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运筹学课程设计总结模板(10篇)

时间:2022-06-25 00:35:00

运筹学课程设计总结

运筹学课程设计总结例1

二、教学中存在的问题

运筹学的理论与方法不同于高等数学、线性代数等基础数学课程,它不是简单的数学计算,而是综合应用数学、经济学、管理学、物理学、化学等多学科的理论与方法,运用系统思想解决实际问题。

(一)教学目的不明确

工程管理专业的人才培养目标是符合行业、企业标准的应用型人才,课程体系建设标准是建设内容具有针对性、应用性突出的优质课程。而目前运筹学的教学仍然存在重视理论教学、忽略应用研究的现象,最终导致教学中注重公式和算法的讲解,很少将实际案例引入课堂教学,课堂教学亦如此,使得学生只会按已有题型计算,不善于探究所学知识在实际问题中的应用。

(二)教学内容安排不够合理

本校工程管理专业运筹学是拥有较多分支及方法的专业基础课程,也是工程管理专业考研的专业课。目前,计划仅有32学时,对于运筹学的学习要求是不够的,需要有效安排教学内容,突出重点,精选例题,并适当增加理论学时及实验学时。

(三)教学方法不够灵活

运筹学的教学方法仍停留在传统的以讲授为主,教学手段不够灵活,教学方式单一、互动性差,学生仅仅学到书本的理论与例题,没有延伸性的知识。

(四)实践教学环节不足

本校工程管理专业仍采用理论教学,缺乏实践环节,学生仅掌握建模方法进行手工计算,并未进行计算机实践练习,不能利用软件求解模型,降低了课程应用的操作能力。线性规划中单纯形法和运输问题仅能解决变量较少的情况,变量较多的情况必须借助计算机软件求解。

(五)缺乏适用的教材

教材理论性、逻辑性较强,重点介绍相关理论与模型,缺乏实际案例的介绍与讨论,也没有相关软件的方法,且对学生的数学基础要求较高,许多同学看到教材中复杂的公式及推理就已开始畏难,后续学习信心缺失。

(六)成绩考核不科学

考查仍采用笔试,缺乏对综合能力的考核,仅能考查学生对基本理论与方法的掌握水平,不能评定学生对运筹学方法的掌握水平。

三、教学改革建议

(一)明确教学目的

通过学习使学生掌握系统分析方法,树立整体观念,解决工程管理实践中遇到的优化决策问题。运筹学教学应结合人才培养目标和课程体系建设的要求,重视运筹学思想的应用及实例教学,使学生掌握解决实际问题的能力。

(二)合理安排教学内容

根据工程管理专业的培养方案及课程体系,合理安排教学内容。工程管理专业注重培养技能型、应用型专业人才,除了讲授运筹学的基础教学内容,更应侧重于理论知识在工程实践中的应用研究,在教学中应增加与专业发展相关的前沿知识的介绍,拓宽知识面,提高学生的科研创新能力。

(三)改进教学方法

1.加强案例教学。

介绍管理科学中的大量成熟的运筹学应用案例,鼓励学生参与课堂讨论,提高学生兴趣,对成功案例进行分析,总结成功经验。提出实际管理案例,引导学生采用运筹学的理论与方法解决,培养学生的系统思维能力。如线性规划方法可应用在钢筋下料、土石方调运等方面;博弈论可应用在工程招投标、工程质量管理、工程风险管理、工程监理等方面。

2.简化理论推导。

对于教材中较长篇幅论证的理论,讲解时要进行归纳,侧重理论的应用性,避免过分强调公式推导过程,而应侧重于模型的建立和应用。如第一堂课通过讲述古代文献中体现运筹学思想的案例,引起学生学习运筹学的兴趣;通过运筹学思想的应用实例,使学生认识到课程的重要性。运筹学课程内容多,逻辑性强,教师一定要深入浅出,注重条理,突出重点。再如,讲解单纯形法中松弛变量、剩余变量、人工变量的区别时,应注意结合三种变量的经济含义,让学生在理解的基础上区分三种变量的含义与作用。在讲解单纯形法四种解的判别中要注意归纳总结,将单纯形法的原理与解的判别结合起来,有助于学生理解和掌握解的判别标志。

3.多媒体教学。

合理运用多媒体教学,可有效减少理论推理和公式推导时间,重点突出运筹学的应用。课件中要突出案例等实际问题的主体地位,弱化理论论证、公式推导、数学计算等,着重阐述解决问题的思路与方法,提高教学效果。

4.进行辅导答疑。

对章节重难点及易混易错点当面答疑,及时了解学生对重难点的掌握情况,并针对大部分学生的疑惑和作业中的典型错误等进行系统讲解,弥补学生的知识薄弱点。

5.启发式教学。

教学过程中提出实际问题,让学生自行思考、分析解题思路,亲自动手建立相应模型,运用计算机软件等手段求解,对涉及到的问题展开讨论。如模型建立的假设、问题目标的理解、目标条件的分析、模型的建立、求解的步骤及方法、结果的讨论等,教师适当引导,必要时给予解释说明,让学生掌握解决问题的整体思路,最后可让学生以课题报告的形式做出系统全面的分析。

(四)加强实践环节

开展教学实验课程,选择较成熟的教学软件如LINDO,LINGO,WINQSB,EXCEL,鼓励学生运用软件编程解决问题,利用计算机代替手工计算,提高动手能力。鼓励学生参加全国大学生建模大赛,实现理论学习与解决问题相结合,提高对知识的运用能力。

(五)加强适用教材建设

工程管理专业优势特色专业建设目标中提出建立并创新“素质优良、能力一流”的理论与实践一体化的课程体系。编写适合工程管理特色专业的运筹学教材,要重点强调相关理论方法与工程管理和实际生活的结合,增加案例分析;突出运筹学分析和解决问题的思路与方法,理清问题的解决思路,量化相关数据,建立数学模型,运用软件求解,侧重方法的应用与结果分析。

(六)推行科学的考核方式

在考核方式上,将传统考查课本知识点的笔试形式改为课堂分组讨论、软件应用、案例作业、课程设计等综合考查方式,突出工程管理专业的运筹学教学目的。考核内容应围绕工程管理专业方面的知识重点展开,结合工程管理实际问题进行专题研究。

运筹学课程设计总结例2

作者简介:张文会(1978-),男,黑龙江哈尔滨人,东北林业大学交通学院,副教授。(黑龙江 哈尔滨 150040)

基金项目:本文系黑龙江省教育科学“十二五”规划课题(课题编号:GBD1211006)、东北林业大学重点课程建设项目(交通运筹学)的研究成果。

中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)31-0161-02

交通运输工程领域存在很多优化问题,如交通系统的预测、决策和运行状态分析及评价等,都需要用运筹学理论解决。为了达到培养目标,很多高校交通运输类专业都把“运筹学”作为重要的专业基础课。以往教学过程中,比较重视运筹学理论知识的讲解,忽视运筹学实践应用介绍,[1,2]因此产生了理论学习与实践应用之间的矛盾。

国内很多高校的经济管理类专业都进行了“运筹学”课程教学方法改革,并取得了较好的教学效果。[3-5]此外,为了加强理论与实践的结合,提高学生的学习兴趣,还进行了实践教学改革。[6,7]交通运输类专业的工程特征要求讲授“运筹学”这门专业基础课时,既要注重基本理论的掌握,又要注重工程实践能力的应用,以培养具有运筹思维能力和工程实践能力的创新型技术人才。

一、交通运筹学的特点

1.较强的数学基础

运筹学以数学为主要工具,综合运用多种数学分析方法,求解交通运输领域的最优决策方案,要求具有“高等数学”和“线性代数”等基础知识。线性规划、运输问题和决策问题等很多章节的建模与求解都要用到以上基础知识。

2.较强的系统性

交通运筹学是从系统工程的角度出发,分析交通运输工程领域全局性的应用和综合优化问题。运筹学的最终目标是最优性,既要从空间上寻求整体最优,又要从时间上探索全过程最优。

3.较强的应用性

运筹学研究具有较强的实践性和应用性,最早应用于军事领域,后来逐渐转向民用部门。交通运输工程领域很多优化技术都以运筹学作为理论基础,如车辆行驶路径优化、车流波理论、配送优化问题等。

二、教学中存在的问题

在制定培养方案时,很多高校均把运筹学作为交通运输类专业最重要的基础课之一,同时也把运筹学作为重点课程建设,但在教学过程中,仍然存在一些问题。

1.教材建设与专业需求的矛盾

目前运筹学教材有很多,但教材内容大多以模型建立和理论推导为主,所举案例多属经济管理领域。因此,教学过程中教材选择比较困难,针对性教材建设比较落后。

2.实践教学与能力培养的矛盾

教学过程中大多关注理论知识的讲授,忽视交通运输实践教学内容,造成学生的学习兴趣不高,教学效果不好。特别是求解运筹学问题时,许多繁琐的计算过程均可通过计算机软件来实现,而教学中又没有实践教学的学时分配。因此,加强实践教学环节,增加交通运输领域的实际案例分析和实践应用教学内容,对于提高学生的学习兴趣,强化理论模型的理解具有重要的现实意义。

3.学时分配与知识体系的矛盾

目前本科阶段交通运筹学教学学时一般为32或48学时,而运筹学知识体系不断更新,内容逐渐丰富,培养方案中拟定的学时已不足以完成所有教学内容的讲授,甚至个别章节也要略讲或自学,造成知识体系讲授不够完整。针对交通运输类专业特点,优化教学内容和学时分配,显得非常必要。

