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运筹学基的概念范文1
关键词：运筹学；交通运输专业；教学内容；教学方法
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）19-0038-02
运筹学是从实际问题中抽象出来的模型化手段，是一种解决实际问题的系统化思想。运筹学目前已经广泛应用于工业、农业、交通运输、商业、国防、建筑、通信等各个部门领域，涉及生产管理实践中的最优生产计划、最优分配、最优决策、最佳管理等实际问题。进入21世纪以后，随着改革开放的进一步深入以及进入信息化时代脚步的加快，运筹学教学受到了前所未有的重视。几乎所有的大学都开设了运筹学课程，成为数学、管理科学、经济学等专业的基本课程之一。在本科生层次，全国各大高校开设运筹学课程的专业主要有数学、工商管理、市场营销、会计、交通工程、交通运输等等。对于交通运输等应用性非常强的专业开设本课程的目的是让学生熟悉运筹学的基本模型和求解方法等，掌握运筹学整体优化的思想和若干定量分析的优化技术，同时能够运用常用软件，使学生正确应用各类模型分析和解决实际问题。但是到目前为止，很多院校在运筹学课程的教学过程中都存在着教学目的不明确、教学方法不灵活、忽视实验教学等问题。本文就当前运筹学课程教学中存在的一些问题谈谈自己的看法，并就交通运输专业中该课程的教学模式提出一些尝试性的改革方案。
一、运筹学教学过程中存在的主要问题
运筹学是一门建立在理论与实践紧密结合的基础上，以定量分析为主来研究管理问题的应用科学，将工程思想和管理思想相结合，应用系统的、科学的、数学分析的方法，通过建模、检验和求解数学模型而获得最优决策的一门学科。经研究表明目前各专业运筹学课程的授课过程中，集中存在着以下问题[1]：
1.课程设置有缺陷，学生数学基础相对薄弱，课程学习存在一定难度。运筹学本身和数理知识联系密切，很多的知识点都是建立在大量数学推导的基础上。运筹学的内容涉及到高等数学、线性代数、概率论与数理统计等学科的知识。如果这些课程设置的标准没定好，对学生的要求没达到一定的高度，会对学生运筹学的学习带来一定的困难。此外，某些工科类专业（如交通运输专业），对数学学科不重视导致自身的数学基础相对薄弱，使得运筹学中涉及到抽象的数学原理难以理解，从而失去学好课程的信心。
2.教学模式陈旧。运筹学尽管是一门研究管理问题的应用学科，但是在目前的教学过程中，教师更多的是在讲解每一个章节问题的原理、解题思路，而真正联系实际，解决现实中的管理问题却被忽视了。由此导致学生更多地认为这是一门与数学相关的课程，学习的重点是解题的方法，而不是一门管理类的应用课程。这也是导致学生认为本课程对于实践指导的意义不大，因而对课程的学习兴趣不高。
3.教学内容不恰当。运筹学经过六十多年的不断发展，课程包括若干分支。这就导致运筹学教学内容的选择存在一定的随意性和盲目性，教师往往根据自身对课程的理解来讲解，或完全依附于所选教材，导致教学的片面性。
4.教学方法不科学。由于运筹学解题运算量大，重复劳动多，使得教师在授课时将注意力放在课堂讲授和解题运算板书上，学生在上课过程中的普遍反映是缺乏课堂活力，感觉课程比较枯燥。学生在课余时间将大量的精力花在做作业锻炼解题技巧上，但其抽象能力、实践能力却普遍偏低。另外，运筹学的考试方法比较传统，无法全面涵盖课程的核心内容。上面几个问题中，第一个是课程设置的问题，后面三个是任课教师要改进的问题。本文对这些问题进行了系统深入的研究，不仅要提出一个合理的课程设置方案，还要提出一个教学模式的改革方案。
二、交通运输专业运筹学课程教学改革的探索
针对目前运筹学课程教学过程中出现的问题，结合运筹学这门学科本身的特点和交通运输专业的特殊性，我想主要从优化课程体系、改革教学方法、改革考核体系和以科研促进课程的深化改革这四个方面进行考虑[2]。具体的讨论内容如下：
1.优化课程体系。运筹学应用范围非常广泛，很多专业都开设了运筹学的课程，但不同专业对运筹学的要求是不一样的，同时各专业掌握的基础知识也差别很大。考虑到交通运输专业对数学的要求相对较高，而运筹学又是一门与数学息息相关的学科，因此掌握好运筹学的基本理论和算法需要有一定的数学基础。此外，由于交通运输专业是一门实用性很强的专业，我们培养的学生应该从事交通运输业的工作，因此也需要开设一些专业课程（如交通流理论、交通系统分析、运输组织学等）来强化运筹学的运用。与运筹学相关的经过优化以后的课程体系可参见图1。
2.改革教学方法。由于运筹学的理论知识较多，结合交通运输专业本身，运筹学教学需要增加许多实际问题的案例，因此改革教学方法要从理论教学和实践教学两方面来考虑。理论是学好一门课的基础。为了能让学生充分掌握理论知识为实践服务，我们结合交通运输专业，考虑从课堂内容的讲授、增加系列讲座等方面进行理论教学改革。课堂内容的讲授要特别注重思路，引导学生理解基础概念。由于运筹学教学需要大量推导和计算来引导学生思维，传统的教学模式会浪费太多的时间，因此可适时、适当、适度地引入多媒体辅助教学，不仅有利于提高教学质量和效果，而且能加快教学速度，减少教学难度，加深理解教材的深度。在理论教学中，除传统的课堂讲授外，可根据情况开设系列讲座。讲座可结合学科发展及教师的科研课题来组织，内容可以涉及运筹学在经济管理、项目工程的应用等，能使学生了解学科前沿，激发学生学习与研究的使命感。实践教学主要从课堂实践、课后团体实践等方面进行加强。通过课堂讨论来强化学习效果。如在讲授线性规划可行解、基解、基可行解、最优解的几个概念时，可设计几个讨论题。通过讨论，以加深理解“解”的概念，区别各个概念的异同。另外可开设实验课。实验内容为借助数学软件、运筹学的算法来解决管理中的实际问题。通过实验，学生不必走出校门就能身临其境，借助于所学的理论知识，亲自分析，提出合理假设，建立模型并求解，再与实际问题作一比较，找出理论与现实存在的差距和原因。团体实践主要是课程设计，是以小组团队为基础，在所学知识的基础上，自主选择主题并在教师指导下进行调研、资料检索、数据处理、论证或分析建模、求解等过程，经过充分讨论得出结论，最终给出最优决策方案。这是一种全程综合训练，是重要的实践环节，对于培养和提高本科生科学思维、科学方法、实践技能和创新应用能力等综合素质至关重要。
3.改革考核体系。闭卷考试一直是考查学生对运筹学知识的掌握程度的唯一方式。而这往往易造成学生死记硬背，扼杀学生的创造性，有时还有失公平。运筹学课程的考核方式应当根据课程本身的特点以及教学要求加以设置，既要体现学生对基本知识的掌握能力，还要突出学生的实践能力与创新意识，因此在成绩考核方面应当包括基础知识考核、实践和创新能力考核等方面。基础知识考核可通过学生对每堂课课后习题作业的完成情况来考查；实践和创新能力考核可通过布置几道优化方面的数学建模案例，引导学生用学过的优化方法求解，不仅要建立数学模型，还要用相关的优化软件求解出精确的结果。
4.以科研促进课程的深化改革。以科研深化运筹学教学内容革新，以科研促进运筹学教学方法改革。让科研的最新成果走进课堂，充分发挥学生的创新能力，鼓励和引导探索式、研究式的学习，并可以以科研推动运筹学精品课程建设。
参考文献：
[1]余晓，王黎萤.《运筹学》教学中应用探究式教学模式的探索与实践[J].中国科教创新导刊，2009，（20）：37.
