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运筹学论文实用13篇

运筹学论文
运筹学论文篇1

随着科学技术的不断发展,在授课的方式上除了单纯的板书教学,采用多媒体进行教学也日趋成为常态.通过文字、图片、视频和声音等不同的方式来展现运筹学的内涵,可以很大程度上增强学生的数学应用水平.不再受版面限制的高效率的电子板书,课程信息量更大,而且教师可以根据授课需要,随时将需要的内容呈现在学生面前,使得学生更好地理清问题脉络.强大的图形和动画功能也是多媒体教学中的一个着重点.如讲授运筹学中图解法时,利用动画演示搜寻最优点的整个过程,学生会感到更清晰生动.多媒体教学中运用各种数学软件,如Mathematics,Matlab,Lindo等,进行数值模拟和验证结果,这样可以加深学生对模型和算法的理解,提高教学质量,同时提高学生的运筹学应用意识和能力.在教学中,要精心挑选简单、直观和生活化的案例,除了图片和动画外,必要时还可利用超文本技术链接视频和计算机互联网络等,以充分发挥多媒体教学手段的优势.通过让学生分析一些有专业背景的、综合性和针对性较强的案例,达到增强学生应用意识,掌握应用方法的目的.如在讲授曲线拟合这种抽象的近似方法时,可以将原子弹爆炸产生的蘑菇云对应的曲线作为研究对象,除了演示曲线拟合的近似动画,还可以链接一段原子弹爆炸的视频以达到更好的教学效果.学生从动画和影像演示中,轻松地理解和掌握既抽象又枯燥的概念,达到事半功倍的效果.为他们今后的学习和工作奠定必要的理论和实践基础,提高学生运用数学知识解决复杂问题的能力.

3提高教师自身素质,加强教师队伍建设

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.想提高案例教学的效果,最迫切的是提高教师的综合素质.教师应对案例教学法与传统教学法的关系有正确的认识,真正实现师生地位的角色转换,使案例教学的效果得到最大程度的发挥.此外,教师应该而且必须精通运筹学以及相关课程的基本内容,了解与运筹学有关的社会热点和前沿问题,这样才能够挖掘生动的教学案例,不断丰富自己的教学经验和社会实践经验,灵活地处理学生在案例分析和讨论中出现的各种问题,创新案例教学的方法.只有建设一流的运筹学教师团队,才能保证运筹学案例教学的可持续发展,满足教育和教学的需要.

运筹学论文篇2

二、物流与运筹学的关系

1.运筹学研究的内容

运筹学做为边缘学科,应用性很强。运筹学主要研究对象是管理问题。运筹学属于管理科学的一部分,至今已形成了较完整的科学体系,成为具有许多分支、方法和应用广泛的一门学科,并在社会经济各个方面都有着广泛的应用。

2.运筹学的特点

运筹学将实际系统的复杂问题尽量做到定量化,实现决策的科学化。在发展过程中,吸收了很多其他学科的成果,不断丰富了自己的内容,形成了较完善的边缘学科体系,与很多学科的关系变得越来越紧密,运筹学是一门边缘学科,正在加快扩展自己的应用领域。运筹学的发展促进了很多相关学科的发展,并且逐渐扩展到社会各个领域。

3.运筹学的数学模型

运筹学所研究的模型,一般是将一个系统或过抽象、简化后,把某些特征及数量指标的相互关系表达出来。它试图精确地和定量地表示系统的各种数量关系。常用的运筹学数学模型有线性规划模型、随机规划模型、网络分析模型。

4.运筹学的工作程序

运筹学用于编制长远规划,确定系统目标和系统政策,辅助各层次的管理。运筹学系统已进一步发展到了用于决策的需要,广泛地运用模型,并把管理学、运筹学和计算机技术结合起来。

三、优化方法在物流领域中的具体应用

任何一个系统的目标确定和目标实现过程都不是唯一的,存在着如何在诸多方案中选择最优方案的问题。随着系统科学的进步,优化方法的综合运用得到了广泛的发展。

1.车辆路线问题及模型

车辆路线选择是将定量化的系统思想应用于组织管理的工程实践,寻求实践效果的优化。车辆路线问题要注意关联性、最优性。车辆路线选择优化的基本思路是运用运筹学模型,采取定量化方法揭示系统内各子系统、各因素之间的关系,然后运用科学方法协调系统之间、系统内各子系统之间的矛盾,从而求得车辆路线问题最优规划、最优设计、最优管理,提供给决策部门参考,为决策提供科学依据。

2.装货问题及动态规划

运筹学模型建立在充分考虑国内物流业的发展情况,物流配送对运输工具选择上进行优化,缩短配送环节,尤其是同类运输工具的环节,对促进车辆调度优化有很大的作用,实现物品运输的合理化。不同的运输工具有不同的优势领域,因此对运输工具进行优化选择,按运输工具特点进行装卸运输作业,尽量减少装卸的次数、增大装卸量,按照运筹学模型合理调整每次的装卸量和运输工具的容量,最大程度地发挥所用运输工具的功能,是装货问题优化的重要环节。

3.设施连续点选址模型

设施选址问题是运筹学的问题,设施选址问题最常用的运筹学模型是韦氏模型,此模型具有全局性。此模型在实际运用中,可以看出其有效性。通过在选址过程中选取上一次的最优点作为下一次的初始点,简化模型的实用性。

4.流通加工工作业排序模型

流通加工作业排序是指在一定期间内分配给各个加工单位的生产任务,根据加工工艺和负荷的可能性,确定各加工单位流通加工作业开始时间、作业结束时间,并进行作业顺序排序,该过程又称为生产作业排序。同样的流通加工任务,采用不同的生产作业排序方法,所得到的生产效率、经济效益是不同的,运用运筹学中的模型分析各项加工任务,合理安排各项加工任务的工艺顺序,使生产周期最短,生产效率最快,生产效益最高。

5.库存优化模型

库存控制的方法较多,随着运筹学方法广泛应用,还会有较大的发展。库存控制是在已确定了库存商品储存定额的前提下,对实际在库储存的商品进行控制和管理。它主要从企业的进货数量、进货时间、在库商品控制管理等几个方面进行。由于商业企业所经营的各类商品在货源、销售季节、社会需求量等方面都有较大的差别,因此运用运筹学中的模型,把不同特征的商品的库存控制在合理的范围内,尽量为生产和销售服务。

四、优化技术在物流管理系统中的运用效果

根据物流的运作模式和管理方式,运筹学模型在管理物流业的应用已相当成熟。北疆水泥有限公司进厂和出厂石料和水泥都通过靠近厂大门的地磅过磅。利用现有的管理资源,合理设计出保证地磅快速过磅,减少车辆排队等候,加快货物流动的相关业务流程至关重要,该厂利用运筹学原理,采用运筹学的模型,重新设计适合本厂实际情况的物流管理信息系统,对该厂的石料采购、水泥销售、货物称重等进行高效合理的管理,最终满足该厂生产经营增长和科学管理的需要。在利用业务系统情况下,运用运筹学,建立了完善的系统集成模型,准确描述了系统中各模块的关系,开发了北疆水泥物流系统,满足生产增长的要求,提高客户满意度。

沃尔玛连锁超市运用运筹学模型,构建连锁业内部的信息管理系统,预先制定货物的运送和配给方案、开设电子订货业务等,完善企业内部决策支持系统、自动补货系统、运输信息管理系统等,提高标准化程度。通过运筹学模型的实际应用,沃尔玛超市改善配送措施,变原来的单一配送为共同配送和混合配送,这样既节约了成本也提高了货物的配送效率,同时把单纯地服务型配送变为盈利性配送,使库存实现合理化、科学化的保管。

五、结语

运筹学广泛应用于物流业,其主要是通过运用运筹学方法去分析和解决物流管理中的问题,而不是单纯强调运筹学理论的重要性,掌握运筹学理论的基本方法,掌握各种定量模型及应用,为今后运用运筹学理论解决实际物流管理问题打下坚实的基础。

参考文献:

\[1\]孙喜梅,杨兆升.从交通需求看运筹学的学科建设\[J\].高教研究与实践,2010,(2).

运筹学论文篇3

2.动态规划:动态规划是运筹学的一个分支,是一种解决多阶段决策过程最优化的数学方法,它把复杂的多阶段决策问题分解成一系列相互联系的较容易解决的单阶段决策问题,通过解决一系列单阶段决策问题来解决多阶段决策问题。以寻求最优决策序列的方法。动态规划研究多阶段决策过程的总体优化,即从系统总体出发,要求各阶段决策所构成的决策序列使目标函数值达到最优。在经济管理方面,动态规划可以用来解决最优路径问题、资源分配问题、生产调度问题、库存问题、装载问题、排序问题、设备更新问题、生产过程最优控制问题等等,所以它是现代经济管理中的一种重要的决策方法。

二、运筹学在物流方面的应用

在流通领域,应该大力推广运用各种新型高效的交通运输工具,实现公路、铁路、水运和空运等各种运输方式的合理配置及优化组合,提高运输效率。运筹学在物流领域中的应用也相当普遍,并且解决了许多实际问题,取得了很好的效果。主要的应用方面是:

运筹学论文篇4

1.运筹学的性质与特点

运筹学是“运用科学方法、技术和工具来处理系统运行中的实际问题,使系统的控制得到最优解决方案,其目的是帮助决策者科学地决定方针和政策,以实现最有效的管理”。它是管理类专业的主干课程,运筹学教学的目的,是使学生掌握运筹学分析和解决问题的基本思想方法,掌握各种模型及其求解方法,为今后运用运筹学理论解决实际决策优化问题打下扎实的基础。论文大全。

运筹学作为管理类的专业基础课,有着非常鲜明的课程特点:

(1)系统性。运筹学的研究对象是各种管理系统,系统整体的观念是在教学中需要强调的。

(2)综合性。运筹学研究的问题来自于不同的学科领域,这使得学生感到运筹学非常有趣;分析和解决问题需要多学科知识的综合应用,这又使学生觉得运筹学很难。如果能充分调动学生的兴趣,降低其畏难情绪,教学就会有好的效果。

(3)应用性。运筹学是一门应用科学,其理论、方法、模型都只是工具,应用于解决实际问题才是运筹学的目的,因而在教学中,要培养学生面向实际的观念,树立数学的应用意识。

(4)多分支性。一般的运筹学课程中包括了数学规划、动态规划、图与网络、排队论等众多分支,各分支相对独立,教学中需要考虑如何合理选择和组织教学内容。

(5)数学方法的大量应用使得运筹学不同于专业课程,建立实际问题的数学模型并求解,是运筹学教学的主要内容,这要求在教学中要特别突出数学建模的思想,培养学生的数学思想及观察力、想象力、创造力;但运筹学又不同于数学课程,模型的求解并不代表问题的解决,这又要求在教学中不能片面地追求学生数学能力的提高,而要培养学生解决实际问题的能力。

2.运筹学教学中存在的问题

2.1教育观念滞后。

在科学技术突飞猛进、企业竞争日趋激烈、知识经济已见端倪的当今社会里,要求高等院校培养出的是能力高、知识丰富、素质好和有经验的全面发展型人才。

2.2教学中存在着重理论、轻应用的倾向。

有的教师热衷于讲授运筹数学的深奥,迷恋于数学模型的复杂和数学方法的精巧,而忘掉了运筹学的原有特色,忽略了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,使得学生只会算题,而不善于处理面临的大量实际问题。

2.3教学内容缺乏统一的标准与要求。

运筹学课程包括若干分支,而一般来讲,教学时数又有限,运筹学教学不可能囊括运筹学的所有分支。目前,在运筹学课程的教学中,教学内容的选择有着一定的随意性和盲目性,甚至存在着教学内容因人而设或因教材而设的现象,运筹学的实践需要跨学科交流,需要相关学科的配合研究。而目前我国运筹学从教材到教学普遍偏重解题技巧与定理论证,很少涉及到实践中发现问题、解决问题的环节。

