運籌學課程教學改革初探

摘? 要：當今時代是大數據時代，人工智能時代，而人工智能中諸多方法都涉及到運籌學中的一些常用算法。然而由于運籌學課程的專業內容豐富，學科內部分支眾多，學科實際應用廣泛，而且目前運籌學課程教學學時又非常有限，因此目前大多數院校傳統的運籌學教學模式弊端凸顯，對運籌學課程教學方法改革創新與實踐教學研究是很有必要的。

關鍵詞：運籌學? 教學改革? 人工智能

中圖分類號：G642 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）04（a）-0137-02

運籌學是一門應用科學，它廣泛應用現有的科學技術知識和數學方法，解決生產、管理等實踐中的現實問題，為決策者選擇最優決策提供定量依據。當今時代是大數據時代/人工智能時代，而人工智能中諸多方法都涉及運籌學中的一些常用算法。例如，機器學習中的支持向量機問題、聚類問題以及神經網絡等問題都設計到運籌學中的模型和方法。此外，今年來很多高校也開始增設人工智能專業，而運籌學又將是該專業的必修課之一，那么如何開展這門課程的教學是很值得研究的。該文針對絕大多數高校運籌學課程教學中存在的問題進行討論，并嘗試給出一些教學改革的設想。主要從教學工具、教學內容安排、教學方式以及考核方式這4個方面展開討論。

1? 教學工具及教學方式多樣化

首先，教材是開展教學的必備而且非常重要的工具，根據學生的專業和學時的情況，選取合適的教材是值得仔細研究和推敲的。其次，運籌學仍然采取傳統的課堂講授，以教師在黑板上（或借助多媒體）講演解題的方法和步驟，學生課下做練習進行訓練這樣的一種模式。這種模式的弊端在于老師占用課堂過多的時間，教學效率低下，學生積極性不高，師生互動不夠。還有一個最大的缺點是通常課堂上和學生練習的例子都是很小規模的問題，和實際問題有一些距離。因此，在教學過程中不僅要根據專業特色選取合適的教材，還要將黑板和多媒體工具結合起來，提高教學效率、增強師生互動、激發學生的學習興趣。同時，還要借助一些編程工具，例如，MATLAB等在課堂上進行實踐演示，提高學生的學習熱情。最后，案例情景驅動的實踐教學模式是值得提倡的，根據學生的專業情況選擇合適的案例，而不是一個案例適用所有專業的學生，這也是前面所提到的要與專業緊密結合。選好案例后讓學生分析案例、構建案例情景、利用運籌學理論知識來應對案例情景最終達到解決問題的目的。

2? 優化教學內容

首先，突出運籌學的重點內容，體現不同學科不同專業各自不同的特點。運籌學課程應以線性規劃與單純形法、對偶理論和靈敏度分析、運輸問題、目標規劃、圖與網絡優化為教學重點，以存儲論、對策論以及矩陣分析為補充，合理優化組合教學內容。同時注意教學內容與不同專業方向的有機融合。通常情況下，數學與應用數學等理科專業注重運籌學理論的推導和方法的演算，管工交叉類專業注重理論與實際應用相結合，通過增加上機實驗課時鍛煉數學建模能力，其他工科或純管理類專業強調經典運籌學方法的直接應用。

其次，授課內容要密切關注時代發展和解決實際問題的需要，及時調整和更新教學內容。將新的問題和算法及時引入教學內容之中，既展現了運籌學教學內容的先進性與前瞻性，又使學生在課堂上能夠及時了解運籌學的最新發展動態。

最后，授課教師科研方向多樣化導致運籌學課堂教學的側重點的差異運籌學分支較多，授課教師自身的研究興趣以及科研方向不盡相同，他們在教授大綱要求的基本內容之外，往往會結合自己的科研課題適當拓寬某些章節的教學內容，讓學生體會科學研究樂趣的同時擴大知識面。因此不同的老師教出不同的風格，這是應該鼓勵和提倡的。

3? 考核方式

在運籌學的考核方式上應抓住本門課程的課程目標，培養學生分析問題、建立數學模型、對模型進行求解等各方面的實踐應用能力，僅用傳統的期末閉卷考試的模式，偏離了課程目標，也不能充分反映學生對該課程的掌握情況。因此考核方式應該根據課程的特點進行多元化考核。首先，由于線性規劃的理論部分有大量的理論分析和數學證明的內容，因此通過閉卷來考核學生的掌握情況是有一定必要的。其次，運籌學是一門應用性很強的課程，所以實踐部分的考察也是必不可少的，例如，運用某一種軟件求解線性規劃，線性整數規劃、進行靈敏度分析等，這些內容的考察可以通過課堂上互動或者分組討論情況，對學生進行相應的評價。最后，運籌學是一門教會學生用數學的方法解決實際問題的課程，因此在課程考核時，通過論文報告的形式對學生建模能力、解決具體問題的能力進行針對性考察也是很有必要的。所以，根據運籌學課程的特點，進行“考試+考察+論文報告”的形式對學生進行綜合評價更加合理。

綜上所述，在運籌學的教學過程中應注重理論與實際問題的聯系和注重教學內容與學生專業的聯系。在考核環節不僅要考核學生對基礎知識的掌握還要加強對學生實踐能力的綜合考核。因此有必要針對授課對象的專業情況和學時情況深入研究運籌學課程的教學內容和教學方法。

參考文獻

[1] 胡運權.運籌學教程[M].4版.北京：清華大學出版社，2012.

[2] 張世濤，汪忠志.運籌學課程教學改革探索[J].安徽工業大學學報：社會科學版2016，33（4）：54-55.

作者簡介：李國權（1984，1—），男，漢族，江蘇人，博士，副教授，研究方向：最優化理論與方法。