[2]黎延海，马引弟.《运筹学》课程教学改革的探究[J].科技信息，2008，（26）：105-107.
运筹学基的概念范文2
关键词：运筹学；数学建模；教学；案例
中图分类号：G642.3 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）08-0106-03
运筹学应用分析、试验、量化的方法，对经济管理系统中人、财、物等资源进行统筹安排，为决策者提供有依据的最优方案，以实现最有效的管理。该课程主要培养学生在掌握数学优化理论的基础上，具备建立数学模型和优化计算的能力。本文提出一种新的教学改革思路，将运筹学和数学建模两门课程合并为一门课程，即开设大容量交叉课程《运筹学与数学建模》来取代《运筹学》和《数学建模》两门课程，采用案例教学和传统教学相结合的教学方法，数学建模和优化算法理论并重的教学模式。这样既可以避免出现极端教学和随意选取教学内容的现象，又可以将新颖的教学方法与传统方法相结合，按照分析问题、数学建模、优化算法理论分析及其方案制定、实施等解决实际问题步骤展开教学。下面就该课程开设的必要性、意义、可行性、注意事项及其存在问题等方面进行分析。
一、开设《运筹学与数学建模》课程的必要性
1.一般院校的运筹学课程的教学课时大约为64或56（包含试验教学），所以教学中不能囊括运筹学的各个分支。一方面，由于课时量不足，教师选取教学内容时容易出现随意性和盲目性；另一方面，教学中为强化运筹学的应用，消弱理论教学，从而导致学生对知识的理解不透彻，在实际应用中心有余而力不足。
2.运筹学解决实际问题的步骤是：（1）提出和形成问题；（2）建立数学模型；（3）模型求解；（4）解的检验；（5）解的控制；（6）解的实施。大部分教学只涉及步骤（3），即建立简单数学模型，详细介绍运筹学的算法理论，与利用运筹学解决实际问题的相差甚远。因此，学生仍然不会应用运筹学解决实际问题，从而导致学生认为运筹学无用。
3.数学建模课程包含大量的运筹学模型；运筹学在解决实际问题的环节中包含建立数学模型步骤。目前两门课程分开教学，部分内容重复教学，浪费教学课时。
二、开设《运筹学与数学建模》课程的意义
1.激发学生的学习动机，培养学习兴趣。该课程包含数学建模和运筹学两门课程的内容，内容容量大，教学课时丰富，教学过程中能够以生产生活中的实际问题为案例，分析并完整解决这些问题，创造实际价值，使学生认识到该课程不但对未来的工作很重要，而且还有可以利用运筹学知识为企业或个人创造价值，改变运筹学“无用论”的观念。从而激发学生的学习动机，产生浓厚的学习兴趣。
2.合理处理教学内容。运筹学与数学建模的课时量相对充足，能够安排更多的内容，能够系统、完整地介绍相关知识，在一定程度上避免了运筹学内容安排的随意性和盲目性。
3.促进教学方法改革。运筹学与数学建模的教学不再是简单的数学建模和理论证明，教学内容丰富、信息量大，传统的一支笔一本教案一块黑板的模式不再适用，需寻找新的教学方法，促进了多种教学方法的融合。
4.培养学生综合能力。实际案例源于社会、经济或生产领域，需要用到多方面的知识，但学生不可能掌握很多专业知识。因而，在解决实际案例的过程中，需要查阅大量的相关文献资料，并针对性阅读和消化。而且，实际案例数据量大，需要运用计算机编程实现。因此，通过该课程的学习，可以提高学生多学科知识的综合运用能力和运用计算机解决实际问题的能力。
5.改变教学考核方式。教学改革后，教学内容已延伸到运用优化知识解决实际案例的整个过程。教学过程中既有对实际案例分析、建模，又有算法介绍、求结果的检验及其最终方案的实施。因而，传统的单一闭卷考试改为笔试和课后论文相结合的方式。
三、开设该课程的可行性
1.运筹学和数学建模互补性、递进性使得开设该课程在理论上可行。数学建模是利用数学思想去分析实际问题，建立数学模型；运筹学是利用定量方法解决实际问题，为决策者提供决策依据。由此可见，建立数学模型为运用运筹学解决实际问题的重要步骤。所以，运筹学可以认为是数学建模的进一步学习。同时，运筹学模型为数学建模课程介绍的模型中的一部分，并且运筹学处理实际问题的方法为数学建模提供了专业工具。因此，运筹学与数学建模在内容上是互补的。由此可知，开设该课程在理论上是可行的。
2.计算机的发展使得开设该课程在操作上可行。随着计算机的发展，能很快完成大数据量的计算，实际案例的数据分析、数学建模及其求解能快速实现，从而使得该课程的教学工作能顺利开展。
3.大学生的知识储备使得开设该课程在基础上可行。学习该课程的学生是高年级学生，通过公共基础课和专业基础课的系统学习，分析问题、解决问题的能力得到进一步提高。同时，运筹学和数学建模所需基础知识类似，学习该课程所需的线性代数、概率论与数理统计、高等数学及微分方程等课程也已经学习，运用运筹学与数学建模知识解决实际案例所需的基础知识已经具备。因此，开设该课程是可行的。
运筹学基的概念范文3
1引言
