运筹学知识点范文

时间:2023-10-23 11:16:32

运筹学知识点

运筹学知识点篇1

关键词:《管理运筹学》;工商管理专业;课程改革

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.

[5]胡斌,狄鹏.翻转课堂在运筹学课程教学中的应用[J].教育教学论坛,2020(29):139-140.

[6]岳瑞波.工商管理专业实习现状、问题及对策研究[J].教育理论与实践,2017,37(33):22-24.

运筹学知识点篇2

关键词:运筹学;教学问题;教学模式;策略

中图分类号: G424 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)05(a)-0000-00

《运筹学》是我校电子商务专业的一门学业基础课,同时是一门实践性和应用性很强的学科。运筹学的课程的教学内容主要侧重于数学模型求解方法的学习与研究,重理论轻应用,学生普遍反映该课程比较难学,为了提高学生对运筹学的学习兴趣,培养学生的思维能力和实际应用能力,我们需要优化繁琐的数学公式理论推导,增加实验教学环节,使枯燥的“静态教学”与生动的“实践教学”相呼应,激发学生的学习兴趣,力求让学生在有限的48学时的时间内掌握该课程理论知识。因此,我们有必要对现有的运筹学教学模式进行改革,以使运筹学的理论知识与实践应用有机结合起来。

1运筹学在电子商务专业中的应用价值

在电子商务专业开设的运筹学课程中,教学的教学内容偏理论、轻实践,学生刚开始接触运筹学就感觉理论枯燥、公式繁琐、计算复杂,极易使学生产生了厌学情绪。因此,我们应在教学内容中插入一些社会生活中涉及到的一些我们关心的实际问题,如物流配送、物料投放、运输问题、人力资源分配、粮油配送中心选址问题、企业投资建厂覆盖区域选址问题和企业产品加工问题等。这样可以使学生能够从解决问题的角度出发,思考如何建立该问题的数学模型,然后为求解数学模型而学习与之相对应的方法,从而激发学生对运筹学的学习兴趣。

由于运筹学具有操作性强、实务性多的特点,近些年来一些各高校为该行业提供了大量的人才,并且取得了很好的效果,因此我国各高校在人才培养上都不约而同地提出了应用型人才培养模式,如有的高校提出“高层次研究应用型”人才培养模式,有的学校提出“复合性应用型”人才培养模式等。

2当前本课程在教学中存在的问题

目前运筹学的教学手段仍然是传统的课堂讲授,学生被动接受知识的教学模式,教学思想比较陈旧,有些思想不能适应时代的需要,这样就会使学生严重缺乏学习的热情和积极性。如果不改变当前存在的教学问题,那么,学生只会死记硬背书上的理论算法、机械地计算数学结果,这样不但起不到培养学生独立思考,分析问题和解决问题的能力,还将严重影响教学质量。因此,纠正运筹学教学中的问题,探索新的教学模式势在必行。

3完善运筹学教学模式的策略分析

3.1 教学模式和考核方式的改变

目前,运筹学仍采用传统的课堂讲授,以教师在黑板上或多媒体上演示解题方法和步骤为主,学生课下作业练习为辅,这样的教学模式会使得教学效率低下,占用课堂时间多,教学过程中师生互动性较差,虽然引入了多媒体展示教学,也仅仅是减少了教师书写板书的时间。而且长时间观看多媒体屏幕容易引起学生注意力下降,学习效果不好。因此在教学过程中将学生的提前自学、课堂教师讲授、学生分小组讨论以及学生课堂练习相结合,才能达到较好的教学效果。

在运筹学的考核方式上,应抓住培养学生解决实际问题的能力这个落脚点,传统“期末一张卷”的考核模式不能充分反映学生的学习效果,偏离了运筹学教学的本质。目前采用“二八”的考评体系,平时成绩由出勤与课后作业组成,然而这样的考评体系是存在很多问题的,如学生即使平时不认真做作业,考前连夜突击知识点,考试时套用书上的算法和公式,期末试卷成绩及格便大功告成。这样的考核方式不能很好的突出学生实践能力、创新能力的培养,因此,要对传统的考核方式进行改革:

(1)基础知识考核。用来加强学生基础理论知识、模型算法的理解与应用,学习完每一个模块后随堂出题考核,这样可以调动学生学习的积极性,这部分考核成绩作为平时成绩计入总成绩的20%。

(2)答疑与质疑相结合。为了避免学生相互抄袭作业,采取作业答疑和质疑的方式,对学生不会的知识进行答疑并抽取出一部分作业正确的学生进行质疑,以反映学生真实的知识点掌握情况,这样可以督促学生及时消化吸收所学知识,这部分成绩计入总成绩的20%。

(3)软件学习能力考核。这部分的考核主要考核学生集体学习的能力,为了避免套用书上的公式、机械地手工计算,在教学过程中要随时考核学生对于运筹学软件的掌握与操作情况,这部分计入总成绩的20%。

(4)期末考试。期末考试采用闭卷考核方式,以此来检验学生的对于运筹学的综合运用能力,这部分占总成绩的40%。

3.2将数学建模思想引入教学中

下面我们以一个粮油的配送中心选址的问题进行分析。粮油的配送中心,顾名思义,是一个粮食的流通交易活动中心,它起到的主要作用是组织、衔接各粮食用户的,其主要的功能是几何、储存、加工、运输等,在配送中心的整个框架体系中,其上半部分是粮食的加工制造商,其下半部分从大方面来讲是销售企业,从小的方面来讲是消费者,再往深的加工,也有食品的深加工企业,起整个框架都是相辅相成的。

本数学模型除了产品的运输成本和配送中心自身的成本外,同时还要加一个配送中心的选址,进行整体建模。用数学中的启发式和作业法两种方式进行对比分析,从而得出最适合的方式,最终节省配送中心运送环节的自身成本,以此使企业获得最大的利益。在此次建模的过程中,我们更要对一些关键的要素进行假设,其中要求:①在一定的被选范围内考虑新的配送中心设置;②运输费用与运量和距离成正比;③每个需求点的需求按区域总计;④每个需求点均由该粮油配送中心统一供应;⑤配送中心容量大于总需求量;⑥各需求点的需求量己知;⑦各需求点需求的粮油要求一次运输完成,并且所有点间运输速度一样;⑧系统总费用只考虑固定的仓库建设费和运输费用。

