经管类专业运筹学实践

经管类专业运筹学实践 教学改革与实施

经管类专业运筹学实践 教学改革与实施^[1]

张　莉

摘　要:本文主要探讨了运筹学课程中实践教学环节改革，首先分析了运筹学教学过程中存在的主要问题，提出了运筹学实践教学的目标，然后分析了笔者在运筹学实践教学改革的内容及其实施方法，以期对经管类专业的运筹学实践教学改革提供参考。

关键词:运筹学;实践教学;课程改革

一、引言

《运筹学》课程是一门运用定量分析方法研究和解决管理、经济和工程技术中的实际问题，从而为决策者提供科学决策方法和量化工具课程，它将经营管理中常遇到的一些典型问题，用数学的方法抽象出本质特征并构建相应模型，通过对模型的分析、求解获得实际问题的解决方案^［1］。随着我国经济的持续快速发展，社会经济的各个领域越来越注重运用定量分析方法进行决策，以取得更好的经济效益和社会效益。在此背景，《运筹学》得到前所未有的重视，越来越多的人渴望学好《运筹学》 ，该课程也已被各高校列为经管类专业的核心课程。

随着高等教育改革的不断深化，运筹学教学面临着新的挑战和问题^［2］，其突出表现为:(1)更加强调培养学生运用理论知识和数学模型解决经济管理中实际问题的能力;(2)通识教育和学习型社会的兴起，出现了课程选修多样化、专业课时逐步压缩的总体趋势;(3)信息技术、网络技术的发展和应用为我们带来了教育观念、教学手段和教学管理的革新。

为了应对面临的机遇和挑战，我们和其他许多高校一样对这门课程的教学进行了改革。首先，为提高学生课堂的兴趣，进行了理论教学的改革，课堂教学采用将枯燥的基本原理结合大量的实例由浅入深地进行启发式讲解，通过案例分析提出要解决的问题以及求解问题的方法，强调基本原理如何应用于解决实际问题;其次，为提高课堂教学的效率，为学生的学以致用打下进一步的基础，改革了实践教学环节，将实践环节分为基础实践和综合实践。上述两方面的改革对培养学生分析问题和解决问题的创新能力，提高学生的综合素质，具有重要的意义，如图1所示。

本文下面的内容主要讨论笔者在运筹学实践教学方面进行的改革及实施措施。

图1　创新能力培养机制

二、实践教学目标的定位

目前大部分高校在运筹学实践教学方面多采用上机实验这种方法，而且实验性质是验证实验，即应用一种运筹学软件对已设定好的运筹学模型进行求解运算，目的是掌握一种运筹学软件的使用。这种实验模式缺乏综合性训练，很难体现出学以致用这个目的，学生应用运筹学方法解决实际问题的能力得不到提高^{［3］［4］}。为此我们在运筹学的实践教学环节增加了综合性实践教学方式，并改革了验证性实验(基础实践) ，对实践教学目标进行了重新设定。运筹学实践教学的主要目的是一方面使学生掌握使用软件辅助求解运筹学模型的基本方法，巩固课程学习内容，为进一步学以致用打下基础。另一方面提高学生运用理论知识解决实际问题的能力，培养学生选择合适的运筹学模型解决实际管理决策问题的能力，使学生能对实际问题进行正确的数学描述、求解和管理决策方面的分析。

三、实践教学内容的设置

根据经管类专业特点和我校《运筹学》理论课教学内容和实践教学的目的，我们将实践教学分成基础实践和综合实践两个教学环节。

基础实实践环节主要是针对理论教学内容，为课程的每一种数学模型设置了一个实验，分别是:熟悉WINQSB软件环境、线性规划问题、对偶理论和影子价格、运输问题、目标规划问题、图论与网络、决策与对策问题、预测问题，其主要目的是一方面培养学生用计算机软件进行运筹学建模求解的能力，巩固课程学习内容;另一方面，使学生熟练掌握每种数学模型的应用，为进一步学以致用打下基础。

为了使学生能正确把握实践教学的目的和内容，针对目前成熟实验教材缺乏的情况，我们在具体的教学活动中编写了相应的实验指导书，基础实践环节的8个实验设计了类似的实验目的、要求:

(1)熟练掌握软件WinQSB相关子系统的功能、操作步骤、输入参数要求，并且能对求解过程和结果进行解释;

(2)使用相应模型对实际问题进行问题描述、建立模型与求解;