三、实践教学改革方法

1.运筹学案例教学

运筹学在交通运输领域应用的案例很多,但没有建立案例库,课堂教学中所引例题多为经济管理领域,与本专业相差较远。因此教学中,教师团队广泛搜集交通运输领域的运筹学案例和模型,按照课程体系进行分类。此外,邀请交通运输或物流企业的专家进行讲座,介绍本企业应用运筹学思想或模型解决实际问题的案例,教学案例库设计见表1。

2.课程设计

课程设计是理论知识在实践中的综合应用,通过课程设计,学生巩固了专业理论知识,锻炼了实践动手和独立思考能力,提升了团队合作意识。

(1)讲授完线形规划和目标规划理论后,要求调研某一公交线路旅客上下车情况,进行公交车最优调度方案设计,每10名学生为一组,最后提交调研数据和计算方法,并提出最佳设计方案。

(2)讲授完网络模型后,要求调研某一区域道路交通状况,绘制出调研区域的交通网络图,表示出道路的单向或双向交通组织方式,预测每条道路的平均行驶时间,最后找到每个点之间的最短路径。最后提交调研数据、预测方法和最优路径方案。

3.计算机软件教学

利用计算软件求解交通运输领域的运筹学模型,可以使学生深刻体会运筹学的实际应用,提高学习兴趣。课堂教学主要讲授有限变量的运筹学模型的建立方法和求解理论,计算机实践教学以课堂教学中的建模方法为基础,讲授多变量运筹学模型求解的计算机操作,体验运筹学软件求解的可行性和便利性。如线性规划问题,教材上的例题变量一般不超过8个,迭代次数一般不超过6次,整数规划、运输规划和动态规划等模型变量数量也很有限。但交通运输领域的很多问题都属多变量、多约束和多目标的运筹学模型,手工计算求解花费时间较长,计算机软件求解非常方便。学生通过学习软件操作,既掌握了建模和求解理论,又体会到了课程的实践实用价值。

目前,运筹学求解软件有Lindo、WINQSB、MATLAB和Excel等,每种软件都有各自的运行环境和编程语言。实践教学中,鼓励学生根据课堂教学所学的基本理论,自己编程实现每种模型的求解算法。

4.实践教学基地建设

实践教学基地一般是学生工程实践能力培养的重要保障,针对某一门课程进行实践教学基地建设,是以短期或不定期的实践调研和学习为目标,让学生在短时间内直观地了解所学专业知识在实践中的应用。随着高等教育改革的不断深化,越来越要求学生具有工程创新意识,在大学培养阶段实现素质教育和工程训练有机结合。因此,进行了物流园区、地铁集团和公交公司等实践教学基地建设,教学过程中组织学生深入实践基地,了解运筹学理论在园区规划、路网规划和站点规划等方面的应用。要求实践结束后,提交实践总结。

在展开理论教学的同时,采取灵活多变的实践教学方式,鼓励学生参加全国大学生数学建模比赛,鼓励学生参加社会实践,促使学生在实践中发现问题、分析问题和解决问题。

四、保障措施

1.课程体系整合

很多高校交通运输类专业既开设了运筹学,又开设了交通运输系统工程学和物流技术等,教学内容重复严重,如网络计划技术、预测决策理论和运输问题等。因此为了提高教学效果,避免教学重复,应进行必要的课程体系整合及课程教学内容优化,增加课程实践环节的教学内容和学时分配。

2.教材建设

目前还没有针对交通运输类专业的运筹学教材,教学中采用的教材内容偏重经济管理领域,选用的例题和案例大多为经济管理领域的优化问题。为了加强学生对运筹学在交通运输领域的应用有直观的认识和理解,编写新教材时应结合专业实际,增加交通运输领域的应用案例,如公交调度问题、收费站优化问题和道路建设优化问题等内容。

3.教学手段改革

由于运筹学建模和解题过程涉及很多表格、图形与算法等,授课过程中应适当引入多媒体辅助教学手段,开发适合理论教学和实践教学的多媒体课件。在实践教学过程中,除了可以利用计算机软件求解交通运输领域的问题外,还可以组织学生到交通运输企业参观,或者邀请企业管理人员举办讲座,通过教学手段的改革使教学过程更加生动。

4.考试方法改革

以往的期末考试总成绩包括两部分:平时成绩(出勤+平时作业)和期末考试成绩,分别占20%和80%,造成学生对运筹学模型的死记硬背,缺乏对交通运输实践应用的理解。改革后的考试模式增加了实践成绩,按照实践过程中的表现以及实践报告质量评分,结构比例为:平时成绩占20%,实践成绩占20%,期末成绩占60%,实现了多方位、多角度考核和评价学生的学习效果。

五、结语

为了提高交通运筹学的教学质量,提升学生的运筹学工程实践能力,结合交通运筹学的课程特点和现实问题,提出了增加案例教学、实践课程设计、计算机软件教学和实践教学基地等改革措施,并从课程体系整合、教材建设、教学手段改革和考试方法改革等方面提出了实践教学改革的保障措施。由于不同学校和专业培养方案的差异,本文提出的交通运筹学实践教学改革方法并不一定具有普遍适用性,但具有一定的借鉴意义和参考价值。

参考文献:

[1]张润红.从整体角度对工程管理专业《运筹学》教学的探索[J].理工高教研究,2005,24(1):94-95.

[2]胡发胜,刘桂真.国家精品课程运筹学的教学改革与实践[J].中国大学教学,2006,(7):9-11.

[3]罗荣桂,原海英.运筹学教学改革与探索[J].理工高教研究,

2005,24(3):49-51.

[4]温日琨.运筹学教学内容改革与教学大纲设计[J].高等工程教育研究,2007,(S1):60-62.

运筹学课程设计总结例3

[关键词]:运筹学 土木工程 应用

一、概述

“运筹学”作为科学名字出现于20 世纪30 年代末的二次世界大战期间。当时,应用在军事战争年代,直到20 世纪60 年代,才被人们普遍认可并加以发展应用到工业、农业、经济和社会等领域,特别在当今科技发展迅速、经济突飞猛进的有利条件,“运筹学”的基本理论先后被引进了各个学科的学科理论中,成为了科研技术人员必备的理论基础,对于土木工程学科而言也不例外。因此,作为土木工程专业未来的工程技术人才而言,学习和掌握“运筹学”的基本理论知识和如何将专业知识与其联系起来有其必要性和重要性。

二、“运筹学”在土木工程专业课理论中的应用

“运筹学”的理论基本要点,就是将数学中的优化思想与社会实际问题的有机结合,作为从事在本工程专业的技术人员,只有具备扎实的理论数学和工程应用数学基础,才能将该课程基本理论与土木工程专业相关理论相结合并灵活运用于教学、科研和工程实践中,以下结合土木工程部分几方面浅谈“运筹学”的基本理论在土木工程专业中的应用。

1.结构分析课程

结构分析,是土木工程专业中最基本的专业基础,是学习和灵活掌握其他专业课的必要前提。其主要内容是通过对各种结构形式在不同荷载情况下的荷载效应进行分析,计算得出内力分布,分析出在建筑功能要求一定的条件下的结构最优布局形式,以便今后工作中从事实际工程设计时,能灵活运用所学的知识选择出合理的结构形式。例如,我们所开设的《材料力学》是分析单个构件的受力、而随之所开设的《结构力学》是将《材料力学》的单个构件组合成结构,进行整体分析等。

2.结构设计课程

结构设计课程,主要是通过学习相应的专业课基本理论,再让学生结合相应的理论进行课程设计实训,从而提高学生灵活运用理论进行实际工程设计方面和处理实际问题的能力,为以后更好、更快适应工作环境打下良好的基础。

(1)《钢筋混凝土结构》

《钢筋混凝土结构》是土木工程专业中一门重要的基础专业课,它所要解决的主要问题是根据结构的力学分析结果,合理设计配置钢筋和混凝土,使得钢筋和混凝土充分利用,以至钢筋混凝土设计达到安全、适用、经济的目标,这三个目标中有主有次,相辅相成。一般原则为保证安全,满足适用,追求经济。所以,应根据实际工程条件建立与实际工程条件基本吻合的力学模型,再进行受力分析,确定设计优化目标函数,合理配置钢筋和混凝土。

(2)《钢结构》

随着社会经济、科技文化水平的不断发展,人民生活水平逐步提高,再加上世界人口的增多,社会对大型公共建筑物的需求日益迫切,而在大跨度结构方面钢结构有着自身的优点(强度高、自重轻、抗震性能好等)。为此,《钢结构》的理论越来越显重要。《钢结构》课程理论主要是围绕结构的节点设计、材料的强度以及结构或构件的刚度和稳定性展开的,由于钢材的强度高,截面尺寸小,大多数钢结构的破坏都不是由材料强度引起的,而是由结构的节点设计不合理,使结构构件长细比过大,导致出现失稳破坏造成的,为此在钢结构设计时应确定造价为目标函数,以钢结构的容许挠度为约束条件,并考虑钢结构中受压杆件的长细比对其强度影响等因素进行结构优化设计,最终在满足安全可靠的前提下,达到最为经济的结构设计结果。