总之,传统的运筹学教学模式以课堂教学为主,教师讲授,学生接受,教师在教学中居主导地位,学生则处于被动的地位。教学中重理论,轻应用;重知识,轻能力;重课内,轻课外;重解决已知问题的能力,轻创造性地解决实际问题的能力。课堂教学信息量小,教学方法单一,手段死板,考核评价系统陈旧等等一系列问题,这些问题显然不利于学生的培养,有必要进行教学改革。

3.管理类运筹学课程教学改革的思路

结合当前管理类运筹学教学中存在的突出问题,本文认为应从以下几方面进行运筹学教学的改革探索。

(1)以学生的专业为背景,根据讲授的相关理论,引入与该专业密切相关的大量案例来进行理论的讲授,以加深学生的印象,强化理论与实践的结合。论文大全。

(2)参考其他课程的实践方式,以课程设计为主线,以所学理论为基础,以实际问题为背景,要求学生结合理论来解决实际问题。为提高学生的重视程度,建议将该实践部分加入课程的最终考核中,而且可以适当加大该实践环节的权重。

(3)撰写学期论文,加强能力培养

在课余时间,鼓励学生阅读各种文章,查阅资料,对感兴趣的课题,刻苦钻研,写出具有一定深度的论文,为以后进一步的研究和学习打下良好的基础。通过多种教学方法的灵活应用,既能培养学生的理论涵养,又能锻炼学生的计算能力,进而提高学生解决实际问题的能力。

(4)改革考核体系,促进素质教育

通过考试方式的改变,引导学生从应试学习向提高素质和应用技能方向转变。论文大全。几年来我们从考核的各方面进行了探索和改革,从过去的单一卷面考试逐步改革为多元考核方式:平时作业成绩占 10%;学期论文成绩占 30%;成绩占60%。

运筹学作为管理类学生的专业基础课,对于管理类学生以及经济类学生有着重要的应用意义,而且课程本身难度较大。因此教师一定要努力探索教育教学规律,了解学生的心理及认知规律,认真把握课程的特点,以求获得活跃的课堂气氛、良好的教学效果。

4.结论

总之,通过运筹学教学改革,我们希望可以达到如下要求:利用案例化教学,提高学生学习本课程的积极性,以避免数学类课程的枯燥乏味;利用实用模型教学,提高学生解决实际问题的能力,使本课程更有实际意义;利用大型作业教学,培养学生综合分析、计算、评价的整体素质,以提高课堂难以达到效果。

参考文献:

[1]  董振宁,刘洪伟. 管理类专业运筹学教学存在的问题及对策[J].中山大学学报论丛,2006(1):32-35.

[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):9-10.

运筹学论文篇5

一、引言

运筹学是一门应用科学,可以为决策者选择最优决策提供定量依据。运筹学经过多年的发展已经成为体系,包括规划论(线性规划、整数规划、目标规划、动态规划和非线性规划)、图论与网络、排队论、存储论、对策论和决策论等[1]。传统的运筹学主要是以讲授理论为主,尤其是比较枯燥的数学理论。近年来,运筹学改革不断提高其应用性,减少枯燥的理论。此外,随着运筹学计算机支撑技术的迅速发展,运筹学应用得到极大的推动,运筹学实验教学提上日程,因此开设运筹学的实验课程势在必行。秦必瑜[2]和石磊[3]在运筹学的课程改革中都提出要增加软件应用。我院运筹学教学团队多年致力于运筹学的教改研究,在提出应用软件的基础上,进一步开设了除理论课程外的专门实践课程,将理论课上学习到的内容使用软件来进行求解。

国内运筹学的实验教学已经有很大进展,目前运筹学经常使用的软件主要有lingo[4][5]、WinQSB[6]、MATLAB[7]等。近年来,美国高校运筹学(管理科学)的思想、内容、方法和手段发生根本转变,开始使用“电子表格”这一全新的教学方法。在运筹学中使用EXCEL已经成为运筹学教学的一个新潮流。EXCEL软件使用方便,不需要重新安装和学习新软件的使用方法,一般的PC机上都安装有EXCEL软件,因此使用方便、应用广泛。但是目前将EXCEL在运筹学中的应用并不多,李雪虎[8]给出用EXCEL求解运输问题和网络最优化问题的例子;魏杰羽[9]阐述了用EXCEl求解运输问题的过程;而张辉[10]给出了使用EXCEL求解线性规划问题的例子。在运筹学的体系中,内容远远不止这些,即使规划论的内容也不止这些。本文中探讨将EXCEL应用于运筹学规划论的内容中。运筹学规划论包括线性规划、整数规划、目标规划、动态规划和非线性规划,由于非线性规划一般不属于本科教学的范围,因此这里主要用EXCEL求解线性规划、目标规划、整数规划、动态规划模型,其中每个部分的模型均来自清华大学编写的运筹学教材[1],此为我院教学的教材。本文使用EXCEL求解教材中的案例,进行应用分析。

二、EXCEL在规划论教学中的应用

(一)使用EXCEL求解线性规划模型

Maxz=2x11+3x12

对于如下线性规划问题,模型1

s.t.x1+2x2≤84x1≤164x2≤16x1,x2≥0

采用EXCEL求解该问题包括以下步骤:

第一步:模型输入

1.在EXCEL表格中输入数据,输入目标函数的系数和约束条件的系数

2.标识数据,可以用不同颜色标识不同类型的数据

3.计算中间数据,数据、公式分离,显示出完整模型

第二步:模型求解

1.安装“规划求解”工具。在“工具”中选择“加载宏”,选中“规划求解”,确定后,工具菜单中可显示“规划求解”选项,选择工具-规划求解。

2.设置参数,选择目标,输入约束条件;选择选项中的“使用线性函数”和“假定非负”,点击求解(见下图)。

根据以上求解结果,可以知道两个决策变量的取值分别为4和2,目标值最优为14。

3.求解出结果后,选中“敏感性报告”,点击确定。得到线性规划的求解结果以及敏感性报告,可以在此基础上进行灵敏度分析,可与理论教学中的灵敏度分析进行对比,将理论教学与实践教学相结合。

根据上面的敏感性报告可以知道,此问题所需要的三种资源的影子价格分别是1.5,0.125和0,根据这个结果可知当最优情况下,第一和第二种资源已经全部用光。

运输问题是线性规划的一种特殊情况,因此用EXCEL求解运输问题的模型和过程是完全相同的,在此不做赘述。

(二)使用EXCEL求解整数规划模型

这里的整数规划其实指的都是整数线性规划,该模型与线性规划模型唯一的区别就是增加了整数约束,在求解过程中与线性规划模型的区别就在于约束条件上。比如模型1中,如果要求所有的变量均为整数,则在EXCEL中做如下设置:

(三)使用EXCEL求解目标规划模型

这里的目标规划主要是指线性目标规划,即其每个目标都是线性的,其所有约束也是线性的。线性目标规划的求解可以认为是一般线性规划的延伸,但是却与一般线性规划有很大区别。目标规划中的约束条件有优先顺序,而且不一定能够同时满足所有的目标,因此其求解过程需要考虑优先级,首先考虑第一优先级的偏差最小化作为目标函数,求出最优解。在第二步的时候将第二优先级的偏差最小化作为目标函数,并将第一目标的最优偏差作为约束条件放到第二步的模型中,以此类推直到最后一个目标。下面以模型2为例进行说明:

min P■d■■+P■d■■+P■(2d■■+d■■)

模型2

s.t.x1+x2+d■■+d■■=40x1+x2+d■■-d■■=50x1+d■■-d■■=24x2+d■■-d■■=30x1,x2,d■■,d■■≥0,i=1,L 4

在EXCEL求解过程中,首先求解第一优先级,以第一优先级作为目标,形成模型

min p1d■■

s.t.x1+x2+d■■+d■■=40x1+x2+d■■-d■■=50x1+d■■-d■■=24x2+d■■-d■■=30x1,x2,d■■,d■■≥0,i=1,L 4

这是一个典型的线性规划问题,可用EXCEL求解,基本模型如下图:

第一优先级可以获得最优,在此基础上求第二优先级,第二优先级的模型是在原模型基础上,将目标函数变化为第二优先级,并且将第一优先级的结果作为第二优先级计算的约束条件。

min p2d■■

s.t.x1+x2+d■■-d■■=40x1+x2+d■■-d■■=50x1+d■■-d■■=24x2+d■■-d■■=30d■■=0x1,x2,d■■,d■■≥0,i=1,L 4

使用EXDEL求解的过程如图所示:

以此类推,可以求得目标规划的满意解。

三、结论

该文介绍了如何使用EXCEL软件求解线性规划、目标规划、整数规划和动态规划,而运筹学中的内容不止这些,因此下一步工作是要将EXCEL用于求解运筹学中除了规划论外的其他模型。

参考文献:

[1]运筹学教材编写组.运筹学[M].北京:清华大学出版社,2005.

[2]秦必瑜,付海燕.管理类专业运筹学课程教学改革研究[J].中国林业教育,2010,28(3):57-59.

[3]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.

[4]梁桂航,王健,李栋,赵万胜,林红旗.Lingo软件在物流工程运筹学教学过程中的应用[J].物流技术,2010,(12):226-228.

[5]万义国,游小青.优化建模软件LINGO在运筹学中的应用[J].山西建筑,2007,33(15):367-368.

[6]许岩.浅谈《管理运筹学》课程教学中WINQSB软件的应用[J].现代计算机,2013,(3)0:28-31.

[7]张明,王文文.Matlab在经管类运筹学教学中的探索与实践[J].大学教育,2012,(7):81-89.

[8]李雪虎.EXCEl软件在物流运筹学教学中应用探索[J].物流科技,2012,(8):108-111.

[9]魏杰羽.EXCEl在物流运筹课程中的应用[J].物流工程与管理,2012,(5):201-203.

运筹学论文篇6

运筹学是一门应用性很强的边缘学科,其主要研究对象是管理问题,研究的基本工具是数学。运筹学也被称为管理科学。

运筹学起源于20世纪30年代,通常认为运筹学的应用是第二次世界大战早期从军事部门开始的。运筹学发展至今已形成了较完整的学科体系,并在社会经济各个方面都有着广泛的应用。例如军事、能源、生态与环境、运输、城市规划、教育、工业、农业、商业等各个系统都用到运筹学的各种方法进行规划管理。近年来,由于计算机快速发展,运筹学能够解决规模更大、更复杂的问题。随着运筹学的广泛应用,运筹学的各种理论、方法不断地丰富,并形成了运筹学的许多分支。

本文根据以上运筹学的应用性和发展趋势,简单介绍了运筹学的内容和特点,并重点探讨了运筹学教学内容和讲授方式的改革问题。

一、运筹学的内容和特点

1.运筹学的内容

一般来说,运筹学可分为规划理论、决策理论、随机理论。其中规划理论包括线性规划、非线性规划、目标规划、动态规划等,主要解决资源的优化利用和配置、最佳路线的确定、非线性系统的优化等问题。决策理论包括对策论、决策论、图与网络、网路计划技术等,主要解决管理领域的各种复杂的决策问题。随机理论包括的领域更加广泛,如排队论、存储论、仿真技术、为序更新理论、可靠性和质量管理等分支,它主要解决随机系统、模糊系统以及不确定系统的复杂问题。由此可见,运筹学是具有许多分支、方法和应用广泛的一门学科。

2.运筹学的特点

(1)运筹学是基于数学的一门学科。运筹学实际上是用数学方法研究在一定的约束条件下,具有某些目标的优化问题。如经济、管理和国防等部门在内外环境的约束条件下合理分配人力、物力、财力等资源问题。它是充分利用数学工具,将实际系统的复杂问题尽量做到定量化,实现决策的科学化。