最后我们要想得到配送运费的最低,选址中心的成本最低,都可以从此模型上得以体现。通过这些案例的学习,学生可以亲自体验使用运筹学知识的解决实际问题的过程,用其“举一返三”,加深对运筹学基本理论的理解,从而形成良性循环,进一步增强他们的应用意识和学习兴趣,反过来促进学生主动学好运筹学课程的教学内容。

3.3 合作式教学在运筹学教学中的运用

在学生学习知识的过程中应突出学生的参与,建立良好的互动,强调学生的思考能力和合作能力。运筹学的学习不仅仅是一个人埋头苦学就能有收获的,还需要集体合作的过程,只有相互交流,才能更好地体会、领悟其中的内涵。运筹学本来就是从实践中来,到实践中去的一门学科,因此,采用合作式的教学方法可以加强学生独立思考分析问题与解决问题的能力,加强学生发散思维和创新能力的培养。

为了体现运筹学的魅力和真正的价值,我们建立了一套“理论―实践―仿真―验证―再实践―应用”的教学模式,让学生通过实践增强独立分析问题的能力,同时激发学生的学习兴趣,也让学生感受到学习运筹学的现实作用。

4小结

综上所述,在运筹学课程教学中,应该注重理论与实际问题的联系。在教学过程中,不仅要重视基础知识的传授,还要重视思想方法的渗透,因而,要深入开展运筹学课程的教学改革,培养学生的运筹思维能力和实际应用能力。

【参考文献】

[1]胡运权.运筹学教程[M].3版.北京:清华大学出版社,2007.

[2]李志猛,祝江汉.启发式教学在运筹学课程中的应用与实践[J].高等教育研究学报,2008(12):58-60.

[3]宇世航,张水胜,张良勇.数学建模思想在运筹学教学中的应用[J].高师理科学刊,2009,(6):89- 91.

[4]李红梅;韩逢庆;陈丰;;运筹学课程教学改革思路[J];重庆工学院学报;2006年02期

[5]李苏北,姜英姿,张红雷;运筹学课程建设与改革实践研究[J];大学数学;2005年05期

[6]沈炜;王宁宁;;ERP沙盘模拟实验课程初探[J];中国管理信息化(综合版);2007年01期

运筹学知识点篇3

关键词: 交通运输专业 交通运筹与优化 考核方法

1.引言

随着我国高校大学生教学改革和考试改革的逐步实施,学校对各专业的课程体系及教学大纲都进行了大幅度调整。《运筹学》作为一门应用学科,主要采用系统优化的核心思想,对社会各种系统进行整体优化,力求寻找最优解,因此这门学科被广泛应用于军事、工业、商业、服务业、民政事业等各领域的最优化及统筹决策问题。本校的交通运输专业根据交通运输专业服务性的特点,将《运筹学》课程在2015年的教学大纲中改成了《交通运筹与优化》,这将运筹学与交通运输的专业联系得更紧密,更贴近交通运输行业的教学和实际需求;该课程改革给老师提出了新的要求,在今后教学方法和课程考核方面都需要随之做适当调整,本文将针对这两个方面进行探讨。

2.教学方法方面

《交通运筹与优化》是一门学科基础核心课,总共56学时(其中课程实验8学时)。由此可以看出该课程是一门实践性比较强的课程,这就要求根据专业特点设计合适的教学方法,根据以往经验从课堂教学内容和实验相结合的教学手段上着手。

2.1优化教学内容

根据专业培养目标,该课程的重点是线性规划、运输问题、网络优化部分是重点内容,也是基础内容。

一是线性规划部分:要对单纯形法和对偶问题进行重点分析,这是线性规划部分的难点和重点。对偶理论涉及的“影子价格”,属于经济运筹学的范畴,因此进行课堂教学时要结合经济学理论,使学生对对偶理论有直观的理解和认识。

二是运输问题部分:运输问题实际上是一类特殊的线性规划,很多学生的线性代数基础知识不扎实,在理解单纯形法时遇到很大困难。授课时需要对单纯形法的思想和步骤在学时上加以倾斜。

三是网络优化部分:这部分主要是图论知识,针对交通网络的特点,结合路网优化的目的主要讲解网络最短路、最大流和最小费用最大流问题。

在各部分教学中都要适当引入交通运输相关的例题和案例进行分析,做到让学生不仅知道怎么“做题”,还让学生用这个建模和计算方法解决交通运输领域的相关问题。同时开辟第二课堂,将实际案例引入课堂中,让学生自主发现问题、解决问题,而不是一味做老师列出的“应用题”。

2.2开设实验教学课堂

目前,我院引入了一套运筹学教学软件,为今后开设该课程的实验教学提供了很好的平台。实验教学学时设定为8学时,在这部分学习时间内要求学生加强对基本理论、算法的理解和应用;训练学生的数学建模能力和创新能力。在教学中,加强对软件运行结果的分析和讨论,使学生加深对运筹学算法的理解。并将课堂上学到的方法学以致用,应用于生活实践中,加深学生对课堂学习的理解。

3.课程考核方面

《交通运筹于优化》是一门理论性和实用性都很强的课程,不仅要求学生对基础知识加以消化吸收,还要求学生加以利用和创新,因此单纯的理论考试会导致学生出现“高分低能”的现象。在该课程考核方面,结合专业特点要求,我们建立了多元化的考核体系。

一是建立试题库:试题主要分为两类,一类是基础理论知识,主要考核学生对基础知识的掌握情况,这部分考题要求学生在规定时间内完成;另一类是案例分析,题型可以灵活设置,要求学生在一定课外时间内完成,可以分小组完成,每个小组的题目不一样,这样既能考核学生的合作能力,又能考验学生的学习情况。

二是实验考核:在规定时间内,要求学生在计算机上利用相关运筹学软件解决规定的题目,包括建模、求解及验算等,根据完成的实验报告综合评定。

三是教师评价:根据学生平时课堂上提问、回答、课堂练习的情况,考虑老师的评价。

四是其他方面:考虑学生的自评、考勤、论文等。

4.结语

本文根据交通运输专业学科基础核心课程《交通运筹与优化》的课程内容和特点,通过分析教学过程中可能遇到的问题,提出了相应的教学方法,从教学内容和实验教学方面分别进行了讨论;分析了当代大学生教育考核体制下的常规理论考试的考核方法对学生学习效果的影响,并提出了几种可供参考的改革考核方式。

参考文献:

[1]胡发胜,刘桂真.国家精品课程运筹学的教学改革与实践[J].中国大学教育,2006(7):9-10.

