工程管理專業(yè)研究生運籌學(xué)教學(xué)方法探討

吳賢國++張立茂

摘要：運籌學(xué)是工程管理專業(yè)的一門注重組織系統(tǒng)管理培養(yǎng)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，發(fā)展速度非常迅速。目前工程管理專業(yè)研究生運籌學(xué)教學(xué)過程中主要存在教學(xué)目的不明確，教學(xué)內(nèi)容安排不合理，教學(xué)方法不科學(xué)，實踐教學(xué)安排不足，成績考核不科學(xué)等問題。結(jié)合多年的研究生教學(xué)和科研實踐經(jīng)驗，文章提出運籌學(xué)課程教學(xué)改革思路，包括明確教學(xué)目的、合理確定和更新教學(xué)內(nèi)容、豐富實例教學(xué)、加強運籌學(xué)軟件教學(xué)，以及改進考核方式等，為推動工程管理及其他領(lǐng)域運籌學(xué)教學(xué)改革和培養(yǎng)優(yōu)秀的專業(yè)技術(shù)與管理人才提供參考。

關(guān)鍵詞：工程管理；運籌學(xué)教學(xué)；研究生教育

中圖分類號：O22；G6420 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：10052909（2014）03009703

運籌學(xué)是工程管理專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，作為一門為管理決策提供科學(xué)依據(jù)的學(xué)科，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟建設(shè)的各行各業(yè)。運籌學(xué)雖是一門新興的應(yīng)用學(xué)科，但其發(fā)展迅速。目前，運籌學(xué)課程教學(xué)改革的相關(guān)問題受到普遍關(guān)注。

王旭[1]認(rèn)為運籌學(xué)課程教學(xué)應(yīng)重視其基本理論方法介紹及學(xué)生解決具體問題的實踐能力培養(yǎng)，并提出構(gòu)建“基本技能—綜合技能—工程技能”的“三位一體”課程教學(xué)改革方案，建立具有整體關(guān)聯(lián)特質(zhì)的運籌學(xué)教學(xué)模式。管清波和馮書興[2]以層次分析法的課堂教學(xué)為例，討論了研究性教學(xué)方法的實踐和應(yīng)用，明確了其組織實施的過程以及對教師、學(xué)生和教學(xué)環(huán)境的基本要求。沈煒和文偉全[3] 提出運用“ERP沙盤模擬”實驗輔助運籌學(xué)課程進行實驗教學(xué)的設(shè)想，以便增強學(xué)生實際運用知識的能力。秦永菊[4]分析了影響學(xué)生學(xué)習(xí)效果的主要因素，并在此基礎(chǔ)上提出了相應(yīng)的解決方案。姚君等[5]結(jié)合運籌學(xué)課程特點和目前教學(xué)中存在的突出問題，提出要重視實驗教學(xué)、重視提高學(xué)生實踐能力，改變傳統(tǒng)的考核辦法、培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。國外對運籌學(xué)教學(xué)創(chuàng)新研究也非常關(guān)注：經(jīng)濟學(xué)者Cibej[6]認(rèn)為運籌學(xué)教育與培訓(xùn)應(yīng)當(dāng)兼顧商業(yè)類與非商業(yè)類的人員，并結(jié)合教學(xué)實踐提出面向非商業(yè)類的學(xué)習(xí)人員的教學(xué)措施；美國路易斯安那理工大學(xué)的Cochran教授自1984年致力于運籌學(xué)的教學(xué)實踐與創(chuàng)新研究，在權(quán)威雜志上發(fā)表多篇關(guān)于運籌學(xué)創(chuàng)新改革的學(xué)術(shù)見解，包括注重學(xué)以致用、加強實踐教學(xué)以及鼓勵學(xué)生自主探索等理念，并指出運籌學(xué)未來的方向在于借助網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)進行創(chuàng)新型教學(xué)[7-8]。