(2)运筹学的发展与实际应用息息相关。运筹学的产生起源于军事问题,后来逐渐形成自己的理论体系,同时被应用到社会、经济、工业、农业等各个领域。

(3)运筹学是一门边缘学科。运筹学在发展过程中,吸收了很多其他学科的成果,如系统工程、管理科学、计算机技术等学科的思想、方法和技术,不断丰富了自己的内容,形成了较完善的边缘学科体系,与很多学科的关系变得越来越紧密。

(4)运筹学的领域越来越大。近20年来,随着计算机的发展,出现了许多运筹学的新分支及新算法,例如规划论中的随机规划和模糊规划及线性规划的一些新算法,决策支持系统及专家系统、MRP理论、模拟技术、遗传算法等。运筹学正在加快扩展自己的应用领域。

(5)运筹学的发展促进了很多相关学科的发展。从前,运筹学的应用领域一般局限在军事、工业、农业等有限的部门,但目前逐渐扩展到社会、文化、服务等领域,如生态与环境、城市规划、服务行业、教育部门等各个系统都利用运筹学的各种方法进行定量的规划,这些部门不断的吸收运筹学的思想和方法,把定性和定量相结合,实现现代化和科学化。

二、运筹学教学的改革

1.运筹学教学改革的必要性

由于运筹学具有上述的内容和特点,国内外大学的很多院系将运筹学作为必修课,运筹学已成为大学管理类的核心课程和其他课程的基础。但我国各大专院校所开设的运筹学课程,其内容庞杂,授课方法陈旧,很难适应快速发展的学科建设和应用需要。因此,必须对大学运筹学的教学内容和教学方法进行改革。

(1)因为运筹学发展迅速,分支内容越来越多,新理论和算法层出不穷,所以必须对讲授内容进行一定的取舍。取舍的标准应放在有利于学生的思维方式、分析和应用能力的培养和提高,以及对解决实际问题有指导意义,在后续课程使用较多的内容上,即在实际应用中,以比较常用为标准。

(2)因为运筹学的各种应用范围不断扩大,必须对运筹学的内容进行调整和改革。

(3)随着计算机技术等高新技术的发展,教学手段也越来越先进和丰富,特别是像运筹学这样的理论推导繁琐、各种算法的计算过程复杂,更应该使用先进的教学手段和方法来提高授课的效率,即应该对现行的教学方法进行改革。

2.运筹学的改革内容

(1)根据运筹学应用情况的统计调查,对运筹学分支的调整和取舍。不同的年代,运筹学的应用情况也不同。20世纪六、七十年代是运筹学开始普及和迅速发展的时期,这个时期运筹学应用情况的排序是数学规划、排队论、决策论、存储论、网络计划技术、可靠性理论等。我国现行的大部分教材基本上按以上的排序形成体系,并安排内容。例如使用较广泛的运筹学教材《运筹学》(清华大学出版社)、《运筹学教程》(清华大学出版社)的主要内容都是包括线性规划、动态规划、图与网络分析、网络计划技术、排队论、存储论、对策论、决策分析等章节。但是,20世纪80年代以后,特别是90年代这些排序已发生了很大变化。据统计,90年代运筹学的应用排序为数学规划、统计方法、模拟技术、排队论、决策分析、随机过程、网络分析、建模技术等,而且目前人工智能和专家系统得到越来越广泛的应用。因此,在教学过程中,为了紧跟时展及解决实际问题的需要,对运筹学分支进行及时的调整和取舍。如减少排队论的理论课时,增加统计方法和模拟技术的课程时数,确保让学生及时了解现代运筹学的应用情况和发展趋势。

(2)根据运筹学的应用需要,对运筹学每个分支的讲授内容进行调整。线性规划是运筹学的一个重要分支,也是应用最广泛的一个分支。但具体讲授时,在线性规划的众多内容中,将侧重点放在哪里是一个重要的问题。因此,在讲授中,在保持线性规划体系的基础上,应强调影子价格和灵敏度分析的内容。因为影子价格在经济分析中具有重要意义,应讲清影子价格的概念及其在经济分析中的应用。在实际的线性规划模型中,其系数经常会随着条件的改变而变动,这些系数变动对最优解和决策影响较大,灵敏度分析及参数线性规划就是解决此类问题的方法。但在现行运筹学教材和大纲中,对这些内容强调的不够,而且很多教师讲课时都忽略这部分内容,这是不可取的。

(3)根据专业的特点,强调运筹学的应用。管理专业的主要任务是应用运筹学等各种理论和方法来解决复杂的管理问题。因此,在运筹学的讲授中应特别强调运筹学的应用。如实际问题的线性规划模型建立、整数规划和目标规划及运输问题的应用。随机规划和模拟技术的引入和介绍都是为了强调让学生重视理论与实践相结合,提高学生解决实际问题的能力。

(4)注重定性和定量方法相结合。由于许多系统涉及到技术、经济、心理、偏好等综合因素,解决这类问题光靠定量方法是不够的。应该将运筹学等常用的定量方法和非数学方法(定性)相结合,才能够很好的解决实际问题。层次分析法就是一种定性和定量相结合的一种决策方法。这些看起来简单和粗糙的方法,对解决一些结构不十分明确、复杂的问题来说确实是一种可行和有效的方法。对于这些新思想和新方法,在运筹学教学中应给以足够的重视。在教学过程中将这些定性方法介绍给学生,以便拓宽学生的应用知识范围。

(5)强调计算机模拟技术在运筹学中的作用。近年来运筹学的应用已扩展到大规模复杂系统问题的领域,如大型能源规划、生态与环境规划、区域经济规划等很多领域。对于这类复杂系统建立严格的数学模型、求解都比较困难。用计算机模拟来解决这些问题是一种非常有效的方法。运用计算机对系统进行模拟,容易得到多种可行方案和相应的系统性能指标,为决策服务。尽管模拟不是一种很精确的技术,其提供的仅仅是一个统计估计,而不是一个精确解,但计算机模拟耗费时间短,费用较低,对那些无法用解析方法解决的问题可以得到解决。因此,强调和注重计算机模拟技术在运筹学中的应用非常重要。

3.运筹学教学方面的改革

(1)保持教学严格性的同时,重点解决学生的理解和应用。数学的严格性众所周知,运筹学的理论也是如此。但如果片面地追求严格性,对于管理专业的学生来说接受困难,可能产生负面影响。因此,在具体讲课时,对于重要的定理采取严格的讲授,对于次要的定理尽量避免繁琐的推导,而强调这些定理的内容理解和实际应用。如在线性规划中,单纯形法是一种有效的算法,单纯形法原理及对偶理论需要讲清讲透应该让学生掌握,因为它是灵敏度分析的基础。而对灵敏度分析、整数规划等内容强调其基本思想和应用,减少不必要的数学推导,可得到事半功倍的效果。

(2)通过案例的分析和讨论,提高学生的理解程度和分析能力。运筹学是一门应用性很强的学科,它具有较丰富的实际案例。如果将这些实例和教学相结合定能得到良好的效果。如动态规划是研究多阶段决策过程最优化的一种方法,许多实际问题都可以化为一个多阶段决策过程,所以在解决一些实际问题时,动态规划经常被使用。但在教学过程中发现,学生普遍感到建立动态规划模型比较困难,因为对于一个实际问题,如何确定状态变量、决策变量、状态转移方程没有一般方法。为了解决这个问题,可以精选典型案例,多组织案例分析课,通过这些案例,学生可以正确掌握如何确定状态变量、决策变量、状态转移方程。

案例分析是国外先进国家经常采用的教学方法,有很好的教学效果。我国的教材体系也重视教学案例的组织和完善。

(3)在教学中,强化计算机的应用。运筹学的大部分问题算法复杂、计算量大,靠人工计算非常困难,而计算机具有计算速度快、准确等优点,它是解决运筹学问题的重要工具。目前已有很多解决运筹学问题的计算机软件。因此,将运筹学的问题变成计算机模型,具有重要意义。在教学中,要把实际问题转化成运筹学模型作为重点,增加讲授使用计算机软件的课时,以便使学生尽快用计算机进行求解。

参考文献

1 吴育华、何雁群.运筹学在工业工程中的应用[J].工业工程,1999(4)

2 《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

运筹学论文篇7

运筹学是二战以后发展起来的一门新兴的应用学科,它运用分析、试验、量化的方法对人、物、财等有限资源进行统筹安排,为管理人员做决策提供科学的依据,以实现最有效的管理。20世纪50年代中期钱学森、许国志等教授将运筹学由西方引入我国。随着战后世界社会经济的迅速发展,运筹学的应用由主要在军事领域,转向市场销售、生产计划、库存管理、运输、财务和会计、人事管理、设备管理、工程的优化设计、计算机和信息系统、城市管理等民用领域,产生了多种多样的运筹理论。从应用的对象领域来看,有工业运筹学、农业运筹学、交通运输运筹学、公共事业运筹学、军事运筹学、金融、市场、保险运筹学等;从其与自然科学、人文科学的交叉来看,则又有计算运筹学、工程技术运筹学、管理运筹学、生命科学运筹学等等。基于此,对于运筹学的教育实践,也引起了运筹学工作者和教育者的广泛关注,尤其是作为运筹学研究、教育、推广的主力军,各个高校花费了大量的人力、物力,进行了大量的研究,其主要内容主要集中在以下几个方面:

1.对运筹学的发展历史和趋势进行回顾和展望;

2.基于运筹学学科的教育实践从现行学科专业制度的角度探讨交叉应用学科专业的发展困境及其出路;

3.基于运筹学课程的教学实践,对教学模式、教学内容进行研究;

4.基于不同专业下开设的运筹学课程的教学实践,对工业运筹学、农业运筹学、交通运输运筹学、公共事业运筹学、军事运筹学、管理运筹学等课程的教学模式、教学内容进行研究;

5.基于MATLAB、LINGO、LINDO、EXCEL等,对运筹学的实验教学和应用(案例)教学进行探讨;

6.以运筹学课程为平台对课程系列的设置进行整体优化。例如天津大学管理学院以部级精品课程建设为契机建立了运筹学课程平台和课程系列。

在我国现行的学科专业制度下,运筹学作为专业科目在高校中设置在数学院(系)里,同时,在管理科学、系统科学、信息技术、工程管理、物流管理、工业工程等专业运筹学也是人才培养中必修的专业基础课程之一。立足现实、展望未来,为了满足、适应不同专业和层次对运筹学的教学不同的需求,必须认清、重视以下一些关系:

一、分清楚运筹学科学发展和运筹学教学特别是本科教学之间的关系

就技术发明对战争的影响或就未来事件的策划来说,运筹学可认为是起源于朴素的运筹问题和运筹思想。科学家正是从统筹、多阶段决策、多目标优化、合理运输、选址问题、都市规划、资源合理等思想中发展新的数学内涵,并运用已有的数学概念和方法解决实际问题。运筹学科学发展是从实践到理论的过程,而非运筹专业本科生学习运筹学的目的是解决实际问题,是从理论到实践的过程。运筹学从本世纪30年代末产生以来,经过半个多世纪的发展,已经成为具有坚实的理论基础、完善的体系结构的科学方法,形成了一系列分支,包括数学规划(线性规划、非线性规划、整数规划、目标规划、动态规划、随机规划、模糊规划等)、图论与网络、排队论、存贮论、决策论、对策论、可靠性理论等。随着金融工程、网络科学、生命科学、服务科学等新兴领域的迅猛发展,运筹学本身也有了很大的发展,例如在智能计算方面形成了诸如遗传算法、模拟退火、禁忌搜索、粒子群算法、蚁群算法、DNA计算等影响广泛的研究计算工具。运筹学一方面分支众多,另一方面发展迅速。因此,分清楚运筹学科学发展和运筹学教学特别是本科教学之间的关系对于运筹学教学内容的选取、教学体系的设置等等都有十分重要的意义。

