经管类专业运筹学实验教学改革探索

经管类专业运筹学实验教学改革探索⁽¹⁾

王　怡

（中南财经政法大学统计与数学学院，湖北武汉430073）

摘　要：本文根据运筹学实验课程的特点，结合经济管理类专业的特点，探讨了经管类专业运筹学课程中实验教学的不足和教学中存在的问题，并从明确教学目的、合理确定教学内容、案例教学的开展、改进考核方式等方面提出了经济管理类专业运筹学课程实验教学改革的思路。

关键词：运筹学　实验教学改革　案例教学

1　运筹学简介

运筹学一词起源于20世纪30年代，在英国被称为operations research，可直译为“操作研究”或者“运用研究”。1957年我国从“夫运筹帷幄之中，决胜千里之外”这句古语中摘取“运筹”二字，将其正式译为运筹学。

运筹学主要运用数学方法研究各种系统的优化途径及方案，为决策者提供科学决策的依据。其主要研究对象是各种有组织系统的管理问题及其生产经营活动，其主要研究方法是定量化和模型化方法，尤其是运用各种数学模型。运筹学的目的在于针对所研究的系统，求得一个合理运用人力、物力和财力的最佳方案，发挥和提高系统的效能及效益，最终达到系统的最优目标。随着生产经营的日益发展和科学技术的日益进步，运筹学已成为现代管理科学的重要理论基础和不可缺少的方法，被人们广泛地应用到农业、交通运输、经济管理、科技等领域，并发挥着越来越重要的作用。

2　经管类运筹学实验教学的必要性

运筹学作为一门新兴的学科，人们普遍认为起源于第二次世界大战期间的军事运筹活动，之后逐渐运用于工业、商业、政府部门和国防中。尤其是在20世纪90年代初期，随着我国的管理向科学化的推进，管理科学从经济学科里面独立出来，进而各高校的经济管理类专业陆续开设运筹学课程并且将其作为专业必修课。

经管类运筹学是一门实践操作要求较高、应用性很强的学科，实验教学是本课程的重要组成部分。通过实验可以使学生加深对所学知识的理解，掌握基本实验技能，提高用计算机软件解决复杂问题的能力，培养学生实事求是的科学态度和良好的科学素养，为学生学习其他相关专业课程提供有关的系统决策和最优化的基础知识，同时也为学生今后从事工程实践和科学研究打下良好的基础。

3　经管类运筹学实验教学存在的不足

运筹学是以定量分析和最优化为特点的一门应用型学科，再结合经管类专业强调理论联系实际的自身特点，使得我们对运筹学的实验教学有了更高的要求。如果按照传统的教学过程和方式，常常会让人感觉有些方面略显不足，归纳起来主要有如下几个方面。

1.教学目的的模糊性

目前经管类运筹学的课堂教学中存在过于着重理论的倾向。课堂中理论课内容太多，教师对实验课不是特别重视，造成了学生重理论轻实验的情况。

2.教学内容的单调性

许多时候，教师只是教授学生一种运筹学软件，比如只是Excel软件，或者只是Mathematics软件。学生只掌握了一种运筹学软件，而对目前运筹学领域最典型的众多工具软件WinQSB、Lingo、Matlab等知之甚少，或者不会运用。

3.教学形式的单一性

教学形式的单一性主要表现在讲授方法单一，教学手段不灵活。在课堂教学中，如果教师只是单纯讲解表面的解题方法，忽略了它们之间的内在联系，学生也只能机械地记忆各种不同的解法。另外，实验课内容单调，学生把现成的题目及参数输入应用软件便得到了结果，不加分析就完成了计算，缺乏对学生独立思考、解决实际案例的能力的训练。学生没有真正掌握本质，遇到实际应用问题时，往往不知如何下手。

4.考核形式的局限性

对于运筹学这门应用型的学科，单一化的试卷考试形式，两个小时的考试时间，导致学生只会机械地套用课本上的公式、定理求解那些类似例题的题目。这种考核模式无法衡量学生解决实际问题的能力，并且运筹学计算出错的偶然性使得这种考核方式不能完全反映学生的综合实力。

