运筹学教学改革的研究

2022-03-22 11:07:29| 浏览次数：

摘要：本文介绍了我院运筹学课程建设与发展中存在的不足,提出了该课程建设与人才培养中存在的问题及改革的方向。

关键词：教学改革运筹学

中图分类号:G642.0 文献标识码:A文章编号: 1673-1875(2009)02-066-01

运筹学是近几十年来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、财、物等有限资源进行统筹安排,为管理人员在做决策时提供科学的依据。它是现代化管理的有力工具之一,在交通运输、生产管理、工程技术、军事作战、科学实验、财政经济以及社会科学中都得到了极为广泛的应用。正因如此, ,运筹学已经成为许多专业的主干课程。作为理论研究和人才教育主要阵地的高等院校,如何搞好运筹学教学具有重要的现实意义。

一、目前我国运筹学发展所面临的一些问题

1、运筹学研究的主流问题

运筹学发展源于实践,又服务于实践,是一门应用性、实践性很强的交叉学科。40年代初,在烽火硝烟的二战中诞生了运筹学,其诞生的直接原因是为作战服务的。当时英、美国家的军人、物理学家、天文学家、数学家等利用系统运筹思想,成功地解决了军事上的一些战术问题和军事装备运用问题,并在实践中形成了运筹学的一些理论和方法。战后,运筹学除了在军事战略研究中继续发挥作用之外,同时也扩展到农业、工业、经济和社会问题等各个领域,而且英、美之外的许多国家也都相继掀起了运筹学应用与研究的热潮。由于在求解模型与最优解分析中往往要涉及到许多数学方法和技巧,因此,后来的许多运筹学工作者,特别是我国高校的运筹学工作者,往往来自数学专业,并使运筹学的研究重点转移到了分析方法及面对不同逻辑结构的数学理论,算法成为研究的主要重点和与热点。

2、我院运筹学人才培养存在的问题

由于没有课程设计的实践环节，所以软件无法广泛应用。学院对如何由实践到理论和由理论到实践这些环节的能力培养普遍关注不够。学生学到的数学理论与解题技巧,由于没有实践的环节,不会融会贯通,随着时间的推移,等到学生走上工作岗位再经过一段业务熟悉过程,学生也把教师传授的东西都忘记了。同时运筹学解题运算量大,重复劳动多,使得教师在解题技巧的运算上、批改作业上都耗费大量的精力与时间,学生也花大量的精力与时间做作业锻炼解题技巧,在如何提高实践能力上无法投入较多的时间。这样的教学方式虽然使学生掌握了一些模型的解法技巧,但其抽象能力、运筹学实践能力却普遍偏低。因为没有课程设计的环节，教师只是在上机的几个学时内把软件给学生讲解了，可是因为时间短暂，学生对软件没有精通，学生运用软件去解决实际问题的能力没有培养出来。

二、运筹学理论研究与教学改革的几点设想

1、运筹学理论研究应适当“返朴归真”

在学科形成已经60多年的今天,运筹学工作者仍然需要保持这种精神与工作方式。从发展动力来说,运筹学应是以问题驱动为主,学科驱动为辅,互相支持,相辅相成。在实践中发现新问题,推动新的、好的理论与算法的研究,应该成为运筹学研究的主流。如70年代以来问世的层次分析法(AHP)、数据包络分析(DEA)等就是例证。同时,应与现代信息技术紧密的结合起来。总之,运筹学工作者在理念与工作方式中应具有开放性,与相关人员、相关学科相结合、交叉、渗透、互补。

2、开设运筹学软件课，增加课程设计，注重实践能力

运筹学教学不仅仅是向学生传授运筹学方面的理论知识,更重要的是培养学生的创造性思维能力和运用运筹学知识解决问题的能力。教学中应当以数学软件替代烦琐的运筹学手工计算,所以应增加运筹学软件课，并且增加课程设计的实践环节，让学生面对实际问题，动脑思考，结合运筹学理论，运用软件去解决问题。

3、学生交作业方式应当改革

目前我院运筹学的作业情况是这样：学生用手动计算然后写在作业本上，学生不用软件做作业，教师判作业也花费了大量时间。所以学生应该应用软件做作业，教师判作业也方便。例如：图1，最小费用最大流问题，要使费用最小、交通流量最大，如果不用软件计算，即使交通网络并不复杂的情况也需要大量的计算，浪费大量的时间，应用软件就简单多了。

应用lindo软件计算，程序如下：

sets:

nodes/s,1,2,3,4,t/:d;

arcs(nodes,nodes)/

s,1 s,2 1,2 1,3 2,4 3,2 3,t 4,3 4,t/:c,u,f;

endsets

data:

d=14 0 0 0 0 -14;

c=2 8 5 2 3 1 6 4 7;

u=8 7 5 9 9 2 5 6 10;

enddata

min=@sum(arcs:c*f);