二、要分清专业方向和课程建设的关系

对于非运筹学专业需要学习运筹学的专业,在运筹学的本科教学方面普遍面临着以下一些问题:首先,出于专业发展的需要,作为专业基础课的运筹学,教学学时严重不足,并且有进一步减少的趋势;其次,运筹学的教学内容和专业课的教学内容重叠,并且运筹学的某一分支是某一门后续课程的重要基础和工具;另外,课程采用专业归口,因此运筹学普遍由数学系的老师讲授。分清专业方向和课程建设的关系,根据专业方向选取教学内容,从专业课程建设出发以课程群的方式构建运筹学教学体系,选择和培养合适的教师队伍是组织运筹学教学、提高教学质量不容回避的内容。

三、要理顺理论教学与实践需要之间的关系

运筹学教材是运筹学教学的基础。其中以清华大学《运筹学》教材编写组编写清华大学出版社出版的《运筹学》为代表,按照运筹学分支构成进行编写,内容非常全面。依托此类教材进行教学,教学的重要内容是数学建模和数学求解思维、方法和步骤。本科生教学主要内容为单纯形法和表上作业法等。而本科生毕业以后,在工作中运用运筹学解决实际问题的过程,基本上是建模、求解、对结果进行分析以辅助制定决策。问题的结果比数学求解思维、方法和步骤重要的多。而且在现代化的今天,知识量激增,不可能在短短几年中将所有的知识“灌输”给学生,对学生的学习能力、思维能力、创造能力的培养比知识传授本身更加重要。因此,理顺理论教学与实践需要之间的关系,这对于运筹教材编写、选用,运筹学实验、实践教学的组织和开展都具有重要的意义。

基于上述分析,以下以工业工程专业运筹学的本科教学为例,对非运筹学专业运筹学的本科教学进行探讨。

1.运筹学教学内容设置。“运筹学”是工业工程专业的重要理论基础课程,主要通过定量分析方法解决经济管理中的各类决策问题,为后续许多课程提供理论依据。工业工程是一门涉及人、物、料、设备、信息和能源等要素的集成规划、设计、改善、控制和创新的技术与管理相结合的边缘学科。它采用系统化、专业化和科学化的思维方法,为实现生产制造、管理和服务系统的低成本、高效率的管理目标提供有力支撑。从“运筹学”在工业工程专业中的应用来看,工业工程专业的学生需要掌握运筹学的所有分支内容。考虑到48个教学学时的限制,我们选用清华大学《运筹学》教材编写组编写的运筹学教材为蓝本;以与运筹学相互关联的课程群为载体,以各分支的内容、层次和课程间的相互衔接为基础;以课堂教学和自学相结合的方式;以让学生在大学本科四年内基本掌握运筹学所有的分支内容为目标,对运筹学教学的内容进行了如下设置:

其中,自学的内容(动态规划和解的搜索理论)的基本思想要在教学过程中有所体现,并对学生的自学进行引导和关注。

2.结合工业工程专业实际,重视基础理论,同时增加案例教学。尽管对于工业工程的本科生来说,教师在教学上主要应集中于学生由实践到理论和由理论到实践这些环节的能力培养上,但绝对不能忽视基础理论,反而应该想方设法让学生把基础理论学会、学扎实。因此,教师在教学上就要更加努力钻研。首先,在理论教学过程中,当牵涉到数学论证时,力求精练,尽量采用一些形象、简单的证明方法使学生容易理解,强调让学生课外自学定理、问题的数学推导。其次,要注重各章节的内容理论上的内在统一性,把单纯形法的求解思路、解的搜索原理、最优性原理贯通整个理论教学过程。此外,在教学过程中,着重引入一些实际案例,引导学生以总体的观点考虑问题,建立模型。

3.增加实验教学环节,强化分析、求解及应用能力的综合培养。运筹学教学的目的,是使学生熟悉和掌握运筹学分析问题、解决问题的思想和方法,培养和提高学生根据实际问题建立模型、求解模型及进行分析和评价的能力,树立起系统效益观念。这仅靠课堂教学是不够的,有必要引入实践环节。另外,学生在做运筹学习题时,由于决策变量的个数不仅仅是两个,所以线性规划模型的求解就不能统统利用图解法来求解,而是要利用单纯形法来求解,这必然造成表格多、计算量大的问题。而且,即便解题方法、计算步骤和原理都正确,仅仅由于表格中的某一个数字计算错误,经常造成最终计算结果错误,这不仅打击了学生的学习积极性,还会使学生对自己计算能力的正确性发生了动摇。当决策变量的个数比较多,数学模型的结构比较复杂时,求解过程就变得更长,更容易出错。为了应对这种问题,达到提高教学质量的目的,我们利用EXCEL软件的规划求解功能模块开设了运筹学实验。之所以选择EXCEL软件是因为我们所选取的课堂教学内容尽管在传统求解方法上有很大的区别,但就建模而言,都可以用线性规划模型解决;而且,EXCEL易得易学,不会因为软件问题增加学生的负担,造成教学“失焦”。

通过前期系统的理论学习,加上计算机软件以及大量生动案例的分析和讨论,有助于全面提高学生分析和解决问题的能力,经过如此的锻炼为学生参与校内外的科研创新积累一定的经验,同时为毕业设计打好基础。

参考文献:

[1]钱颂迪,等.运筹学[M].北京:清华大学出版社,2005,(06).

[2]胡晓东,亚湘章,祥荪.运筹学发展的回顾与展望[J].中国科学院院刊,2012,(02).

[3]刘小强,左勇华.现行学科专业制度下交叉应用学科专业的发展困境及其出路——以运筹学为例[J].江西师范大学学报(哲学社会科学版),2012,(2)04.

[4]孔繁森.工业工程专业人才培养模式探索[J].工业工程,2009,(10).

运筹学论文篇8

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2012)04-0183-02

1引言

古朴的运筹学思想可以追溯到古代先秦时期。我们运筹学的先驱从《史记》“运筹于帷幄之中,决胜于千里之外”一语中摘取“运筹”两字作为这门学科的名称,既显示其军事起源,也表明其朴素的思想早已出现在几千年前的中国。但世上公认的运筹学学科起源于二次世界大战期间,英、美等国的军事部门为战争需要而成立的一些研究小组的活动。其热点是集中多个学科领域的科研人员,对某一特定问题进行全面、系统的分析,提出提高某武器系统效率的操作方法和执行策略。

第二次世界大战结束后,运筹学的研究方法在理论上得到全面发展。作为一种重要的管理决策分析工具,运筹学的应用领域也从军事部门迅速向工商、管理和工业部门转移。运筹学是研究各种广义资源的运用、筹划以及相关决策等问题的近代新兴学科。在我国已有五十多年历史,其目的是根据问题的需求,通过数学的分析和运算,做出综合性的、合理的优化安排,以便更有效地发展有限资源的效益。“运筹学”名称最早于1938年出现在英国,当时称之为“OperationalResearch”,1942年美国开始从事这项研究工作,称之为“OperationsResearch”。运筹学的发展、运筹学在各领域的广泛应用、运筹学的定量分析对于解决实际问题的思路及其特点,适合当今社会发展对高级管理决策人才的迫切需要。本课程是工商管理类专业重要的专业基础课,也是一门实践性和应用型很强的学科。21世纪,科技进步与社会发展提出了培养信息社会高素质人才的要求,高等教育改革不断深化,《管理运筹学》课程教学面临新的挑战,必须重新对课程原有的教学体系和教学方法进行全面的审视和思考。

2工商管理专业《管理运筹学》课程教学中存在的问题

当前的工商管理专业《管理运筹学》课程教学主要存在以下问题:

一是教学目的不明确,教学方式单一。多数讲授《管理运筹学》课程的教师是学数学出身,缺乏必要的工程技术和管理知识,使得目前《管理运筹学》教学普遍存在着偏重教学理论与解题技巧的传授,将《管理运筹学》当作一门纯数学学科进行教学。这与工商管理专业培养要求相脱节,学生在学习过程中感受不到《管理运筹学》在管理中的应用。在教学方式上,也一直延用传统单一的传授方式,当学生运用所学知识去分析和解决实际问题时,显得茫然无措,无从下手。

二是学生学习兴趣不浓厚。《管理运筹学》研究问题的基本手段是建立数学模型,并较多地运用各种教学工具。学习《管理运筹学》课程,需要有良好的数学基础;其前期必修课程包括微积分、线性代数、概率论、概率论与数理统计。可以说《管理运筹学》是软科学中“硬度”较大的一门学科,兼有逻辑的数学和数学的逻辑的性质。工商管理类专业的学生绝大多数是文科生源,不少学生害怕数学。比如线性规划的单纯形法及对偶理论,要想完全领会其原理,需要大量运用线性代数的工具进行推理,因而非常抽象。在课时总体压缩的背景下,教师要在较短时间内讲授完抽象数学原理的推导,学生听不懂只好放弃这门课程的学习,进而也打击了学生学习《管理运筹学》的兴趣。

三是教学内容不恰当。《管理运筹学》课程包括若干分支,而教学时数有限,因而《管理运筹学》教学不可能囊括所有分支。目前在《管理运筹学》课程的教学中,教学内容的选择存在一定的随意行和盲目性,甚至存在教学内容因人而设或因教材而设的现象。

四是教学方法不科学。主要表现在讲授方法单一,教学手段不灵活。老师讲,学生听,学生缺乏思考及案例的讨论,掌握知识不能做到融会贯通,更不能做到灵活应用,考试方法、考试内容传统,对于学生学完课程是否能够运用《运筹学》来解决实际问题,教室较少顾及。

五是实践教学环节薄弱。如果在《管理运筹学》教学中缺少足够的实践环节,学生在学习中即使掌握了《管理运筹学》的建模方法和手工运算能力,但在遇到一些变量较多的数学模型时,也只能一筹莫展。由于缺少上机实践机会,学生不能利用相应软件求解模型,从而大大降低了课程应用的可操作性。

3《管理运筹学》课程教学创新实践改革的必要性

人类社会正在经历从资本经营到知识经济时代的转移,知识经济的迅速发展将引起教育内容和教学方法的重大变化。根据知识经济对企业管理模式产生的重大影响,应该对管理科学模型方法课程的教学内容、教学手段、教学方法和教学目标不断进行改革和创新。强化学生的创新意识,主动预见变化、适应变化、管理变化,并根据内容和外部环境不断更新观念,设计未来;重视信息,学会与人合作,讲究团队精神;重视素质教育,培养复合型人才;掌握领导科学,提高管理能力;增加社会实践,改革教学模式;教学以培养学生建模和解决实际问题的能力为主线;要求学生掌握相关软件操作,接触企业决策试验;培养学生信息检索能力,组织小组研读论文,培养学生具备初步的理论研究能力;课外关注应用案例,引导培养其对课程的兴趣爱好;并最终以大型作业的形式进行知识的综合运用与总结提高。

社会经济的发展向《管理运筹学》提出了严峻的挑战,很多实际问题,如风险管理、冲突分析、多目标决策以及对未来变化的预测和驾驭等,都迫切需要分析研究和解决,而按照传统的教学计划和方法,学生没有机会接触《管理运筹学》这些新的分支。《管理运筹学》内容丰富多彩,可以分成数学理论、建立模型、计算机软件的重点都放在讨论有限的数学理论方面,因而学生在有限的数学计划学时内无法学习了解《管理运筹学》形形的模型和算法,从而使学生对许多实际问题缺乏联想。在科学技术迅速发展,知识激增的情况下,教师不仅要向学生传授知识,更重要的是要帮助学生提高获取知识的能力,特别是观察、联想、思考、锐意创新等方面的能力。对于《管理运筹学》这门多学科交叉的课程,如果教师在教学时只按传统的方法向学生灌输一些概念、理论和方法,就会降低学生的学习积极性,以至达不到《管理运筹学》教学的目的。随着社会的发展和科学技术的进步,社会更需要复合型管理人才,《管理运筹学》以其内容丰富、覆盖面宽、应用范围广和多学科交叉性等特点,为学生提供管理和决策技能,提供解决实际问题的途径和方法。《管理运筹学》教学体系和方法应随着教学对象和社会发展的变化而进行适时调整和革新。