(3)《结构优化设计》

《结构优化设计》是运用优化的相关理论对结构进行布局以及受力分析,尽可能使结构材料性能得到充分利用,以至结构在保证安全可靠的条件下,得到最为经济合理的结构形式。

3.施工管理与建筑经济

施工管理与建筑经济是学生将来到施工单位从事管理、施工和施工项目概预算工作的必备基本专业知识,下面就相关专业课程谈谈“运筹学”在其中的运用。

(1)《施工组织设计》

《施工组织设计》主要是讲述施工过程的组织和进度计划的合理安排,其中施工进度计划的安排和流水施工图的绘制就运用到了“运筹学”的网络优化的相关理论,合理安排施工进度计划,优化施工机械和劳动力的配置,使得施工全过程做到安全有序,保质、保量按期完成。

(2)《建筑经济与企业管理》

《建筑经济与企业管理》这门课主要讲述如何降低成本、提高经济效益的问题,这就涉及将“运筹学”的相关理论运用到项目前期可行性论证、工程招投标、工程项目预算、施工过程的管理、施工项目的竣工和概算、后期质量与经济效益分析整个过程中,力求做到宏观调控、统筹安排。例如,基本建设投资效果分析、建筑工程技术经济分析、预测与决策以及建筑企业管理等用 到了单纯形法、图解法和网络技术等方面的运筹理论。

4.土木工程科研工作

由于土木工程专业与工程实践联系极为紧密,为此,从事土术工程方面的科研人员应根据实际工程的需要进行相应的研究,主要如何利用土木专业的理论来解决工程中急需解决的问题。例如,中国建筑科学研究院所开发的设计软件TBSA和PKPM等,而将“运筹学”的相关理论运用到土木工程科研中尤显重要。例如,空间网格结构的优化设计程序的研究,这一研究成果的完成将为设计人员带来方便,为工程建设单位降低造价,其中用到了单纯形和非线性规划的理论来优化结构的形式和结构的总造价。总之,土木工程方面的大多数研究都是在安全可靠得到保证的前提下,围绕结构造价进行一系列的优化研究,最终得到方便实际工程应用的研究成果,为工程设计与施工人员提供科学合理的依据。

三、结论

综合以上所述,可以看出,“运筹学”理论在土术工程中的运用的实用性、广泛性和重要性。为此,作为未来从事土木工程专业技术工作的专业人员而言,初步了解并掌握“运筹学”的基本理论和思维方式尤显必要。

参考文献:

运筹学课程设计总结例4

“运筹学”[1]主要研究系统最优化的问题,通过对问题的定量分析建立数学模型,给出数学模型的求解方法,用这些方法获得系统问题的最优解,从而为工业生产管理、信息统计管理、企业管理、经济管理等进行决策提供科学依据。由于科学技术和经济建设的不断发展,运筹学的实际渗透力和影响力愈来愈大,特别是在工业生产、企业管理、行政管理和各种决策领域中的作用越来越重要,因此探讨和加强“运筹学”课程建设,对于大学课程教育教学改革具有重要意义。下面我们从四个方面阐述“运筹学”课程建设的具体内容。

一、确立“运筹学”课程建设目标

“运筹学”是数学与应用数学、统计学专业、信息与计算科学专业和其他相关专业的专业基础课,其目的是为学生学习专业课程奠定理论基础,培养学生的系统优化的思维方法和逻辑推理能力,使学生能够运用模型技术、数量分析及优化方法分析解决各类系统优化问题,全面提升学生应用运筹学知识分析和解决实际问题的能力,使他们真正成为应用复合型人才[2]。为此要明确本课程建设的具体目标:

(1)要求学生掌握运筹学的基本概念、基本理论、基本方法和解决问题的基本技能;

(2)培养学生系统优化的思维方式和逻辑推理能力,能够根据实际问题建立运筹学数学模型,对模型能够应用数学方法求解;

(3)培养学生能够从实际问题中抽象出运筹学问题,并借助于计算机得以解决,提高学生分析和解决实际问题的能力;

(4)培养学生能够对解题结果进行分析,并做出经济评价;

(5)培养学生的创新性意识,让他们善于发现问题、分析问题和解决问题。

由于运筹学是一门广泛应用于众多领域的专业基础学科,是数据信息处理、数据统计、数学建模以及决策管理中必不可少的。要把运筹学课程作为专业基础课,发挥该课程的主导作用,以适应高等教育教学改革的要求。

二、发挥“运筹学”课程建设的特色

由于运筹学课程本身具有理论性和应用性密切结合的特征[3],所以要加强运筹学课程建设,就既要注重运筹学中的基本概念、基本理论和基本方法的教学,又要让学生能够对这门课的背景知识进行深入的了解、积累和学习,学会从实际问题中抽象出运筹学模型,为进一步学习其他相关的专业课程,并在以后的实践中灵活运用运筹学的知识、理论解决实际问题打下坚实的基础。例如“运筹学”课程需要有“数学分析”“高等代数”“概率论与数理统计”等课程作基础,同时还需要有“数量经济学”“企业管理”等很强的应用学科作背景知识,这使得运筹学的教学工作者必须同时具备这些知识并能够灵活地讲授本课程。

基于运筹学课程的这一特征,才使得对运筹学课程建设提出了新的要求。既不能按照一般数学基础课程的教学模式进行运筹学课程的教学,也不能脱离了数学的基础而仅给出一些结论的简单解释,只注重方法的使用而不注意定理的证明。要发挥运筹学课程的主导作用,使其成为示范性精品课程让其推广出去,发展起来。关于运筹学课程建设,国内外的有关专家和教师纷纷进行了探索和改革,并做了大量的有益工作,积累了丰富的经验。因此要在本课程的建设过程中注意吸取国内外最新的教学与科研成果,极大地提高运筹学课程建设的效果。

三、丰富“运筹学”课程建设的具体内容,挖掘新的教学方法和教学手段

运筹学课程建设涉及的基础比较广,内容与实际问题结合较为紧密,教学的难度较大[4]。要根据本课程的特点,着重阐述相关问题的基本思想、理论和方法,力求做到深入浅出,通俗易懂,既要使教学工作者便于教学,又要使学生易于有选择性地自学。每一章末要配置适当的习题,便于学生理解、消化课程中的内容。在本课程建设过程中,将充分利用多年经验积累所制作的教学课件,配合教材,提供更多的信息,以便取得更好的教学效果。

根据专业特征和知识结构的要求,要讲授运筹学的重要组成部分――线性规划与单纯形法、对偶理论与灵敏度分析、运输问题、目标规划、整数规划、动态规划,这些内容是数学与应用数学专业、统计学专业、信息与计算数学专业以及经济管理类及其相关专业本科生所应具备的必要知识和学习其他相应课程的重要基础。

在运筹学课程建设过程中,要采用理论教学、案例教学、多媒体教学等多种手段,将课程的内容从理论分析到案例分析进行有机结合,有利于促进知识的深化和培养学生的应用能力。要利用多媒体课件,在课堂教学中以讲授基本理论和方法为重点,采用多媒体技术辅助讲解知识点,使传统教学与多媒体教学有机结合,提高教学效果。为学生提供多种运筹学的计算软件,如:WinQSB及Ind61等软件。建立教与学的信息交流平台,重视对学生主动式学习的培养,利用思考题、习题和实验题等启发学生的探索精神。建立运筹学课程建设的专用网站,以辅助学生对运筹学课程的学习。

四、完善“运筹学”课程建设体系

1.完善运筹学课程体系的建设

要把运筹学课程作为主干课程,使其充分体现现代教育思想,符合科学性、先进性和教育教学的普遍规律,具有鲜明特色,达到优良的教学效果。紧密围绕运筹学学科的最新发展动态,理顺课程体系,理论与实践相结合,吸收国内外运筹学最新成果。不断完善与更新教学内容,进一步加强运筹学教材及其教辅材料的建设,以保证本课程建设的教学内容处于先进水平,及时更新教材内容,使其始终能够反映本学科领域的最新科技成果,不断完善运筹学课程的电子版教材,不断完善和丰富已有的运筹学专业资料库和试题库。定期进行教学方法、教学手段、教学效果的总结,积累经验,发扬长处,找出不足,借鉴外校乃至外国的教学方法和经验,取长补短,进一步完善现有的教学方法体系,以不断提高教学质量和教育水平。

2.改革运筹学教学内容和教学方法

运筹学的教学内容与教学方法,要适应数学与应用数学、统计学、信息与计算科学以及其他相关专业学生的需要,要不断改革、不断创新,进一步修订、完善教学课件,根据课程特点采用板书与课件有机结合的方式,提高教学效果。教学中采用因材施教、启发式、循循善诱的教学方法,激发学生的学习兴趣,增强学生的学习积极性。教师与学生要形成一个互动式的教学氛围,提高课堂的教学效果。要开发“运筹学模型求解教学辅助软件”,用来帮助指导学生掌握运筹学模型的求解的方法和思路。为了使学生的知识更好地与国际接轨,便于阅读英文文献资料,向学生推荐英文参考文献,在教学中适当加入英语文献的阅读引导。

3.加强师资队伍的建设

教师是人才培养和教学改革的中坚力量,师资队伍建设是课程建设的关键[5]。只有建设一流的教师队伍,才能保证该课程建设的可持续发展,使其向“精品课程”过渡。要努力打造一支具有丰富的教学经验、高昂的教学热情、较高的教学和科研水平的一流教师梯队,特别重视青年教师的培养。依靠本课程体系的教师队伍的整体优化把课程建设做得更好更精,满足教育和教学的需要。

