尚利俊張秀芳邱青安

（1.佛山科學技術學院經(jīng)濟管理學院，廣東 佛山 528000；2.北京理工大學管理與經(jīng)濟學院，北京 100000）

0 引言

2019年中國國務院印發(fā)的《國家職業(yè)教育改革實施方案》中提出了“推動具備條件的普通本科高校向應用型轉(zhuǎn)變，鼓勵有條件的普通高校開辦應用技術類型專業(yè)或課程”的倡議。該方案的實施為培養(yǎng)具有“執(zhí)著專注、精益求精、一絲不茍、追求卓越”精神的工匠提供了有效保障。許多高校陸續(xù)開展了建設應用型本科教育的相關研究和對部分專業(yè)進行了實踐。不同于現(xiàn)有普通本科較為成熟的課程教育體系，應用型本科對人才培養(yǎng)、專業(yè)設置、課程教學提出了更加側(cè)重于應用實踐的要求。圍繞培養(yǎng)具有更強實踐創(chuàng)新能力的應用型、高素質(zhì)、復合型人才為目的，應用型本科教育需要更加強調(diào)學生的實踐能力以適應未來新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和經(jīng)濟社會的需求。然而，在實際教學過程中，部分高校教師雖然理解應用型本科教學理念和目標，但在具體教授過程中仍需要思考如何將理論課程的教學方式轉(zhuǎn)變?yōu)槔碚摵蛻貌⒅氐慕虒W方式，或者迫切需要一個典范的應用型本科課程教學改革案例作為參考。

運籌學是管理類專業(yè)的基礎學科，是管理學、管理科學、工業(yè)工程等專業(yè)的必修課之一。其主要是運用優(yōu)化科學的方法（如分析、試驗、量化等）來決定如何最佳地運作和系統(tǒng)分析設計運作過程的一門學科。

本文以工業(yè)工程專業(yè)為例，介紹了“運籌學”教學團隊圍繞著應用型本科教學的若干改革，著重展示了“運籌學”課程實踐教學過程中的改革思路、實踐設計、教學方式和考核方法，以期對其他學校的運籌學教學或其他專業(yè)的應用型本科教學改革提供參考。

1 原有實踐環(huán)節(jié)的介紹

工業(yè)工程從系統(tǒng)的角度對制造業(yè)、服務業(yè)等行業(yè)里出現(xiàn)的實際工程與管理問題開展定量的分析、優(yōu)化與設計。由于工業(yè)工程理論與實踐相結(jié)合的特征，課程實踐成為運籌學必需開設的環(huán)節(jié)。原有課程實踐是由兩道數(shù)值算例組成的。算例基于已知的假設性數(shù)據(jù)，強調(diào)實踐過程中的模型構(gòu)建和推導。對于數(shù)據(jù)來源和實踐案例的背景并沒有過多介紹。實踐環(huán)節(jié)安排時間為2周，由三個環(huán)節(jié)組成：實踐準備階段、實踐模型分析與計算、敏感性分析或管理啟示?？偟脕碚f，原有的實踐環(huán)節(jié)強調(diào)了較多的數(shù)學知識和理論，學生需在數(shù)學模型證明和尋找求解算法之上耗費大量的精力，很容易忽略模型本身所代表的經(jīng)濟含義和管理問題。然而，這種精力的投入對應用型技術人才培養(yǎng)來說是可以忽略的。

2 運籌學實踐環(huán)節(jié)的改革目標

應用型技術人才培養(yǎng)目標除了要求學生擁有專業(yè)基礎知識外，更加強調(diào)學生在實踐過程中的動手能力和知識應用能力，以期快速響應用人單位對技術性人才的需求。根據(jù)運籌學特點，圍繞著課程教學目標，結(jié)合應用型本科教學特征，團隊對原有的實踐環(huán)節(jié)進行改革，強調(diào)了實際案例導入、動態(tài)數(shù)據(jù)更新、優(yōu)化結(jié)果反饋、團隊分組協(xié)作等。學生通過課堂教學預先理解運籌優(yōu)化的理念，掌握實踐環(huán)節(jié)的相關理論，了解針對實際優(yōu)化問題的解決策略以及實際實施的注意事項，以達到以下幾方面的教學目標。

