劉雁靈
(長(zhǎng)治醫(yī)學(xué)院 基礎(chǔ)部,山西 長(zhǎng)治 046000)
運(yùn)籌學(xué)是一門應(yīng)用科學(xué),它廣泛應(yīng)用現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)知識(shí)和數(shù)學(xué)方法,解決實(shí)際中提出的專門問題,為決策者選擇最優(yōu)決策提供定量依據(jù).經(jīng)過60多年的發(fā)展,運(yùn)籌學(xué)已成為一個(gè)門類齊全、理論完善有著重要應(yīng)用前景的新興學(xué)科,廣泛應(yīng)用在社會(huì)生產(chǎn)和生活的各個(gè)領(lǐng)域,包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、管理、計(jì)算機(jī)科學(xué)等領(lǐng)域.在高校開設(shè)這樣一門課程的目的在于能夠培養(yǎng)學(xué)生利用運(yùn)籌學(xué)解決實(shí)際問題的能力,使學(xué)生成為具有科學(xué)管理能力的復(fù)合型人才.
運(yùn)籌學(xué)作為一門應(yīng)用型課程,如果教師在教學(xué)中只是一味的講求學(xué)生對(duì)理論的記憶,而不注重學(xué)生對(duì)理論的理解以及理論在實(shí)際中的應(yīng)用,那么開設(shè)這門課程對(duì)學(xué)生來講就是無用的,當(dāng)然對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)也就無從談起.為了順應(yīng)時(shí)代對(duì)復(fù)合型人才的要求,運(yùn)籌學(xué)教學(xué)改革迫在眉睫,教師必須改變傳統(tǒng)教學(xué)模式,結(jié)合現(xiàn)代化教學(xué)手段,從實(shí)際出發(fā)、從學(xué)生出發(fā)對(duì)當(dāng)前教學(xué)進(jìn)行改革.
教師要改進(jìn)教學(xué)方法,提高教學(xué)水平,其實(shí)最關(guān)鍵的還是教師自身文化素質(zhì)的提高.時(shí)代的發(fā)展對(duì)教師的要求不僅僅是局限在對(duì)教材的理解上,運(yùn)籌學(xué)作為一門應(yīng)用型學(xué)科,與實(shí)際聯(lián)系緊密,教師應(yīng)該將運(yùn)籌學(xué)相關(guān)理論與實(shí)際相聯(lián)系,與其他學(xué)科相聯(lián)系,與現(xiàn)代科技發(fā)展相聯(lián)系,例如在解決實(shí)際問題時(shí),有時(shí)候需要處理大量的數(shù)據(jù),這就需要統(tǒng)計(jì)學(xué)方面的知識(shí);運(yùn)籌學(xué)在經(jīng)濟(jì)管理中應(yīng)用廣泛,所以教師也要了解經(jīng)濟(jì)學(xué)和管理學(xué)的一些知識(shí);隨著時(shí)代飛速發(fā)展,教師也應(yīng)及時(shí)了解運(yùn)籌學(xué)最新的發(fā)展前沿,等等.教師只有不斷地學(xué)習(xí)與運(yùn)籌學(xué)相關(guān)的知識(shí),并將其應(yīng)用到教學(xué)中,從學(xué)生自身基礎(chǔ)出發(fā)、從培養(yǎng)學(xué)生能力出發(fā),結(jié)合現(xiàn)代化教學(xué)手段、教學(xué)方法,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性,與時(shí)俱進(jìn),這樣才能把學(xué)生培養(yǎng)成為真正適合21世紀(jì)發(fā)展的復(fù)合型人才.
傳統(tǒng)的“粉筆+黑板”已經(jīng)不再是唯一的教學(xué)模式,現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備的引入極大地改進(jìn)了教學(xué)效果.
運(yùn)籌學(xué)是大學(xué)課程中較難的一門課程,任何運(yùn)籌學(xué)教材上都有大量的圖和表,有的模型求解過程在教材上甚至占用很大篇幅,比如求解線性規(guī)劃的單純形法,迭代次數(shù)越多,需要畫的表格就越多,而且每個(gè)表格都需要進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的計(jì)算,如果只采用“粉筆+黑板”的傳統(tǒng)教學(xué)模式,不免枯燥乏味,而且書寫非常浪費(fèi)時(shí)間且不清晰連貫,學(xué)生也會(huì)搞不清各步驟之間的聯(lián)系,對(duì)運(yùn)籌學(xué)就只有“繁雜和無聊的計(jì)算”的印象.但如果在“粉筆+黑板”的教學(xué)中引入多媒體,則會(huì)改變這種局面,多媒體的合理使用不僅可以節(jié)省書寫時(shí)間,而且可以形象、直觀、清晰地把圖表展現(xiàn)在學(xué)生面前,學(xué)生可以將解題步驟的來龍去脈理解的更清楚,達(dá)到事半功倍的效果.