[2]石磊,蔡定教.关于运筹学课程教学改革的几点思考[J].广西教育学院学报,2010(2):108-110.

[3]胡运权.运筹学基础及运用(第六版)[M].北京:高等教育出版社,2013.

[4]张杰,郭丽杰.运筹学课程的改革与数学建模教育[J].高等数学研究,2007(1):103-105.

运筹学知识点篇4

关键词:数学分析法;交通运筹学;项目化教学;教学实践

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;邓红星(1969-),男,黑龙江哈尔滨人,东北林业大学交通学院副院长,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:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)07-0125-02

“交通运筹学”是为交通运输管理决策提供定量依据的应用科学,其特点是将交通管理中出现的实际问题归纳为抽象的数学模型,综合运用数学方法或计算机工具对模型进行求解,得到解决问题的最优方案。该课程主要研究交通运输系统运力优化、道路网络模型化、车辆的合理调配、运输企业经济分析与决策、车辆及乘客排队模型分析等。“交通运筹学”一般是交通运输、交通工程等交通运输类本科专业的重要基础课,也是“交通工程学”、“交通流理论”、“物流技术”等课程的先修课程。传统单一的讲授法往往使学生注重基础理论的重复推衍,对一些模型死记硬背,缺乏针对交通运输工程问题建模及求解能力的训练,学生学习兴趣不高。

国内高校交通运输类专业开设该课程所采用的教材大多为管理学领域的《运筹学》,只是针对不同的研究重点对教学内容进行删减。因此,管理学专业领域的“运筹学”教学改革对本课程具有一定的借鉴意义。广州大学张润红在“运筹学”授课中采用启发式的教学方法,教师精讲与案例分析相结合,培养学生的思维能力。国防科学技术大学李志猛、祝江汉研究了启发式教学在运筹学课程中的应用,提出了教学原则。山东大学胡发胜、刘桂真从课程定位、教学内容组织和实施、师资队伍建设和教材建设等方面介绍了“运筹学”精品课的教学改革过程。武汉理工大学罗荣桂、原海英探讨了“运筹学”的特点,分析“运筹学”课程教学中的不足,提出对本科生和研究生教学中的教学方法和教学内容应差异化处理。东北农业大学王吉权、王福林、夏吉庆分析“运筹学”课程在教学中存在的主要问题,指出“运筹学”的教学必须考虑各专业的需要,以培养学生能力为主线,以应用为目的,精心组织教学内容。浙江大学温日琨进行了应用创新型人才培养的“运筹学”课程内容改革和教学大纲设计,对理论教学内容、实践应用和人才培养等方面进行了改革。

上述教学方法改革对本课程教学改革具有一定的参考价值,但教学内容改革并没有体现交通运输类专业特色。为了培养具有运筹思维能力和优化意识的创新型交通运输工程人才,改革传统的教学模式,探索新的教学方法和教学手段势在必行。因此,笔者从教学内容、教学方法和实践教学等方面进行了改革和实践。

一、“交通运筹学”课程的特点

经过多年的教学研究探索发现,该课程具有以下四方面的特点:

1.强调数学基础

运筹学是一门以数学为主要工具、综合运用各种数学分析方法寻求问题最优决策方案的学科,其研究结果为决策机构提供数量化的辅助信息。

2.系统性和最优性

“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.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。

4.多学科交叉性

运筹学广泛应用现有的科学技术和方法,为人们提供最优决策服务,是多学科交叉的一门学科。从20世纪30年代末产生以来,形成了一系列强有力的分支,包括数学规划、图论与网络、排队论、存贮论、决策论、对策论、设备维修更新理论、搜索论和可靠性理论等。

上述特点决定了“交通运筹学”的教学既要注重学生对基本理论的掌握又要注重对学生工程实践能力的训练。

二、教学内容改革

教学中使用的教材内容大多偏重管理领域,其内容主要分为三部分:

分析理论:主要研究资源的最优利用、设备最佳运行等问题,章节主要分布在“线性规划、整数规划、目标规划、运输问题、网络模型、网络计划、动态规划”等;决策理论:主要研究方案或策略的最优选择问题,章节主要分布在“决策论、对策论、存储论”等;随机服务理论:主要研究随机服务系统排队和拥挤问题,探讨随机服务系统的服务效率、绩效评价和服务设施的最佳设置等问题,章节主要分布在“排队论”。

根据交通运输类专业的培养方案,教材中部分内容与其他课程教学内容重复,如“交通运输系统工程”课程包含“网络计划、决策论、对策论”等内容,“物流技术”课程包含“存储论”等内容。因此,笔者重新进行了教学内容的整合,确定本课程的内容结构。

可见,“交通运筹学”的教学内容主要分为三个模块,即线性规划、网络模型和排队理论,每个模块下有若干个子模块,模块间有机结合构成系统化的理论知识体系。在教学中以每个模块的理论为基础,进行知识建构和技能训练。

三、教学方法改革

“交通运筹学”中的基本理论相对抽象,计算方法较烦琐和枯燥,因此笔者基于CDIO理念,以工程项目为中心,采用项目化的教学方法,鼓励学生自主完成项目的构思、设计、实现和运作过程,激发学习兴趣,提高个人能力。

1.项目化教学

项目教学法是师生通过共同实施一个完整的项目而进行的教学活动。教师可在教学中调动学生学习的积极性,充分发掘学生的创造潜能,学生在做项目过程中学习理论知识,把理论与实践教学有机结合,提高学生解决实际问题的综合能力。即项目化教学是以项目为载体,以工作任务为驱动,将理论与实践有机结合,使学生在完成任务的过程中掌握知识和技能。

基于模块化的课程内容,设计“工程项目”,以项目为导向开展理论教学。各模块设计的工程如下:

(1)运输装备合理配置问题。旅客运输公司拥有三种类型的客车(豪华、中等、一般),每天向三个城市运送旅客,每辆车上的载客人数、去往三个城市的总人数、票价均已知,要求建立该问题的数学模型并求出最优车辆配置方案。

(2)路段最大交通流量问题。已知某城市路网的拓扑结构图,每条路径的最大交通流量已知,要求建立该问题的数学模型,计算从起点至终点输出的最大交通流量。

(3)高速公路收费站优化问题。某高速公路入口处设置一个收费站,已知车辆到达和收费时间的分布函数,要求计算收费站空闲的概率、车辆平均排队长度、车辆平均排队时间,并评价该收费站的运行状况。