古朴的运筹学思想可以追溯到古代先秦时期。我们运筹学的先驱从《史记》“运筹于帷幄之中，决胜于千里之外”一语中摘取“运筹”两字作为这门学科的名称，既显示其军事起源，也表明其朴素的思想早已出现在几千年前的中国。但世上公认的运筹学学科起源于二次世界大战期间，英、美等国的军事部门为战争需要而成立的一些研究小组的活动。其热点是集中多个学科领域的科研人员，对某一特定问题进行全面、系统的分析，提出提高某武器系统效率的操作方法和执行策略。第二次世界大战结束后，运筹学的研究方法在理论上得到全面发展。作为一种重要的管理决策分析工具，运筹学的应用领域也从军事部门迅速向工商、管理和工业部门转移。运筹学是研究各种广义资源的运用、筹划以及相关决策等问题的近代新兴学科。在我国已有五十多年历史，其目的是根据问题的需求，通过数学的分析和运算，做出综合性的、合理的优化安排，以便更有效地发展有限资源的效益。“运筹学”名称最早于1938年出现在英国，当时称之为“OperationalResearch”，1942年美国开始从事这项研究工作，称之为“OperationsResearch”。运筹学的发展、运筹学在各领域的广泛应用、运筹学的定量分析对于解决实际问题的思路及其特点，适合当今社会发展对高级管理决策人才的迫切需要。本课程是工商管理类专业重要的专业基础课，也是一门实践性和应用型很强的学科。21世纪，科技进步与社会发展提出了培养信息社会高素质人才的要求，高等教育改革不断深化，《管理运筹学》课程教学面临新的挑战，必须重新对课程原有的教学体系和教学方法进行全面的审视和思考。
2工商管理专业《管理运筹学》课程教学中存在的问题
当前的工商管理专业《管理运筹学》课程教学主要存在以下问题：
一是教学目的不明确，教学方式单一。多数讲授《管理运筹学》课程的教师是学数学出身，缺乏必要的工程技术和管理知识，使得目前《管理运筹学》教学普遍存在着偏重教学理论与解题技巧的传授，将《管理运筹学》当作一门纯数学学科进行教学。这与工商管理专业培养要求相脱节，学生在学习过程中感受不到《管理运筹学》在管理中的应用。在教学方式上，也一直延用传统单一的传授方式，当学生运用所学知识去分析和解决实际问题时，显得茫然无措，无从下手。
二是学生学习兴趣不浓厚。《管理运筹学》研究问题的基本手段是建立数学模型，并较多地运用各种教学工具。学习《管理运筹学》课程，需要有良好的数学基础；其前期必修课程包括微积分、线性代数、概率论、概率论与数理统计。可以说《管理运筹学》是软科学中“硬度”较大的一门学科，兼有逻辑的数学和数学的逻辑的性质。工商管理类专业的学生绝大多数是文科生源，不少学生害怕数学。比如线性规划的单纯形法及对偶理论，要想完全领会其原理，需要大量运用线性代数的工具进行推理，因而非常抽象。在课时总体压缩的背景下，教师要在较短时间内讲授完抽象数学原理的推导，学生听不懂只好放弃这门课程的学习，进而也打击了学生学习《管理运筹学》的兴趣。
三是教学内容不恰当。《管理运筹学》课程包括若干分支，而教学时数有限，因而《管理运筹学》教学不可能囊括所有分支。目前在《管理运筹学》课程的教学中，教学内容的选择存在一定的随意行和盲目性，甚至存在教学内容因人而设或因教材而设的现象。
四是教学方法不科学。主要表现在讲授方法单一，教学手段不灵活。老师讲，学生听，学生缺乏思考及案例的讨论，掌握知识不能做到融会贯通，更不能做到灵活应用，考试方法、考试内容传统，对于学生学完课程是否能够运用《运筹学》来解决实际问题，教室较少顾及。
五是实践教学环节薄弱。如果在《管理运筹学》教学中缺少足够的实践环节，学生在学习中即使掌握了《管理运筹学》的建模方法和手工运算能力，但在遇到一些变量较多的数学模型时，也只能一筹莫展。由于缺少上机实践机会，学生不能利用相应软件求解模型，从而大大降低了课程应用的可操作性。
3《管理运筹学》课程教学创新实践改革的必要性
人类社会正在经历从资本经营到知识经济时代的转移，知识经济的迅速发展将引起教育内容和教学方法的重大变化。根据知识经济对企业管理模式产生的重大影响，应该对管理科学模型方法课程的教学内容、教学手段、教学方法和教学目标不断进行改革和创新。强化学生的创新意识，主动预见变化、适应变化、管理变化，并根据内容和外部环境不断更新观念，设计未来；重视信息，学会与人合作，讲究团队精神；重视素质教育，培养复合型人才；掌握领导科学，提高管理能力；增加社会实践，改革教学模式；教学以培养学生建模和解决实际问题的能力为主线；要求学生掌握相关软件操作，接触企业决策试验；培养学生信息检索能力，组织小组研读论文，培养学生具备初步的理论研究能力；课外关注应用案例，引导培养其对课程的兴趣爱好；并最终以大型作业的形式进行知识的综合运用与总结提高。社会经济的发展向《管理运筹学》提出了严峻的挑战，很多实际问题，如风险管理、冲突分析、多目标决策以及对未来变化的预测和驾驭等，都迫切需要分析研究和解决，而按照传统的教学计划和方法，学生没有机会接触《管理运筹学》这些新的分支。《管理运筹学》内容丰富多彩，可以分成数学理论、建立模型、计算机软件的重点都放在讨论有限的数学理论方面，因而学生在有限的数学计划学时内无法学习了解《管理运筹学》形形的模型和算法，从而使学生对许多实际问题缺乏联想。在科学技术迅速发展，知识激增的情况下，教师不仅要向学生传授知识，更重要的是要帮助学生提高获取知识的能力，特别是观察、联想、思考、锐意创新等方面的能力。对于《管理运筹学》这门多学科交叉的课程，如果教师在教学时只按传统的方法向学生灌输一些概念、理论和方法，就会降低学生的学习积极性，以至达不到《管理运筹学》教学的目的。随着社会的发展和科学技术的进步，社会更需要复合型管理人才，《管理运筹学》以其内容丰富、覆盖面宽、应用范围广和多学科交叉性等特点，为学生提供管理和决策技能，提供解决实际问题的途径和方法。《管理运筹学》教学体系和方法应随着教学对象和社会发展的变化而进行适时调整和革新。#p#分页标题#e#
4PBL教学法概述
PBL的全称是“Problem－BasedLearning”，即以问题为基础的学习法，由美国的神经病学教授Barrow于1969年在加拿大的麦克马斯特大学首创。PBL的基本热点是以教师为引导，以学生为中心，通过解决问题来学习。在PBL的学习方法中，学生由知识的被动接受者转变为求索者，同时在实践PBL过程中养成发现问题、解决问题的学习技能，对其终身教育具有深远影响。PBL教学法在西方国家得到广泛的推广和应用，而在我国则处于实验性探索阶段。我院对2006级工商管理专业学生实验性地实施了PBL教学法，收到了较好的效果。比较而言，我们认为PBL教学法既是一种比较先进的教学方法和理念，也是和我国目前所倡导的素质教育的教育思想和目标相一致的。