關(guān)于多媒體的使用問題,教師在講授過程中一定要注意采用板書和多媒體相結(jié)合的方式,運(yùn)籌學(xué)的一些理論知識(shí)以及求解模型步驟的來龍去脈,還是需要板書的清晰描繪,具體求解過程可采用多媒體進(jìn)行演示.關(guān)于多媒體課件的制作,要做到條理,形象、直觀,教學(xué)中應(yīng)將兩者有機(jī)結(jié)合起來,這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,以及學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的深入理解起到關(guān)鍵作用.
計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生和發(fā)展極大地促進(jìn)了運(yùn)籌學(xué)的發(fā)展,運(yùn)籌學(xué)中存在著大量冗繁的計(jì)算,而且很多是重復(fù)性的計(jì)算,如果只是單純的使用人工計(jì)算,不但容易出錯(cuò),而且費(fèi)時(shí)費(fèi)力,這就導(dǎo)致教師和學(xué)生把注意力更多的放到計(jì)算當(dāng)中,而忽視了關(guān)鍵的理論和方法.在學(xué)習(xí)了相關(guān)理論知識(shí)后,如果教師定期安排數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課,指導(dǎo)學(xué)生使用運(yùn)籌學(xué)優(yōu)化軟件,比如lingo、lingdo、mathematic、matlab等,直接輸入一些條件便可得到所求模型的解.利用計(jì)算機(jī)來求解模型這是學(xué)習(xí)運(yùn)籌學(xué)必須掌握的技巧,可以有效的將模型求解理論與計(jì)算機(jī)相結(jié)合,更快更準(zhǔn)確地得到模型的解.在使用數(shù)學(xué)軟件的同時(shí)也可以結(jié)合學(xué)生自身能力,鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用一些編程軟件把一些計(jì)算方法編程,提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)操作能力和應(yīng)用能力,以便能更好運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)去解決實(shí)際問題.
針對(duì)不同專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn),結(jié)合相應(yīng)課時(shí)數(shù)量,合理安排教學(xué)內(nèi)容,并針對(duì)各章節(jié)內(nèi)容作出合理調(diào)整,一定要把運(yùn)籌學(xué)的實(shí)用性在教學(xué)中體現(xiàn)出來.
授課之前,教師首先要制定教學(xué)計(jì)劃.運(yùn)籌學(xué)分支很多,主要有:規(guī)劃論(包括線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、目標(biāo)規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃等)、圖論和網(wǎng)絡(luò)分析、排隊(duì)論、決策論、存儲(chǔ)論、對(duì)策論等,每個(gè)分支都有相關(guān)模型的求解理論及方法,內(nèi)容較多.受課時(shí)所限,對(duì)內(nèi)容要有所取舍,根據(jù)教學(xué)大綱和學(xué)生的專業(yè)水平,選擇教學(xué)內(nèi)容,將重點(diǎn)難點(diǎn)羅列清楚,做一個(gè)合理的教學(xué)計(jì)劃.比如本校信息管理專業(yè)學(xué)生水平參差不齊,還有部分是文科生,我們選用的運(yùn)籌學(xué)教材是科學(xué)出版社出版的《運(yùn)籌學(xué)實(shí)用教程》,54個(gè)課時(shí)的教學(xué)內(nèi)容包括:線性規(guī)劃、目標(biāo)規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)分析,每一章再具體安排課時(shí)的分配(包括理論課和實(shí)驗(yàn)課的分配),制定一個(gè)詳盡和合理的教學(xué)計(jì)劃,力求學(xué)生在學(xué)習(xí)了該課程后能夠掌握運(yùn)籌學(xué)的思想方法并能簡(jiǎn)單應(yīng)用.
對(duì)于運(yùn)籌學(xué),課堂上枯燥的講授模型解法,自然提不起學(xué)生的興趣,學(xué)生也只會(huì)盲目的去記憶模型的解法,而不知道這些解法可以用在哪里.運(yùn)籌學(xué)本身是從實(shí)踐中得到的理論,如果把運(yùn)籌學(xué)的理論和實(shí)際緊密聯(lián)系起來,就會(huì)達(dá)到很好的課堂效果,比如在講最小生成樹問題時(shí),可以舉“居民樓地下水管道的最優(yōu)化鋪設(shè)問題”這樣的例子,和日常生活相關(guān)的例子自然會(huì)引起學(xué)生的興趣、調(diào)動(dòng)起學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,教師在教學(xué)中讓學(xué)生主動(dòng)參與進(jìn)來,與學(xué)生共同探討分析,從不同角度建立模型并分析如何求解,最后由教師對(duì)學(xué)生的想法進(jìn)行歸納總結(jié),引入相關(guān)理論知識(shí),這樣學(xué)生就能更好的理解和接受運(yùn)籌學(xué)理論及方法.
由于運(yùn)籌學(xué)課時(shí)有限,教師要合理安排理論知識(shí)的講授和案例的分析,當(dāng)然對(duì)于案例的選擇也要適當(dāng),應(yīng)當(dāng)適合學(xué)生的學(xué)習(xí)背景,并且最好是與日常生活息息相關(guān)的,以便引發(fā)學(xué)生的好奇心使之產(chǎn)生興趣,讓學(xué)生參與進(jìn)來,達(dá)到較好的課堂效果.