目前運籌學(xué)教學(xué)問題及改革研究主要關(guān)注點在本科研究教學(xué)方面，對研究生的運籌學(xué)教學(xué)研究較少。文章基于多年的研究生教學(xué)和科研實踐經(jīng)驗，分析了工程管理專業(yè)研究生運籌學(xué)教學(xué)存在的問題、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面，為相關(guān)領(lǐng)域研究生運籌學(xué)課程的教學(xué)提供一些借鑒。

一、 運籌學(xué)課程教學(xué)中存在的問題

（一）教學(xué)目的不明確，教學(xué)中普遍存在重視理論、輕視應(yīng)用的情況

目前在運籌學(xué)教學(xué)中，教師一般傾向于講授運籌學(xué)數(shù)學(xué)模型的復(fù)雜和數(shù)學(xué)方法的技巧，較少結(jié)合專業(yè)特點組織教學(xué)，忽略了運籌學(xué)課程解決實際問題的作用。學(xué)生感到學(xué)習(xí)的知識過于抽象，不易于理解，很難將學(xué)習(xí)的運籌學(xué)知識運用于解決工程實際問題。同時，也存在將運籌學(xué)這門管理類的專業(yè)基礎(chǔ)課當(dāng)作數(shù)學(xué)課程，將重點放在計算方法上，這樣容易造成學(xué)生只會計算，不善于處理實際問題。

（二）教學(xué)內(nèi)容安排不夠合理

運籌學(xué)課程包括許多分支，由于工程管理專業(yè)研究生運籌學(xué)教學(xué)課時數(shù)有限，一般只安排32學(xué)時，因此運籌學(xué)教學(xué)不可能涵蓋其所有分支。在當(dāng)前運籌學(xué)教學(xué)中，教學(xué)內(nèi)容安排在一定程度上存在隨意性和盲目性，經(jīng)常有教學(xué)內(nèi)容因教材而設(shè)和因教師自身情況不同而設(shè)的現(xiàn)象，并且沒有將運籌學(xué)發(fā)展的最新方法及時引入課堂，內(nèi)容陳舊，不能適應(yīng)科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的需要。

（三）教學(xué)方法不科學(xué)，實踐教學(xué)環(huán)節(jié)安排不足

教學(xué)方法不科學(xué)體現(xiàn)在運籌學(xué)課程講授方法較單一，教學(xué)手段不夠靈活，主要是教師講、學(xué)生聽，學(xué)生缺乏主動思考的訓(xùn)練過程。教學(xué)內(nèi)容偏重理論知識與公式推導(dǎo)，缺乏解決實際問題能力的培養(yǎng)，缺乏對掌握的知識進行靈活應(yīng)用，缺乏案例分析和討論，缺乏各種應(yīng)用軟件的技能培訓(xùn)。

（四）成績考核不科學(xué)

目前運籌學(xué)考核一般還是以考試為主，考試方法和考試內(nèi)容缺乏創(chuàng)新，缺乏對綜合應(yīng)用能力的考核，不能全面、科學(xué)地反映和評定學(xué)生應(yīng)用運籌學(xué)方法解決實際問題的能力，難以有效引導(dǎo)學(xué)生掌握運籌學(xué)課程內(nèi)容。

二、 工程管理專業(yè)研究生運籌學(xué)課程教學(xué)改革

針對目前運籌學(xué)課程教學(xué)中普遍存在的問題，基于作者長期的運籌學(xué)課程教學(xué)實踐和體會，提出目前工程管理專業(yè)研究生運籌學(xué)課程教學(xué)改革實施方法、實施步驟以及實施后對教學(xué)的意義。

（一）合理定位教學(xué)目的

工程管理專業(yè)研究生運籌學(xué)課程教學(xué)目的是通過運籌學(xué)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能以運籌學(xué)的方法分析和解決工程管理實踐中存在的優(yōu)化決策問題。結(jié)合工程管理專業(yè)特點組織教學(xué)， 教學(xué)中重視應(yīng)用，重視解決實際問題能力的培養(yǎng)。