PBL教学法的优点可概括为：（1）强调学生学习能力的培养，使学生在学习过程中，通过查找所需的信息源，培养终身学习的能力；（2）充分发挥学生学习的主动性，使学生的学习按需要来驱动；（3）有利于培养学生解决问题的能力和自学能力；（4）加强了各学科间的联系，同时避免了学科间不必要的重复，有利于学生将不同学科信息进行综合；（5）密切了师生间、同学间的关系，培养了学生人际交流、沟通和合作共事的能力。
PBL教学法的特点为：（1）以重能力培养代替重知识传授；（2）以综合课代替以学科为基础的课程；（3）以学生为中心代替以教师为中心：（4）以小组讨论代替班级授课；（5）以“提出问题、建立假设、收集资料、论证假设、总结”的五段教学法代替“组织教学、复习旧课、上新课、巩固新课、布置作业。”鉴于这些特点，世界上许多国家，尤其是发达国家有相当一部分商学院都在应用这一教学方法。而且实践表明，这一教学方法在商学教育领域中的应用非常成功，正如美国哈弗大学校长ToslesonD教授所说，“PBL教学法是一种有效果的和高效率的教学方法”。
5基于PBL教学法的《管理运筹学》课程教学改革与实践的思考
综上所述，改革《管理运筹学》课程的“学方法，应该从突出课程的应用型入手。这样，PBL教学法就特别适合应用于《管理运筹学》的课程教学中。依据PBL教学法的基本理论，全面改革该课程的各个教学环节，重新整合各个知识点，提出以问题为基础的《管理运筹学》课程启发式教学法，必将能够解决现实教学中存在的问题，显著地改善教学效果。
（1）教材的选用应根据PBL教学法的特点选择合适的教材。我们更换了原有的教材，新教材以教案为中心，突出实际问题的提出、分析和解决方法，强化计算机的应用，弱化数学理论的推导。虽然新教材并不是为PBL教学法设计的，但其教学理念与PBL教学法同出一辙，为顺利实施PBL教学法奠定了基础。同时，我们针对教材中存在不足，还自编了部分教学内容。
（2）问题的设计。设计问题是PBL教学法的基础。在传统的教学过程中，教学内容与实际严重脱节。教学中所提的问题仅仅是为了组织教学，说明相关的数学理论。而PBL教学法则从实际问题出发来组织教学，将数学理论隐含在解决实际问题的过程中，从而达到让数学理论服务于培养学生解决实际问题能力的目的。因此，每个问题的提出都应该有明确的目的和要求，要与生活和科学实践的真实情景联系，与教学要求的基本概念、基本结论和基本方法联系；问题还应具有一定的复杂性和难度，能够激发学生的探索精神，锻炼学生的团队合作精神。问题主要涉及生产计划、销售计划、运输计划、投资计划、设备管理和存贮策略等管理领域。
（3）学习活动的设计。学习活动主要包括以下几方面：①组建团队。根据自愿原则，由学生组成2－3人的研究团队，团队中各成员根据自身的特长在问题分析、数学理论、计算机应用、论文撰写等方面进行分工合作。②选题。每个团队根据自身的特点和兴趣，从老师提出的多个实际问题中，选择其中的两个问题进行研究。③查阅文献、学习数学理论。每个团队在确定研究的问题后，通过互联网、图书馆、现场调查、咨询相关业务专家等方法获取和研究相关文献资料。团队成员通过讨论的方法对问题进行分析研究，在解决问题的过程中，学习所涉及的数学理论和数学方法，为解决问题奠定基础。④建立数学模型。根据问题的类别确定相应的数学方法，在合理的假设和抽象归纳的基础上，运用数学理论和方法建立数学模型。⑤求解数学模型。通过计算机编程求解数学模型，可以训练学生的计算机应用能力，为在今后工作中更好地运用计数机打好基础。⑥撰写论文。问题解决后，要求撰写论文，对解决问题的过程进行总结。除了包括数学模型的建立和求解必要内容外，还要写出研究和学习过程中存在的问题和体会。⑦课堂报告。各个团队在课堂上要向全体同学报告自己的研究成果，老师和其它同学通过提问及质疑的方式参加讨论。⑧总结。学生根据报告过程中发现的问题，完善和修改论文，最后提交给老师。这些论文将作为平时成绩计入考试成绩中。
（4）体会。尽管PBL教学法在《管理运筹学》课程教学中的应用才刚刚开始，还处在积累经验的过程中，但是已经显示了其在培养学生自主学习能力和解决实际问题嫩铁拐李方面的显著优势。这一教学方法的改革也受到学生的广泛欢迎。学生在研究问题的过程中表现出非常积极的态度，论文撰写认真细致，课堂讨论发言积极，普遍反映收获很大。总之，通过一学期的教学实践，我们认为：将PBL教学法应用于《管理运筹学》课程教学中，对切实提高教学质量发挥了重要作用。
运筹学基的概念范文4
关键词：水文学及水资源专业；运筹学；教学内容与方法
中图分类号：G643；O22文献标志码：A文章编号：10052909（2012）06009303提高研究生教育质量一直是高校研究生教育工作的重中之重，如何培养高层次、高质量的研究生对中国科技发展、社会进步至关重要［1-2］。运筹学是水文学及水资源专业研究生的一门重要基础课程，加强其教学内容和教学方法的改革，“量身定做，因材施教”，对提高学生质量有着至关重要的作用。
一、运筹学教学中存在的问题
运筹学作为一门管理数学，已经广泛应用到国民经济建设的多种行业中。水文学及水资源专业与运筹学结合紧密，如水资源配置时需要线性规划、目标规划、动态规划等方面的知识［3］；地下水数值模拟参数选取时经常需要应用诸如遗传算法等现代优化理论［4］，分布式水文模型参数率定时需要现代优化算法［5］；流域区域水资源管理中经常应用多目标规划、线性规划等理论；水库优化运行、地下水水源地优化运行经常用到多目标规划、动态规划、先行规划等方面的理论［6］。在研究生运筹学教学中，中国大多高校目前存在的问题主要集中在教学内容不科学、实践教学不足、教学方法不合理等方面［7-11］。