4PBL教学法概述

PBL的全称是“Problem-BasedLearning”,即以问题为基础的学习法,由美国的神经病学教授Barrow于1969年在加拿大的麦克马斯特大学首创。PBL的基本热点是以教师为引导,以学生为中心,通过解决问题来学习。在PBL的学习方法中,学生由知识的被动接受者转变为求索者,同时在实践PBL过程中养成发现问题、解决问题的学习技能,对其终身教育具有深远影响。PBL教学法在西方国家得到广泛的推广和应用,而在我国则处于实验性探索阶段。我院对2006级工商管理专业学生实验性地实施了PBL教学法,收到了较好的效果。比较而言,我们认为PBL教学法既是一种比较先进的教学方法和理念,也是和我国目前所倡导的素质教育的教育思想和目标相一致的。

PBL教学法的优点可概括为:(1)强调学生学习能力的培养,使学生在学习过程中,通过查找所需的信息源,培养终身学习的能力;(2)充分发挥学生学习的主动性,使学生的学习按需要来驱动;(3)有利于培养学生解决问题的能力和自学能力;(4)加强了各学科间的联系,同时避免了学科间不必要的重复,有利于学生将不同学科信息进行综合;(5)密切了师生间、同学间的关系,培养了学生人际交流、沟通和合作共事的能力。

PBL教学法的特点为:(1)以重能力培养代替重知识传授;(2)以综合课代替以学科为基础的课程;(3)以学生为中心代替以教师为中心:(4)以小组讨论代替班级授课;(5)以“提出问题、建立假设、收集资料、论证假设、总结”的五段教学法代替“组织教学、复习旧课、上新课、巩固新课、布置作业。”鉴于这些特点,世界上许多国家,尤其是发达国家有相当一部分商学院都在应用这一教学方法。而且实践表明,这一教学方法在商学教育领域中的应用非常成功,正如美国哈弗大学校长ToslesonD教授所说,“PBL教学法是一种有效果的和高效率的教学方法”。

5基于PBL教学法的《管理运筹学》课程教学改革与实践的思考

综上所述,改革《管理运筹学》课程的“学方法,应该从突出课程的应用型入手。这样,PBL教学法就特别适合应用于《管理运筹学》的课程教学中。依据PBL教学法的基本理论,全面改革该课程的各个教学环节,重新整合各个知识点,提出以问题为基础的《管理运筹学》课程启发式教学法,必将能够解决现实教学中存在的问题,显著地改善教学效果。

(1)教材的选用应根据PBL教学法的特点选择合适的教材。我们更换了原有的教材,新教材以教案为中心,突出实际问题的提出、分析和解决方法,强化计算机的应用,弱化数学理论的推导。虽然新教材并不是为PBL教学法设计的,但其教学理念与PBL教学法同出一辙,为顺利实施PBL教学法奠定了基础。同时,我们针对教材中存在不足,还自编了部分教学内容。

(2)问题的设计。设计问题是PBL教学法的基础。在传统的教学过程中,教学内容与实际严重脱节。教学中所提的问题仅仅是为了组织教学,说明相关的数学理论。而PBL教学法则从实际问题出发来组织教学,将数学理论隐含在解决实际问题的过程中,从而达到让数学理论服务于培养学生解决实际问题能力的目的。因此,每个问题的提出都应该有明确的目的和要求,要与生活和科学实践的真实情景联系,与教学要求的基本概念、基本结论和基本方法联系;问题还应具有一定的复杂性和难度,能够激发学生的探索精神,锻炼学生的团队合作精神。问题主要涉及生产计划、销售计划、运输计划、投资计划、设备管理和存贮策略等管理领域。

(3)学习活动的设计。学习活动主要包括以下几方面:

①组建团队。根据自愿原则,由学生组成2-3人的研究团队,团队中各成员根据自身的特长在问题分析、数学理论、计算机应用、论文撰写等方面进行分工合作。

②选题。每个团队根据自身的特点和兴趣,从老师提出的多个实际问题中,选择其中的两个问题进行研究。

③查阅文献、学习数学理论。每个团队在确定研究的问题后,通过互联网、图书馆、现场调查、咨询相关业务专家等方法获取和研究相关文献资料。团队成员通过讨论的方法对问题进行分析研究,在解决问题的过程中,学习所涉及的数学理论和数学方法,为解决问题奠定基础。

④建立数学模型。根据问题的类别确定相应的数学方法,在合理的假设和抽象归纳的基础上,运用数学理论和方法建立数学模型。

⑤求解数学模型。通过计算机编程求解数学模型,可以训练学生的计算机应用能力,为在今后工作中更好地运用计数机打好基础。

⑥撰写论文。问题解决后,要求撰写论文,对解决问题

的过程进行总结。除了包括数学模型的建立和求解必要内容外,还要写出研究和学习过程中存在的问题和体会。

⑦课堂报告。各个团队在课堂上要向全体同学报告自己的研究成果,老师和其它同学通过提问及质疑的方式参加讨论。

⑧总结。学生根据报告过程中发现的问题,完善和修改论文,最后提交给老师。这些论文将作为平时成绩计入考试成绩中。

(4)体会。尽管PBL教学法在《管理运筹学》课程教学中的应用才刚刚开始,还处在积累经验的过程中,但是已经显示了其在培养学生自主学习能力和解决实际问题嫩铁拐李方面的显著优势。这一教学方法的改革也受到学生的广泛欢迎。学生在研究问题的过程中表现出非常积极的态度,论文撰写认真细致,课堂讨论发言积极,普遍反映收获

很大。总之,通过一学期的教学实践,我们认为:将PBL教学法应用于《管理运筹学》课程教学中,对切实提高教学质量发挥了重要作用。

6结束语

通过《管理运筹学》教学改革,可以达到如下教学目标:利用计算机技术实现多媒体教学,让课堂能容纳更丰富的内容,有助于提高上课的效率;利用PBL教学法,提高学生学习《管理运筹学》的积极性,以避免数学类课程的枯燥乏味;利用使用模型教学,提高学生解决实际问题的能力,使《管理运筹学》课程更具实际意义;利用大型作业教学,培养学生综合分析、计算、评价的整体素质,收到仅凭课堂讲课难以达到的效果。

当然工商管理类专业《管理运筹学》课程教学改革问题,涉及因素众多,该问题的研究是一个复杂的非线性问题,本文只是一种尝试性的初步探索。未来更好地实施PBL教学,还需要解决许多问题,其中最主要的两个问题是:(1)编写与PBL教学法配套的教材;(2)由于学生的计算机应用能力较差,还需要由其他课程配合,共同提高学生的计算机应用能力。

参考文献

运筹学论文篇9

一、运筹学课程教学现状

1.运筹学是考虑整体优化、多学科配合及模型方法应用的一门综合学科,是经济管理类学生的专业基础课,应该因材施教。但在实际教学中,既没有按专业进行教学,也没有分层次进行教学,导致学生学习的内容基本同质。

2.运筹学课程教学不能适应市场需要。由于受到传统教育体制和专业教育模式的惯性思维局限,培养方式和培养目标与市场化时代背景下面向企业培养应用型人才的现实需要相矛盾。运筹学的实际教学体现的理念是毋庸置疑的,但理论教学培养出来的学生已远不能适应现代企业生产实践的需要。

3.运筹学是一门实践性很强的科学,但一些教师在教学过程中忽视了运筹学实践技能,使理论教学和实践教学比重不匹配。现行的教学大纲中明确规定学生必须掌握基本理论与相应的算法,但由于学生层次比较复杂,对运筹学的前续知识如线性代数等掌握不足。究其原因,除了学生自身,主要就是教学内容过于强调理论与算法,忽略了运筹学实际上是一门实践科学。

4.考核方式过于单一。一般都是以试卷考试为主考核理论知识,忽视了实践考核,造成运筹学教学过程中存在着偏重优化理论推导证明与解题技巧的传授。

5.学生学习兴趣下降。运筹学的学习需要较扎实的数学基础,学生一旦数学基础不牢,就会逐渐失去学习的兴趣,上课无精打采,下课无所适从。

二、运筹学课程教学系统

运筹学课程教学是一个系统,具有整体性、稳定性、相关性、目的性、动态性等属性。

1.运筹学课程教学的整体性。运筹学教学不是孤立的,既受教师教学水平、教学内容等内部因素的制约,又受企业生产实践等外部环境的影响。因此,运筹学课程教学必须从整体出发,充分协调内外部各种因素,将运筹学教学和内外部环境等作为一个整体进行教学。

2.运筹学课程教学的稳定性和动态性。运筹学是数学的一个分支,是用数学思维和方法将实际问题转化成数学模型进而求解的科学方法,包括线性规划、动态规划、图论等理论知识,具有一定的稳定性。运筹学课程教学定位于面向企业生产实践,教学培养目标为面向企业培养学生具备理论基础和实践动手能力相结合的分析问题、解决问题的能力。因此,只有和企业实际相结合才能发挥运筹学方法的作用,而实际情况又是动态变化的,这就要求运筹学课程教学也要动态变化。因此,运筹学课程教学具有稳定性和动态性。

3.运筹学课程教学的相关性。运筹学是经济管理类学生的专业基础课。在运筹学课程教学过程中,要根据学生的素质分层级进行教学,即“二表生”的数学基础较好,可适当讲解理论基础、数学建模及算法求解;对“三表生”的教学不仅要侧重于数学建模和算法求解,更要和专业、企业实践相结合进行授课,这是运筹学课程教学系统的相关性决定的。

4.运筹学课程教学的目的性。运筹学课程教学是一个系统,它有一个统一的功能目标,就是传授知识、训练技能、继承文化、培养人才。运筹学课程教学从属于社会系统,培养的人才应该适应社会的需要。因此,运筹学课程教学定位于面向企业生产实践,是以满足社会需求为目的的教学活动。

三、基于系统视角的运筹学课程教学

运筹学课程教学是由一般要素、基础要素、功能要素和支撑要素构成,这四种要素相互联系、相互制约。

1.一般要素。一般要素是由教师和学生构成。学生是学习的主体,由于学生专业、层次等的不同,就需要教师有针对性地进行相应的教学活动,如分层次教学方法和专业相结合的教学方式等;通过游戏教学、案例教学等措施提升学生学习运筹学的兴趣。案例教学是学生生产实践的演练,能够锻炼学生分析问题、解决问题的能力,即建模求解的能力。

2.基础要素。基础要素是由教材和参考资料、教学方式和实践教学基地等构成。教材和参考资料的选用要紧扣时代的发展,教学方式有理论教学和实践教学的设计,理论教学方面,可分层次进行教学。实践教学方面,在灌输学生运筹学思想和建模方法的同时,运用LINDO、LINGO等运筹学专业软件,对多数的建模及算法求解进行讲解。无论是理论教学还是实践教学都要和学生的层次、专业及企业生产实践相结合,而实践教学是锻炼学生动手能力的最好方式。

3.功能要素。功能要素包括教学方式和考核方式等。通过板书和PPT相结合,运用案例教学、游戏教学等方式进行教学,让学生感受到运筹学并不是一门枯燥乏味的课程,而是一门严谨而有趣的课程。学习的效果通过考核方式进行检验,而单一的考核方式难以适应市场需求的变化,因此应该从多角度进行考核,可采取“实践能力+课程设计+基础知识”的考核模式。实践能力的考核,目的是增强学生建模及软件求解的能力;课程设计考核学生从问题的描述、分析到建模、求解及确定最优方案整个过程的能力;基础知识的考核是针对学生掌握基本概念、基本算法等知识点的考核。

4.支撑要素。支撑要素是由教学网站的建设、学校给予的支持、企业生产实践等构成。运筹学的教学改革与发展离不开学院与学校的支持,要与企业生产实践动态协同,其过程和效果可以通过教学网站的建设体现。

运筹学是经管专业的基础课,是后续课程的支撑,是与企业生产实践动态协同的一门课程。以整体性、稳定性、相关性、目的性、动态性等为原则完善运筹学课程教学系统,一般要素、基础要素、功能要素和支撑要素四种要素相互联系、相互协同,可以使运筹学课程教学发挥“1+1>2”的整体效用。

参考文献:

[1]常绍舜.从经典系统论到现代系统论[J].系统科学学报,2011,(8).