（二）合理安排和更新教學(xué)內(nèi)容

要根據(jù)教學(xué)目的合理安排教學(xué)內(nèi)容。從工程管理實際應(yīng)用情況來看，線性規(guī)劃、目標(biāo)規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、存儲論、動態(tài)規(guī)劃、圖與網(wǎng)絡(luò)等運籌學(xué)分支是基礎(chǔ)內(nèi)容，一般應(yīng)安排為工程管理類本科專業(yè)學(xué)習(xí)的內(nèi)容，工程管理類研究生運籌學(xué)課程則應(yīng)側(cè)重于這些方法在工程實踐中的應(yīng)用研究。同時教師在教學(xué)過程中應(yīng)增加一些工程管理學(xué)科發(fā)展相關(guān)前沿知識的介紹，引入現(xiàn)代系統(tǒng)工程方法，如數(shù)據(jù)包絡(luò)分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、博弈論、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)等方法的介紹與應(yīng)用，讓研究生了解學(xué)科發(fā)展新動態(tài)，同時拓寬相應(yīng)的知識面，提高工程管理研究生在今后的科研和工作中應(yīng)用現(xiàn)代系統(tǒng)工程理論和方法的能力，提高研究生的科研創(chuàng)新能力。

（三）豐富工程管理實例教學(xué)

增加工程管理實例教學(xué)有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)運籌學(xué)課程的興趣，提高學(xué)生的自學(xué)能力，并且對畢業(yè)論文選題有很好的促進作用。在講述運籌學(xué)基本內(nèi)容時，結(jié)合具體的工程管理實例，注重工程管理學(xué)科的應(yīng)用。線性規(guī)劃等傳統(tǒng)方法在合理下料、工程投標(biāo)決策及土石方調(diào)配方面仍然應(yīng)用廣泛。如李風(fēng)海等關(guān)于線性規(guī)劃法在網(wǎng)架桿件下料中的應(yīng)用[9]，袁建豐關(guān)于線性規(guī)劃在三峽右岸土石方調(diào)配中的應(yīng)用研究[10]。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、博弈論、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)等運籌學(xué)新方法在工程估價、項目評價、各種工程預(yù)測方面應(yīng)用普遍。如吳賢國等基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建筑工程工料估算[11]，陳鵬等關(guān)于博弈論在工程項目質(zhì)量管理中的應(yīng)用[12]，張立茂等關(guān)于基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜工程安全管理決策支持方法研究[13]。

（四）加強運籌學(xué)軟件教學(xué)

由于運籌學(xué)計算工作量非常大， 必須利用輔助軟件進行計算，才能有效地解決實際問題。現(xiàn)代計算機技術(shù)及其軟件的迅速發(fā)展和普及，為運籌學(xué)教學(xué)和應(yīng)用創(chuàng)造了新的良好條件，同時也提出了更高要求。為提高學(xué)生運用現(xiàn)代運籌學(xué)知識解決工程管理實際問題的能力，應(yīng)盡量多安排上機操作訓(xùn)練。Excel軟件中的規(guī)劃求解功能可以解決線性規(guī)劃、靈敏度分析、整數(shù)規(guī)劃、運輸問題等，應(yīng)用簡單、易于掌握，軟件易得，沒有軟件升級問題，學(xué)生可以很快熟練掌握，宜作為基本應(yīng)用軟件進行學(xué)習(xí)。Matlab中含有許多功能強大的工具箱，如優(yōu)化工具箱、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱、小波工具箱、線性矩陣不等式控制工具箱等；SPSS具有強大的統(tǒng)計分析功能，如相關(guān)分析、回歸分析、聚類分析、時間序列分析、可靠性分析等。與此同時，還可以利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，開發(fā)相應(yīng)的教學(xué)網(wǎng)站與論壇，為創(chuàng)新型運籌學(xué)教學(xué)及其經(jīng)驗知識交流傳播提供輔助支持。