（一）教学内容不科学
随着现代优化理论与算法的发展，运筹学的内容不断增加，但由于教学课时有限，不可能涵盖运筹学的所有内容，需要根据专业要求合理地选择教学内容才能满足教学需要。首先，当前中国高校运筹学教学中，教学内容的选择带有一定的随意性，存在着因教师的专业背景不同而教学内容不同现象；其次，教学内容偏重理论知识与公式推导，轻视或忽略实际应用与能力培养，学生缺乏解决实际问题的能力。（二）实践教学不足
中国高校研究生在实践（实验）教学中，往往是教师先设置好上机实验内容，再让学生具体操作，这种方法导致学生缺乏实践想法，难以达到实践教学的目的。缺乏实例（文献）教学和文献阅读特别是英文文献阅读能力的培养是导致学生实践教学不足的另一原因。运筹学软件教学内容少且单一，学生不知道怎样根据自己的特点和爱好使用相关软件，诸如Excel、Matlab、DPS统计软件［12］、Lingo、Lindo、WinQSB［13］等。
（三）教学方法不合理
不少高校在运筹学教学中还存在着“填鸭式”“灌输式”教学，在实际教学中没有发挥学生能动性，无法进行启发式教学。另外，板书教学存在信息量少、课堂效率低等缺点；多媒体教学在理论推导的时候会引起学生思路跟不上或注意力分散等缺点；需要进行多媒体加板书式教学，增加文献讨论课，促进教师与学生互动、学生与学生互动，以提高教学质量。
12高等建筑教育2012年第21卷第6期
平建华，等水文学及水资源专业研究生运筹学教学探索
二、教学内容改革
加强现代数学及现论优化算法诸如遗传算法、神经网络、模拟退火、禁忌搜索等算法和耗散论、博弈论的介绍与应用，以提高学生在今后科研和工作中应用现代优化理论与方法的能力，提高学生科研创新能力，拓宽学生知识面。
三、实例教学
在阐述运筹学教学内容时，结合具体的水文水资源学科实例，既重视基本概念和原理的讲述，又注重水文水资源学科的应用。实例教学有助于激发学习兴趣，提高其自学能力，有利于今后毕业设计选题的确立。
线性规划法在求解水文地质参数［14］、水库优化调度［15］、水资源配置［16］、水源地优化运行［17］等方面都有广泛应用。目标规划在水资源配置［18］、水库调度［19］、地下水资源管理［20］方面应用较多。动态规划在水库水电站优化调度［21］、水资源优化配置［22］、水资源系统优化运行［23］、水质-水量联合调度［24］、污水处理［25］等方面有很多运用。现代数学优化算法也有大量的应用实例，如神经网络应用于水环境质量评价、水资源系统优化计算、水电站优化运行、水文预报等方面，遗传算法应用于参数优化、水资源系统优化决策、水资源系统评价等方面。
在讲述耗散论、突变论、协同论、博弈论时，结合应用实例介绍其在水文学及水资源学科中的应用。
四、运筹学软件教学
Excel（或其他背景下）的spreadsheet将所要解决的实际问题进行概念描述、数据处理、建立并求解模型，使运筹学的理论与方法变得易于理解和使用，推动了运筹学方法在科研和生产中的应用［26］。吴忠、江滨［27］ 应用基于Excel的spreadsheet举例求解了线性规划、目标规划和非线性规划；郑蕉、涂传清［28］应用Excel解决了多目标规划问题并进行了灵敏度分析；海心［29］应用Excel求解了动态规划问题；晶晶［30］应用Excel中的随机函数模拟了多服务台单对列排队系统，提供了Excel解决排队论的实例；付木亮、余小飞［31］应用Excel结论了网络最短路问题的求解；Excel在决策分析、存储论、随机模拟等方面也有大量的应用［32］。在教学中，介绍了各种基本规划的原理后，实验课运用Excel实例教学，使学生加深了对基本原理的理解，并掌握应用软件求解优化问题的方法。
Matlab（Matrix Laboratory）是矩阵实验室简称，它是由美国MathWorks 公司研制开发的一套高性能的集数值计算、算法开发、数据分析、信息处理、图形显示等于一体的可视化数学工具软件，目前已有8.0版本。相对于C或Fortran等语言，Matlab的基本数据单位是矩阵，它的表达式与数学和工程中常用的形式十分相似，应用十分方便。Matlab中包含多个功能强大的“工具箱”，如主工具箱（Matlab main toolbox）、控制系统工具箱（control system toolbox）、优化工具箱（optimization toolbox）、神经网络工具箱（neural network toolbox）、小波工具箱（wavele toolbox）等，这些工具箱在解决线性规划、目标规划、动态规划等方面都有广泛的应用［33-34］，在应用神经网络、遗传算法、模拟退火、蚁群算法等现代算法中也有大量的应用。教学过程中，结合Matlab在优化管理方面的应用，使学生迅速掌握Matlab求解优化问题的技术，提供学生解决实际问题的能力。
另外，国内自主开发的DPS统计软件、Lingo、Lindo、WinQSB都可以作为运筹学教学软件使用。
五、结语
通过以上教学内容与方法上的改革，学生既加深了对运筹学理论的理解又掌握了运筹学在水文水资源学科中的应用，熟悉了一些运筹学专业软件的应用。总之，在水文学及水资源专业研究生运筹学教学中，教师要不断地探索新的理论知识和技术方法，推动教学改革，加强与学生的互动，调动他们的积极性，挖掘他们的潜力，提高教学质量，培养优秀专业技术与管理人才。
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运筹学基的概念范文5
[关键词]运筹学；教学特点；教学现状
