工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)改革探究

摘要 根據(jù)工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合運(yùn)籌學(xué)的特點(diǎn)，本文分析、總結(jié)了運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)過(guò)程中存在的主要問(wèn)題，并就該課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和考核體系等三個(gè)方面的教學(xué)改革進(jìn)行了探究。

關(guān)鍵詞 工業(yè)工程 運(yùn)籌學(xué) 教學(xué)改革

中圖分類(lèi)號(hào)：G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

工業(yè)工程是一項(xiàng)新興專(zhuān)業(yè)，我國(guó)本科院校開(kāi)設(shè)工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)只有十多年的歷史。工業(yè)工程強(qiáng)調(diào)綜合地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本、保證產(chǎn)品質(zhì)量，使生產(chǎn)系統(tǒng)能夠處于最佳運(yùn)行狀態(tài)而獲得最高的整體效益。運(yùn)籌學(xué)是工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)非常重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，它有著十分突出的實(shí)踐性和實(shí)用性。運(yùn)籌學(xué)既是工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)其他專(zhuān)業(yè)課程如《系統(tǒng)工程》、《生產(chǎn)計(jì)劃與控制》、《物流分析與設(shè)施規(guī)劃》等的理論基礎(chǔ)，同時(shí)又和這些課程在內(nèi)容上有所交叉。因此研究工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)運(yùn)籌學(xué)課程的教學(xué)改革具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 運(yùn)籌學(xué)教學(xué)中存在的不足

運(yùn)籌學(xué)廣泛應(yīng)用現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)知識(shí)和數(shù)學(xué)方法，解決實(shí)際中提出的專(zhuān)門(mén)問(wèn)題，著重對(duì)人、財(cái)、物等有限資源進(jìn)行統(tǒng)籌安排，為決策者選擇最優(yōu)決策提供定量依據(jù)。運(yùn)籌學(xué)中的很多理論方法已經(jīng)成為現(xiàn)代化管理的有力工具，在生產(chǎn)管理、工程技術(shù)、金融財(cái)政、軍事作戰(zhàn)、經(jīng)濟(jì)分析等領(lǐng)域中都得到了極為廣泛的應(yīng)用。目前我國(guó)很多院校把運(yùn)籌學(xué)歸到數(shù)學(xué)學(xué)科范疇，使得數(shù)學(xué)理論的教學(xué)內(nèi)容偏多，而對(duì)學(xué)生分析與解決實(shí)際問(wèn)題能力的培養(yǎng)環(huán)節(jié)偏弱，這顯然和工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)相去甚遠(yuǎn)。目前在工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)運(yùn)籌學(xué)教學(xué)中主要存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。

(1)教學(xué)內(nèi)容不恰當(dāng)。運(yùn)籌學(xué)在發(fā)展過(guò)程中，由于研究和應(yīng)用的領(lǐng)域不同，發(fā)展了各種不同的理論，從而形成了不同的運(yùn)籌學(xué)分支。由于教學(xué)時(shí)數(shù)有限，因此教學(xué)內(nèi)容不可能包括所有的分支。顯然不同的辦學(xué)層次、專(zhuān)業(yè)背景、學(xué)校類(lèi)型、學(xué)生素質(zhì)以及知識(shí)結(jié)構(gòu)存在著差異，目前在運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)內(nèi)容選擇上存在著一定的盲目性和隨意性。

(2)過(guò)分注重理論推導(dǎo)，忽視對(duì)學(xué)生應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題能力的培養(yǎng)。盡管運(yùn)籌學(xué)強(qiáng)調(diào)以量化為基礎(chǔ)，需要建立各種數(shù)學(xué)模型，為決策者的決策提供定量依據(jù)。但是更為重要的是運(yùn)籌學(xué)分析獲得的結(jié)果要能夠被實(shí)踐檢驗(yàn)，并被用來(lái)指導(dǎo)實(shí)際系統(tǒng)的運(yùn)行，因此具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。而目前運(yùn)籌學(xué)課程的教學(xué)仍然停留在傳統(tǒng)的模式上，過(guò)于注重定義解釋?zhuān)ɡ淼耐茖?dǎo)以及算法的推演上，缺乏運(yùn)籌學(xué)的應(yīng)用和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法和思路的培養(yǎng)。因而學(xué)生普遍存在“眼高手低”的通病。很多學(xué)生學(xué)習(xí)完運(yùn)籌學(xué)之后，感覺(jué)不到它的實(shí)用價(jià)值，更無(wú)法把運(yùn)籌學(xué)的思想和方法應(yīng)用到后續(xù)的相關(guān)專(zhuān)業(yè)課中。