（五）推行科學(xué)的考核方式

在考核方法上，應(yīng)將單一的傳統(tǒng)卷面考試模式變?yōu)榫C合考試。考試方式包含基本模型的建立與求解方法考核，采用綜合大作業(yè)的方式考核學(xué)生對實際問題案例的解決能力，研究生結(jié)合實踐編寫應(yīng)用案例，上機操作考試等，特別是結(jié)合工程管理實際問題進行分析、建立模型、應(yīng)用求解，完成研究報告以及論文成果，有效調(diào)動和發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，努力提高學(xué)生應(yīng)用現(xiàn)代運籌學(xué)知識解決工程管理實際問題的能力。

三、結(jié)語

運籌學(xué)是工程管理專業(yè)研究生的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，使學(xué)生掌握現(xiàn)代優(yōu)化決策方法，為后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)、科研、畢業(yè)論文等奠定重要的基礎(chǔ)。通過教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法的改革，加強研究生對管理運籌學(xué)理論的理解，促使學(xué)生掌握管理運籌學(xué)在工程管理實踐中的應(yīng)用，熟悉常用的運籌學(xué)軟件應(yīng)用。在管理運籌學(xué)教學(xué)中，注重不斷地探索和應(yīng)用新的理論知識及其技術(shù)方法，進一步推動運籌學(xué)教學(xué)改革，挖掘?qū)W生潛力，加強教師與學(xué)生的互動，有效提高課程教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)優(yōu)秀的工程管理專業(yè)技術(shù)和管理人才。參考文獻：

[1] 王旭.管理運籌學(xué)課程教學(xué)改革的探索[J].教育探索， 2008（7）： 46-47.

[2] 管清波，馮書興.研究性教學(xué)方法在運籌學(xué)課程教學(xué)中的實踐[J].現(xiàn)代教育技術(shù)， 2008（S1）： 35-37.

[3] 沈煒，文偉全.“運籌學(xué)”課程實驗教學(xué)方法的探討[J].實驗室研究與探索，2009（8）： 135-137.

[4] 秦永菊.運籌學(xué)課程的教學(xué)實踐與研究[J].教育與職業(yè)，2011（9）： 140-141.

[5] 姚君，倪嵐，叢凌博.關(guān)于運籌學(xué)課程教學(xué)改革的探討[J].經(jīng)濟師，2013（7）： 231-232.

[6] CIBEJ J A.Operations research education for forgotten populations[J].European Journal of Operational Research，2002， 140（2）： 225-231.

[7] COCHRAN J J.Introductory business OR cases： successful use of cases in introductory undergraduate business college operational research courses[J].Journal of the Operational Research Society，2000： 1378-1385.

[8] COCHRAN J J.You want them to remember？ Then make it memorable！ Means for enhancing operations research education[J].European Journal of Operational Research，2012， 219（3）： 659-670.

[9] 李風(fēng)海，畢務(wù)瑚，畢硯波，等.線性規(guī)劃在網(wǎng)架桿件下料中的應(yīng)用[J].空間結(jié)構(gòu)，2003（3）： 61-64.

[10] 袁建豐.線性規(guī)劃在三峽右岸土石方調(diào)配中的應(yīng)用研究[J].水力發(fā)電學(xué)報，2006（1）： 99-103.

[11] 吳賢國，李惠強，朱道智，等.基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建筑工程工料估算[J].系統(tǒng)工程理論與實踐， 2000（8）： 128-131.

[12] 陳鵬，吳育華，金宇澄.博弈論在工程項目質(zhì)量管理中的應(yīng)用[J].華東交通大學(xué)學(xué)報， 2004（4）： 30-33.

[13] 張立茂，陳虹宇，吳賢國.基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜工程安全管理決策支持方法研究[J].中國安全科學(xué)學(xué)報，2011（6）： 141-146.