4.完善运筹学教材建设

完善课程教材和配套的教学参考书体系,紧密围绕运筹学学科的最新发展动态,理顺课程体系,理论与实践相结合,吸收国内外运筹学最新成果,编制一套适合人才培养目标的运筹学教材,将书面主讲教材、辅助教材、电子教案、网络课件融合为一体,形成具有数学与管理学科特色的现代化教材体系。运筹学课程不仅采用经典教材,而且全面实现双语教学的突破。

5.完善运筹学课程网络建设

进一步完善运筹学课程网站,不断开辟网络学习的新空间,建立更完备的网上答疑、网上作业传输和批改、网上实践、网上资料查询等系统,做好网上课件、电子教案等网站内容的及时更新,建成“信息全面、服务一流”的精品课程网站。充分利用已有的网络资源,做好网络课堂教学,充分发挥现代教育技术手段与网络技术的作用,搞好现代教学方法与教学方式的改革与创新,满足运筹学课程的发展要求。同时,加大网络建设的资金投入,保证网络的畅通和高速运行,确保网站的安全性,使网络教学能顺利开展,满足学生多方式学习的要求。

6.加强运筹学课程建设的实践教学

建立和完善学生上机实验和学习的内外部环境,逐步改善和提高实验室硬件建设和软件建设,拓宽实践性教学环节思路,增开设计性、综合性及研究性实验。要把学生的课程设计和毕业设计融于具体的实践教学中,提高学生自主创造能力和社会实践能力。努力建设校外实践基地,促进与校外企事业单位的合作,给学生提供良好的实践学习环境。

参考文献:

[1] 《运筹学》教材编写组.运筹学(第三版)[M]. 北京:清华大学出版社,2005.

[2] 张福翔,张天学. 运筹学教学改革研究 [J]. 建材高教理论与实践,2001,20(4):99―100.

运筹学课程设计总结例5

随着“互联网+”、物联网等技术的快速发展,大数据作为一种基础性和战略性资源,是提升民众生活品质、国家治理能力的“富矿”,以大数据为基础要素的数字经济时代已经到来,这对学科的发展提出了新的要求。为适应新时代的发展,工商管理专业必须在以往商科课程的基础上融入新技术、新方法,进行学科交叉融合,为学生提供综合性跨学科的教学[1]。运筹学自二战期间诞生,随着科学技术的发展,现已成为一门集理论与实验、既严密又富启发性的学科,既可把它当作应用数学的一个分支来研究,又可将其应用于几乎所有的科技领域,特别是在生产计划、运输问题、人事管理、库存管理、市场营销、财务和会计、设备维修、更新和可靠性分析、项目的选择与评价、工程优化设计等工商管理中有广泛的应用[2]。结合管理学和运筹学理论,《管理运筹学》作为工商管理专业的一门跨学科课程,不仅能为学生提供解决科技问题的工具,在未来的管理决策中提供科学支持,培养学生定量管理的意识,而且还能培养学生理性思维,提高学生写作能力、创新能力和协作能力等[3-4]。为此,充分考虑时展的要求,结合工商管理专业的学生特点,《管理运筹学》的课程改革势在必行。

1工商管理专业《管理运筹学》现状分析

1.1工商管理专业《管理运筹学》课程现状

本校《管理运筹学》为工商管理专业学生的专业必修课,先修课程为微积分、线性代数、管理学。该课程在大二下学期开设,共计48个学时,其中理论课程30个学时,实验课程18个学时。目前,在工商管理专业所开设的主修课程中,《管理运筹学》是少数定量化课程中的一门,也是管理的科学性在课程中的体现。但是《管理运筹学》涉及管理学、数学、计算机、运筹学等多学科交叉,在构建模型时需要有一定的多学科交叉背景。此外,《管理运筹学》理论中有大量的数学符号与公式、繁琐的求解过程步骤,学生需要花费大量时间才能较好地掌握求解方法和技巧。正因此,《管理运筹学》课程的教学在工商管理专业存在一定的难度。《管理运筹学》的教学设计大多仍停留在以教材为依托、教学大纲为依据,以概念和原理等理论层面为教学重点,以教师的讲授为主的教学方式。通过学习,学生虽然可以在实验课上按照课堂教学内容进行建模及求解,但无法与真实的问题相结合,无法主动将真实的实际问题转化为运筹学可以解决的数学问题,遇到实际问题时难以用所学指导实践,无法达到教学的基本目标。

1.22019级工商管理专业学生关于《管理运筹学》课程调查结果分析

以本校为例,针对2019级工商管理专业的所有学生,在完成专业必修课程《管理运筹学》的学习后,通过调查分析,得到如下结论:(1)在课堂教学方面,大部分学生还是认为课程学习情况较好。大部分学生还是能认识到《管理运筹学》课程的重要性和必要性。而且在上课过程中也感受到了课程的难度较高,意识到认真听讲、多做练习和及时复习巩固的重要性。目前学习面临的最大困难就是知识点太多,学不会。(2)在上课形式方面,由于受疫情影响,该学年课程均采用网课形式,教师与学生、学生与学生均在线上沟通交流,沟通交流的机会有限,途径较少。但虽然是网课,整体逃课率较低,绝大多数学生能够按时上课。(3)在课程培养方面,学生十分关注建模的讲解,希望能从《管理运筹学》课程的学习中提高建模能力、数据分析能力和逻辑思维能力。其次,学生关注实验操作,希望提升软件操作能力。而学生最不感兴趣的是理论分析,特别是很多数学公式的推导过程。(4)对于《管理运筹学》课程的建议主要包含两个方面:首先理论讲解希望线上上课,讲得详细、生动,可以多讲例题,多做练习,巩固知识,其次关于实验课希望能融入模型实践部分,尽量先给学生演示操作。

2工商管理专业《管理运筹学》教学中存在的问题

根据上述分析,目前工商管理专业《管理运筹学》教学中存在的问题可归纳为以下四个方面。

2.1教学目标定位不符合学生现状

对于财经类院校的工商管理专业,大部分学生从入学开始学习《微积分》就对数学类的课程有一定的抵触和畏难心理,而且学生的数学基础不一致,特别是还有一些转专业的学生。而且工商管理专业学生在此之前仅有数学类课程,无其他定量课程。很多学生没有较高的数理基础,定量管理的思维模式也无法得到训练。这使得后续学生学习《管理运筹学》时,无法接受不同于其他管理类课程的教学方式,而且小部分学生无法理解运筹学理论。同时,工商管理专业学生从大一开始就学习管理学知识,对管理学有较为深入的认识和理解,而且思维比较活跃,具有较强的实践分析能力。但实际中《管理运筹学》的教学还是以理论讲解为主,实践分析为辅,与学生需求不一致。

2.2教学方法单一

目前,《管理运筹学》的教学主要采用理论学习与实践学习两方面相结合。理论学习主要采用教师课堂上讲授的方式,通常以填鸭式教学为主,学生只需要单方面听讲,缺少主动思考分析的过程,学习过程较为枯燥,而且涉及的知识点众多,很难吸引学生的注意力。教学方法较为单一,无法锻炼学生解决实际问题的能力。实践学习主要为上机操作,要求学生根据每次的实验要求自主进行操作,完成相应的实验并提交实验报告。这个过程中很难发现学生的薄弱点,无法保障实验课时间的充分利用,长此以往学生的热情度也会下降。经过疫情期间线上教学的实施,更应该对新的教学模式进行尝试和探索。

2.3教学内容落后

目前,《管理运筹学》的教学内容在理论方面主要侧重于概念的介绍、定理的推导等理论知识,对案例建模与分析的过程内容较少,而且通常仅只考虑课本中相对陈旧的知识,没有拓展运筹学的最新研究,无法适应现代科技发展的需要。而且,现有实践教学中的案例大部分已经用了十几年没有变化,而且只是为了单纯反映相对应的知识点,过于简单抽象,更侧重于运筹学的理论实践,与实际问题差距较大,忽略了其在工商管理专业中的应用性,无法跟随当今互联网时代的要求,也无法引起学生的兴趣。

2.4考核方式单一

目前,课程主要采用平时考核和期末考核两种形式,平时考核占总成绩的40%,期末考核占总成绩的60%。平时考核包含点到、课堂回答问题和实验报告,期末考核为论文考核,要求以“管理运筹学在企业管理中的应用”为主题撰写结课论文。考核相对单一。而且无法完全衡量学生对《管理运筹学》课程知识点的掌握情况。很多学生只是应付考试,只是为了完成论文仿照课本习题编写案例,没有将所学知识真正应用于解决实际问题。

3工商管理专业《管理运筹学》课程改革

科技的快速发展和数字经济时代的到来,对《管理运筹学》课程也提出了更高的要求。基于目前教学情况,工商管理专业《管理运筹学》课程要从以下几个方面进行改革。

3.1重视课前自学

为了保证学生能及时掌握《管理运筹学》知识,让学生课前预习相关知识。疫情期间已经完成的线上课程既可以作为学生课前学习的资源,同时要求学生完成相应的习题,并设置分析题以供课堂讨论,增加学生学习的自觉性和主动性。同时,通过学生习题完成的情况和课堂讨论分析题的情况,可以调查学生自学的情况,摸清课程的难点,及时有针对性地为学生解答。

3.2充分重视实践教学

不同于统计学、信息管理与信息系统、管理科学等专业,工商管理专业所开设的《管理运筹学》课程以管理为背景,在理论课程学习的基础上要重视实践教学,强调实践教学对于课程学习的重要性,从教学内容、教学方法和考核方法的设计上均应体现实践教学的重要性。