(3)太注重運(yùn)算的硬結(jié)果，而結(jié)合實(shí)際應(yīng)用中最優(yōu)方案的軟化、折中思想較少講授，使學(xué)生面對(duì)實(shí)際問(wèn)題只能硬搬照抄，缺少應(yīng)有的靈活性。應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)求解的結(jié)果目標(biāo)通常具有單一性，即追求效益最佳。而從企業(yè)要求來(lái)看，還需要考慮資金周轉(zhuǎn)、環(huán)境保護(hù)、資源合理利用以及企業(yè)生存等多方面因素，因此，企業(yè)所期望的“效益最佳”具有系統(tǒng)性。這二者之間的差異甚至沖突，也是運(yùn)籌學(xué)實(shí)際應(yīng)用中需要合理解決的問(wèn)題。因此在教學(xué)過(guò)程中要培養(yǎng)學(xué)生在理念和工作方式上具有開(kāi)放性。不能拘泥于運(yùn)籌學(xué)書(shū)本和文獻(xiàn)資料，而應(yīng)該深入實(shí)際，與相關(guān)人員及學(xué)科相結(jié)合、交叉、滲透、互補(bǔ)，從而達(dá)到技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理及系統(tǒng)優(yōu)化的目的。

2 運(yùn)籌學(xué)教學(xué)改革

根據(jù)工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合運(yùn)籌學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)，我們從以下幾個(gè)方面對(duì)運(yùn)籌學(xué)教學(xué)進(jìn)行了改革：

2.1 根據(jù)工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，組織合理的教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)內(nèi)容的組織是課程教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，在運(yùn)籌學(xué)教學(xué)工作中，我們注重改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容、思想與方法，強(qiáng)調(diào)“融知識(shí)傳授與能力培養(yǎng)為一體”。運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)內(nèi)容首先考慮到學(xué)科體系的完整性，為學(xué)生打下牢固的理論基礎(chǔ)。

工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)目的側(cè)重于運(yùn)籌學(xué)在各類(lèi)管理問(wèn)題中的應(yīng)用，其教學(xué)內(nèi)容應(yīng)根據(jù)專(zhuān)業(yè)需要進(jìn)行設(shè)置。從實(shí)際應(yīng)用情況看，線(xiàn)性規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃等運(yùn)籌學(xué)分支應(yīng)用較為廣泛，因此這部分內(nèi)容作為一般管理類(lèi)專(zhuān)業(yè)必須掌握的內(nèi)容。此外，圖論、存儲(chǔ)論、排隊(duì)論、決策論和對(duì)策論在實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃問(wèn)題、庫(kù)存問(wèn)題等各個(gè)環(huán)節(jié)中都能起到重要的理論支撐作用，因此這部分內(nèi)容也作為工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)內(nèi)容。

2.2 豐富教學(xué)手段，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力

(1)結(jié)合工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)實(shí)際，淡化數(shù)學(xué)方法的推導(dǎo)與論證，增加案例教學(xué)。案例教學(xué)是一種親驗(yàn)型、參與型的學(xué)習(xí)方法，能使學(xué)生深入到實(shí)際問(wèn)題的環(huán)境中，提高分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，對(duì)于他們的全面發(fā)展，起著不可替代的作用。在進(jìn)行案例教學(xué)過(guò)程中，我們主要從以下幾個(gè)方面入手：

首先，案例的選取要具有充分的代表性，結(jié)合工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)，覆蓋該專(zhuān)業(yè)在實(shí)際中最常見(jiàn)運(yùn)籌學(xué)問(wèn)題的各類(lèi)類(lèi)型，在案例選取過(guò)程中還應(yīng)注重以學(xué)生緊密聯(lián)系的實(shí)際生活為背景，從而更好地激發(fā)他們學(xué)習(xí)的興趣。

其次，在講解運(yùn)籌學(xué)模型時(shí)，以實(shí)際問(wèn)題引入，并結(jié)合實(shí)際問(wèn)題的解決對(duì)相關(guān)理論和方法進(jìn)行講授。在講授過(guò)程中以實(shí)踐應(yīng)用為主線(xiàn)，以活躍的思維想象與迂回的教學(xué)技巧幫助學(xué)生掌握教學(xué)難點(diǎn)。

最后，對(duì)同一案例采用多種運(yùn)籌學(xué)模型進(jìn)行求解。比如項(xiàng)目投資案例可以采取一般線(xiàn)性規(guī)劃模型、運(yùn)輸問(wèn)題模型、動(dòng)態(tài)規(guī)劃模型、整數(shù)規(guī)劃模型等多種模型解決，各種模型的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)是什么，各種模型的優(yōu)缺點(diǎn)是什么。通過(guò)多個(gè)角度的建模不僅培養(yǎng)學(xué)生對(duì)運(yùn)籌學(xué)知識(shí)的綜合掌握，也鍛煉了他們不同維度思考問(wèn)題的能力，后者也許對(duì)于學(xué)生的成長(zhǎng)更加重要，對(duì)于工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生其綜合利用資源尋求系統(tǒng)優(yōu)化的角度來(lái)說(shuō)，尤其有意義。