2.1 認知性教學目標

使學生了解企業(yè)實際運營和待優(yōu)化問題。團隊所在學校和當?shù)仄髽I(yè)建立緊密的聯(lián)系。園區(qū)為了適應企業(yè)發(fā)展而開發(fā)了運輸資源共享平臺。經(jīng)過團隊協(xié)商，企業(yè)的后臺部分運營數(shù)據(jù)能夠動態(tài)、及時與團隊共享，如企業(yè)的產(chǎn)能、生產(chǎn)、轉(zhuǎn)包、庫存水平、缺貨等數(shù)據(jù)。

2.2 設計性教學目標

原有運籌學實踐教學知識點單一、求解過程固定，降低了學生在實踐過程中的積極性。實踐環(huán)節(jié)改革中只給出企業(yè)的原始運營數(shù)據(jù)以及優(yōu)化的方向，由學生根據(jù)所學的運籌學知識自主討論分析，自主設計優(yōu)化過程，進一點加深學生理解所學的知識。

3 課程實踐教學的設計

3.1 課程實踐原理

課程實踐的內(nèi)容涉及企業(yè)全生產(chǎn)過程的優(yōu)化，其中建模數(shù)據(jù)來源于包括采購部、信息部、倉儲部、質(zhì)檢部、配送部等多個主體。以管理優(yōu)化為基本原理，讓學生體會運籌學思想的精髓。博弈論從對策角度研究了當此消彼長矛盾存在時，理性參與人如何選擇個體策略的問題。規(guī)劃理論研究了多屬性、多功能約束下，變量確定問題。課程實踐讓學生對企業(yè)運營數(shù)據(jù)開展分析，理解優(yōu)化理論的重要性。

3.2 課程實踐實施流程

對運籌學課程，課程教授時長為48學時。實驗所占課時為兩周（6學時）。學生以2～4人為一個合作團隊，自由組合。課程實踐教學地點設置在擁有終端PC機的實驗中心，所需軟件主要包括微軟Office辦公軟件和WinQSB運籌學專用軟件。課程實踐實施流程，如圖1所示。

圖1 課程實踐教學的設計框架

3.2.1 數(shù)據(jù)導入及分組建模

基于企業(yè)共享的部分運營數(shù)據(jù)，利用運籌學優(yōu)化理論與方法，通過模型構(gòu)建、模型計算、模型仿真等技術解決企業(yè)運作過程中存在的管理優(yōu)化問題。在運籌學教學過程中，結(jié)合企業(yè)實際運營數(shù)據(jù)，運用多個優(yōu)化模型可以擺脫運籌學課程實踐教學中單一優(yōu)化模型的局限，從而達到將課堂教學的優(yōu)化模型應用于解決企業(yè)實際管理中的運營問題。

例如，在企業(yè)的實際運作過程中，經(jīng)常出現(xiàn)因各種原因?qū)е庐a(chǎn)品或原材料存儲時間長和成本增加，無法按照生產(chǎn)計劃在規(guī)定時間和成本下進入產(chǎn)品生產(chǎn)或運輸環(huán)節(jié)。在運籌學優(yōu)化理論教學過程中，可以采用報童模型確定最佳訂貨點。

3.2.2 實訓內(nèi)容選擇

實訓內(nèi)容基于企業(yè)相關運營數(shù)據(jù)，根據(jù)運籌學課堂教學所學的線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、庫存論、博弈論和圖論等知識，對企業(yè)運營數(shù)據(jù)展開分析，采用Execl軟件進行分析或也可自行選擇其他運籌學軟件（諸如CPLEX、LINGO、LINDO等）開展分析。