限于篇幅,上文只是简单叙述了项目概要,学生按照项目的具体内容,带着问题进行理论知识学习,并寻求解决问题的方法。

2.分组学习

为了提高学生的沟通能力和协作能力,培养学生的合作意识和团队精神,在教学过程中把每个自然班分成4个小组,强调小组合作学习。无论课堂作业还是课后实践,均以小组为单位,小组长负责该小组的任务分解、上下沟通和任务汇报,并记录小组学习和讨论过程。实践表明,小组合作学习有助于培养学生的合作精神、团队意识和集体观念,有利于培养学生竞争意识和创新能力,同时小组成员间的互助和沟通使每个学生均获得进步。

四、实践教学改革

1.计算机求解

“交通运筹学”用于解决交通运输工程领域的问题时,往往涉及变量多、约束条件复杂、手工计算难度较大的问题,需借助于计算机才能完成求解。在教学中,增加计算机模型求解实践,使学生能够应用运筹学软件,求解多变量、多约束的最优解和最优值问题,同时鼓励学生编写算法程序。教学中运用的求解软件为WINQSB,每学期安排3~4次课(6~8学时)。

2.建模竞赛

为了提高学生的学习兴趣,激发学生的创造力,由课程组教师设计题目,组织交通运筹学建模竞赛。竞赛也以小组为单位,每个小组设计难易程度相当的不同题目,要求其在有限的时间内完成问题的建模和求解。

3.实习改革

为了提高学生的工程素质,在提高课堂教学质量的基础上,拓展实习基地,如增加了旅客运输公司和物流园区实习,在实习中渗透“交通运筹学”的优化思想,强调理论在实践中的具体运用,在工程教育模式中实现理论知识的深入理解和拓展。

五、教学效果评价

1.课堂教学效果

相比于传统的讲授法,“工程项目”的引入使学生学习更有针对性和目的性,课堂教学不再枯燥,学生主动提出问题并主动查阅参考文献。有些同学和小组更为认真,主动提出新的算法并编写求解程序。

2.学生合作意识

通过小组合作学习,学生把自己认为是小组中的一员,通过会议、聊天、邮件和其他方式的交流,沟通能力和合作意识得到加强。在竞赛中,小组中每个成员发挥自身优势,共同为本小组的荣誉而学习,提高了竞争意识和团队精神。

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]李志猛,祝江汉,邱涤珊,等.启发式教学在运筹学课程中的应用与实践[J].高等教育研究学报,2008,31(4):59-61.

[3]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.

[4]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.

运筹学知识点篇5

关键词:交通运输专业;运筹学;教学改革;工程教育模式

作者简介:李昕光(1978-),女,黑龙江哈尔滨人,东北林业大学交通学院,讲师;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“基于CDIO理念的交通运筹学教学改革研究”(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:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)25-0133-02

一、交通运输专业“运筹学”课程特点

随着经济改革开放的深入,作为一门优化决策的学科,“运筹学”受到了前所未有的重视,“运筹学”课程也成为交通运输、应用数学、机械制造、系统科学、信息工程等专业的基础课程之一。根据专业特点,很多学校进行了“运筹学”教学改革方法研究,取得了较理想的教学效果。[1-4]

按照培养目标要求,交通运输专业培养具备运筹学、管理学、交通运输组织学等方面知识,能在国家及省、市的交通运输管理部门、交通运输企事业单位等从事交通运输组织、指挥、决策,交通运输企业生产与经营管理的高级技术人才。因此,大多学校专业培养方案中均把“运筹学”作为一门必修课程,是“交通运输工程学”、“交通运输系统工程”等专业课的先修课程。

“运筹学”是为交通运输管理决策提供定量依据的应用科学,其特点是将交通管理中出现的实际问题归纳为抽象的数学模型,综合运用数学方法或计算机工具对模型进行求解,得到解决问题的最优方案。“运筹学”的课程特点决定了其教学既要注重学生基本理论的掌握,又要注重学生的工程实践应用。

以往“运筹学”课程偏重运筹学基本理论和数学模型讲解,学生的工程实践能力和创新能力锻炼较少,并不适合新时期大工程人才培养要求。因此,为了培养具有运筹思维能力和优化意识的创新型交通运输工程人才,改革传统的教学模式,探索新的教学方法和教学手段势在必行。

二、CDIO工程教育模式

CDIO (Conceive、Design、Implement和Operate)工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。培养大纲将工程类学生的能力分为工程基础知识、个人能力、团队协作能力和工程系统能力四个层面,要求采用综合的培养模式,使学生达到以上目标,其核心是实现“项目化”教学。

针对CDIO模式,美国的麻省理工学院、瑞典的查尔姆斯技术学院以及皇家技术学院等院校进行了广泛的实验研究。研究结果显示,CDIO工程教育模式在提高学生的实践能力、团队合作意识以及创新能力等方面效果显著,并且在美国和欧洲普遍适用。[5,6]国内的汕头大学李庚英等基于CDIO教育模式对“土木工程材料”课程重新制定了教学大纲,改革了教学手段,取得了很好的教学效果。[7]大庆石油学院的杨丽波等针对教育技术学专业人才培养存在的问题,基于CDIO理念从专业申办、实践能力培养、课程规划以及教师能力培养等方面进行了设计,以期适应新时期的人才需求。[8]

CDIO教学模式让学生以主动的、实践的方式学习工程知识,综合考虑了学科知识与科学基础、个人职业技能与人际技能之间的工程关系,强调学生的实践能力、学习能力以及系统掌控能力的培养。因此,针对交通运输专业“运筹学”的教学现状,以CDIO人才培养理念开展教学改革与实践,具有一定的针对性和可行性,适应工程类人才培养目标需求,对于提高学生的工程实践能力和创新意识,具有重要的现实意义。

三、CDIO模式在“运筹学”教学中的应用

1.改进教学方法和教学内容

在以往的“交通运筹学”课堂教学中,比较着重讲授各个章节的基本概念、基本原理以及基本解题方法,在运筹学的模型建立和算法分析方面讲授偏少,这样不利于激发学生的学习兴趣,也没有有效地培养学生运用运筹学的思想和方法去分析和解决交通运输管理工作中存在的大量的最优化问题的能力。因此基于CDIO教育理念,将教学内容和理论体系模块化,以“工程项目”为导向,强调学生的自主学习,进行知识建构和技能训练,完成项目的构思(C)、设计(D)、实现(I)和运作(O)过程。即将“运筹学”知识体系分为线性规划、运输规划、网络规划、动态规划和排队优化五个模块,结合交通运输实例,设计每个模块的工程项目。再把学生分为若干学习小组,采取小组讨论、问题建模等多种方式进行教学实践,并注意在教学内容上使运筹学与有关专业课进行有效衔接,将运筹学与交通运输相关的各个案例紧密结合,强调教学中应突出学生的创新意识和团队协作能力的培养。同时在教学内容上,增加使用软件来进行建模求解的内容,并增加一部分学生上机操作的课时,提高学生的学习兴趣和解决复杂问题的能力。