3.3丰富教学内容

及时更新理论教学内容。《管理运筹学》授课教师组成教学团队,定期就运筹学最新理论、方法或案例等内容组织研讨,并对授课内容进行及时更新,使得授课内容能够跟得上时展的要求。另外,鼓励授课教师定期与其他教学团队交流,与校外教师交流,探索《管理运筹学》在工商管理专业更广泛的应用。充实实践教学内容。一方面,教师要在所进行的项目中找寻合适的问题,尽量挖掘综合性问题,不断改进重新案例库,提高学生的综合实践能力;另一方面,也可以邀请企业高管来为学生上课,将实际管理中所遇到的问题最直观地呈现给学生,在充实案例库的同时,给学生带来切身的体会。

3.4充实教学方法

在一些理论课上采用翻转课堂[5]的方式,使得学生作为课堂的讲授者,变被动为主动,提高学生的参与度。另外增加小组合作项目,以小组形式完成某实际企业管理中的案例,并进行小组汇总。紧跟时展潮流,关注企业管理热点问题,让学生体会到《管理运筹学》课程在工商管理专业的必要性,培养对所学知识的运用能力,收获更强的成就感。另外,完善专业实习管理体系,将实践教学与专业实习相结合,提高学生对现代企业管理特别是定量管理的认识,掌握科学的立场、观点来观察、分析并解决实际问题的能力,提高课程的认可度[6]。

3.5优化考核方法

优化考核方法,在原有基础上加上案例展示,采用平时考核、案例展示和期末考核的多样化综合形式对学生进行考核。案例展示需要学生在课堂上分析实际管理问题,从发现管理问题、管理问题的数学化表述、建模过程、仿真求解到结果分析,在这个过程中,锻炼学生发现问题和解决问题的能力。

4结语

本文结合自身实践经验,并以《管理运筹学》上课真实情况为例,研究了工商管理专业《管理运筹学》的教学问题。通过分析,可以得到以下结论:(1)重视实践教学,优化教学内容、教学方法和考核方法;(2)通过教师研究项目和与企业合作,充实案例库,给学生带来切身的应用体会;(3)增加小组合作和翻转课堂等方式,提高学生的参与度;(4)用平时考核、案例展示和期末考核等多样化的综合形式对学生进行考核。

参考文献

[1]吴志兴.地方本科高校工商管理专业应用型人才培养综合改革思路与措施[J].教书育人(高教论坛),2020(15):32-33.

[2]胡运权.运筹学基础及应用[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1998.

[3]孙嘉轶,魏玲,姚锋敏.“互联网+”背景和卓越人才培养模式下管理运筹学课程教学改革探析[J].黑龙江教师发展学院学报,2020,39(8):46-48.

[4]李征仁,张晓航,刘娜.基于管理学视角的运筹学课程教学改革研究[J].教育现代化,2020,7(9):38-40.

运筹学课程设计总结例6

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)22-0251-030 引言

作为工商管理专业骨干课,运筹学是一门应用科学,它广泛应用现有的科学技术知识和数学方法,解决实际中提出的专门问题,为决策者选择最优决策提供定量依据。运筹学课程成为众多专业的基础课程,它是基础课程(微积分、线性代数等)与专业课的桥梁。但在运筹学实际教学过程中,却会遇到一些问题,例如,课程教学内同安排不合理,容易造成教学目的与专业人才培养目标相背离;课程教学模式单一,学生积极性不高,综合能力提升不明显;因此,有必要在课程教学体系上有所创新,构建一种新型的体系和模式有效解决教学实践中遇到的实际问题。

1 基于胜任特征运筹学课程教学体系——以工商管理专业为例

由于笔者工作单位为工商管理教研室,因此,以工商管理专业为例探讨《运筹学》课程教学体系。

1.1 建立胜任特征体系 1973年,MCCLELLAND[1]首次正式提出了胜任特征的概念,从而引发了从理论界到实业界对胜任特征研究的热潮。所谓胜任特征是指能将某一工作(或组织、文化)中表现优异者与表现平平者区分开来的个人潜在的、深层次的特征,它可以是动机、特质、自我形象、态度或价值观、某领域的知识、认知或行为技能—任何可以被可靠测量或计数的,并且能显著区分优秀绩效和普通绩效的个体特征[2]。

参照胜任特征的一般定义,工商管理专业的胜任特征就是该专业的学生在未来工作和研究中表现出优异绩效的个体能力特征,包括学生的洞察力、逻辑思维能力、创新能力、分析综合能力、交流沟通能力、合作能力等。建立工商管理专业的胜任特征模型包括以下步骤:

1.1.1 建立专业期望能力胜任特征集合 可考虑社会经济发展需要,校方根据专业人才培养计划初步编制专业能力胜任特征集合。以此为基础,采取企业访谈与专家德尔菲法,征询工商管理专业学生应具备的能力特征,并以此作为胜任特征集合修改和完善的依据,进过几轮的反复,最终确定工商管理专业期望能力胜任特征集合。

1.1.2 分析专业学生胜任特征现状 通过设计调查问卷,明确工商管理专业学生胜任特征现状。问卷设计要依据调查对象的不同而有所调整。面向专业教师的问卷侧重于调查学生的洞察力、逻辑思维能力、综合分析能力等,面向学生的问卷侧重于调查交流沟通能力、合作能力等,面向企业事业单位的问卷侧重于实际解决问题的综合能力的调查。

1.1.3 总结胜任特征差距,设计运筹学课程教学体系

对每一个胜任特征项目的现状与其期望值之间的差距进行认真分析,总结出工商管理专业学生能力胜任特征的差距,作为设计运筹学课程教学体系、提升学生能力胜任特征的依据。

1.2 基于胜任特征的运筹学课程教学体系设计 体系设计的目的是培养学生运用数学模型和方法解决现代管理优化决策问题的能力,使学生在今后的工作中能科学地制定方针和政策,以实现最有效的管理。考虑到工商管理专业学生能力胜任特征的差距,构建了理论与实践相结合的《运筹学》课程教学体系。该体系将运筹学的基础理论、案例、实验、综合实践和校外实践紧密联系起来,课堂讲授通过基础理论、案例、课堂讨论、课程作业等内容,着重培养学生的学习能力和逻辑思维能力;课程实验和专题讲座通过使用运筹计算软件和专项讲座,着重培养学生的动手能力和综合分析能力;课程实践进行运筹案例分析,培养学生的逻辑思维能力;综合实践环节通过工商管理综合案例分析,培养学生的综合分析能力和组织能力;在毕业实践环节通过课程设计实习、毕业实习等内容,对上述能力进行巩固和完善,并培养学生的品德素质、洞察能力,最终提升学生能力胜任特征,降低胜任特征差距。

2 运筹学课程教学体系反馈控制模型

2.1 反馈控制模型 系统科学的教育哲学认为,教学的基本原理是适应与转化;教学的最终目的是发展与创造;教学的主要手段是系统与控制[3]。借助于反馈控制理论,建立了运筹学课程教学体系的反馈控制模型,如图1所示。

运筹学课程设计总结例7

《物流运筹学》的特点是用运筹学理论知识解决物流中的实际问题,其技术性和应用性都很强。所以,本课程在教学中既要展现将复杂问题模型化的过程,又要融入计算程序流程化、软件化的解题思路,使学生不仅能够掌握运筹技术的深刻内涵,更重要的是能够学以至用,最终达到理论和实际应用的平衡。

1.2根据学生特点确定课程教学方法

高职高专物流专业的学生相对于本科院校和工科类的学生,具有以下特点:首先,运筹学相关知识储备少,数学基础较薄弱,学生的知识结构与课程内容所要求的基础之间会出现断层;其次,缺少在企业解决实际问题的切身体验,容易造成知识应用的鸿沟;再次,学习驱动力相对比较被动,特别是本课程,数据多、模型多,内容比较枯燥,所以学生较难产生兴趣;但是,高职高专学生也有他们的优点:思维活跃、表现欲强、有动手操作的愿望等。基于以上4个特点,老师在教学方式上要以引导为主,章节内容要保证重点,又应该有选择性,避免繁琐的理论推导过程,同时,通过引入案例和运筹软件的使用,使得课堂教学更加高效和直观。具体教法和学法如下:

1.2.1启发引导式教学与探究式学习结合

首先,在教学过程中,学是主动的,教是被动的,主动比被动更有效。老师首先可以采用启发引导式的教学方法,以简明扼要的讲解来构建学生的知识框架与逻辑体系,老师的启发引导应该是画龙点睛、留有余味。与此同时,老师可以指导学生采用探究式的学习方法对实际问题(案例)进行剥离,把理论融于实践、使实践上升为理性,培养学生的创新精神和动手能力。

1.2.2目标导向“工作坊”教学与体验式学习结合

目标导向“工作坊”教学方法是指通过设置目标,将教学内容融于目标任务中,以分组的方式,引导鼓励学生挖掘、分析、讨论和解决问题。这是一种“以学生为主体、以职业能力为内容、以工作坊为载体”的实践教学方式,是积极引导学生自主学习、创新思维、创造性工作的方法。基于这种方法,我们可以根据学生的知识基础、兴趣特长进行分组,然后以小组为单位,鼓励学生挖掘物流现实生活中存在的问题,利用运筹学的方法自主地提出、分析、讨论和解决问题。实际上,这种教学方法对学生而言,也是一种多层次、矩阵式、体验式的学习模式。这种把学习的主动权赋给学生做法,能够使一般的学生学有所获、优秀学生有延展空间。