[2]刘德海.应用型人才培养模式下“运筹学”教学改革研究[J].东北财经大学学报,2011,(6).

[3]刘霞,刘艳伟.运筹学课程教学的模式分析与改革[J].黑龙江教育学院学报,2012,(5).

运筹学论文篇10

1管理运筹学学科的特点

1.1引进数学的研究方法

管理运筹学是一门交叉学科,囊括了管理、经济、数学、计算机等学科的思想,其主要研究的问题来自于社会的经济管理实践,而主要的解决手段就是各种数学方法。因此,要学好管理运筹学,就需要学生具备一定的数学基础。如在构建和求解线性规划模型的过程中,首先需要学生将具体的问题抽象成函数的表达形式,其次在求解的过程中,无论使用图解法还是单纯形表法,都需要学生具备一定的高等数学和线性代数的知识。

1.2注重对实际问题的分析

管理运筹学注重对工商管理中实际问题的研究。管理是一门艺术,同时也是一门科学,而管理运筹学正是管理科学性的重要体现。目前管理运筹学主要的研究问题有以下几个方面:生产计划、运输问题、存储问题、人力资源管理问题等。这些问题都来源于管理实践,需要使用运筹学的方法进行解决。如生产计划问题,其目标就是在给定生产资料下,实现企业利润的最大化,或在给定生产目标下,实现生产成本的最小化。由此可见,管理运筹学所研究的问题有着十足的现实意义。

1.3理论与实践相互促进

近年来,管理运筹学取得了长足发展,其中一个重要原因就是该学科重视理论和实践的相互促进。从上文中我们可以发现,管理运筹学的研究问题来自于工商管理的实践,而管理运筹学的理论主要体现在数学方法上。运筹学理论的发展,促进了运筹学研究范围的进一步扩大;同时实践问题的不断革新,也对管理运筹学理论提出了更高的要求。作为工商管理类的学生,需要更加关注对管理实践问题的梳理和总结;对管理运筹学的最新手段需要及时掌握,而不需要对相关理论进行深入研究。

2管理运筹学教学中存在的问题

2.1学生抵触学习

数学作为管理运筹学的基本工具,在管理运筹学中有着重要作用,学生是否具备一定的数学基础,是决定其能否学好管理运筹学的关键因素。但在实践中,工商管理类属于文理兼招,并且文科生所占的比重很高;从学生的性别来看,工商管理类各专业中女生往往占据着绝对多数,这两个原因导致工商管理类的学生数学基础较为薄弱。管理运筹学同工商管理类开设的其他课程有着较大差别,也是造成学生抵触学习的原因之一。如对于会计专业的学生而言,其各个学期学习的课程几乎都是围绕着会计学,如成本会计、管理会计、审计等。这使得学生无法对这门课进行定位,不能充分认识到这门课的重要性,会造成学生主观认为这门课同其未来的就业缺乏联系,降低其学习兴趣。

2.2过分重视理论

管理运筹学是运筹学在管理学中的应用,管理运筹学的很多研究者都来自于运筹学领域,因此他们编著的教材更加偏重于理论部分,如各种数学模型的推导,而管理学的内容所占篇幅较少。教材的编写过分重视理论,不仅导致了教材晦涩难懂,同时也极大的影响了学生学习的积极性。随着计算机技术的快速发展,管理运筹学问题的求解过程变得十分简便,计算的精度也大大提高,因此不需要过分强调学生一定要掌握手工计算的方法。同时过分重视理论学习,也使得管理运筹学背离了应用型学科的初始设定。学习管理运筹学更是希望学生在面对管理的实际问题时,能够具备全面、系统的思维方式。

2.3考核方式单一

目前,管理运筹学在很多学校都是以考试的形式进行考核。而考试的形式,又决定了考察的内容主要以理论为主,相应的计算题也比较简单,而不能充分反映学生对管理运筹学的实际应用能力。随着计算机技术的快速发展,特别是管理运筹学相关软件的普遍应用,很多学校在教学中已经设置了一定比例的上机操作。但由于上机操作部分不在考试内容之中,学生在学习时往往不够认真,学习效果也十分有限。

3管理运筹学课程改革思路

3.1对管理运筹学课程进行重新设计

针对管理运筹学教学中存在的诸多问题,特别是为了适应教学向应用型转变,应当对管理运筹学课程进行重新设计。首先,为了解决学生数学基础差,在线性规划建模和求解过程的困难。应当将管理运筹学设置在第四学期,也就是在学生完成高等数学和线性代数的课程学习,一些管理运筹学所需的数学知识还掌握的比较牢固。同时在教学过程中,教师也应对一些基础数学知识进行讲解,增强学生对所涉及数学问题的认识和理解。在教学手段上,不能过分依赖多媒体教学。通过实践,我们发现使用多媒体教学虽然是对课堂的丰富,也能减轻教师的教学负担。当多媒体的教学手段,同样也会导致授课节奏变快,进一步增加学生对管理运筹学知识学习的难度。因此,应当适当增加黑板教学的比重,特别是在理论教学部分,使学生有充足的时间来理解所学知识,提升管理运筹学的教学效果。管理运筹学是工商管理专业的一门专业基础课,几乎所有的学生都需要学习这门课,同时上课的人数往往在100人左右。而过多的学生,也增加了授课的难度,同时也对学生的听课效果产生了负面影响。因此,建议应严格控制管理运筹学的课程规模,以1~2个班,不超过50个人为优。

3.2提高案例教学和启发式教学的比重

管理运筹学是一门应用性很强的学科,是使用运筹学的手段来解决管理学中的实际问题,因此,管理运筹学的教学内容应当紧密同实际进行联系。特别是在本科教育应用型转型的大背景下,更应增加案例教学在管理运筹学中的比重。案例教学能够提高学生学习的积极性,同时通过丰富的案例教学,也能使学生更加认识到管理运筹学在管理中所发挥的巨大作用。同时为了进一步提升学生学习案例教学的兴趣,也可以在课程的初始阶段,鼓励学生提供一些管理运筹应用的素材,而老师对学生提出的实践问题进行加工和优化,使其真正成为一个管理运筹学的典型案例。同时也要加强启发式教育。传统的管理运筹学以“填鸭式”教学为主,不仅教学效果较差,同时也使得学生缺乏主动学习的机会。因此,应当加强启发式教育在管理运筹学教学中的应用。教师针对每个章节的内容,设置一些实际问题,通过对实际问题的分析,引出本节课的主要知识点。对线性规划模型的求解过程,也应紧密同已学过的知识点进行联系,通过学生的自主学习和主动探索来加深其对新知识点的认识和理解。如在学习单纯性表法求解前,可以紧密同图解法进行联系,指出每一个基本可行解在图中的位置,这样可以使知识点联会贯通,同时也能使学生体会到管理运筹学并没有那么难以学习。

3.3增加管理运筹学软件的学习课时

管理运筹学软件的普遍应用,是管理运筹学教学的一大突破。目前各个学校普遍使用的教学软件有Lindo、Lingo、Excel等,这些软件的应用,不仅极大的降低了学生手工求解线性规划问题的难度,同时也使学生掌握了一门实用工具,对其未来的就业提供较大的帮助。传统的手工求解线性规划问题,不仅过程繁琐、求解速度慢,同时当决策变量的数量多于10个时,学生几乎不能进行求解。而管理运筹学软件的应用就解决了这一问题,即提高了运算的精度,又极大的降低了学生学习的难度,提高了其学习的积极性。因此,应当增加管理运筹学软件学习的课时量,通过实践证明,将软件学习的课时量占到总学时的20%,就能够使学生基本掌握软件的操作过程,同时也能对学生掌握理论知识有着很好的促进作用。在课下,也应组织一些兴趣小组,将有想深入学习管理运筹学的同学组织起来,组织大家对管理中的实际问题进行研究,鼓励同学进工厂、进企业进行调研,并将所学知识应用到实践中。通过这样的学习过程,打破课堂同实践之间的隔阂,使同学认识到管理运筹学在实践中的巨大作用,并实现将学生培养成应用型人才的目标。

3.4对考核方式进行调整和优化

最后,应当对管理运筹学的考核方式进行调整和优化。为了实现本科教学向应用型转型,我们对管理运筹学的课程进行了全新设计,在课堂教学中提高案例教学和启发式教学的比重,增加管理运筹学软件学习的课时量;在课后,组成管理运筹学兴趣小组,鼓励同学将所学的运筹学知识应用到管理实践之中。这样的课程设计,符合本科应用型教学的培养目标,同时也保证了对学生全面能力的培养。因此,管理运筹学的考核方式也应适应这样的变化,对考核方式进行调整和优化。应当适当降低笔试考试的所在比重,而增加对学生上机操作和课外实践的考核,通过全面的考核体系,即增强学生对上机操作和课外实践的重视程度,同时也是对其自身全面能力提升的一种督促和促进。

4结语

本科教学向应用型转变是我国教育的发展方向,管理运筹学作为工商管理类专业的一门重要课程,也应进行重新设计以实现这一目标。本文通过对目前管理运筹学特点以及存在问题的梳理,提出应用型本科工商管理专业管理运筹学课程设计的实施办法,希望对提高管理运筹学的教学效果提供一些帮助,同时这也是培养应用型管理人才的一种有益尝试。

参考文献

[1]杨嘉歆.管理运筹学中板书和多媒体教学的有机结合[J].价值工程,2012(06).

[2]何丽红,陈士成.管理运筹学课程的教学改革与实践[J].教育教学论坛,2011(34).

运筹学论文篇11

基金项目:本文系“中国传媒大学教学改革项目”(2014 No32)的研究成果。

作者简介:朱永贵(1964―),男,北京人,中国传媒大学理工学部教授,博士,研究方向:运筹学、信息处理。

运筹学主要研究系统最优化问题,从实际问题出发,应用数学理论和方法建立数学模型,然后给出求解这些数学模型的各种最优化方法[1]。运筹学主要研究的是线性最优化问题,其内容有线性规划、目标规划、整数规划、动态规划、图与网络分析、排队论、存储论、对策论、决策论和启发式方法[2]。运筹学是信息与计算科学、数学与应用数学、统计学和其他相关专业的专业基础课,其目的是培养学生综合各学科知识,利用运筹学的方法对实际问题进行定量分析和数学建模,通过本课程的学习为大学生进一步学习专业课程奠定理论基础,使其具有系统优化的思维方法和逻辑推理能力,从而全面提升大学生应用运筹学解决实际问题的能力[3]。通过对“运筹学”课程的调研和课程教学的亲身体会,发现目前“运筹学”教学过程中存在许多问题亟待解决,还有很多方面达不到“运筹学”课程的培养目标。为此我们探索和研究了“运筹学”课程教学的规律和特点,找出了解决问题的一些积极有效的方法。下面从“运筹学”课程培养目标、教学现状和存在的问题、教学改革措施、教学改革方法几个方面讨论了“运筹学”课程教学改革研究的重要性。

一、“运筹学”课程建设目标

“运筹学”课程的实际应用非常广泛,涉及很多专业知识,要求学生系统掌握运筹学的基本数学模型、基本概念、基本理论、基本算法和数据处理的基本能力。本课程建设的具体目标如下:

