摘 要:本文介紹了我院運(yùn)籌學(xué)課程建設(shè)與發(fā)展中存在的不足,提出了該課程建設(shè)與人才培養(yǎng)中存在的問題及改革的方向。
關(guān)鍵詞:教學(xué) 改革 運(yùn)籌學(xué)
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào): 1673-1875(2009)02-066-01
運(yùn)籌學(xué)是近幾十年來發(fā)展起來的一門新興的應(yīng)用學(xué)科,它運(yùn)用分析、試驗(yàn)、量化的方法,對(duì)人、財(cái)、物等有限資源進(jìn)行統(tǒng)籌安排,為管理人員在做決策時(shí)提供科學(xué)的依據(jù)。它是現(xiàn)代化管理的有力工具之一,在交通運(yùn)輸、生產(chǎn)管理、工程技術(shù)、軍事作戰(zhàn)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、財(cái)政經(jīng)濟(jì)以及社會(huì)科學(xué)中都得到了極為廣泛的應(yīng)用。正因如此, ,運(yùn)籌學(xué)已經(jīng)成為許多專業(yè)的主干課程。作為理論研究和人才教育主要陣地的高等院校,如何搞好運(yùn)籌學(xué)教學(xué)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
一、目前我國運(yùn)籌學(xué)發(fā)展所面臨的一些問題
1、運(yùn)籌學(xué)研究的主流問題
運(yùn)籌學(xué)發(fā)展源于實(shí)踐,又服務(wù)于實(shí)踐,是一門應(yīng)用性、實(shí)踐性很強(qiáng)的交叉學(xué)科。40年代初,在烽火硝煙的二戰(zhàn)中誕生了運(yùn)籌學(xué),其誕生的直接原因是為作戰(zhàn)服務(wù)的。當(dāng)時(shí)英、美國家的軍人、物理學(xué)家、天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家等利用系統(tǒng)運(yùn)籌思想,成功地解決了軍事上的一些戰(zhàn)術(shù)問題和軍事裝備運(yùn)用問題,并在實(shí)踐中形成了運(yùn)籌學(xué)的一些理論和方法。戰(zhàn)后,運(yùn)籌學(xué)除了在軍事戰(zhàn)略研究中繼續(xù)發(fā)揮作用之外,同時(shí)也擴(kuò)展到農(nóng)業(yè)、工業(yè)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)問題等各個(gè)領(lǐng)域,而且英、美之外的許多國家也都相繼掀起了運(yùn)籌學(xué)應(yīng)用與研究的熱潮。由于在求解模型與最優(yōu)解分析中往往要涉及到許多數(shù)學(xué)方法和技巧,因此,后來的許多運(yùn)籌學(xué)工作者,特別是我國高校的運(yùn)籌學(xué)工作者,往往來自數(shù)學(xué)專業(yè),并使運(yùn)籌學(xué)的研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到了分析方法及面對(duì)不同邏輯結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)理論,算法成為研究的主要重點(diǎn)和與熱點(diǎn)。
2、我院運(yùn)籌學(xué)人才培養(yǎng)存在的問題
由于沒有課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐環(huán)節(jié),所以軟件無法廣泛應(yīng)用。學(xué)院對(duì)如何由實(shí)踐到理論和由理論到實(shí)踐這些環(huán)節(jié)的能力培養(yǎng)普遍關(guān)注不夠。學(xué)生學(xué)到的數(shù)學(xué)理論與解題技巧,由于沒有實(shí)踐的環(huán)節(jié),不會(huì)融會(huì)貫通,隨著時(shí)間的推移,等到學(xué)生走上工作崗位再經(jīng)過一段業(yè)務(wù)熟悉過程,學(xué)生也把教師傳授的東西都忘記了。同時(shí)運(yùn)籌學(xué)解題運(yùn)算量大,重復(fù)勞動(dòng)多,使得教師在解題技巧的運(yùn)算上、批改作業(yè)上都耗費(fèi)大量的精力與時(shí)間,學(xué)生也花大量的精力與時(shí)間做作業(yè)鍛煉解題技巧,在如何提高實(shí)踐能力上無法投入較多的時(shí)間。這樣的教學(xué)方式雖然使學(xué)生掌握了一些模型的解法技巧,但其抽象能力、運(yùn)籌學(xué)實(shí)踐能力卻普遍偏低。因?yàn)闆]有課程設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié),教師只是在上機(jī)的幾個(gè)學(xué)時(shí)內(nèi)把軟件給學(xué)生講解了,可是因?yàn)闀r(shí)間短暫,學(xué)生對(duì)軟件沒有精通,學(xué)生運(yùn)用軟件去解決實(shí)際問題的能力沒有培養(yǎng)出來。