[DOI]1013939/jcnkizgsc201809107
1引言
运筹学是笔者所在独立学院经管类专业开设的一门专业基础课程，主要面向工程管理、物流管理、工商管理和财务管理大二的学生开设。在多年的教学过程中，笔者深深地感受到运筹学教学的“艰难”，教师讲不动，学生听不懂。因此本文在分析运筹学课程特点、独立学院经管专业学生特点及教师特点的基础上，从学生的角度调查了解运筹学教学现状，针对教学中存在的问题提出相应的对策。
2运筹学教师、学生与课程特点分析
21运筹学课程的特点
运筹学是通过运用科学的数量方法（主要是数学建模的方法），对人力、物力、财力等资源进行合理筹划和配置，帮助管理决策者寻找最优化解决方案的一门应用性学科。运筹学解决实际问题的方法主要是借助于数学建模，因此一般将其安排在高等数学、线性代数、概率论等基础数学课程的学习之后，也即大二或者大三开设，这样学生在掌握了一定的数理知识之后，才能够很好地理解运筹学建模的理论基础及求解方法。但运筹学并非只是数学课程的延续，它自身也具有与实际问题相联系的应用性特点，随着客观实际的发展，运筹学不光研究军事、经济、管理领域的问题，甚至有些已经深入到日常生活当中，因此运筹学的学习不仅要求学生具备一定的数理基础，还要求学生掌握更为广阔的专业知识及生活常识，以及将实际问题抽象为数学概念和模型的创造能力。
22独立学院经管专业学生的特点
独立学院学生高考录取分数平均低于二本学生30～40分，学生高中基础知识总体偏弱，且偏科严重。经管类专业录取的文科生比例远超过理科生比例，接近于70%。而文科生普遍对数学等定量化的学科有抵触和畏惧心理，缺乏良好的学习心态以及有效的学习方法，这就造成了运筹学课堂学习效果并不理想。另外，独立学院学生普遍思维活跃，动手能力较强，热衷于参加各种社会实践活动，尤其是经管专业的学生，每年都能在如会计技能大赛、施工管理大赛、市场调查大赛等省级、国家级的专业技能竞赛中取得较好的成绩。
23教师的特点
首先笔者所在独立学院运筹学教研组的6名教师均为“80后”“90后”的青年教师，年龄层次较低，缺少教学经验丰富的中老年教师对青年教师的传帮带过程，因此青年教师要想讲好运筹学这门课程大概需要3～5年的摸索期；其次目前讲授运筹学课程的青年教师大多理工科出身，且多是从学校到学校的应届硕士研究生，几乎没有企业管理的社会经验，不能很好地将运筹学的理论与实际相结合，因此在讲授运筹学课程时往往偏理论、轻应用，教学方式不能与数理基础弱而实践能力强的经管专业学生特点相适应；最后是青年教师在承担一定的教学任务之外，还要指导毕业生实习、毕业论文以及兼任班主任等，除此还要照顾家庭，这样就使得青年教师没有时间和精力去进行一些关于教学改革的研究。
3运筹学教学现状调查分析
31调查目的
通过对北京交通大学海滨学院经管专业学生的调查，了解运筹学这门课程的教学现状，从而提出运筹学教学改革对策。
32调查内容
针对正在学习和已经学习过运筹学这门课程的学生，了解关于运筹学的教材选用、教学内容、教学方式、考核方式、教学效果、学习动机等方面的内容。
33调查方法
本次主要采用网络问卷调查的方法，根据实际情况采用分层和方便抽样的方式，抽取样本量260人。
34调查数据分析
341调查对象基本情况
本次收回问卷260份，其中有效问卷247份，男生占比重为385%，女生占比重为615%，与经管系男女生比例大致相符。因笔者所在独立学院经管系运筹学在大二开设，此次调查对象是正在学习和已经学习过运筹学的学生，考虑到记忆的时间性及大四学生毕业实习情况，具体的分配比例为：大二占50%，大三占30%，大四占20%。
342对教材选用情况的调查
结果显示761%的学生对现在使用的运筹学教材态度为“一般”，認为选用教材时应优先考虑“教材内容适量”“少理论证明”“有案例分析”“有软件操作”“有配套网络资源”的分别占943%、85%、652%、648%、389%。由此可见，经管专业学生更偏向于内容精练的应用型教材。
343对运筹学教学内容掌握程度的调查
在调查中707%的学生认为运筹学这门课程在所学的专业课中属于“比较难”的课程，有108%的学生能掌握80%以上内容，225%的学生能掌握50%～80%内容，452%的学生能掌握30%～50%内容，其余的掌握不足30%的内容，可见大部分学生对课堂理论讲授内容掌握程度较低。
344对运筹学教学方式的调查
在“你喜欢的运筹学教学方式”的回答中，选择多媒体课件教学的占38%，选择板书教学的占62%。通过进一步访谈了解到，喜欢板书教学的同学觉得多媒体课件讲授速度快，计算过程跟不上。喜欢多媒体课件教学的同学认为板书教学速度慢，多数时间用在了计算，而不是解决管理的实际问题上。在“你希望增加的运筹学教学方式”的回答中，希望程度最高的是案例分析，其他依次为上机软件操作、课外实践、课堂讨论。因此在传统的运筹学教学中基础上有必要丰富其教学方式。
345对运筹学考核方式的调查
目前运筹学的考核方式为闭卷考试，总成绩=平时成绩（30%）+期末成绩（70%），平时成绩主要包括出勤、作业及课堂表现。在“你希望的运筹学考核方式”的回答中，211%的学生选择了按原来的考核方式；445%的学生选择了“总成绩=平时成绩+案例分析报告+期末成绩”；344%的学生选择了“总成绩=平时成绩+上机实验报告+期末成绩”。可见绝大多数学生希望多元化的考核方式，更倾向在总成绩中增加案例分析报告的考核比例，在考核中更注重于考察解决实际管理问题的能力。
346对运筹学教学效果的调查