(1)要求学生掌握“运筹学”课程中的线性规划与单纯形法、对偶理论和灵敏度分析、运输问题的数学建模和表上作业法、目标规划的数学模型和解目标规划的单纯形方法。

(2)要求学生系统地掌握整数规划求解的分支定界法和割平面法,掌握0-1型整数规划数学模型及其求解方法,能够熟练求解指派问题。

(3)要求学生掌握动态规划方法、图与网络优化方法,系统掌握排队论、存储论、对策论、决策论的基本概念和求解方法。

(4)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。

(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。

二、“运筹学”课程教学现状和存在的问题

1教学内容过于陈旧和教学重点不突出

在目前高等学校教学改革的大环境下,现阶段开设的“运筹学”课程教学内容偏重于经济管理专业所使用的“运筹学”,而且内容主要是线性最优化问题。线性优化问题对非线性科学不再实用。随着科学技术的发展,特别是信息科学的发展,非线性问题越来越多,与此相适应则需要非线性最优化方法去求解非线性最优化问题。只有这样才能适应高等学校的教学改革要求,才能使“运筹学”课程教学富有活力,进而实现“运筹学”的课程建设目标。

2教学手段过于单调,没有创新性

目前“运筹学”课程教学以多媒体教学授课方式进行,缺少板书教学。利用多媒体教学,仅仅显示PPT的内容,没有有针对性地对部分定理给出一些数学推导过程。学生们获得的信息非常枯燥、非常有限,讲课的速度过快,学生很难跟上主讲教师的思路与节奏,同时也没有更多的时间去独立思考,最终导致课堂教学效果比较低。比如单纯形法求解线性规划问题、表上作业法求解产销平衡运输问题、分支定界法求解整数线性规划问题,在讲解过程中过于重复,缺乏创新性的内容。

3教学内容的取舍与侧重点不明晰,主次选择不恰当

讲授“运筹学”课程的大多数教师是数学出身,不太熟悉计算机软件的使用,教学过程中偏重于理论分析与解题方法的讲解,不注重算法的实现和程序的编写,也很少安排上机实习。结果大部分学生认为“运筹学”课程比较抽象,对本课程的学习缺乏兴趣。目前“运筹学”课程中的主要教学内容有线性规划、整数规划、运输问题、目标规划和动态规划、图论与网络等,而大部分高校设置的教学课时是48学时。由于受教学课时的限制,在教学中不可能讲完所有的内容。对于不同专业、不同学科和不同类型课程的学生如何选取教学内容,以满足教学改革和教学内容创新的需求,需要我们进一步探索。

4教学方法需要更新,考核方法要科学合理

如何在本课程的教学过程中更多地激励学生去主动积极地学习课程内容,提高课堂的教学效果是值得探讨的一个重要问题。为此,我们教师要突破传统的教学理念,改变以往的教学方法,引进和学习国内外具有创新思想的教学理论和方法。对学生学习情况进行合理的考核是提高学生学习积极性的重要环节。“运筹学”课程主要培养学生创造性地分析问题、建立模型并解决问题的能力,但教学结果的考核常采用传统的闭卷笔试的模式,主要考查一些概念和定理与计算方法,致使学生死记硬背“运筹学”的理论、概念和方法,这导致多数学生考完试后就忘记所学内容,谈不上“运筹学”的实际应用能力的提高。为此,我们要对“运筹学”采取闭卷考试和上机实验环节测试的考核方法,其目的在于寻找更科学、更适合学生们的教学方法。

三、“运筹学”课程教学改革措施

1优化“运筹学”课程教学内容

不同专业的培养目标一般是不同的,不同专业的学生对“运筹学”课程知识点的需求也是不一样的。因此,我们对教学内容的选取要按照不同的专业进行取舍。选取以学生需求为导向的教学内容,这样不仅满足了不同专业学生的培养目标要求,而且还做到了因专业施教,提高了“运筹学”课程的教学效果。

2建立科学合理的“运筹学”课程体系

选择教学内容是教学过程的重要环节,在这个重要环节中,我们要注重引进新的教学内容、教学理念与教学方法,建立合理的课程体系。我们应该按照“运筹学”课程的培养目标,力求使课程内容的设置和难度的确定符合大学生的认知规律。“运筹学”应用范围广,涉及专业多,不同专业学生的知识基础千差万别,对“运筹学”的要求也有所不同。对信息与计算科学、数学与应用数学两个专业的本科生开设“运筹学”课程,要较系统地讲解“运筹学”的理论知识和应用方法,使他们掌握基本的数学规划方法,线性规划、整数规划、0-1规划的数学模型、基本概念、基本理论、基本算法和实际应用。而对于统计学专业的本科生来说,所开设的“运筹学”课程要与“经济数学实验”课程相结合,介绍经济管理和生产管理实际问题建模的案例及Matlab、Lingo等计算软件的使用和编程的技术和方法,增加实践教学过程,使学生能够解决经济领域中的现实问题,同时也为学生从事该方向的继续学习与深入研究打下基础等。

3优化“运筹学”课程教学手段

合理使用多媒体教学,多增加板书内容。例如,在讲解图解法求解线性规划问题、整数规划问题时,应该使用多媒体课件技术将目标函数的等值线在约束域中沿着梯度方向平移,恰好离开约束域时即得到线性规划问题的最优解和最优值。用单纯形法求解线性规划问题时,不断更新单纯形表的过程是一个非常烦琐的过程,所以应该使用黑板讲解单纯形法的数学思想是Gauss迭代过程,从理论上要让学生明白单纯形方法是怎么得到的。这有助于学生在上机编程实现单纯形方法求解线性规划问题。在“运筹学”课程的教学过程中,合理运用多媒体技术,将黑板板书与其结合使用,让学生及时理解、消化课堂知识,从而提高教学质量。在“运筹学”课程的教学过程中, 合理应用案例教学。案例教学模式可以通过教师引导、学生参与,培养学生的分析问题和解决问题的能力。适当加入实验教学环节,“运筹学”课程中的数学模型问题涉及的决策变量数目一般比较多,约束条件也比较复杂,从而会使问题求解的计算量增加。为此可考虑利用计算机进行实验教学,使得学生掌握基本的计算工程软件如Matlab的操作。这样不但可以减少手工计算的烦琐性,而且节约了计算时间,将更多的时间和精力应用到数学建模、结果分析等方面,进而培养和提高学生解决实际问题的能力。

四、“运筹学”课程教学改革方法

运筹学的教学内容与教学方法,要满足数学与应用数学、统计学、信息与计算科学以及非数学类专业学生的需求。要突破传统的教学方法和教学模式,不断改革、不断创新,要在“运筹学”课程实践教学过程中探索新的教学规律和教学方法,进一步修订、完善教学课件,根据本课程的教学特点采用板书与课件有机结合的方式,增加新的教学内容,全面提高教学效果。要循循善诱、因材施教,不拘泥于呆板的教学方式,从各类专业的学生基础出发,激发所有学生的学习兴趣。主讲教师要积极主动地与学生形成一个互动式教学氛围,提高课堂的教学效率。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方法和思路。要适当吸纳国际化课程教学方法,可以以英语教材为辅助教学材料,插入一些双语教学。

在课后定期开展一些专题讲座,讲座的形式可以多种多样,可以由学生来讲,也可以由与“运筹学”课程有关的教师来讲。第一阶段可以介绍运筹学领域的发展历史和发展现状,第二阶段主要介绍“运筹学”在经济领域的企业管理、生产管理、库存管理、物流管理、科学管理工程等中的应用,第三阶段主要介绍“运筹学”领域的前沿问题和最新动态。通过系列学术讲座活动,能够让学生了解如何应用“运筹学”工具解决实际生活问题,同时可以拓宽学生的学术视野,激发学生的学习兴趣,提高学生的研究能力,激励他们利用“运筹学”知识解决实际问题,从而提高他们理论联系实际的能力。

参考文献:

运筹学论文篇12

运筹学课程是教育部高等学校管理专业教学指导委员会指定的核心必修课程之一。不同于数学专业的运筹学课程,在管理专业中,该课程的定位是以运筹学理论为基础,以定量分析为支撑,以决策支持为目标的应用性课程。因此,我们对运筹学课程的教学设计突出了“工具性和应用性”的特点,以培养学生熟练应用决策理论和方法及计算机技术解决实际问题的实践创新能力为目标,强化对学生科学管理思维能力的训练,实现知识、能力与素质的协调发展。

一、运筹学课程现有教学模式分析

通过对国内外高校运筹学课程的教学现状进行调查,我们发现:运筹学课程在教学理念、教学内容和求解工具上正发生着巨大的变革,具体表现在以下三点:一是由数学理论为主转变为以管理决策为主,二是由理论研究为主转变为以应用方法为主,三是以手工或专业化方法求解为主转变为宽平台、普及型的求解方法为主,由此形成了以下三种典型教学模式。

1.重视理论基础的教学模式。这种类型的教学模式在内容和方法上都非常注重数学理论基础的讲授,基本概念都有严格的数学定义,定理都有推导证明过程。由于数学逻辑严密,因此对学生的数学基础知识要求较高。运筹学模型以手工求解为主,学生通过手工方式求解各分支模型,可以对运筹学的理论得到深刻的体会,这是进行运筹学理论学习和研究的好方法,但限制了运筹学的普及运用。

2.重视管理应用的教学模式。这种类型的教学模式注重以管理应用为主,数学理论基础知识的学习以应用需求为导向。同时提供了计算机求解软件,并将求解软件制作成规范的光盘同教材一起提供给学生,便于安装和操作。这从一定程度上改变了传统运筹学的教学风格,但这类教学中所采用的求解软件不统一,求解模型的规模相对较小,有些软件的操作还需要经过专门的培训,求解方法还有待于进一步完善。

3.重视求解方法(技术)的教学模式。这种类型的教学模式非常重视运筹学模型的求解方法。主要特点就是将各分支模型的求解方法统一到Excel电子表格平台之上,如美国各大学已经普遍采用Excel电子表格作为运筹学模型的求解工具。使用Excel电子表格不仅为推广运筹学的应用提供了一个较好的平台,而且已经成为管理运筹学发展的潮流和趋势。

二、管理专业运筹学课程的定位与培养目标

根据高等教育发展与改革的方向和社会发展对人才的需求,基于提升本科生实践创新能力的基本认知,我们将管理专业运筹学课程定位于“以管理学、经济学、高等数学、概率统计等先导课程为基础,将运筹学理论基础、管理应用与求解方法(技术)高度融合,提高该课程对项目管理、物流和供应链管理、服务管理、运营管理、营销管理、创新创业管理等各相关专业本科生实践能力和科研创新能力培养的支撑作用,最后达到学以致用,从而真正塑造学生的科研能力和创新能力。”

为此,我们一改过去“以运筹学模型的数学理论和数学推导及证明作为课堂教学的重点,解决运筹学模型的工具都是依赖于手工计算”的理念,树立“夯实理论基础、强化实践应用、突出能力、注重效果”的教学理念,将管理专业运筹学课程的教学目标不仅仅局限于使学生掌握现代科学决策的基本思想、理论和方法,更重要的是能够熟练应用现代科学决策理论和方法以及计算机技术去分析和解决管理当中的实际问题,进而提升学生的实践创新能力。

三、管理专业运筹学课程体系设计

在明确课程定位与培养目标的基础上,根据运筹学学科理论发展与实践创新,对管理专业运筹学课程体系进行了优化,将整个课程的教学内容按照运用运筹学模型实现管理最优化决策的基本特点,科学安排理论教学、实验教学和案例讨论等教学内容及学时分配,在掌握运筹学模型的基础上,突出数学建模能力的训练和计算机工具的应用,重视对实际管理问题的案例分析,从而形成如图1所示的以提升本科生实践创新能力为导向的管理专业运筹学课程体系。从图1可以看出,理论教学与课堂讲授、实验教学与上机操作训练、案例讨论与科研训练、实践活动的有机融合形成了科学的运筹学教学体系,有利于充分调动学生的学习热情和积极性,培养学生的实践创新能力。

