運籌學課程教學改革與實踐

李燕楠++馮琪++崔雪晴

【摘要】運籌學是一門應用性很強的學科，在培養學生分析和解決問題的能力，提高學生應用和創新能力方面發揮著重大的作用.本文針對運籌學教學的特點和現今存在的問題，提出了一系列改革建議及方案，構建了理論與實踐相結合的教學體系，該體系能夠使學生學以致用，增強學生的實踐能力，為培養應用創新型人才創造良好條件.

【關鍵詞】運籌學；教學改革；能力培養

【基金項目】國家自然科學基金資助項目（No.11401604，11401605，11501279，11601472）河南省高校青年骨干教師資助項目（No.2015GGJS-193）；中原工學院校級教改資助項目.

運籌學始于20世紀40年代，它是一門將工程思想與管理思想相結合，以數學為主要工具，運用定性與定量相結合的方法，通過建立、分析和求解數學模型為決策者選擇最優決策提供理論依據的新興應用學科.正是由于運籌學擁有極高的應用價值，運籌學教育也得到了極大的關注與重視，我國在1998年將其確定為數學、經濟、管理和計算機等專業的主干課程之一.

運籌學作為一門綜合性交叉學科，又是一門軟科學，具有很強的理論性和系統性，是連接數學知識與實際問題的橋梁，又是培養應用型創新人才的載體.因此，在教學中，既要讓學生掌握運籌學的基本概念、理論與方法，又要幫助學生建立運籌學思想，培養學生的實踐創新能力.然而，目前大多采用的仍是傳統的教學模式，很難達到培養應用型人才的目的.為提高教學質量，運籌學課程改革勢在必行.

一、運籌學教學中存在的問題

（一）忽視了教學目的與人才培養目標

運籌學融合了數學與管理科學，面向的學生涵蓋了多個專業，因此，課堂教學內容要根據學生學習層次、所學專業的特點和性質做相應的調整，使其符合專業的人才培養目標.在運籌學課程教學中存在重理論、輕實際應用的傾向.在課堂上，大部分教師仍采用的是單一講授式的教學方式，但由于課時的限制，按章節一一講授則會過于注重定理的推導、公式的反演以及單模塊化問題的解決.大量的數理講解無法體現運籌學源于實踐、歸于實踐的特點，學生則普遍認為這是一門純粹的數學理論課，不知怎樣應用運籌學的理論與方法去解決實際問題，只僅僅生硬套用公式去應對考試與作業，這嚴重違背了運籌學課程開設是為了提升學生分析解決問題能力的初衷，也與高校培養多方位發展人才的目標背道而馳.

（二）教學內容難度大，實踐環節不足

運籌學涉及多個學科的分支和許多小的知識點，這些小知識點又環環相扣，而學生對于這些知識有些已經遺忘，無論哪個知識點不會應用都會導致后面的問題無法解決，這樣就加大了教學的難度，也易讓學生產生畏難情緒，導致惡性循環.

課堂上理論學習占用大量時間，學生主動學習機會少，師生缺乏互動，學生缺乏對問題產生背景的社會實踐認識，也缺乏對實際問題給出一整套方案的能力，這均與實踐環節不足有很大關系.此外，在教學中對軟件的介紹也相對較少，即使涉及也是lingo、excel等相對簡單的優化軟件，而在科學研究中，最主流的CPLEX、OPL等很少在教學中使用，從而使運籌學研究與信息技術發展存在脫節現象，大大降低了課程的實際應用性和可操作性，成為運籌學普及與發展的障礙.

（三）教學手段不豐富

目前，運籌學課程多采用的是多媒體與板書相結合的方式，板書傳遞的信息量少，但若將板書內容簡單地做成課件，顯然傳遞的信息量大，但是對于一些經典算法的演算，會使學生覺得教師的節奏太快，難以及時消化所學知識，教學手段不靈活難以激發學生的興趣，因此，如何將多媒體、板書結合起來或者引入其他的教學手段和方法成為亟待解決的問題.

（四）考核方式單一

目前運籌學的考核方式較單一，大多是由平時成績（考勤和課后作業）和期末成績兩部分構成.期末主要考查對概念定理的理解以及算法的簡單應用.這種考核方式忽視了對學生實踐能力的考查，會使學生眼高手低.