调查结果中67%的学生认为运筹学课程将会对他们的学术研究或职业生涯有“较大”的帮助；629%的大四学生表示會在毕业论文中应用“运筹学”的相关方法论，可见“运筹学”所传达出的定量分析方法对学生是有所启发的，可以为学生进行学术研究提供有效工具。在“你觉得运筹学这门课程的应用程度”这一问题中，611%的学生表示没有用过，323%的学生表示会用，仅66%的学生表示曾经用过。因为数学模型本身难以掌握，并且独立学院学生数学基础相对较弱，通过老师讲授，学生把数学模型和求解方法理解以后，却很难深入到具体行业或市场进行项目的实战。
347对运筹学学习动机的调查
在“你为什么选择学习运筹学这门课程”这一问题中，有705%的学生选择的是“本专业的必修课”；只有19%的学生觉得“这门课程有用”；105%的学生选择的是“这门课程是考研的专业课”。由此可见大部分学生对于运筹学的学习是被动的。
4运筹学教学对策
根据对运筹学教学现状的调查分析，结合运筹学教师、学生与课程的特点，在今后的教学过程中，应从以下几个方面改进教学，以获得更好的教学效果。
（1）选择合适的教材。教材内容要精练，厚度要适中，多案例分析与软件操作，少理论推导证明的实用性教材。
（2）对教学内容作出相应取舍。在教学内容的选择上应删除不必要的理论证明，重点培养学生的优化意识和建模技巧，至于解题方法应交由运算软件处理。
（3）多种教学方式相结合。在传统的课堂理论教学基础上，应增加案例分析、上机实验操作、项目教学等多种教学方式。
（4）多元化的考核方式。改变原来的以期末闭卷考试为主的考核方式，构建多元化的考核体系，包括案例分析报告、上机实验操作、课堂表现、出勤、平时作业和期末考试六个方面相结合的形式。
（5）激发学生学习动机。要让学生认识到这门课程对其未来工作的有用性，教师可以结合管理科学的前沿，介绍一些最新的发展动态，如供应链管理、erp等，使学生认识到管理科学的最新发展大多都广泛地运用了运筹学的工具。
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运筹学基的概念范文6
（一）运筹学
运筹学是上世纪40年代开始形成的一门学科，起源于二战期间英、美等国的军事运筹小组，主要用于研究军事活动。二战后，运筹学主要转向经济活动的研究，研究活动中能用数字量化的有关运用、筹划与管理等方面的问题，通过建立模型的方法或数学定量方法，使问题在量化的基础上达到科学、合理的解决，并使活动系统中的人、才、财、物和信息得到最有效的利用，使系统的投入和产出实现最佳的配置。运筹学的研究内容非常广泛，根据其研究问题的特点，可分为两大类，确定型模型与概率型模型。其中确定型模型中主要包括：线性规划、非线性规划、整数规划、图与网络和动态规划等；概率型模型主要包括：对策论、排队论、存储论和决策论等。
（二）物流学
物流作为一门科学也是始于二战期间，美国根据当时军事的需要，对军火的运输、补给和存储等过程进行全面的管理，并首次使用了“LogisticsManagement”一词。其后对于物流的概念不断演变发展，内容也逐渐完善。我国在2001年8月1日开始实施的国家标准《物流术语》中对物流作了如下规定：物流即物品从供应地向接收地的实体流动过程，根据实际需要，将运输、存储、装卸、搬运、包装、流通加工、配送、信息处理等基本功能实施有机的结合。
（三）运筹学与物流学
运筹学与物流学作为一门正式的学科都始于二战期间，从一开始，两者就密切地联系在一起，相互渗透和交叉发展。与物流学联系最为紧密的理论有：系统论、运筹学、经济管理学，运筹学作为物流学科体系的理论基础之一，其作用是提供实现物流系统优化的技术与工具，是系统理论在物流中应用的具体方法。二战后，各国都转向快速恢复工业和发展经济，而运筹学此时正转向经济活动的研究，因此极大地引起了人们的注意，并由此进入了各行业和部门，获得了长足发展和广泛应用，形成了一套比较完整的理论，如规划论、存储论、决策论和排队论等。而战后的物流并没像运筹学那样引起人们及时的关注，直到上世纪60年代，随着科学技术的发展、管理科学的进步、生产方式和组织方式等的改变，物流才为管理界和企业界所重视。因此，相比运筹学，物流的发展滞后了一些。不过，运筹学在物流领域中的应用却随着物流学科地不断成熟而日益广泛。
二、运筹学在物流领域中主要应用的概况
运筹学作为一门实践应用的科学，已被广泛应用于工业、农业、商业、交通运输业、民政事业、军事决策等组织，解决由多种因素影响的复杂大型问题。目前，在物流领域中的应用也相当普遍，并且解决了许多实际问题，取得了很好的效果。以下总结一些当前运筹学在物流领域中应用较多的几个方面。
（一）数学规划论
数学规划论主要包括线性规划、非线性规划、整数规划、目标规划和动态规划。研究内容与生产活动中有限资源的分配有关，在组织生产的经营管理活动中，具有极为重要的地位和作用。它们解决的问题都有一个共同特点，即在给定的条件下，按照某一衡量指标来寻找最优方案，求解约束条件下目标函数的极值（极大值或极小值）问题。具体来讲，线性规划可解决物资调运、配送和人员分派等问题；整数规划可以求解完成工作所需的人数、机器设备台数和厂、库的选址等；动态规划可用来解决诸如最优路径、资源分配、生产调度、库存控制、设备更新等问题。
（二）存储论
存储论又称库存论，主要是研究物资库存策略的理论，即确定物资库存量、补货频率和一次补货量。合理的库存是生产和生活顺利进行的必要保障，可以减少资金的占用，减少费用支出和不必要的周转环节，缩短物资流通周期，加速再生产的过程等。在物流领域中的各节点：工厂、港口、配送中心、物流中心、仓库、零售店等都或多或少地保有库存，为了实现物流活动总成本最小或利益最大化，大多数人们都运用了存储理论的相关知识，以辅助决策。并且在各种情况下都能灵活套用相应的模型求解，如常见的库存控制模型分确定型存储模型和随机型存储模型，其中确定型存储模型又可分为几种情况：不允许缺货，一次性补货；不允许缺货，连续补货；允许缺货，一次性补货；允许缺货，连续补货。随机型存储模型也可分为：一次性订货的离散型随机型存储模型和一次性订货的连续型随机存储模型。常见的库存补货策略也可分为以下四种基本情况：连续检查，固定订货量，固定订货点的（Q，R）策略；连续检查固定订货点，最大库存的（R，S）策略；周期性检查的（T，S）策略以及综合库存的（T，R，S）策略。针对库存物资的特性，选用相应的库存控制模型和补货策略，制定一个包含合理存储量、合理存储时间、合理存储结构和合理存储网络的存储系统。