2《物流运筹学》教学程序设计

根据以上课程思路,《物流运筹学》教学程序基本可以分为三个环节、九个步骤,具体如下:第一步,对已学过的知识点进行回顾和提问,它的好处在于:能够帮助学生把新旧知识点衔接起来,同时可以起到集中注意力的作用。第二步,联系物流实际,创设问题情境,引发学生对真实问题的探究。第三步,为了更好地激发学生的求知欲望,老师要善于发现学生的认知矛盾,引起学生在认知上的冲突,同时在知识点分析的时候留下一些疑惑和空白,让学生去讨论和探索,这样能够很好地保持他们的学习热情,并且激发他们的创造潜能。第四步,在认知的基础上,老师可以对问题进行归类和概念化,同时,学生应该思考用什么样的运筹方法来解决物流中的实际问题。第五步,老师指导学生建立相应的数学模型。第六步,通过运筹学软件分析求解方法。第七步,老师要指导学生对结果进行分析和验证,主要是看结果与实际情况是否相符,模型能否正确反映实际问题。第八步,老师指导学生进一步思考问题,如结果与现实的关系是什么,类似的问题是否可以通过这个模型来解决,如果不行怎样来修正这个模型等。第九步,在课程结束之前要对本次课进行总结,对知识点进行归纳,对学生的疑惑进行解答,并布置延伸性的练习,巩固学生的知识和技能。

3《物流运筹学》教学程序实施———以“物流运输问题”为例

在物流活动中,运输成本占物流总成本的35%-50%,不同的运输方式和路线决定了运输时间的长短和运输成本的高低。《物流运筹学》中的线性规划方法能够很好地帮助我们解决“运输问题”。下面以“物流运输问题”为例,结合上面提到的教学方法实施教学程序。

3.1知识点复习

线性规划的研究内容有哪些?①资源数量已定,如何合理利用、调配,使任务完成最多。②系统任务已定,如何合理筹划、安排,耗费资源最少。通过回忆一般线性规划问题,引入特殊线性规划问题———运输问题。

3.2运输问题的引入

举例物资调运问题,如某时期内将多个生产基地的煤、钢铁、粮食等物资,分别运送到需要这些物资的地区。

:分别从定性和定量角度思考在满足一定约束的条件下,怎样安排调运方案,把运输费用控制在最小?

3.4运筹学定量角度实例分析

案例:BZ汽车有三个工厂,分别位于中山、东莞和顺德,这三个工厂下季度的生产能力分别是1000、1500和1200辆汽车。在广州和深圳有两个主要分销中心,其季度需求为2300和1400辆。各产地运往各销地的单位运费如表2,问:如何调运车辆可使总运输费用最小?

3.4.1师生探讨、引出结论

①此为产销平衡的运输问题(总产量=总销量=3700)。②运输问题属于特殊的线性规划问题,可以用到线性规划模型来进行求解。

3.4.2以小组为单位,要求学生根据案例制定调运方案

①要求:各产地要调运若干车辆到销地,并满足各销地需求。②目标:总运输费用最小。

3.4.3小提示

分析决策变量———实际调运数量(Xij)方案最关键的问题是:各产地应调运多少车辆到达销地,才能使得总运费最小?即决策变量(要求的解)就是实际的调运数量。可设为Xij,表示从产地Ai(i=1,2,3)运往销地Bj(j=1,2)的运输量。

运筹学课程设计总结例8

一、引言

运筹学是20 世纪新兴的学科之一,近年来,运筹学作为一门学科,在理论和应用方面,无论就广度还是深度来说都发展很快。1998年教育部颁布的《本科专业目录和专业介绍》中,将运筹学课程列为经济管理专业的主干课程。

信息管理与信息系统专业(以下简称信管专业)是管理科学与工程下的一个二级学科,我校的信管专业隶属于信息工程学院,运筹学一直被定为专业基础必修课列入培养方案,有多年的教学历史。我在运筹学课程的教学过程中,探索适应信管专业培养目标和学生特点的教学方法,积累了一些想法并进行了尝试,取得了初步的效果。

二、信管专业和运筹学的特点及关系

信息管理与信息系统专业培养具备现代管理学理论基础、计算机科学技术知识及应用能力,掌握系统思想和信息系统分析与设计方法以及信息管理等方面的知识与能力,能在国家各级管理部门、工商企业、金融机构、科研单位等部门从事信息管理以及信息系统分析、设计、实施管理和评价等方面的高级专门人才。本校的信管专业学生的培养目标是成为既懂技术又懂管理的企事业单位信息化建设急需的复合人才。

运筹学的基本特点是:多学科交叉性、应用性、最优性和多分支。

(1)多学科交叉性。运筹学具有多学科交叉性的特点,综合应用经济学、管理学、数学、物理学、化学等学科的科学方法,这些学科相互渗透,综合应用。

(2)应用性。运筹学是一门应用科学,它起源于二战期间的军事问题,二战以后应用于经济管理领域。

(3)最优性。运筹学强调最优决策。运筹学则提供了以数量化为基础的方法,寻求各种实际问题的最优方案,大大提高了信息管理的水平,增强了决策的科学性。

(4)多分支。运筹学包括各个分支,主要有:线性规划、目标规划、整数规划、非线性规划、动态规划、图论与网络分析、存贮论、排队论、对策论等。

结合本校的信管专业特点及上述运筹学特点,我认为信管专业学生学习运筹学的目的是综合各学科的知识,利用运筹学的方法来对实际问题进行定量的分析和建模,掌握一定的算法,并能运用计算机工具对问题进行求解,以达到使生活、生产和管理等方面的各类问题获得最优解决。

三、传统教学中存在的问题及改进措施

从前面的分析可以看出,运筹学作为信管专业的基础课程,能够为信管专业的培养目标提供有效支持。但是实际教学效果,有时却达不到预期的水平,下面针对传统教学过程中存在的问题提出了一些改进的想法。

1.教学目的的改进

传统的运筹学教学,仍然存在重理论、轻应用的倾向,教学的目的在于让学生理解和掌握运筹学的各类算法。结果是过分偏重数学,而不是应用,加上信管专业学生本身数学功底不深,致使很多同学在学习过程中产生畏惧心理,甚至放弃学习。

我认为运筹学的教学应该是理论和实践相结合,算法是运筹学的重要组成部分,是运筹学思想的精髓,完全放弃算法学习不可取,完全将运筹学变成算法课也不可取,应该使学生在熟悉运筹学各类问题的基础上,重点培养学生分析问题,根据问题类型建立数学模型的能力,能用一些经典算法求解简单问题,并能用运筹学的软件求解复杂问题。用经典算法的思想来开拓学生的思维,用运筹学软件的使用来提高学生的应用能力,最大限度地发挥运筹学对学生各方面素质和能力提升的作用。

2.教学内容的改进

传统的运筹学教学内容以典型问题为依据来引出运筹学的各类问题的模型,并着重分析数学模型的形式,算法和模型中参数的变化。这些内容的学习需要具备相当的数学基础,对于本身数学基础不佳的我校信管学生来说很容易产生畏难情绪,时间一长会产生厌学心理,进而导致学习效果不佳。

根据上面教学目的的改进措施,我在运筹学的教学过程中将教学重点放在问题的分析和建模中。在讲解算法时,我也突出讲解算法的设计思路,并积极引导学生来改进经典算法。在理论学习之余,我校的运筹学课程还安排了专门的实践教学内容,在实践课中,学生通过学习运筹学软件的使用,例如excel的规划求解工具、winqsb、lingo,使学生能灵活运用计算机工具来解决一些复杂的运筹学问题,真正提升学生的运筹学的应用能力。

3.教学方法改进

运筹学以数学为主要工具,一些理论和算法比较复杂,讲解难度较大,如果教师按部就班,平铺直叙,较少结合案例,就会让学生觉得枯燥乏味,晦涩难懂,从而丧失学习动力,影响教学效果。

针对上述情况,我在运筹学的教学过程中,对运筹学的教学方法进行了如下的尝试:

(1)加强了加强案例教学。给出大量经济管理中的问题,引导学生用运筹学的理论和方法去解决,提高学生学习的兴趣,培养学生的思维能力。

(2)加强互动,鼓励学生参与教学,发表自己的观点与想法。

(3)在实践教学环节,我组织学生以小组为单位,自行选择实际问题作为研究课题,并通过小组成员的合作完成问题的数据收集,问题的详细描述,以及选择合适的运筹学方法来建立问题的模型,并用运筹学软件来求解问题。这样,让学生真正体验到运筹学在实际中应用的完整过程,并且培养了学生的团队合作能力。

(4)通过建立运筹学的课程网站,为学生提供了良好的课余学习环境,以及丰富了学生和老师之间的课外交流渠道。在课程网站中为学生提供了丰富的教学资源,并且设置专门的学生在线答疑功能,老师或其他同学都可以回答。通过课程网站的使用还可以完成课后作业的布置和在线批改,丰富了学生完成课后作业的途径。

4.与相关专业课的结合

国内院校在设计信管专业课程体系时,一般是在传统的经济管理课程基础上,拼合统计、运筹和信息技术等课程。现实情况就是许多课程简单堆砌,缺乏紧密配合,运筹学的教学也经常会与相关专业课脱节。