4　经管类运筹学实验教学改革的思路

针对运筹学实验教学的现状及经管类专业运筹学的特点，我们可以采用一些相应的改进措施。

1.明确教学目的

少证明，多实践。经管类学生学习运筹学的主要目的是为了解决生产中的实际问题，而不是进行理论研究。性质、定理的推导过程固然重要，但对性质、定理的灵活运用更为关键。所以，我们应该尽量避免罗列一大堆定理的推导和沉迷于数学方法的精巧。有些定理只是作为解题方法的依据，比如线性规划问题的基可行解对应线性规划问题可行域的顶点这个定理，它的作用是将求解线性规划问题的几何直观的方式与实际计算方式联系起来，进而得到单纯形法。对于学生而言，只需要知道有这座桥梁将这两种方式连接起来就足够了，至于这座桥是怎么来的就不用太计较了。

2.注重多种软件的综合应用

我们将目前运筹学领域最典型的工具软件Excel、WinQSB、Lingo、Matlab、Mathematics等全面引入到实验教学中，进行一系列运筹学问题的建模与计算实验。其中的实验内容覆盖线性规划、整数规划、目标规划、动态规划和网络规划等各方面内容。通过在实验内容中引入不同计算工具之间的计算对比分析，加深学生对运筹学问题建模和求解过程，以及计算方法的感知和理解，从而掌握基本的运筹学计算方法、理论和工具。在教学过程中，注重分析各种软件的特点，既有助于学生对新软件的理解，也有利于学生对软件应用的融会贯通，学习从不同角度处理问题。

3.多采用案例式教学

运筹学是一门应用型的学科，并不同于数学研究，应该在教学上注重对学生从实践到理论和从理论到实践这些方面的能力培养。教学形式应该以引入案例式、问题导向式等方式进行。学生可通过对实际问题的分析，引出相应的模型，并运用运筹学的方法对该模型进行求解。对于不同的模型，教师应引导学生探索它们之间的规律和差异，从而对模型有更加深刻的认识。这种案例教学模式，突出了运筹学建模的思想，改变了传统教学中侧重对模型的求解，而忽视如何建模的状况。通过案例分析、模型建立、模型求解以及结论的分析与运用，使得学生真正体验到了运筹学是如何解决实际问题的。适当的开展小组讨论，发挥学生的主动性和创造性，使得他们与老师同学互动起来，既提高了学生自身的能力，也激发了他们的学习热情。当然，我们还应该引导学生依据运筹学的各类解决方式，自己设计相应的软件。这样既培养了学生对运筹学方法的深入理解，又加强了学生的计算机应用能力。

4.改革考核方式

现在我们学校鼓励教师进行有益的考核方式改革。每门课程的考试方式，根据课程的性质、特点和要求不同，选择和采取不同的考核方式。运筹学的考核形式可以改成在两个星期内完成老师布置的项目。教师可让学生以3～4个人自由分组，以小组为单位，共同处理问题，最后以论文形式提供最优解决方案。论文内容大致分为4个方面：第一个方面是案例分析，要求学生通过自己查找待解决问题的相关数据与信息，培养学生的自主能力和查找资料的能力；第二个方面是模型建立，既可以训练学生的数学建模的能力，又能够考察学生对如何建立模型的理论知识的实际运用能力；第三个方面是模型求解，学生运用运筹学的求解方法对模型进行求解，由于这里涉及到一些大型的数据处理与计算，还需要运用相关的计算机软件协助；第四个方面是结论的分析与运用，即将实际问题转换成数学模型，对它进行了求解，最后还要将其转回到实际，用实际如何操作来解释求解结果，这才是真正解决了实际问题。由于之前有些数据往往是估计值或预测值，不可能很精确，而且随着情况的变化，这些数据也会经常发生变化，所以还要求学生使用优化后分析对情况的改变作出判断和处理。如果时间充足的话，还可以让学生以全班汇报的形式，将小组所作的案例报告呈现出来，这样既能提高学生的语言表达能力，还能让各组学生相互交流。通过这种考核方式不仅能够综合评估学生对运筹学知识的掌握、使用程度，以及计算机软件应用能力、相互协作能力，而且可以激发学生的学习积极性。

5　结　语

本文对经济管理类专业运筹学课程实验教学模式进行了探索。通过对近几年运筹学实验教学发展现状的分析，结合我校运筹学实验教学实际情况，提出了改善经管类专业运筹学实验教学效果和质量的相应措施。其目的是加快我校专业建设，建设运筹学实验精品课程，帮助并加强对学生综合素质的培养，对运筹学实验课程的进一步改革起到了积极的作用。但是我们也应该清楚地认识到，运筹学仍是一个处在蓬勃发展中的新兴学科，其课程实验教学模式也应随其发展不断完善，运筹学课程的实验教学模式探索任重而道远。

参考文献

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【注释】

(1)本研究由中南财经政法大学2011年度经济管理实验教学改革项目资助。