运筹学教学改革探讨

　　赵忠祥19岁那年，在《电视台的客人》这个采访节目中，与数学家华罗庚一起交谈。华老说：“我给你打个比方，一辆装满货物的卡车，从东单出发，向西进发，到了西单，把货物卸下来。这辆卡车空着车厢往回开，到了东单装上货又往西单送货。这样从东单到西单它是拉货了。空车从西单往东单开的这段路程，不是有点可惜吗？假如我们事先安排好工作，让这辆卡车从西单回来也装运物资，或者干点有用的事，这就充分运用了来回两段路程，而且并没有耽误原来的运输计划，这就叫运筹学。”

　　华老的运筹学，赵忠祥听了一遍，记了一生。他脑中幻化出各式各样东西南北奔跑的空载、满载的卡车，于是他想，如何不使自己一生中的部分时光单纯空载，学会一心二用，一心多用呢？于是，赵忠祥学会在运动时背台词，在背台词时练练身体；会在和任何采访对象谈既定的节目内容时，顺便从他们那里请教正在一直思考的一些问题；会在很重的工作压身的情形下做到不慌不忙，一件一件穿插完成。赵忠祥用运筹学管理自己的人生，由一个初出茅庐的小青年成长为光芒四射的电视人。

　　运筹学的朴素原理早在民间谚语中体现，如磨刀不误砍柴工、搂草打兔子。“运筹帷幄之中，决胜千里之外”，古代军事家早就实践了。所以，人生就是运筹学，时间是有限的，我们要学会支配与指挥自己。运筹学是20世纪新兴的一门学科，它和自然科学、技术科学、社会科学都有密切的联系，它能帮助决策人解决那些可以用定量方法和有关理论来处理的问题。

　　运筹学是一门以数学为主要工具、寻求各种问题最优方案的学科。运筹学研究问题是把各种学科知识和数学方法结合起来研究现实世界中存在的各种问题。从系统的观点出发，研究全局性的问题、研究综合优化的规律。

　　一、教学过程中存在的一些问题

　　运筹学课程逐步发展成为高等院校数学与应用数学、信息与计算科学、经济管理科学、工程管理、交通运输等专业的专业基础课程。到目前为止，很多院校在运筹学课程的教学过程中存在以下问题：

　　1.教材选择不合适，教学内容选择不合理

　　一些院校在运筹学教材的选择上带有一定的随意性，有些老师不能根据所授专业的特点、针对不同层次、不同专业的学生对教学内容进行合理取舍，不区分不同专业的运筹学课程教学大纲、教学内容、教学过程以及期末考核方式，体现不出不同专业的培养目标。

　　2.教学方法选择不合理

　　目前大多数运筹学教学是利用黑板和教学课件，理论课虽然应用多媒体教学，但是教学时只是机械地将所讲授的内容显示在幻灯片上，不是讲课，而是“读ppt”、而且ppt的内容完全是课本内容的电子化，很难激发学生的学习兴趣，教学效果反而下降。

　　3.重理论，轻实践

　　教师在教学过程中偏重于讲解复杂的数学模型和数学方法，不注重培养学生的实践技能；教师只是按课本上的例子讲授，不能及时发现现实生活中的新案例，使学生感受不到运筹学在实际问题中的应用价值。

　　4.考核方式单一

　　运筹学是一门理论性与应用性都很强的学科。但大多数院校往往只注重理论知识的考试，忽视了实践能力的考核，培养出的学生大多数是眼高手低，解决实际问题的能力差。

　　针对以上这些问题，有必要探讨运筹学的教学内容和教学方法的改革。

　　二、运筹学教学内容和教学方法改革的具体措施

　　1.合理选择教材，深化教学内容的改革

　　运筹学是一门理论性与应用性都很强的学科。不同办学层次、专业背景、学校类型的人才培养目标不同，学生素质及其知识结构也存在着差异，因此，针对专科学生和非数学专业的学生要选择理论性稍弱，应用性较强、案例较典型的教材；而针对数学专业的本科学生选择理论性与应用性较强的教材。

　　运筹学有很多分支，每个分支又自成体系，每个分支用来解决不同类型的问题，针对不同专业的办学特点、学生的素质及知识结构、教学的侧重点应有所不同。如何根据不同专业特征来优化运筹学课程结构和教学内容，提高运筹学的教学效率。对每一个分支的教学内容精挑细选，在课堂上重点讲解运筹学的基本思想、各种算法的应用以及计算机求解，对于比较容易掌握的基本概念、基础知识可以让学生自学。

　　2.改变传统的教学方法，有效利用多媒体技术

　　课堂教学是教学工作的主要形式，课堂教学工作成功与否将直接影响教学效果。一方面，改变过去传统单一的教学模式，推广启发式教学，鼓励引导探索式学习，如问题叙述法、局部探求法等，通过启发性的运筹学模型例题提高学生的学习兴趣；另一方面，有效利用多媒体技术进行教学，多媒体教学具有直观、高效、信息量大等优点，在教学过程中要注意重点突出，授课的原则是“丢芝麻，捡西瓜”，多媒体教学要结合板书，充分认识到多媒体只是辅助教学，很多理论公式的推导仍然需要板书才能表达得淋漓尽致，教学过程中注意积极引导学生；避免照本宣科，避免原版教材的电子化，要根据教学的需要合理选择内容。

　　3.理论与实践相结合，将建模思想容入课堂

　　在教学中，注重理论教学的同时，合理安排实践教学。根据学生的基本学习状况及将来从事工作的特点，注重问题导向式及案例教学式，注重从现实问题中抽象出运筹学模型，如在讲背包问题时，以物流配送系统为背景，分别探讨在重量受到限制、体积受限制的情况下，引导学生得到一维背包问题的启发式算法：先计算各种物品的价值重量比，然后按比值从大到小，依次选取。若引入送货时间等受限制因素，则具体算法将有较大变化，因势利导，启发学生的思维。加强案例教学，可以加深学生对运筹学概念的理解与应用；加强案例教学有利于学生创造性能力的培养；通过案例教学，可以使学生对该学科有更为感性的认识，可以提高学生们运用所学知识和方法分析问题的能力、解决问题的能力。

　　4.考核方式多样化

　　为了避免培养出高分低能的学生，应该采用一些既能检验学生掌握基础知识的情况，又能考查学生解决实际问题的能力的多样化考核方式。考核过程中各环节在综合成绩的评定中所占的权重如下：考核环节包括理论考试，能力考核，上机考核和作业及课堂表现；对应的权重系数分别为50%，20%，10%和20%。其中能力考核以论文形式提交，内容是从现实生活中提炼运筹问题，建立模型，并给出具体解决方案。

　　运筹学教学改革是一个漫长的不断试探前进的过程，运筹学的理论研究将会得到进一步系统地、深入地发展，由分散到统一、由具体到抽象的过程正在形成，而且将得到进一步发展。作者系统地分析了运筹学课程教学中存在一些不足，根据运筹学的课程特点提出了该课程教学改革的一些建议，指明了当前运筹学教学中既要重视基本理论和方法，更要注重培养学生解决实际问题的实践能力，对进一步提升该课程的教学质量和教学效果有一定的指导意义。