所以应注意在教学内容上使运筹学与相关专业课的有效衔接,将运筹学的教学自然地融入整个专业课程体系。如运筹学中图论的教学,要和数据结构、离散数学中的有关章节相结合;网络计划中的关键路线法,对后继课程项目管理有很大的价值;网络计划的优化部分讨论有限资源的合理分配,这一思想在生产管理课程中也有所体现;存贮论直接指导erp中库存订货点的管理。总之要把运筹学和各相关专业课有机结合起来,才能促进运筹学的教学和信管专业的建设。

四、改革效果分析和总结

经过近一年的运筹学教学改革,初步取得了一定的成果,学生对运筹学的学习兴趣逐渐提高,学习效果也有所改进,从学生完成的作业和考试情况来看都有所提高。在以后的教学过程中,我还将对课程的考核方式,学生的课外兴趣小组的组织以及学生竞赛方面进行积极的探索和尝试。争取使运筹学在信管专业的学生中成为一门受欢迎的课程。

参考文献:

[1]胡运权.运筹学教程[m].北京:清华大学出版社,2003

[2]胡运权.运筹学基础及应用[m].北京:高等教育出版社,2011

运筹学课程设计总结例9

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)22-0060-03

运筹学作为一门以决策支持为目标,以定性分析与定量方法相结合,为决策者选择最优或较优决策提供理论依据的交叉学科,其理论与方法已广泛应用于人事管理、经济管理、军事科学、社会科学等领域,受到了国际范围的普遍关注与重视。我国在1998年将运筹学确定为经济、管理等专业的主干课程之一,越来越多的专业开设了运筹学课程。但由于运筹学课程特点、教学方法的不足以及经管类学生的特征,运筹学教学效果不理想,运筹学教学有待改善。笔者以自身的教学体会,发现利用运筹学软件辅助运筹学教学,可以改善运筹学教学。

一、经管类运筹学课程特点及教学中的问题

(一)经管类运筹学课程的特点

依据运筹学的理论与方法体系,以及经管类专业的特点,可以看出经管类运筹学课程有以下几个特点:

1.应用性。经济管理类专业主要培养应用型人才,面对的是现实中的实际问题,运筹学本身也是从解决实际问题引发出来并上升为一门学科体系。因此,经济管理类运筹学课程具有很强的实际应用背景。经管类专业学生在今后的现实中,会面对生产计划、运输问题、库存管理、决策方法、设备更新、项目评价与选择等问题,掌握这些问题的基本解决方法是非常必要。

2.理论性。任何一门学科都有其自身的理论体系,运筹学来源于实践,但高于实践,已经形成了相对完备的理论体系和体系结构以及完善的科学方法,如数学规划、图与网络,存储论、排队论、对策论、决策论、可靠性理论等。经济管理类运筹学课程以实际问题为背景,介绍了基本的理论体系,这些基本理论是解决实际问题的方法论。

3.综合性。现代管理强调定量分析,运筹学正是为管理提供定量分析的依据。运筹学综合应用数学、系统科学、信息技术与经济管理等学科的方法与理论,解决实际问题。运筹学的综合性体现在两个方面:一是解决问题方法的综合性,在实际问题的解决中,系统全面考虑问题的各个因素,寻求合理的数学模型,采用恰当的计算技术非常关键;二是研究内容与理论体系的综合性,现实生活的各个领域,普遍存在资源限制下的优化等问题,这些问题解决丰富了运筹学理论体系,提供了新的运筹方法。经济管理类运筹学课程从实际问题出发,介绍了运筹学方法在实际中的运用,具有较强的综合性。

(二)运筹学教学中的问题

1.重理论,轻实践。传统的经管类运筹学偏重于理论与解题技巧的讲授,忽视或者轻视实践环节。部分教师热衷于公理、定理的证明与演绎,迷恋于数学方法的精巧,注重运筹学的理论教学,在实践教学环节投入的课时较少,导致学生的学习与实践脱节,使学生对理论理解不深入,只能生硬地套用公式应考与作业,不能灵活地应用运筹学方法与理论解决实际问题。

2.教学方法单一,教学效果不理想。传统的运筹学教学采用的手段是板书,以理论推导为主,教学信息少,课堂效率低。随着多媒体教学的兴起,又过度依赖多媒体教学,教学信息量大,速度较快,教学方法还是传统的满堂灌,缺乏启发、提问、交流、实践等互动式教学,学生缺乏足够的时间消化、吸收课堂讲授内容,更不用说灵活应用相应知识解决实际问题。

3.学生缺乏学习兴趣。在经管类运筹学的教学中,学生的学习兴趣一直是一个需要关注的问题。传统的经管类运筹学教材以讲述理论为主,注重阐述完整的理论体系,需要高等数学、线性代数与概率论为基础,对学生的数学基础要求较高。而经管类专业的学生却与该要求存在明显的差距。首先,我国高等教育的大众化,以及地区教育质量的差异,导致学生基础差距较大;其次,经管类专业文理兼收,学生的数学基础差距较大。在这样的背景下,以讲解运筹学理论为主的授课方式明显脱离了实际。同时,运筹学计算量大且繁琐,运筹学方法体系多,采用理论讲解的教学方式会使相当多的学生对运筹学产生恐惧心理,面对这些形形的符号与抽象的数学公式,自然感到运筹学的学习索然无味,学习效果可想而知。

4.考核方法单一,有失公平性。目前运筹学考核方法单一,大部分是以闭卷考试的方法判定优劣,考核的内容是一些理论公式及简单的应用,缺乏实践环节与实际能力的判定,导致学生为应付考试死记硬背,扼杀创造性,有失公平性。

二、运筹学软件教学的必要性

传统的经管类运筹学教学存在许多不足,导致运筹学教学效果不理想。笔者在运筹学教学中引入软件教学,改变课堂教学方式,达到了减轻学生学习负担,激发学生学习兴趣的教学效果。

(一)加强运筹学软件教学,是经管类学科发展的要求

定量化分析是当今解决经济管理问题的主要方法,量化分析离不开信息技术与计算方法,掌握并能应用一种软件解决现实问题已经成为经管类学生的一项基本要求。在运筹学教学中,加强软件教学,有助于培养学生利用计算软件处理数据,分析和解决实际问题的能力,同时,也适应了经管类学科发展的要求。

(二)加强软件教学,可以激发学习兴趣

运筹学具有较强的理论性,计算量大且繁琐,经管类学生对这些理论性强、计算繁复的数学演绎有一种天生的厌恶心理,不愿意自学与课后复习。软件教学注重基本理论与实际背景,舍弃了繁杂的数学演绎,加强了直观性,可以克服学生的恐惧心理。软件教学暗合了当今学生对信息技术的喜好,通过课堂演示与课后练习,使学生在享受计算机技术带来的愉悦中,认识到运筹学的学习不是一件困难的事情,同时,也体会到运筹学解决实际问题的巨大潜力,激发学生对未知事物的好奇心,提升学生的学习兴趣。

(三)加强软件教学,可以减轻教学负担,提高教学效果

在运筹学教学中,注重软件教学,教师在课堂教学中可以简化或省略一些复杂的理论推导,从而节省时间与精力,专注于学生解决问题能力的培养,克服以往运筹学教学中费力不讨好的窘境;软件教学可以化繁为简,有利于学生专注于基本理论的掌握,舍弃数学理论的演绎,有更多时间与精力进行实际能力的训练,提高学习效果;此外,软件教学可以改善教学互动,加强课后实践。

(四)加强软件教学,可以改变考核方式,提升公平性

学生的天赋与特长、爱好各有千秋,单纯的闭卷考试没有考虑这些差异,对部分学生有失公平。软件教学,可以提供不同的考核方式,比如在课堂提问环节中,因为不需要复杂的数学演绎,只要了解问题的本质,建立恰当的数学模型,利用软件求解,可以通过学生演示,从而评判学生的运筹学学习状况;课后实验报告、课后具体案例报告等等都可以成为评判学生能力的依据,这就克服了片面性,从而提升了公平性。

三、运筹学软件教学应考虑的问题

要提高软件教学的质量与教学效果,在软件教学方面,笔者认为要考虑以下几个问题。

(一)选择适合的运筹学软件

运筹学软件有几十种之多,每种软件有其自身的特点与不足。比如常用的Excel、Lingo、Matlab、WinQSB等软件,Excel灵活性好,且可借助Excel的其他工具作进一步分析,但要求熟悉工作表函数;Lingo、Matlab具有运算速度快,精度高、灵活性好,适用于大规模规划问题求解,但要求会编写代码;WinQSB具有操作简便,能给出中间步骤和图形,但要求规范,灵活性差。所以,要依据专业与学生实际情况,选择运筹学教学软件。本着减轻学习负担、提高学习兴趣的目的,依据经管类学生与经管类运筹学教学要求,笔者认为选择WinQSB较为恰当,这是因为该软件教学可以再现运筹学基本理论,可以通过寓理论教学于软件教学中,同时考虑经管类学生计算机软件知识以及数学知识的实际情况,认为牺牲一些灵活性,多考虑规范性,更有利于运筹学的教与学。