2.教学手段

目前“交通运筹学”教学还在采用传统的讲授法,以教师在黑板上演示解题方法和步骤为主,学生在下面练习为辅的教学方法,教学过程中师生互动性较差,即使引入了多媒体教学,也仅仅是将所有教学内容都通过多媒体实现。由于运筹学的具体求解过程比较复杂,而多媒体屏幕所含的信息量较大,学生不容易看清每一个解题步骤,而且长时间观看多媒体屏幕容易引起学生注意力下降,学习效果也不尽如人意。因此在教学过程中将多媒体演示、黑板演示、学生分小组讨论以及学生课堂练习相结合,才能达到较好的教学效果。

例如在每一章开始讲授前,先应用多媒体技术给学生演示一个交通运输管理方面相关的例题来吸引学生注意,激发学生的学习兴趣,给学生一个如何建模、如何求解的思考过程,并可以在这个时候引入学生小组讨论,再通过黑板来讲授具体的建模、求解过程,最后给学生布置课堂练习题,巩固所学知识。

3.考核方式和评价方法

目前采取平时成绩20分,期末闭卷考试80分的考核体系。平时成绩由考勤和平时作业组成。这样的考核系统存在学生抄袭作业的情况,很多学生平时作业不认真做,在期末考试前突击复习,而运筹学知识是需要一个思维的锻炼过程,短期的突击复习,达不到应有的效果,考试成绩肯定不理想。同时这种考核方法也不利于提高学生的学习积极性,因此考核方式可以改为多元化考核方式:

(1)平时课堂表现。每个学习小组都可以找一些跟交通运输相关的建模案例,每堂课根据授课内容由学生讨论完成,作为平时课堂表现(占20分),计入总成绩,有利于调动学生学习的积极性。

(2)阶段式考核。在整个教学过程中,将原来的平时作业形式改为进行依据各个章节的教学内容进行4次阶段式闭卷考核,(每次10分,总计40分,时间为1小时)。这样有利于督促学生及时消化理解所学知识,避免学生课后互相抄作业。

(3)期末考试。学期末采用闭卷的方式,学生综合运用所学知识进行考试(占40分)。

四、结语

运筹学中的基本理论相对抽象,计算方法较繁琐和枯燥,基于CDIO理念,以工程项目为中心,展开理论讲解,鼓励学生自主完成项目的构思、设计、实现和运作过程,激发学习兴趣,提高个人能力,研究成果将丰富CDIO理念的教学实践,并为其他课程的教学改革提供借鉴。

采取多种课外实践教学模式,培养学生的团队意识和创新精神;增加计算机求解运筹学模型实践,使学生了解运筹学软件,并鼓励学生根据运筹学理论编写计算程序,培养创新意识,将对其他专业和院校的“运筹学”教学手段改革提供一定的思路。

参考文献:

[1]李志猛,祝江汉,邱涤珊,等.启发式教学在运筹学课程中的应用与实践[J].高等教育研究学报,2008,31(4):59-61.

[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.

[5]Malmqvist J,Edstrom K,Gunnarsson S.The Application of CDIO Standards in the Evaluation of Swedish Engineering Degree Programmes[J].World Transaction on Engineering and Technology Education,2006,5(2):361-364.

[6]王硕旺,洪成文.CDIO:美国麻省理工学院工程教育的经典模式——基于对CDIO课程大纲的解读[J].理工高教研究,2009,28(4):116-119.

[7]李庚英,赵晓华,熊光晶.“土木工程材料”CDIO模式的设计与实现[J].高等工程教育研究,2009,(5):41-43.

运筹学知识点篇6

一、财务管理基础知识实践教学

1.1财务管理概述。学生通过会计学原理的学习,对财务知识有了一定的了解。财务管理是站在企业管理一个更高的角度来审视资金的运作。在能力目标方面学生能对财务活动与财务关系有比较清晰的理解,并对财务管理所面临的各种环境和财务管理的目标有清楚的认识。知识目标培养方面,财务管理的五个工作环节:财务预测、财务决策、财务预算、财务控制、财务分析,学生应该熟练掌握。

1.2理解资金时间价值的含义。资金时间价值的概念,对于一般人来讲,是一个比较新鲜的名词。在教学能力目标培养方面,学生能够对资金时间价值进行各种运算。知识目标培养方面,能够进行单利的计算、复利的计算、年金的计算和贴现率的计算。教学训练步骤是:①演示:单利的现值和终值计算;②演示:复利的现值和终值计算;③演示:各种年金的计算:普通年金、预付年金、递延年金、永续年金,重点是普通年金的计算;④演示:贴现率的计算。可展示的结果是居民买房的计算。

二、筹资管理实践教学

2.1财务预算。在能力目标培养方面,学生能够认识财务预算是企业财务管理中最重要的环节,同时学生要能够掌握财务预算的基本理论知识。在知识目标培养方面,学生能够掌握固定预算和弹性预算、增量预算和零基预算、定期预算和滚动预算的编制方法,熟练掌握现金预算和预算财务报表的基本编制程序。教学训练步骤是:①分析:各种财务预算的方法;②分析:现金预算和财务报表的编制。

2.2企业筹资方式分析。在学生能力目标方面,能对企业筹资的相关理论和各种筹资的方式有详细理解,并且对企业的筹资渠道有深刻认识。在知识目标培养方面,学生能够详细了解各种权益资金的筹集和负债资金的筹集。教学训练步骤是:①分析:各种权益资金的筹集;②分析:各种负债资金的筹集;③比较:各种权益资金和负债资金筹集的优缺点。可展示的结果是大企业筹资与学生自己创业筹资的不同。