二、運(yùn)籌學(xué)理論研究與教學(xué)改革的幾點(diǎn)設(shè)想
1、運(yùn)籌學(xué)理論研究應(yīng)適當(dāng)“返樸歸真”
在學(xué)科形成已經(jīng)60多年的今天,運(yùn)籌學(xué)工作者仍然需要保持這種精神與工作方式。從發(fā)展動(dòng)力來說,運(yùn)籌學(xué)應(yīng)是以問題驅(qū)動(dòng)為主,學(xué)科驅(qū)動(dòng)為輔,互相支持,相輔相成。在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)新問題,推動(dòng)新的、好的理論與算法的研究,應(yīng)該成為運(yùn)籌學(xué)研究的主流。如70年代以來問世的層次分析法(AHP)、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)等就是例證。同時(shí),應(yīng)與現(xiàn)代信息技術(shù)緊密的結(jié)合起來??傊?,運(yùn)籌學(xué)工作者在理念與工作方式中應(yīng)具有開放性,與相關(guān)人員、相關(guān)學(xué)科相結(jié)合、交叉、滲透、互補(bǔ)。
2、開設(shè)運(yùn)籌學(xué)軟件課,增加課程設(shè)計(jì),注重實(shí)踐能力
運(yùn)籌學(xué)教學(xué)不僅僅是向?qū)W生傳授運(yùn)籌學(xué)方面的理論知識(shí),更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力和運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)知識(shí)解決問題的能力。教學(xué)中應(yīng)當(dāng)以數(shù)學(xué)軟件替代煩瑣的運(yùn)籌學(xué)手工計(jì)算,所以應(yīng)增加運(yùn)籌學(xué)軟件課,并且增加課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐環(huán)節(jié),讓學(xué)生面對(duì)實(shí)際問題,動(dòng)腦思考,結(jié)合運(yùn)籌學(xué)理論,運(yùn)用軟件去解決問題。
3、學(xué)生交作業(yè)方式應(yīng)當(dāng)改革
目前我院運(yùn)籌學(xué)的作業(yè)情況是這樣:學(xué)生用手動(dòng)計(jì)算然后寫在作業(yè)本上,學(xué)生不用軟件做作業(yè),教師判作業(yè)也花費(fèi)了大量時(shí)間。所以學(xué)生應(yīng)該應(yīng)用軟件做作業(yè),教師判作業(yè)也方便。例如:圖1,最小費(fèi)用最大流問題,要使費(fèi)用最小、交通流量最大,如果不用軟件計(jì)算,即使交通網(wǎng)絡(luò)并不復(fù)雜的情況也需要大量的計(jì)算,浪費(fèi)大量的時(shí)間,應(yīng)用軟件就簡(jiǎn)單多了。
應(yīng)用lindo軟件計(jì)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);
@for(nodes(i)?i#ne#1#and#i#ne#@size(nodes):
@sum(arcs??i?j?:f(i,j))-@sum(arcs(?j?i):f(j,i))=d(i));
@sum(arcs(i,j)?i#eq#1:f(i,j))=d(1);
@for(arcs:@bnd(0,f,u));
end
運(yùn)行窗口如下。(運(yùn)行結(jié)果略)
綜上所述,適合我院運(yùn)籌學(xué)改革的設(shè)想是增加運(yùn)籌學(xué)軟件課,同時(shí)增加課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。這給將來學(xué)生做畢業(yè)論文奠定了基礎(chǔ),對(duì)于將來參加工作有很大幫助。
參考文獻(xiàn):
[1]《運(yùn)籌學(xué)》教材編寫組.運(yùn)籌學(xué)(第三版)[M]
[2]謝金星,薛毅.優(yōu)化建模與LINGDO/LINGO軟件[M]