（三）图（网络）论
自从上世纪50年代以后，图论广泛应用于解决工程系统和管理问题，将复杂的问题用图与网络进行描述简化后再求解。图与网络理论有很强的构模能力，描述问题直观，模型易于计算实现，很方便地将一些复杂的问题分解或转化为可能求解的子问题。图与网络在物流中的应用也很显著，其中最明显的应用是运输问题、物流网点间的物资调运和车辆调度时运输路线的选择、配送中心的送货、逆向物流中产品的回收等，运用了图论中的最小生成树、最短路、最大流、最小费用等知识，求得运输所需时间最少或路线最短或费用最省的路线。另外，工厂、仓库、配送中心等物流设施的选址问题，物流网点内部工种、任务、人员的指派问题，设备更新问题，也可运用图论的知识辅助决策者进行最优的安排。
（四）排队论
排队论也称随机服务理论，主要研究各种系统的排队队长、等待时间和服务等参数，解决系统服务设施和服务水平之间的平衡问题，以较低的投入求得更好的服务。排队现象现实生活中普遍存在，物流领域中也多见，如工厂生产线上的产品等待加工，在制品、产成品排队等待出入库作业，运输场站车辆进出站的排队，客服务中心顾客电话排队等待服务，商店顾客排队付款等等。根据系统排队的服务设施数量、系统容量、顾客到达时间间隔的分布、服务时间的分布等特征，可分为（M/M/1/∞），（M/M/1/k），（M/M/1/m），（M/M/s/∞），（M/M/s/k），（M/M/s/m）几种不同的情况，不同情形套用相应的模型可以求解。
（五）对策论、决策论
对策论也称博弈论，对策即是在竞争环境中做出的决策，决策论即研究决策的问题，对策论可归属为决策论，它们最终都是要做出决策。决策普遍存在于人类的各种活动之中，物流中的决策就是在占有充分资料的基础上，根据物流系统的客观环境，借助于科学的数学分析、实验仿真或经验判断，在已提出的若干物流系统方案中，选择一个合理、满意方案的决断行为。如制定投资计划、生产计划、物资调运计划、选择自建仓库或租赁公共仓库、自购车辆或租赁车辆等等。物流决策多种多样，有复杂有简单，按照不同的标准可化分为很多种类型，其中按决策问题目标的多少可分为单目标决策和多目标决策。单目标决策目标单一，相对简单，求解方法也很多，如线性规划、非线性规划、动态规划等。多目标决策相对而言复杂得多，如要开发一块土地建设物流中心，既要考虑设施的配套性、先进性，还要考虑投资大小问题等，这些目标有时相互冲突，这时就要综合考虑。解决这类复杂的多目标决策问题现行用的较多的，行之有效的方法之一是层次分析法，一种将定性和定量相结合的方法。
三、运筹学在物流领域中的进一步应用与发展
前面介绍了目前运筹学理论在物流领域中应用较多的几个方面，下面对其在物流领域中的进一步运用和发展作了一些思考。
（一）运筹学理论结合物流实践
虽然运筹学的理论知识很成熟，并在物流领域中的很多方面都有实用性，可现行许多物流企业，特别是中、小型物流企业，并没有重视运筹学理论的实际应用，理论归理论，遇到实际问题时许多还是凭几个管理者的主观臆断，并没有运用相关的数学、运筹学知识加以科学的计算、论证、辅助决策。因此，对于当前许多企业、部门，应该加强对管理者、决策者的理论实践教育，使之意识到运筹学这门有用的决策工具。
（二）扩大运筹学在物流领域中的应用范围
现行的运筹学知识在物流领域中的应用主要集中在以上的几个方面，运筹学作为一门已经比较成熟的理论，应该让其在物流领域中的发挥更大的作用，进一步探索，尽量把物流领域中数字模糊化、量化不清的方面数字化、科学化，运用运筹学的知识准确化、优化。
（三）把运筹学知识融合在其他物流管理软件中
把运筹学在物流领域中应用的知识程序化，编制成相应的软件包，使得更多不懂运筹学知识的人也能运用运筹学的软件辅助决策。目前运筹学的软件比较多，但是具体到物流领域中应用的还寥寥无几，因此针对物流领域中常用的运筹学软件应大力开发。另外，把运筹学的部分功能融合在其他物流管理软件中，也是一个很好的发展方向，能引起管理者和主管部门的重视，提高企业的管理水平，取得比较好的经济效益。
（四）立足物流现实，改进运筹学理论应用不足之处
运筹学的理论虽然在物流领域中应用很多，并在某些领域演绎出了许多经典的模型和公式，但其中有些模型是基于一些假设条件基础之上的，和实际生活中的情形相差很大。如存储论中的一些模型，Q、R、S、T都是一个精确的值，而现实生活中由于需求的变化独立于人们的主观控制能力之外，因此在数量和时间上一般无法精确，其随机性和不确定性使得库存控制变得复杂。因此随着理论的日益成熟和对实际情况的了解，对其不足之处应加以改进和完善。
五、结语
物流学主要研究物流过程中各种技术和经济管理的理论和方法，研究物流过程中有限资源，如物资、人力、时间、信息等的计划、组织、分配、协调和控制，以期达到最佳效率和效益，而现代物流管理所呈现的复杂性也不是简单算术能解决的，以计算机为手段的运筹学理论是支撑现代物流管理的有效工具。物流业的发展离不开运筹学的技术支持，运筹学的应用将会使物流管理更加高效。
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