2.3资本成本及资本结构。在能力目标方面,学生能够阐述资本成本的概念,熟悉资本结构的含义以及如何确定最佳资本结构。在知识目标方面,学生能够计算个别资本成本、加权资本成本,了解经营杠杠、财务杠杠和总杠杠的含义和计算与分析。教学训练步骤是:①分析:个别资本成本、加权资本成本的计算;②讨论:经营杠杠、财务杠杠和总杠杠对企业经营的影响;③讨论:资本结构对企业筹资成本的影响。可展示的结果是大企业的资本结构与学生自己创业的资本结构的不同。

三、投资管理实践教学

3.1项目投资管理。在能力目标方面,学生能了解投资的概念和种类,熟悉投资项目现金流量的基本内容,掌握投资回收期、平均报酬率的计算和运用。在知识目标方面,学生能够重点掌握净现值、现值指数、内含报酬率的计算和运用,了解投资决策指标的基本运用。教学训练步骤是:①认识:投资的含义和种类;②分析:现金流量分析;③计算:项目投资决策评价指标的计算。可展示的结果是学生创业的投资可行性分析。

3.2营运资金管理。在能力目标方面,学生能了解营运资金的含义,认识流动资产的类型以及在企业经营活动中的重要地位,懂得各种营营运资金的基本内容。在知识目标方面,掌握各种营运资金的作用、成本与风险,重点掌握企业信用政策的制定。教学训练步骤是:①现金管理;②应收账款管理;③存货管理。选取一家上市公司进行分析,可展示的结果是能对某一上市公司进行经营决策的基本分析。

3.3证券投资管理。在能力目标方面,学生能认识股票、债券、基金的概念和种类,了解证劵投资的基本理论和方法。在知识目标方面,学生能够掌握股票投资、债券投资及基金投资的价格确定和收益计算,教学训练步骤是:①认识:股票、债券、基金;②计算:股票、债券、基金投资的收益计算;③分析:股票、债券、基金投资收益评价。可展示的结果是不同的证券产品适合不同企业的投资。

四、收入与利润分配管理实践教学

4.1收入管理。在能力目标方面,学生能够认识主营业务收入对于企业经营的重要性。在知识目标方面,学生能够掌握销售预测分析和销售定价管理的基本内容。教学训练步骤是:①全班同学分组进行讨论:主营业务收入的重要性;②各小组讨论各种销售预测方法;③各小组讨论销售定价管理的影响因素及定价方法和策略。可展示的结果是学生今后自己创业应注意的问题。

4.2利润分配管理。在能力目标方面,学生能够掌握几种比较常见的利润分配政策以及利润分配原则,现金股利和股票股利的基本内容。在知识目标方面,学生应了解我国企业利润分配的一般步骤以及影响利润分配的一些因素,了解股利分配支付的程序。教学训练步骤是:①利润分配的基本原则和内容②利润分配的股利理论和股利政策;③股利形式和股利分配程序。可展示的结果是各种股利分配的优缺点。

五、财务分析与评价实践教学

5.1企业财务分析。在能力目标方面,学生能够掌握财务分析的基本概念和内容以及分析意义;熟悉财务分析的基本方法;对比较分析法、比率分析法、因素分析法的计算应该熟练掌握,而且对财务分析的局限性有比较清晰的认识;对上市公司的特殊财务指标的分析的计算应熟练掌握;理解杜邦分析法和沃尔评分法的含义和计算。教学训练步骤是:①财务分析的含义和内容;②财务分析的基本方法;③讨论对比比较分析法、比率分析法、因素分析法的优缺点;④每股收益、每股股利、市盈率、每股净资产的计算;⑤杜邦分析法和沃尔评分法的计算。选取一家上市公司进行分析,可展示的结果是能对某一上市公司进行财务的基本分析。

5.2企业综合绩效评价。在能力目标方面,学生能够对某一个企业的经营状况进行全面的分析,能够熟练掌握企业的偿债能力分析、营运能力分析、盈利能力分析、发展能力分析,能够熟练计算以及运用这些指标判断企业的经营状况。教学训练步骤是:①偿债能力分析指标的计算;②营运能力分析指标的计算;③盈利能力分析指标的计算;④发展能力分析指标的计算。选取一家上市公司进行分析,可展示的结果是能对某一上市公司进行这四个方面的基本分析。

运筹学知识点篇7

近年来,随着运筹学课程在管理类专业特别是工业工程专业的广泛开展,越来越多的教师开始研究适应于本专业的运筹学课程的建设和改革问题。例如,浙江理工大学提出了运筹学课程群的概念,以运筹学课程为中心优化了相关一系列课程的课程结构和教学内容,并对案例教学、模型讨论教学和算法推理教学等运筹学课程群的教学手段与方法改革等进行了积极有益的探索。文献中提出了运筹学教学中存在的不能适应市场需求、实践课比重不足等问题,并进行了实践导向的运筹学课程教学体系再设计。文献进行了“管理运筹学”课程案例教学的探讨,提出了针对不同背景的学生进行有效的案例分析,增强该课程的实践导向性。文献针对工业工程专业的物流方向课程进行了情景教学平台的设计。综上所述,运筹学课程目前存在的问题包括:

(1)教材(教学内容)与课时的冲突:运筹学相关教材内容多,学时少是多数老师在进行运筹学课程改革时发现的问题。如何在有限的学时内满足学生学习运筹学课程的需求,合理设置课程内容和选择或编制教材是关键。

(2)理论和实践的脱节问题:应用型工业工程人才培养模式强调将实践融入到整个专业教学过程中,运筹学是数学背景较强的课程,涉及到很多繁琐、抽象的理论推导,如果这部分内容讲得太细,就会忽略运筹学多学科的横向交叉联系和运用运筹学解决实际问题的能力,导致理论和实践相脱节的问题。

(3)相关课程之前的联系不够紧密:近机类工业工程专业设立在机械工程系,以机械工程技术为背景增加管理知识,强调制造工程相关技术和理论在制造业领域内的应用。运筹学课程作为一门专业基础课,在整个课程体系中应具有承前(机械类背景知识)和启后(专业知识的综合运用)的作用,而目前,这种作用尚不明显。针对上述问题,本文对学习情境体系架构、案例应用模式等方面进行研究,探索提高学生实践能力的课程内容设置和教学方法的改革措施。