學(xué)會(huì)了運(yùn)籌學(xué)中的模型求解方法,就要把理論用在實(shí)際中,事實(shí)上在解決實(shí)際問題時(shí),最困難的就是把實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型,這就要求教師在教學(xué)中增加建模的內(nèi)容,引入實(shí)際中的一些問題,讓學(xué)生自己思考,并不斷引導(dǎo)學(xué)生分析問題、解決問題,最終建立模型,根據(jù)模型特點(diǎn)利用運(yùn)籌學(xué)中的解法去求解.同時(shí)也可以鼓勵(lì)學(xué)生參加一些數(shù)學(xué)模型的比賽,這樣在反復(fù)的鍛煉和學(xué)習(xí)中,學(xué)生就能不斷提高自身解決實(shí)際問題的能力,并不斷地把運(yùn)籌學(xué)相關(guān)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中去.
現(xiàn)在的教學(xué)方法不再是傳統(tǒng)的“填鴨式”灌輸法,在多媒體和計(jì)算機(jī)設(shè)備引入課堂的基礎(chǔ)上,運(yùn)籌學(xué)這門應(yīng)用型學(xué)科,更需要的是學(xué)生積極主動(dòng)的參與到課堂中來,充分理解運(yùn)籌學(xué)的實(shí)用性.
運(yùn)籌學(xué)作為實(shí)用性很強(qiáng)的學(xué)科,更多的是需要學(xué)生的主動(dòng)參與,從中體會(huì)理論與實(shí)際的聯(lián)系.常規(guī)的教學(xué)方法多種多樣,運(yùn)籌學(xué)教學(xué)應(yīng)本著實(shí)踐的原則,針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容要使用不同的教學(xué)方法,比如在講某一類規(guī)劃模型時(shí),可以啟發(fā)學(xué)生思考生活中屬于這類問題的實(shí)例,讓學(xué)生脫離書本來看這個(gè)世界中的一些現(xiàn)象,開拓視野,拓展知識(shí)面;而在講一些模型的解法時(shí),學(xué)生分組進(jìn)行討論,教師也參與到與學(xué)生的討論中,一方面活躍課堂氣氛,另一方面培養(yǎng)學(xué)生的小組合作能力和自我思考、解決問題的能力;課后也可以布置一些實(shí)踐作業(yè),比如讓學(xué)生去搜集一些材料或者做一些實(shí)踐調(diào)查;等等.本著以培養(yǎng)學(xué)生能力為目標(biāo)的宗旨,教師要改變傳統(tǒng)的“師生”單向傳輸?shù)慕虒W(xué)方式,變成以“學(xué)生為主,教師為輔”的教學(xué)方式,在教學(xué)中充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,不斷培養(yǎng)學(xué)生解決問題和創(chuàng)新的能力.
本校信息管理專業(yè)運(yùn)籌學(xué)最終考核成績(jī)分兩部分:一部分平時(shí)成績(jī),主要是作業(yè)情況,占10%,另外一部分是期終考試成績(jī),占90%.這種考核方式較單一,只是考查了學(xué)生對(duì)理論和模型求解的機(jī)械套用,而忽略了學(xué)生對(duì)運(yùn)籌學(xué)在實(shí)際中應(yīng)用的掌握、還有教師培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的高等教育目標(biāo).所以可將平時(shí)成績(jī)的考核內(nèi)容加以豐富,使平時(shí)成績(jī)提高到總成績(jī)的40%~50%左右,增加考查學(xué)生對(duì)運(yùn)籌學(xué)的掌握和應(yīng)用的內(nèi)容,例如平時(shí)課堂上對(duì)一些模型的討論,學(xué)生自己分組進(jìn)行討論,對(duì)于解答較好的組給予加分;讓學(xué)生撰寫小論文來談?wù)勥\(yùn)籌學(xué)在生活中的應(yīng)用,學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)、書籍來搜集相關(guān)資料,或者做一些社會(huì)實(shí)踐調(diào)查進(jìn)行分析總結(jié),將小論文成績(jī)加入平時(shí)成績(jī);數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課中考查學(xué)生對(duì)運(yùn)籌學(xué)軟件的使用情況;等等.在平時(shí)教學(xué)的點(diǎn)滴中一步一步地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),讓每一項(xiàng)考核內(nèi)容都成為學(xué)生學(xué)習(xí)的目標(biāo),使學(xué)生在點(diǎn)滴積累中逐步鍛煉自己的綜合能力.
為了讓運(yùn)籌學(xué)成為一門真正對(duì)學(xué)生有用的課程,教師要在教學(xué)中不斷地改革,與時(shí)俱進(jìn),從運(yùn)籌學(xué)與實(shí)際的聯(lián)系入手,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程以及考核方式等各方面不斷進(jìn)行反思和總結(jié).教師作為課堂的總設(shè)計(jì)師,負(fù)責(zé)引導(dǎo)和總結(jié),其實(shí)真正的主動(dòng)權(quán)要交到學(xué)生手中,充分挖掘?qū)W生的潛質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的能力,把學(xué)生培養(yǎng)成為真正符合素質(zhì)教育要求、適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的新型人才.
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