(2)通過(guò)課堂練習(xí)、課堂提問(wèn)、課堂演示等形式實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生的互動(dòng)，在活躍課堂氣氛的同時(shí)，提高教學(xué)效果。在課堂教授時(shí)不能為了追求進(jìn)度而硬性灌輸，而是通過(guò)假設(shè)、反問(wèn)、設(shè)疑、爭(zhēng)辯等方式進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)，讓學(xué)生不斷思考，不斷領(lǐng)悟。在進(jìn)行案例分析時(shí)老師要營(yíng)造良好的自由討論的氛圍，一方面設(shè)法調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，鼓勵(lì)學(xué)生參與討論；另一方面引導(dǎo)學(xué)生圍繞案例主題展開(kāi)討論，分析求解結(jié)果的可操作性，培養(yǎng)學(xué)生在應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)要與其他學(xué)科配合，在整個(gè)專(zhuān)業(yè)體系框架內(nèi)，尋求問(wèn)題的最優(yōu)方案。案例討論結(jié)束后，老師要做簡(jiǎn)要的總結(jié)，針對(duì)學(xué)生在討論中提出的分析方法和思路、解決問(wèn)題的途徑等進(jìn)行實(shí)事求是的評(píng)價(jià)，最終得出最優(yōu)的案例分析方案。

(3)加強(qiáng)與工業(yè)工程其他專(zhuān)業(yè)課程的銜接。我們?cè)谶\(yùn)籌學(xué)的教學(xué)過(guò)程中特別注意與其他專(zhuān)業(yè)課的銜接，使學(xué)生的知識(shí)系統(tǒng)化。比如講解線(xiàn)性規(guī)劃時(shí)，聯(lián)系《物流分析與設(shè)施規(guī)劃》中的選址問(wèn)題；講解指派問(wèn)題時(shí)，結(jié)合《供應(yīng)鏈管理》中的供應(yīng)商優(yōu)選決策講解運(yùn)籌學(xué)知識(shí)在其中的應(yīng)用；講解目標(biāo)決策時(shí)，與《系統(tǒng)工程》中層次分析法和沖突分析法相對(duì)比等等。教師在講解的過(guò)程中，可以讓學(xué)生了解運(yùn)籌學(xué)課程與其他專(zhuān)業(yè)課程的關(guān)系和銜接，一方面完善學(xué)生的知識(shí)體系，另一方面明確運(yùn)籌學(xué)的重要性，激發(fā)學(xué)習(xí)運(yùn)籌學(xué)的動(dòng)力。

(4)開(kāi)展計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，豐富運(yùn)籌學(xué)上機(jī)實(shí)驗(yàn)。開(kāi)展運(yùn)籌學(xué)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)無(wú)論對(duì)于運(yùn)籌學(xué)的發(fā)展與進(jìn)步，還是對(duì)運(yùn)籌學(xué)教學(xué)本身，都有著重要的意義。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)一方面要求學(xué)生能夠應(yīng)用已有的運(yùn)籌學(xué)計(jì)算軟件，如Matlab、Lin，go、Lindo等求解大規(guī)模的優(yōu)化問(wèn)題。另一方面要求學(xué)生能夠自己動(dòng)手編寫(xiě)運(yùn)籌學(xué)各種算法的計(jì)算機(jī)程序，鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考的能力。

(5)增加運(yùn)籌學(xué)課程設(shè)計(jì)。運(yùn)籌學(xué)課程結(jié)束后，教師結(jié)合實(shí)際和教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)多個(gè)帶一定綜合性的課題，根據(jù)課題的難易程度，制定合理的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，供學(xué)生選擇。學(xué)生根據(jù)自身的實(shí)際情況選擇課題，查閱資料，仔細(xì)研究，建立模型、選擇算法、編程上機(jī)、調(diào)試運(yùn)行后得出結(jié)果，并進(jìn)行結(jié)果分析。該過(guò)程主要鍛煉學(xué)生的系統(tǒng)性思維，提高他們分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

2.3 建立合理的考核體系

在成績(jī)考核方面，將傳統(tǒng)的單一閉卷筆試改為課程設(shè)計(jì)、上機(jī)實(shí)驗(yàn)與筆試相結(jié)合的考試方式，全面考察學(xué)生對(duì)所學(xué)基本知識(shí)的掌握情況和綜合應(yīng)用能力，并編制運(yùn)籌學(xué)題庫(kù)和試卷庫(kù)，規(guī)范評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，以保證運(yùn)籌學(xué)的考試、閱卷、評(píng)分做到科學(xué)、規(guī)范、公正。

3 結(jié)論

運(yùn)籌學(xué)作為工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)的主干課，它的教學(xué)改革是整個(gè)人才培養(yǎng)模式改革中的重要環(huán)節(jié)。通過(guò)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、考核方式等方面改革，能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，從根本上改善該課程的教學(xué)效果，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用的教學(xué)目的。為應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的改革奠定基礎(chǔ)。