4 應用型本科“運籌學”課程實踐教學改革建議

在分析和總結(jié)學校課程實踐改革的基礎上，對應用型本科“運籌學”課程實踐教學改革建議如下。

4.1 擴大課程實踐教學內(nèi)容

結(jié)合應用型本科學生培養(yǎng)目標，針對學生數(shù)學和管理學等前期學科基礎及知識結(jié)構(gòu)，對運籌學課程在教學內(nèi)容的選擇、難度設定、教學重點等一系列課堂教學做到“量身定做、因材施教”。在教學上，強調(diào)實踐第一性、強調(diào)從企業(yè)問題到企業(yè)決策建議、大幅刪除理論證明環(huán)節(jié)。此外，還要不斷充實本學科領域的最新科技成果，強調(diào)計算機應用。

4.2 引導分析探索式學習

將啟發(fā)式、討論式等多種靈活生動的教學方法應用到分組討論學習之中，要求學生在課下或課程實踐之前，展開頭腦風暴，引發(fā)其創(chuàng)意，使學生在案例的分析中進行學習，并探索隱含在其中的運籌學建模規(guī)律，將討論和認識對應到理論高度?？己说闹攸c應放在運籌思路、建模等實際問題的構(gòu)思和系統(tǒng)上。

4.3 強調(diào)軟件的應用

一般來說，運籌學建模過程中涉及的變量很多，約束條件多而復雜。在構(gòu)建模型后的模型求解過程中，團隊要求學生杜絕一切手動運算，強調(diào)解的無紙化實現(xiàn)。除了Excel和WinQSB軟件外，鼓勵學生采用多樣化軟件求解，如CPLEX、Matlab、Python等。團隊在數(shù)據(jù)分析考核的時候，增加了Python數(shù)據(jù)分析作為最終考核結(jié)構(gòu)上的加分項，以促進學生掌握與數(shù)據(jù)分析相關的內(nèi)容和激發(fā)學生對數(shù)據(jù)分析的興趣。

4.4 考核方式多樣

本課程考核的目的不再是對學生等級劃分，而是促進每個學生能全面掌握實踐內(nèi)容。于是團隊更加強調(diào)過程考核，通過布置作業(yè)、分組討論、自主發(fā)言、案例答辯、調(diào)查報告撰寫等幾塊內(nèi)容，全面考核學生的綜合素質(zhì)。督促學生全面深入地掌握該課程的基礎知識與基本原理，并給予學生充分展示分析問題與解決問題能力的機會，從而避免傳統(tǒng)考核中以報告為最終成績的弊端，加強過程考核的合理性、公平性和真實性?？疾閷W生獨立思考和自主完成作業(yè)的能力、檢索信息和加工處理信息的能力。最后通過撰寫調(diào)查報告考核學生實踐活動能力、組織協(xié)調(diào)能力、人際交往能力以及語言表達能力。

5 結(jié)語

隨著新一代信息技術迅猛發(fā)展，各產(chǎn)業(yè)都在進行著深刻的變革?！皟苫诤稀钡膶嵺`需要越來越多運籌學方向的應用型技術人才。教師需要不斷地豐富運籌學的實踐教學內(nèi)容，使學生持續(xù)了解最新、最前沿的學科發(fā)展方向。在教學過程中，教師要更加強調(diào)從企業(yè)現(xiàn)狀出發(fā)，發(fā)現(xiàn)和解決現(xiàn)狀背后的優(yōu)化問題。經(jīng)過本課程實踐教學改革，本團隊感到在一些方面仍需做出努力。首先，要進一步激發(fā)學生在討論環(huán)節(jié)中參與的積極性。許多學生因為分組之間存在競爭關系，組外討論積極性不高。其次，需要進一步分析過程制度和考核設計，提高組間討論的積極性。最后，創(chuàng)造條件，要對優(yōu)化思維基礎較差的學生進行定制化輔導和強化輔導，建立一個因材施教的機制，讓學生有著從量變到質(zhì)變的提高。