(二)软件教学要兼顾理论与应用

在运筹学教学中,要充分认识到传授理论知识还是运筹学教学中的主要环节,软件教学是运筹学教学的辅助手段,不能从一个极端――只注重理论教学走向另一个极端:认为软件教学可以包打天下。在教学中,要合理安排软件教学时间,设计软件教学的时机,做到软件教学与理论教学的平衡。笔者针对不同的问题,设计不同的软件教学,比如对线性规划问题,首先提出问题,介绍软件求解方法,在软件演算过程中,归纳总结基本理论;而在图与网络问题时,首先介绍理论,然后再应用软件教学演示理论结果。对学生提问、交流时,既考虑理论部分,也对软件演示结果提问。

(三)加强课堂演示与课后练习

经管类运筹学课程出发点是培养实践能力,课堂实验是其中重要的环节。在课堂实验时,应讲清楚具体案例建模的运筹学思想、软件求解的过程、结果解释等,要求学生能演示其他类似案例,提供实验报告。除了实验课外,应在平时教学中,抽取部分教学时间,演示运筹学软件的作用。此外,由于运筹学课程知识量大,仅仅依赖课堂学习与实践,学生难以理解并吸收基本理论与方法;同时,运筹学软件的灵活应用也离不开不断的练习,因此,加强运筹学课后练习与实践,不仅可以消化理论知识,还可以提高计算机软件应用能力。

四、结语

经管类运筹学对经管类专业学生来说是一门难度极大的课程,既涉及深奥的数学理论、冗繁的演算过程,还与纷繁复杂的实际问题紧密相连,许多学生对运筹学怀有恐惧心理,缺乏学习兴趣。在运筹学教学中,引进软件教学,较好地将理论与实践结合起来。软件教学简化了理论推导,避免了冗繁的数学演算,使教师讲授理论知识时直观明了,学生学习也不是那么枯燥无味,调动了学生学习的积极性,培养了学生学习运筹学的兴趣。运筹学软件教学,优化了考核方式,提升了公平性。此外,引入运筹学软件教学,使学生在运筹学理论学习与实践应用之间搭建了一座桥梁,提高了实际问题的解决能力,提升了综合素质,真正达到了学以致用的目的。

经过近几年的软件教学实践,学生学习运筹学的积极性有所提高,改变了对运筹学的恐惧心理,学习效果有了明显提高。在软件教学中,应该注意一些基本的问题,如选择适合学生特点与课程要求的教学软件,改变传统的教学观念与教学方法,软件教学与理论教学的平衡,以培养学生问题解决能力为出发点,设计软件教学等。

总之,在运筹学教学中,引入软件教学,适应了时代与学科发展的要求,有利于教学效果的提升,软件教学不但是运筹学教学改革的突破口,也是培养学生创新思维、提升理论与实践相结合能力的一条重要途径。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 《运筹学》教材编写组.运筹学(修订版)[M].北京:清华大学出版社,1990.

[2] 胡运权.运筹学教程[M].北京:清华大学出版社,2003.

运筹学课程设计总结例10

《运筹学与系统工程》是上海海洋大学的物流工程专业本科的学科教育基础课程,通过此课程的学习,目的在于使学生正确理解系统优化的概念,掌握系统优化的普遍规律、基本原理和一般方法,并能综合运用于对实际问题的分析,初步具有解决一般问题的能力,培养学生的综合管理素质,并为以后学习其它课程打下基础。

1、以往课程教学中存在的问题

《运筹学与系统工程》这门课所包含的内容很多,学校的教学总学时是一定的,分到每门课上的学时也就受到限制,该课程只能讲解其中的部分内容,或者课程的很多内容都不能完全展开讲解。学生在课堂学习到的内容有限,课后自学任务很重。

在教学方法上,教师在课堂上只是进行单一的讲解,与学生的互动性不大,教师对学生的学习程度掌握不好,学生听过之后,也容易忘记。几乎没有实验教学内容,没有实验条件,然而,该课程又是一个实践性很强的课程,在生活中应用很广,这就造成了课堂与实践相脱离,学生不知道该如何运用所学知识解决实际问题。

考核方式以期末考试为主,学生平时没有学习热情,大都集中在期末考试前进行突击。造成了一种应试学习,对学生的思维能力、创新能力的锻炼不够。

2、课程教学解决方案

物流工程在上海海洋大学是一个新的专业,2008年开始招生,2009年初第一次上《运筹学与系统工程》时是48学时,2010年和2011年将其调整为64学时,2012年再次将其调整为80学时。随着学时的增多,这门课程的教学内容也逐步丰富起来;通过三年的本科教学实践,对于该课程的教学方法也进行了一些摸索和总结。现从以下几个角度,对该课程的教学方法进行一些研讨。

(1)内容讲解的技巧

《运筹学与系统工程》是由两大内容板块构成,即运筹学和系统工程。运筹学的学时占三分之二,系统工程的学时占三分之一,从学时分配的比例来看,运筹学占主要地位。运筹学侧重于最优化的基础理论和算法的求解,主要内容包括:线性规划及单纯形法、线性规划的对偶理论与灵敏度分析、运输问题、整数规划、图和网络分析、排队论、决策分析等;系统工程侧重于从宏观角度讲解整体优化的思想,主要内容包括:系统分析、系统模型、系统设计、系统评价等。

运筹学所涉及到的具体的算法其步骤是统一的,所以不需要题海战术,只要熟悉基本步骤和方法,学会了一个例题,便相当于弄懂了这一类的题。在教学中,讲课速度不易过快,对于某一求解算法要分解为几步进行,学生弄懂了第一步,再往下进行第二步。讲课过程中,结合例题,对于算法老师每讲一步,要求学生针对例题具体计算一步,这样学生可以马上将所将理论知识应用于实际例题的求解过程中,效果非常好。

系统工程涉及的是最优化的思想,如果只是照本宣读,学生会产生厌学的心理,因此需要将文本内容与实际例子(如长城、都江堰水力工程等)结合在一起进行讲解,学生在学习实际案例的过程中,对相应的理论知识也有了了解。在课下布置作业,让学生用心观察周围的事物,举出系统工程的实际应用例子,或者疑惑的问题也可带到课堂上大家一起分析。

(2)课程内容的融合

《运筹学与系统工程》课程中的运筹学和系统工程这两部分内容不是孤立,而是要融合在一起的,并应用于实际。为了实现这一目的,在课程中增加了一个课程设计的内容。课程设计的内容来源于实际,以四川东北达州地区境内的硫磺运输为背景,该地区将建设罗家寨(宣汉县南坝镇),铁山坡(万源市罗文镇),渡口河(宣汉县南坝镇)三座天然气净化厂,生产出来的硫磺将运往云南、贵州、湖北、重庆等地,要求学生制定一个硫磺运输的可行性方案。首先,需要学生运用系统工程的思想设计出硫磺运输系统,确定该系统中的运输需求模块、需求解决方案模块、紧急预案模块的详细内容,并要从技术、经济、外部效果等角度对所设计的系统进行评价,在这一步中覆盖了系统工程的内容。其次,在具体的运输线路确定上,需要用到运筹学内容,运用图和网络分析的知识选择最经济的线路,运用运输问题的知识解决车辆调配问题。

这个课程设计的内容进行了两年,学生反映效果很好。每五个学生组成一组,每组成员根据自身的优点自行分配任务,培养了学生之间相互协作的精神。为了增加每组间的竞争意识,课程设计完成后,从每个小组中选出一个人组成评审小组,每个小组要逐一对设计方案进行讲解并回答评审小组的问题,进而,从所有备选方案中选择一个最优方案,课程设计的成绩会在平时成绩中占有很大的比重。

(3)引入实验教学

实验教学可以对理论教学内容起到了应用和补充的作用,能使学生将理论知识应用于实践,并运用软件程序快速求解大规模的最优化问题,在这一过程中也可提高学生自身的思维能力、创新能力和解决实际问题的能力。实验教学是上海海洋大学物流工程专业教学的重要组成部分,在实验室的建设上投入了大量的资金和设备。2009年建成运筹学实验室,配备一定数量的计算机,引进“Xpress-MP”运筹学实验软件。运筹学实验开展了三年,在教学中不断摸索,总结经验,编写了《运筹学实验指导书》,为后续的教学工作起到了指导的作用。

“Xpress-MP”软件中包含的几个求解引擎能够覆盖生活中大部分的最优化问题:Xpress-Optimizer用于求解线性规划问题,混合整数规划问题,二次规划问题,以及混合整数二次规划问题;Xpress-SLP是一个非线性规划问题以及混合整数非线性规划问题的求解器;Xpress-SP是一个随机规划工具;Xpress-Kalis是一个有约束规划软件,专用于离散组合问题。依托这个软件,开发出了四个综合性的实验项目:“投资问题”,资金在股票中进行最优分配来达到最大化的收益;“背包问题”,在能够携带重量范围内带走最大价值的物品;“棋子问题”,安排棋子生产计划以获得最大收益;“项目计划问题”,在有限时间和资源条件下完成一定数目的项目以获得最大收益。每个实验只给出框架性的指导,要求学生自己编写程序,修改程序,完成实验报告。并在教材中找到每类问题相应的例子,运用程序进行求解。

(4)改革课程考核方式

《运筹与系统工程》作为学科基础课程,学校要求期末必须进行闭卷考试,以往的考核方式对学生的评分大都是以期末考试为主,这会养成学生平时疏于学习,考试突击的不良作风。在这里针对考核方式进行改革,加大学生平时成绩的比例,提高为40%,期末考试仅占60%。在40%的平时成绩中:课程设计为20%,实验为10%,课堂表现为10%。侧重对学生平时学习态度和学习成果的考察。