二实践导向型运筹学课程体系架构设计

1近机类工业工程专业运筹学课程需求

从专业背景方面看,近机类工业工程专业通过大量的机械平台专业基础课如:画法几何与机械制图、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、互换性与测量技术、金属工艺学、电工电子技术等,使学生掌握扎实的机械设计制造基础知识。在此基础上,设置管理类课程如:基础工业工程、人因工程、管理信息系统、生产计划与控制、质量管理与控制、工程经济学、财务管理、物流设施规划、物流设备自动化、物流管理等,使学生具备制造系统的设计与优化、工程技术经济分析与生产组织管理等基本能力。从就业需求方面看,对近机类工业工程专业培养出来的毕业生的需求大多来自机械制造企业。有了这样的区别,就使得近机类工业工程专业的运筹学与其他管理类专业的相关课程从教学目标、教学内容、教学方法等方面都应有很大的不同。

2实践导向型工业工程专业情境化

运筹学课程体系架构实践导向模式的教学理论认为,知识是学习者主动构建的,教学应以学习者为中心,但由于每个学习者之间存在着很大的差别,因此它主张情境化教学并强调知识的表征与多样化的情境相关联,以及根据不同情境来组织课程等。目前,国内外很多高校院校工业工程专业都在积极应用实践导向模式,例如浙江工业大学提出了基于制造业的工业工程专业教学体系,西安电子科技大学针对学生了解现代制造企业生产、物流等设施的布局的需求构建了工业工程专业情景教学平台。吉林大学提出了职业生涯规划导向型人才培养模式。这些研究和实践在教学体系和实践环节方面取得了一些成果。在工业工程专业运筹学教学改革方面,现有研究和实践主要集中在减少数学推导、增加案例分析、正确引导学生主动学习等方面,缺少针对近机类工业工程专业的特殊专业背景和就业需求的运筹学的实践导向教学模式的研究,特别是解决运筹学作为一门专业平台必修课与后续专业课和实践环节的衔接方面的尝试还未见报道。而实践导向教学模式不仅需要课程体系中的各种实践环节的支持,更重要的是像运筹学这样的专业教育平台课对实践环节的支持。为了满足近机类工业工程专业学生对运筹学课程的学习需求,本文在分析近机类工业工程专业学生基础课程结构及其对运筹学课程的支持内容,以及后续应用课程(实践环节)对运筹学课程的需求的基础上,应用实践导向理论,提出实践导向型的工业工程专业情境化运筹学课程体系架构。该体系结构采用“引例-模型-算法-应用”一体化教学模式进行教学内容的阐述,其中:引例过程:充分利用基础课程及其对运筹学课程的支持,如高等数学中的函数与极限、导数与微分及其应用、定积分及其应用、向量代数、多元函数、微分方程等知识;概率与数理统计中的基本概念、随机变量及其分布、随机变量的数字特征、抽样分布、参数估计、假设检验、方差分析、回归分析等知识;线性代数中的行列式、矩阵运算、矩阵初等变换与线性方程组、向量组的线性相关性、相似矩阵及二次型、线性空间与线性变换等知识;以及学生在金工实习、理论力学、材料力学等机械类基础课程中接触过的工程示例,将这些基础课程中涉及的知识和问题以引例的形式加入到课程教学中去。通过例举学生在基础课程中学习过的背景知识,引导学生加强对已经学过的相关基础数学知识及其应用问题的温习,尽量提高续前课程的利用率,避免重新学习老知识,减少学生学习的心理负担。

模型和算法过程:由引例归纳、引出问题的数学/逻辑等抽象描述,将学生易于理解的工程实际问题归结为运筹学和系统工程典型问题,提出该问题的建模相关的理论、方法和过程,建立系统模型。通过用基础知识求解和运筹学算法在求解范围和能力等方面的对比,增强学生对学习运筹学算法的兴趣。在教学内容的优选与设计的过程中,根据各主要运筹学分支和系统工程理论体系中与基础知识的结合程度,以及对应用课程(实践环节)的支撑程度进行课程内容的重构和设计,形成以系统思维、系统建模与仿真、系统分析与规划、系统预测、系统评价决策和系统优化几大主题为中心的相关理论、方法等组成的全新运筹学课程知识体系结构。其中系统思维重点进行霍尔三维结构、定量化方法、以重构为重点的分析-重构法等方面的训练;系统建模与仿真主要内容包括数学模型、逻辑模型、模拟模型、系统动力学模拟技术及随机模拟技术;系统分析与规划内容包括线性规划、非线性规划、动态规划、网络计划技术及随机服务系统分析等;系统预测包括定性预测方法、线性回归预测、时间序列预测及判别分析预测等;系统评价决策包括九级评分法、系统综合评价法、层次分析法、风险决策及不确定性决策;系统优化包括线性系统最优化方法、非线性系统最优化方法、随机服务系统费用优化及网络最优化方法等。应用过程:充分考虑应用课程及其对运筹学课程的需求,从相关的制造过程、管理过程等实际问题的层面出发,以案例应用的形式引导学生以实践为导向进行相关模型和算法的推广练习。相关需求包括后续课程中:生产计划与控制中的需求预测、生产计划编制等,设施规划与物流分析中的设施选址问题、选址评价等,工程经济学中的多方案经济评价、风险分析、设备更新分析等;以及实践环节中:机械设计课程设计中的优化设计、工业工程实习中的工作分析与评价等。

三结论

本文所提出的课程体系结构的重点是针对近机类工业工程专业的需要,充分利用学生已有的数学基础知识,结合后续课程中的应用案例,有目的地选择与二者相关性较大的理论和方法,建立实践导向的工业工程专业运筹学课程理论与方法体系,避免学生在学习过程中,感觉学而无用或学而不会用,提高学生的学习主观能动性,提高学生对运筹学相关知识的学习兴趣和对专业知识的关注度和辨识度,帮助学生后续专业方向、毕业设计、专业科学研究和就业等选择过程中做出正确的决策。

运筹学知识点篇8

论文[关键词]运筹学;管理科学;数学模型;实践教学

1引言

产生战争时期的运筹学如今在经济、生产、管理等领域的应用日益广泛.经过近几十年的发展,运筹学的分支几乎扩展到生产实践、管理科学的各个领域,是现代管理科学的基础理论和重要方法及工具.它是抽象的数学理论和实践相结合的“桥梁”,它既为从事应用领域研究的人们提供了完整的数学方法,又为从事数学理论研究的人们展现了广阔的应用前景.