二、運籌學改革的思路與措施

要想從根本上改變現行運籌學課程存在的問題，提高教學效果，可以從以下幾個方面著手解決：

（一）根據教學目的優化教學內容

由于不同專業的人才培養目標不盡相同，那么對運籌學課程知識點的需求也是不同的.一方面，教師要根據所教專業學生的學習程度來合理安排教學內容.比如，對于經管類專業的學生，因有些學生高中是文科生，其數學基礎較理科生稍薄弱，可弱化理論性較強內容的講解.另一方面，教學內容的側重也要考慮到專業特色.比如，對于人力資源管理專業，根據其就業特點，可重點講解人員指派問題、排班問題等；對于信管專業，可強化其對相關軟件如excel等的應用.這樣不僅提高了教學效果，而且也最大限度地服從了不同專業的培養目標.

（二）豐富教學方式與方法

1.引入案例研討和啟發式教學方法

案例研討可以充分發揮學生的主動性，將被動學習改為主動學習.教師在進行案例材料組織時，應該充分考慮其應用背景， 不能將案例過于簡化，但也不能設置得太復雜，否則會讓學生感到無所適從.要選取一些規模適中，目標相對明確，約束條件較少，富有啟發性和趣味性的案例，對于較復雜的可以讓學生課下研究討論.啟發式的教學方法是一種以學生為主體，教師作為引導的教學模式.教師可通過學生提前自學，設置分小組討論以及課堂練習、課后實踐環節，鼓勵學生參與到教學過程中來.但在設置問題時，問題數量和難度都要適中，要讓不同程度的學生都有自己的見解，而不是讓一些學生在討論時只扮演聽客的角色.

在實際中，我們可將案例討論、理論講授、小組討論和啟發式教學方法結合起來，充分挖掘學生潛能，激發學生探索性、發現性和創造性.

2.將板書、多媒體和計算機軟件有機結合，恰當進行實踐教學

因運籌學課程具有“模型多、案例多、表格多、圖形多、算法多、步驟多、理論推導少”的特點，所以對運籌學中的經典算法，如單純形法、表上作業法等，最好先用板書，對一些案例材料可用多媒體教學，在學生掌握基本計算方法和步驟后對一些繁雜計算可用計算機軟件現場計算，在寫代碼時也要加以說明.在實踐教學中，可以通過開設軟件實驗課，讓學生親自操作，加強動手能力；讓學生去企業進行一些實習，讓學生感受運籌學問題的背景和應用；定期開展運籌學方面的專題講座，通過介紹運籌學的發展歷程以及運籌學的前沿動態，拓寬學生視野；鼓勵學生參加各種級別的數學建模競賽，充分利用競賽資源，增強學生的運籌優化意識，提高學生綜合素質.

三、強化軟件應用，鍛煉建模能力

常用的運籌學軟件有很多，每種都有優缺點，可根據不同專業偏向于解決哪類問題，選擇兩種在此問題上有優勢的軟件進行重點學習；對于一些更為先進的軟件，可介紹一些特別之處，便于解決特殊問題.

實踐證明，數學建模對于培養學生的創新性應用能力和提高學生的整體素質起了很大的作用.運籌學課程與其緊密相連，教師在教學中要不斷滲透建模思想，將建模的內容體系融入運籌學課程中.

四、創新考核方式

考試是教學活動的重要環節，是評價教學效果的重要措施.在運籌學成績評定上，可采取2∶2∶2∶4的方式，其中，課堂考勤和課后作業、案例研討與報告、軟件學習能力考核各占20%，期末閉卷考試占40%.通過這種方式，避免學生投機取巧，既考查了學生理論知識，也考核了學生的實際應用能力.

以上是針對運籌學課程提出的幾點改進建議，在實際中雖取得了一定成效，但由于各學科不斷發展融合也賦予了其新的內容.因此，應該根據時代與學科發展及時調整教學方案，通過不斷摸索，積累經驗，逐步提高教學能力，繼續探索人才培養的方法.

【參考文獻】

[1]胡運權.運籌學基礎及應用[M].北京：高等教育出版社，2014.

[2]蔡清波.運籌學教學初探[J].大學數學，2013，29（2）：24-28.