基于“卓越计划”的管理运筹学教学

[摘 要]管理运筹学是经济和管理类专业的必修课程.该课程既具有管理的实践性特征,又具有数学的研究性,对培养学生的分析和解决问题能力有着重要作用.管理运筹学教学中应更新教学观念,科学的组织实验教学；应以学生为本,突出专业特色.在运筹学中,线性规划、非线性规划、整数规划、动态规划、图与网络、排队论、对策论和决策论等在数学建模中的应用非常广泛,本文结合运筹学与数学建模,提出运筹学教学的改革措施.

[关 键 词]卓越计划；运筹学实验；数学建模

[中图分类号]G64[文献标识码]A[文章编号]1005-6432（2012）41-0145-02

1引言

卓越工程师教育培养计划（以下简称“卓越计划”）是为贯彻落实党的十七大提出的走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等战略部署,贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》实施的高等教育重大计划.“卓越计划”具有三个特点：行业企业深度参与培养过程、学校按通用标准和行业标准培养工程人才、强化培养学生的工程能力和创新能力.力求培养一大批面向工业世界、面向世界、面向未来、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才.而高校是实施“卓越计划”的主要阵地,在“卓越计划”的推进过程中加强专业课程改革是十分必要的.

管理运筹学的飞速发展为各个行业把握管理大型组织的复杂性提供了一套十分重要的工具.这些工具集中了世界的各个边缘的知识,其中包括数学、统计与概率论、计量经济学、电机工程甚至生物学.这些外来的技术,如线性规划、排队论、自动控制理论、博弈论、动态规划以及信息论,正在帮助解决各个行业中的实际问题.

因此,在管理运筹学教学中应针对所要解决实际问题的要求和其面临的客观环境条件,作出检测设分析,抽象为数学模型,然后应用相关的数学知识加以解决.这就要求问题解决者要知识面广、逻辑思维严密,这对于非数学专业,特别是经管类专业学生实在过于困难,因为,由于受到学时限制,经管类专业学生对高等数学、线性代数、概率与数理统计等先修课程学的比较肤浅,没有或很少经过数学严密的逻辑思维方面的训练,而且经济管理类专业学生是文理科兼收,有相当一部分学生在数学方面的课程普遍底子较差,这客观上就给运筹学教学带来很大困难.因此,为使经济管理类学生能正确全面地掌握各级管理中已被广泛应用,且发展较成熟的最优化理论与方法,并能恰当运用解决实际管理工作中的各种最优化问题,有必要针对经济管理类专业学生的特点和运筹学课程的性质,进行运筹学教学方法的改革.

2运筹学在数学建模中的应用

管理运筹学在数学建模中有着广泛的应用,多年来许多数学建模竞赛中都涉及运筹学的相关内容.

首先介绍一下图与网络在数学建模中的应用,通过“奥运场馆周边的MS网络设计方案”这个例子来说明其应用.检测定奥运会期间每位观众平均出行两次,一次为进出场馆,一次为餐饮,并且出行均采取最短路径.测算题目中20个商区的人流量分布.首先将建模结构图转化为无向赋权图,并鉴于该图的对称性,通过设计一种特殊的流量计算方法对传统的Dijkstra算法进行改进；其次,用MATLAB编写求解最短路的应用程序,可以得到任意两点间的最短路径,进而得到观众出行的最短路径和所经过的商区.

接着通过“彩票发行方案的优化设计模型”这个例子来说明决策论在数学建模中的应用.设计一种“更好”的方案,据此给彩票发行部门提出建议.对此问题,可根据效用理论中存在着主观概率,以及彩票信息在人群中的传播效应,建立主观概率意义下的优化模型.但这个模型是较大规模的非线性规划模型,用穷举法求解比较困难,可采用模拟退火算法来求解,用MATLAB编程实现.

3结合数学建模改进教学方法

3.1更新教学观念,充分重视实验教学

结合数学建模在教学中增加实验教学,以提高学生解决实际问题的能力、培养学生的观察和动手能力为宗旨,有利于培养学生的创新意识与创新能力.在今后的教学中,统筹安排课时,根据教学进度合理安排实验教学时间,力求在完成每一知识点的学习后安排一次实验.实验内容将从实际问题出发,突出本章节的基本原理与基本方法,教师进行监督与指导,有助于学生对理论知识的掌握与理解,同时学生的实践能力得到锻炼,自主学习能力得到提升.

3.2分级教学

从学生实际出发,因材施教是将几乎处于同一水平的学生放在一起分别教学的一种教学手段.这种教学体系,根据学生的个体差异,按照不同科目的不同学习能力的高低将学生群体划分成不同的级别或层次,有针对性地进行分班教学.有效的分级教学,能使教师节约精力突出重点积累经验,能让学生尽可能地在各自的最近发展区得到充分的自由发展,谋求各个层次的学生都能获得成功的体验,促进学生的素质得到全面提高.所以说,分级教学是建立在以学生成才为本理念基础上,为实现教学目的的一致性和教学过程的互异性所进行的重要实践,因材施教是分级教学的核心思想.在运筹学教学过程中,也可采用分级教学,培养学生对运筹学的学习兴趣,进而培养数学建模人才.

3.3适宜的教学方法

近几年来,由于扩招,生源的扩大,学生基础参差不齐.因此,教师应根据学生具体情况,精心设计教案,调整教学内容、次序和教学组织方式；尽量从学生感兴趣的实例出发,引入正题,以引发学生学习兴趣,吸引学生注意力,使之能更好地掌握理解所学知识,并能恰当运用解决实际问题.

传授新知识时,教师讲授的时间不能过长,内容不能过多,节奏不能过快,并要将基本概念、基本原理在不影响教学效果的情况下,分散介绍,使学生易于接受；否则,教师的讲授将是无效的讲授.运筹学课程内容多、逻辑性强且抽象,需要学生理解掌握.因此,课堂上教师的板书一定要简洁、条理清楚、重点和注意事项突出,并要求学生养成做笔记的良好习惯,以便于课后温习理解和掌握.

3.4量体裁衣,突出专业特色

实验教学中实验内容是反映教学目的载体,丰富的实验内容可以激发学生的学习热情和拓宽知识结构.因此,实验内容的选择要“量体裁衣”.面对知识面较广的商学院学生,要想上好运筹学并凸显其实用性,教师需具备充分的定量和经济管理学知识.例如,库存模型通常将需求区分为固定和相对复杂的随机两类,当学生对需求满足特定分布的检测设产生疑惑时,教师就应当能够适时介绍需求数据的获取及利用统计学软件对其分布加以判断的方法,这可加深学生对运筹学交叉性的理解.

4结论

随着科学技术的进步及“卓越计划”的深入推进,需要对运筹学课程的建设持续探索与实践,不断完善教学方法与教学内容,提高学生的学习兴趣,激发学生的学习热情,真正意义上实现运筹学作为经济管理类专业核心课程应有的重要作用,并锻炼学生的动手能力,培养学生的创新意识与创新能力,以满足创新教育的要求.