(3)能对实验结果进行分析及评价，并根据具体的问题给出管理决策方面的建议。

为了实现上述实验目的，除了熟悉WINQSB软件环境实验外，其他7个实验分别包含4部分的内容:

(1)操作实例

针对每一种数学模型先设置一个比较简单的实例，建立相应的数学模型，然后利用WinQSB软件的相关子系统，一步步求解，最后给出结果分析。通过这一部分，让学生复习回顾本次实验所涉及的基本理论知识点，学习WinQSB软件相关模型的操作方法。

(2)操作练习

选择一个和实际管理相关的例子作为练习，让学生独立完成从分析问题、建立数据模型到软件求解的全过程，并分析实验结果。通过这部分让学生巩固相关的知识点和软件求解的步骤。

(3)案例分析

选取一个相对比较复杂的实际管理问题，让学生进行分析与求解，分析实验结果，能从管理角度给出相关的决策建议。通过这部分训练学生利用相关模型解决实际问题的能力。

(4)分析讨论

在本部分设置一些和基础知识点相关的问题让学生讨论，或者是让学生阅读相关的资料，分析模型的适用范围或者讨论解决同一个问题的不同方法，通过本环节让学生巩固和扩充相关理论知识。例如:在目标规划实验中，有如下的讨论问题:如果你是你所在的大学的校长，并且正在利用目标规划帮助进行决策，你的目标是什么?在你的模型中将会有什么样的约束条件?

另外，在相应的知识点安排小组案例分析，要求学生按照小组提交案例分析报告。小组一般由3-5名学生组成，要求每组学生运用课程所学内容，分析解决一个企业或一个组织的管理问题，自编案例。案例报告至少包括以下三方面内容:

(1)管理问题的描述;

(2)根据实际问题，选择模型，并设定模型变量、约束及参数;

(3)运用软件求解，对结果分析，给出管理上改善建议并实施。

例如:在完成线性规划部分的教学后，在实践环节要求学生完成如下作业:到企业、商场、学校等进行调研，了解线型规划在实际中的应用，或者提出用线型规划的知识解决实际问题的案例，并做出解答。学生结合自己的实习工作要求完成了“残奥会超市工作人员安排计划”的分析报告。

通过上述过程一方面让学生能够学以致用，为以后的团队工作积累基础;另一方面为教师今后教学提供了丰富的案例。

综合实践环节的设置主要目的是让学生根据要解决的实际问题自己选择合适的数学模型描述、分析和解决问题。结合经管类专业特点，考虑选择应用非常广泛且综合了较多知识点的线性规划、图与网络和决策方法设置了综合实践。由于教学课时的限制，我们在本环节只安排了两个实验:

(1)北京市要新建一个城市公园，要求学生根据问题描述，给出景点、游览车、垃圾箱、卫生间、医疗点等设施的安排方案。

(2)要求学生根据问题描述，给出某工程的投资和进度安排方案。

通过上述的实践内容，本课程的实践教学环节取得了比较好的成效，提高了学生学习本课程的兴趣，每年都有学生以运筹学理论知识为依托，进行毕业论文的选题或发表科研论文。

四、实践教学环节的考核方法

因为实践环节占了课程近三分之一的教学课时，实践环节成绩也占了课程成绩30%。要求学生必须在规定的时间内完成实验，提交实验报告到学校的教学辅助平台，报告是课程实践环节的主要成果，应反映实验的内容和结果，主要包括背景资料、建模计算、结果分析、结论。

五、结束语

运筹学是一门理论和实践性都很强的专业基础课程，要想取得良好的教学效果，使学生做到学以致用，就应该合理的安排理论教学与实践教学。本文主要介绍了笔者在运筹学教学实践中改革和创新措施，旨在为全国同类高校提供参考，促进同行的教学经验交流。

参考文献

［1］张晋东.运筹学全程导学及习题全解.北京:中国时代经济出版社，2006.

［2］王尚户，何莉敏.应用型大学运筹学实践教学课程建设与实施.中国科教创新导刊，2010 (7) ．

［3］李晓辉，经管类专业《运筹学》课程实验教学改革.时代教育，2010 (11) ．

［4］周宏宇，张瑞红，运筹学理论与实践教学改革的研究.科技创新导报，2010(2) ．

【注释】

[1]本文为2010现代服务业人才培养实验教学创新论坛会议论文。