该体系包括理论教学、实验教学和实践活动三部分。理论教学就是对图1中所给出的七类25个运筹学模型的基本理论和方法进行系统的讲解。在强化基础理论的同时,通过数学建模、案例讨论和参加大学生创新创业训练计划、国际企业管理挑战赛(GMC)、全国大学生创业设计暨沙盘模拟经营大赛、全国大学生管理决策模拟大赛等各种比赛,加强对学生实践活动的指导,形成多元化的实践教学体系。随着计算机技术的迅猛发展,使用Excel电子表格工具已经成为管理运筹学的一个明显潮流,为此,我们开发并制作了基于Excel电子表格平台的运筹学求解模板和求解程序各一套。运筹学课程的实验教学就是围绕基于Excel电子表格平台的运筹学求解模板和求解程序展开的。如图2所示,运筹学实验教学内容包括三部分。首先介绍Excel的相关基础知识,为不确定型决策模型和风险型决策模型的Excel求解奠定基础。其次是Excel中的插件Solver的功能使用。该插件功能强大,可用于工程上、经济学及其他一些学科中各种问题的优化求解,包括(但不局限于)线性规划、非线性规划、线性回归、非线性回归等问题,为线性规划及其拓展模型的求解奠定基础。最后一部分内容是引导学生编制基于Excel电子表格平台的运筹学模型的求解模板。在实验教学过程中,不仅要求学生掌握应用Excel电子表格平台求解运筹学模型的基本技术,更为重要的是培养学生如何把实际管理问题概括为计算机能识别的数学模型以及如何分析和理解计算机输出的信息,并对这些信息进行灵敏度分析和优化调整,以解决实际管理问题。

运筹学论文篇13

一、运筹学教学中存在的问题

运筹学作为一门管理数学,已经广泛应用到国民经济建设的多种行业中。水文学及水资源专业与运筹学结合紧密,如水资源配置时需要线性规划、目标规划、动态规划等方面的知识[3];地下水数值模拟参数选取时经常需要应用诸如遗传算法等现代优化理论[4],分布式水文模型参数率定时需要现代优化算法[5];流域区域水资源管理中经常应用多目标规划、线性规划等理论;水库优化运行、地下水水源地优化运行经常用到多目标规划、动态规划、先行规划等方面的理论[6]。在研究生运筹学教学中,中国大多高校目前存在的问题主要集中在教学内容不科学、实践教学不足、教学方法不合理等方面[7-11]。

(一)教学内容不科学

随着现代优化理论与算法的发展,运筹学的内容不断增加,但由于教学课时有限,不可能涵盖运筹学的所有内容,需要根据专业要求合理地选择教学内容才能满足教学需要。首先,当前中国高校运筹学教学中,教学内容的选择带有一定的随意性,存在着因教师的专业背景不同而教学内容不同现象;其次,教学内容偏重理论知识与公式推导,轻视或忽略实际应用与能力培养,学生缺乏解决实际问题的能力。(二)实践教学不足

中国高校研究生在实践(实验)教学中,往往是教师先设置好上机实验内容,再让学生具体操作,这种方法导致学生缺乏实践想法,难以达到实践教学的目的。缺乏实例(文献)教学和文献阅读特别是英文文献阅读能力的培养是导致学生实践教学不足的另一原因。运筹学软件教学内容少且单一,学生不知道怎样根据自己的特点和爱好使用相关软件,诸如Excel、Matlab、DPS统计软件[12]、Lingo、Lindo、WinQSB[13]等。

(三)教学方法不合理

不少高校在运筹学教学中还存在着“填鸭式”“灌输式”教学,在实际教学中没有发挥学生能动性,无法进行启发式教学。另外,板书教学存在信息量少、课堂效率低等缺点;多媒体教学在理论推导的时候会引起学生思路跟不上或注意力分散等缺点;需要进行多媒体加板书式教学,增加文献讨论课,促进教师与学生互动、学生与学生互动,以提高教学质量。

12高等建筑教育2012年第21卷第6期

平建华,等水文学及水资源专业研究生运筹学教学探索

二、教学内容改革

加强现代数学及现论优化算法诸如遗传算法、神经网络、模拟退火、禁忌搜索等算法和耗散论、博弈论的介绍与应用,以提高学生在今后科研和工作中应用现代优化理论与方法的能力,提高学生科研创新能力,拓宽学生知识面。

三、实例教学

在阐述运筹学教学内容时,结合具体的水文水资源学科实例,既重视基本概念和原理的讲述,又注重水文水资源学科的应用。实例教学有助于激发学习兴趣,提高其自学能力,有利于今后毕业设计选题的确立。

线性规划法在求解水文地质参数[14]、水库优化调度[15]、水资源配置[16]、水源地优化运行[17]等方面都有广泛应用。目标规划在水资源配置[18]、水库调度[19]、地下水资源管理[20]方面应用较多。动态规划在水库水电站优化调度[21]、水资源优化配置[22]、水资源系统优化运行[23]、水质-水量联合调度[24]、污水处理[25]等方面有很多运用。现代数学优化算法也有大量的应用实例,如神经网络应用于水环境质量评价、水资源系统优化计算、水电站优化运行、水文预报等方面,遗传算法应用于参数优化、水资源系统优化决策、水资源系统评价等方面。

在讲述耗散论、突变论、协同论、博弈论时,结合应用实例介绍其在水文学及水资源学科中的应用。

四、运筹学软件教学

Excel(或其他背景下)的spreadsheet将所要解决的实际问题进行概念描述、数据处理、建立并求解模型,使运筹学的理论与方法变得易于理解和使用,推动了运筹学方法在科研和生产中的应用[26]。吴忠、江滨[27] 应用基于Excel的spreadsheet举例求解了线性规划、目标规划和非线性规划;郑蕉、涂传清[28]应用Excel解决了多目标规划问题并进行了灵敏度分析;海心[29]应用Excel求解了动态规划问题;晶晶[30]应用Excel中的随机函数模拟了多服务台单对列排队系统,提供了Excel解决排队论的实例;付木亮、余小飞[31]应用Excel结论了网络最短路问题的求解;Excel在决策分析、存储论、随机模拟等方面也有大量的应用[32]。在教学中,介绍了各种基本规划的原理后,实验课运用Excel实例教学,使学生加深了对基本原理的理解,并掌握应用软件求解优化问题的方法。

Matlab(Matrix Laboratory)是矩阵实验室简称,它是由美国MathWorks 公司研制开发的一套高性能的集数值计算、算法开发、数据分析、信息处理、图形显示等于一体的可视化数学工具软件,目前已有8.0版本。相对于C或Fortran等语言,Matlab的基本数据单位是矩阵,它的表达式与数学和工程中常用的形式十分相似,应用十分方便。Matlab中包含多个功能强大的“工具箱”,如主工具箱(Matlab main toolbox)、控制系统工具箱(control system toolbox)、优化工具箱(optimization toolbox)、神经网络工具箱(neural network toolbox)、小波工具箱(wavele toolbox)等,这些工具箱在解决线性规划、目标规划、动态规划等方面都有广泛的应用[33-34],在应用神经网络、遗传算法、模拟退火、蚁群算法等现代算法中也有大量的应用。教学过程中,结合Matlab在优化管理方面的应用,使学生迅速掌握Matlab求解优化问题的技术,提供学生解决实际问题的能力。

另外,国内自主开发的DPS统计软件、Lingo、Lindo、WinQSB都可以作为运筹学教学软件使用。

五、结语

通过以上教学内容与方法上的改革,学生既加深了对运筹学理论的理解又掌握了运筹学在水文水资源学科中的应用,熟悉了一些运筹学专业软件的应用。总之,在水文学及水资源专业研究生运筹学教学中,教师要不断地探索新的理论知识和技术方法,推动教学改革,加强与学生的互动,调动他们的积极性,挖掘他们的潜力,提高教学质量,培养优秀专业技术与管理人才。

参考文献:

[1] 范建刚. 适应社会需求:提高研究生教育质量的关键所在[J].学位与研究生教育, 2005(6): 42-45.

[2] 英爽,甄良. 从主体能动性角度解析研究生教育质量[J].学位与研究生教育, 2010(5): 10-14.

[3] 王顺久,张欣莉, 倪长健,等. 水资源优化配置原理及方法[M].北京:中国水利水电出版社,2007.

[4] 王福刚,曹剑锋. 改进的遗传算法在地下水数值模拟中的应用[J].吉林大学学报:地球科学版, 2002(1):64-68.

[5] 武震,张世强,张小文. 流域水文模型参数识别的现代优化方法研究进展[J].冰川冻土, 2008(1): 64-71.

[6] 周训,屈晓荣, 姚锦梅,等. 华北某地地下水水源地开采井优化开采方案[J].勘察科学技术,2007(2):46-49.

[7] 周宏宇,张瑞红. 运筹学理论与实践教学的改革研究[J].科技创新导报, 2010(2): 172.

[8] 刘雁灵.运筹学教学讨论[J].通话师范学院学报, 2010(4): 109-110.

[9] 罗荣桂, 原海英. 运筹学教学改革与探索[J].理工高教研究, 2005(6): 49-50.

[10] 于善伦,姚运. 运筹学案例教学体系初探[J].江苏科技信息:学术研究, 2009(9): 138-139.

[11] 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.

[12] 唐启义. DPS数据处理系统:实验设计、统计分析及数据挖掘[M].北京:科学出版社, 2010.

[13] 李牧南. 运筹学实验教程:典型的建模、计算方法及软件使用[M].广州:华南理工大学出版社,2008.

[14] 戴凤君. 线性规划法在推求水文地质参数中的应用[J].水文, 2005(S1): 42-43.

[15] 都金康,李罕,王腊春,等.防洪水库(群)洪水优化调度的线性规划方法[J].南京大学学报:自然科学版, 1995,31(2):301-309.

[16] 凌和良. 区域水资源承载力模糊线性规划模型及应用[J].数学的实践与认识, 2008(24): 103-106.

[17] 周训,屈晓荣,姚锦梅,等.华北某地地下水水源地开采井优化开采方案[J].勘察科学技术,2007(2):46-49

[18] 邓坤,谭炳卿.多目标规划法在南四湖流域水资源优化配置中的应用[J].水资源研究,2009(4): 14-18.

[19] 鲍卫锋,黄介生,杨芳,等.基于多目标动态规划模型的水库优化调度研究[J].西安理工大学学报, 2005(4):421-424.

[20] 王来生,杨天行,徐红敏,等.多目标规划在哈尔滨市地下水资源管理中的应用[J].长春科技大学学报,2001(2): 156-159.

[21] 张芳.跨流域引水水电站水库系统优化调度研究[D].南京:河海大学, 2005.

[22] 姜莉萍,赵博. 动态规划在水资源配置中的应用[J].人民黄河, 2008(5): 47-48.

[23] 白宪台,雷声隆.水资源系统优化中的动态规划与模拟结合算法[J].武汉水利电力学院学报, 1986(2):41-49.

[24] 邵东国,郭宗楼.综合利用水库水量水质统一调度模型[J].水利学报, 2000(8): 10-15.

[25] 蒋惠忠.污水处理流程优化动态规划[J].环境保护,1998(12): 15-17.

[26] 王向荣,曹玉山,艾素梅,等.《运筹学》教学改革研究——运用Spreadsheet方法建模与求解[J]. 沧州师范专科学校学报, 2008(1): 58-59.

[27] 吴忠,江滨.利用Excel工具求解规划问题[J].上海工程技术大学学报, 1999(4): 273-279.

[28] 郑蕉,涂传清. Excel在多目标规划求解和灵敏度分析中的应用[J].中国管理信息化,2007(9):45-47.

[29] 海心.电子表格在动态规划算法中的应用[J].南京工程学院学报:自然科学版, 2005(4):69-72.

[30] 晶晶.在Excel中应用随机函数模拟多服务台单队列排队系统[J].中国管理信息化, 2010(10):88-89.

[31] 付木亮,余小飞.基于Excel的网络最短路问题的求解[J].技术研发, 2010(6):18-19.

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