运筹学是数学的一个重要分支,其核心是研究优化的理论和方法,是数学与应用数学专业必修课;同时运筹学又以定量分析的方法研究管理、生产实践等领域的问题,将系统思想、工程思想和管理思想相结合,应用数学的方法,通过建立数学模型、求解数学模型解决实际应用问题,为决策者提供定量化的分析结果,辅助决策.运筹学是现代管理科学的理论基础之一,因此也是经济、管理等专业的主干课程.在运筹学教学中,应该根据管理类专业和应用数学专业的不同专业特点、学生知识基础等情况区别对待,切实达到应有的教学目的和效果.

2培养目标及教学目的比较

1.专业培养目标的比较.

一般地,管理专业要培养掌握坚实的专业基本理论和系统的专业知识,具有从事专业领域决策、管理和研究工作能力的人才.学生毕业后主要在企业、政府管理、经济研究等部门工作.

应用数学专业要培养学生具备扎实的数学基础和一定的理论研究能力;在强调基础知识的前提下,强调理论与实践相结合,培养学生分析问题、运用数学方法解决实际问题的能力;熟练的计算机应用能力.充分体现“宽口径,厚基础,多选择”的培养理念,适应社会需求多样化和学生兴趣与发展方向个性化的要求.学生毕业后应能在科研、经济等部门从事研究或在生产经营及管理部门从事实际应用、开发研究和管理工作.

2.运筹学教学目的的比较.

虽然很多专业都需要学习运筹学,但各专业的培养目标不同决定运筹学教学的目的必然不同.

运筹学作为现代管理科学的基础理论之一,是现代管理科学不可缺少的方法、手段和工具.管理专业的学生通过运筹学知识的学习和训练,目的是开发和启迪学生的独立思考能力和创造能力,培养其运用系统的思想、定量分析的方法解决生产、管理等实际应用方面的问题,学生运用数学的工具和逻辑判断方法,来研究系统中人、财、物的组织管理、筹划调度等问题,使其发挥最大的经济效益.通过运筹学的学习可以提高管理者的素质,提高管理的质量.

这些学生毕业后多数是从事生产实践等方面的管理工作,而非优化理论的研究工作,因而从其任职的需要来说,运筹学学习的重点应放在应用性方面.

运筹学是数学的一个重要分支,经过半个多世纪的发展,已经形成了比较完备的学科知识体系.对应用数学专业,通过运筹学课程的教学,目的是让学生掌握这门学科有关的基本理论,打好扎实的理论基础;另一方面,运筹学毕竟是一门应用性学科,学生还应学会用数学模型的方法解决实际应用中的优化问题,这也是运筹学的精髓所在.

3运筹学教学内容与重点的分析

1.管理专业运筹学课程应侧重应用.

根据以上分析,加之一般管理类学生数学基础较弱,对于基础理论部分感到晦涩难懂,兴趣不大.因此,这类专业的运筹学教学应以应用为主,重点介绍各种类型的运筹模型和求解模型的计算软件,要求学生掌握数学模型的建立、优化思想、求解(计算机求解)及对解的经济分析和评价.数学模型方法是定量化、科学化决策的重要工具.

运筹学的各个分支都是在研究不同领域的实际应用中逐步发展起来的,因此运筹学的方法几乎涵盖各个领域的管理决策问题,例如制定生产计划、规划交通网络、设计产品参数、控制工艺过程、预报经济增长、确定投资方案等都可以用适当的数学模型表示并加以解决.因此应让学生充分了解模型的类型、不同模型的特点与应用,以便今后将运筹学方法运用到实际中去解决问题,可以使得管理更加科学、有效.这部分内容是学生今后进一步学习专业课以及从事经济管理工作要用到的基础知识,所以要求学生要深刻理解、准确把握,并侧重理论联系实际的应用.

管理专业运筹学课时一般都不多,因此可以选择线性规划、对偶理论、运输问题、整数规划及动态规划等基本内容进行讲授.还有一些难度较大的内容(如排队论、存储论等),根据课时情况可作简单介绍,通过典型案例,让学生了解其实际应用.当在实际中确实碰到这类问题时可通过具有不同知识结构的人员通过团队合作的方式加以解决.

2.数学专业运筹学课程应理论、应用并重.

虽然运筹学是一门应用性较强的学科,但它有相应的理论基础,而且这是一门比较年轻的学科,其理论还在不断地发展完善之中.理论来自实践,还要回到实践中去,实际应用要在相应的理论指导下进行,因此运筹学的理论也很重要.

数学专业的学生与管理专业的学生相比,他们的数学基础较好,逻辑思维的能力较强,因此理科的学生应该掌握这门课程的有关理论知识,可以为今后从事理论研究打下基础.

另一方面,理科的学生通常存在重理论、轻应用的现象,而将理论应用于实践,转化成实际的生产力或经济效益才是理论研究的目的,否则只能是纸上谈兵.事实上,通过实践中的应用,还可以发现新的问题,在解决新问题的过程中又可以丰富理论、发展理论.因此学生除了学习有关的理论外,还应该注重联系实际的应用,避免眼高手低.在当前严峻的就业形势下,应用型人才是非常受欢迎的.应用数学专业在课时较充足的情况下,学生的数学基础较好,除了前面提到的管理专业所讲授的基本内容外,还可以讲授难度稍大的排队论、存储论等内容.

3.计算机应用能力的培养.

计算机技术的发展日新月异,计算机的使用也已渗透到社会生产、生活的各个方面,实践中的很多问题都要借助于计算机来解决,计算机在求解数学模型方面也有着强大的功能,是不可或缺的角色.因此在求解运筹学模型方面,除了掌握不同模型的求解思想和方法,还要结合实验教学,介绍求解运筹学模型的数学软件,如lindo,lingo,mathematica等.给学生提供上机实践,使学生学会使用有关的数学软件求解数学模型.

实践教学在以往的运筹学教学中常常是薄弱环节,但在当前的就业形势、计算机技术的发展水平等形式下,通过实践教学,培养学生解决实际问题的意识和能力是非常重要的一方面.实践教学中,通过分小组让学生解决一些实际应用当中的问题,不但可以提高学生学习运筹学的兴趣,让他们感觉到能够学以致用;另外还可以培养合作研究的团队精神,这也是他们将来在工作中不可缺少的一种素质要求.当然,管理专业的学生多偏文科,因此软件编程能力相对弱一些,而应用数学专业的理科学生在这方面要强一些,因此可以根据学生的实际情况,选择难度适当的应用性问题让学生解决.而无论文科还是理科的学生,要想真正学会一门编程语言,都不仅仅是通过课堂所学就足够的,但实践教学可以起到抛砖引玉的作用.

4小结

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