐步認識到優化思想存在于實際問題的方方面面,增加學生的學習興趣。
由于現代優化方法的求解與計算機學科緊密聯系,所以教學內容的縱向拓展是指在課堂教學過程中增加最優化計算軟件的使用方法的介紹,例如如何調用Matlab優化工具箱函數求解數學規劃的最優解,如何通過編寫Matlab程序設計算法來求解最優解。同時,在介紹解析算法的同時,教師還可以為學生介紹一些只利用函數值信息來尋求優化問題最優解的直接搜索算法和現代優化算法,以此來拓寬學生學習的知識面。
3 拓展第二課堂,遵循“知識+能力+素質”協調發展的新理念
由于目前運籌學課程的課時限制,教師在課堂上無法突出實踐教學能力的培養,為了解決這個問題,我們計劃拓展第二課堂,在課下引入實踐環節,將教學過程由課內延伸到課外,一來可以加強學生對于基本理論和基本原理的理解掌握,二是培養學生的創新和動手能力。
第二課堂的執行可以通過兩種途徑實現。一種是教師針對某一實際問題,要求學生以小組的形式課下設計解決方案,建立數學模型,設計算法,?程求解,學生在一起參與討論,撰寫論文。同時鼓勵學生積極參與數學建模競賽,提高動手能力。第二種是開設開放性實驗課堂,為學生開設一些基礎實驗和驗證性實驗,讓學生運用運用Matlab軟件完成實際問題的求解。
4 將單一考核方式向多元化考核體系拓展
目前本專業的運籌學課程普遍采取一次性期末考試來測評學生成績,這種考核方式在較短的時間內更多考查的是學生的識記能力,解題能力和運算能力;而與我們教學大綱中培養學生解決實際問題的能力與動手能力的初衷相去甚遠。