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运筹学在工程管理中的应用范文

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运筹学在工程管理中的应用

第1篇

工程管理专业具有工程与管理复合的特点,注重理论与实践的结合,致力于培养实践能力强的技能性、应用型人才,强调教学内容理论与实践相结合,提出多种教学手段,着重提高学生发现与解决问题的能力。一方面,运筹学作为工程管理夜上海论坛专业的专业基础必修课,必须有效支持工程管理专业的培养目标。另一方面,运筹学的系统方法有助于培养工程管理专业人才的整体思维能力。运筹学以系统的整体观念为核心,通过多学科的综合,有助于培养和提高管理人员解决实际问题的能力。

夜上海论坛 二、教学中存在的问题

运筹学的理论与方法不同于高等数学、线性代数等基础数学课程,它不是简单的数学计算,而是综合应用数学、经济学、管理学、物理学、化学等多学科的理论与方法,运用系统思想解决实际问题。

(一)教学目的不明确

工程管理专业的人才培养目标是符合行业、企业标准的应用型人才,课程体系建设标准是建设内容具有针对性、应用性突出的优质课程。而目前运筹学的教学仍然存在重视理论教学、忽略应用研究的现象,最终导致教学中注重公式和算法的讲解,很少将实际案例引入课堂教学,课堂教学亦如此,使得学生只会按已有题型计算,不善于探究所学知识在实际问题中的应用

(二)教学内容安排不够合理

本校工程管理专业运筹学是拥有较多分支及方法的专业基础课程,也是工程管理专业考研的专业课。目前,计划仅有32学时,对于运筹学的学习要求是不够的,需要有效安排教学内容,突出重点,精选例题,并适当增加理论学时及实验学时。

(三)教学方法不够灵活

运筹学的教学方法仍停留在传统的以讲授为主,教学手段不够灵活,教学方式单一、互动性差,学生仅仅学到书本的理论与例题,没有延伸性的知识。

(四)实践教学环节不足

夜上海论坛 本校工程管理专业仍采用理论教学,缺乏实践环节,学生仅掌握建模方法进行手工计算,并未进行计算机实践练习,不能利用软件求解模型,降低了课程应用的操作能力。线性规划中单纯形法和运输问题仅能解决变量较少的情况,变量较多的情况必须借助计算机软件求解。

(五)缺乏适用的教材

教材理论性、逻辑性较强,重点介绍相关理论与模型,缺乏实际案例的介绍与讨论,也没有相关软件的方法,且对学生的数学基础要求较高,许多同学看到教材中复杂的公式及推理就已开始畏难,后续学习信心缺失。

(六)成绩考核不科学

考查仍采用笔试,缺乏对综合能力的考核,仅能考查学生对基本理论与方法的掌握水平,不能评定学生对运筹学方法的掌握水平。

三、教学改革建议

(一)明确教学目的

通过学习使学生掌握系统分析方法,树立整体观念,解决工程管理实践中遇到的优化决策问题。运筹学教学应结合人才培养目标和课程体系建设的要求,重视运筹学思想的应用及实例教学,使学生掌握解决实际问题的能力。

夜上海论坛 (二)合理安排教学内容

根据工程管理专业的培养方案及课程体系,合理安排教学内容。工程管理专业注重培养技能型、应用型专业人才,除了讲授运筹学的基础教学内容,更应侧重于理论知识在工程实践中的应用研究,在教学中应增加与专业发展相关的前沿知识的介绍,拓宽知识面,提高学生的科研创新能力。

(三)改进教学方法

夜上海论坛 1.加强案例教学。

夜上海论坛 介绍管理科学中的大量成熟的运筹学应用案例,鼓励学生参与课堂讨论,提高学生兴趣,对成功案例进行分析,总结成功经验。提出实际管理案例,引导学生采用运筹学的理论与方法解决,培养学生的系统思维能力。如线性规划方法可应用在钢筋下料、土石方调运等方面;博弈论可应用在工程招投标、工程质量管理、工程风险管理、工程监理等方面。

夜上海论坛 2.简化理论推导。

夜上海论坛 对于教材中较长篇幅论证的理论,讲解时要进行归纳,侧重理论的应用性,避免过分强调公式推导过程,而应侧重于模型的建立和应用。如第一堂课通过讲述古代文献中体现运筹学思想的案例,引起学生学习运筹学的兴趣;通过运筹学思想的应用实例,使学生认识到课程的重要性。运筹学课程内容多,逻辑性强,教师一定要深入浅出,注重条理,突出重点。再如,讲解单纯形法中松弛变量、剩余变量、人工变量的区别时,应注意结合三种变量的经济含义,让学生在理解的基础上区分三种变量的含义与作用。在讲解单纯形法四种解的判别中要注意归纳总结,将单纯形法的原理与解的判别结合起来,有助于学生理解和掌握解的判别标志。

夜上海论坛 3.多媒体教学。

合理运用多媒体教学,可有效减少理论推理和公式推导时间,重点突出运筹学的应用。课件中要突出案例等实际问题的主体地位,弱化理论论证、公式推导、数学计算等,着重阐述解决问题的思路与方法,提高教学效果。

4.进行辅导答疑。

对章节重难点及易混易错点当面答疑,及时了解学生对重难点的掌握情况,并针对大部分学生的疑惑和作业中的典型错误等进行系统讲解,弥补学生的知识薄弱点。

5.启发式教学。

教学过程中提出实际问题,让学生自行思考、分析解题思路,亲自动手建立相应模型,运用计算机软件等手段求解,对涉及到的问题展开讨论。如模型建立的假设、问题目标的理解、目标条件的分析、模型的建立、求解的步骤及方法、结果的讨论等,教师适当引导,必要时给予解释说明,让学生掌握解决问题的整体思路,最后可让学生以课题报告的形式做出系统全面的分析。

(四)加强实践环节

夜上海论坛 开展教学实验课程,选择较成熟的教学软件如LINDO,LINGO,WINQSB,EXCEL,鼓励学生运用软件编程解决问题,利用计算机代替手工计算,提高动手能力。鼓励学生参加全国大学生建模大赛,实现理论学习与解决问题相结合,提高对知识的运用能力。

夜上海论坛 (五)加强适用教材建设

夜上海论坛 工程管理专业优势特色专业建设目标中提出建立并创新“素质优良、能力一流”的理论与实践一体化的课程体系。编写适合工程管理特色专业的运筹学教材,要重点强调相关理论方法与工程管理和实际生活的结合,增加案例分析;突出运筹学分析和解决问题的思路与方法,理清问题的解决思路,量化相关数据,建立数学模型,运用软件求解,侧重方法的应用与结果分析。

(六)推行科学的考核方式

夜上海论坛 在考核方式上,将传统考查课本知识点的笔试形式改为课堂分组讨论、软件应用、案例作业、课程设计等综合考查方式,突出工程管理专业的运筹学教学目的。考核内容应围绕工程管理专业方面的知识重点展开,结合工程管理实际问题进行专题研究。

四、结语

第2篇

[论文摘要]本文对运筹学教学中存在的一些问题进行分析,并就运筹学的教学目的、教学内容、教学形式等方面进行探讨,提出相应的改革思路和措施。

运筹学作为一个学科出现以来,特别是20世纪50年代以来,运筹学的研究与实践在我国得到深入发展,在工程、管理、经济等领域都发挥了重大的作用,并作为一门课程逐渐成为管理科学、系统科学、信息技术、工程管理、物流管理、经济、金融等专业的基础课程之一。然而,由于运筹学知识的综合性及内容上的数学复杂性,使得这一课程的教学表现出强烈的自身特色。结合几年来十几次运筹学教学的体会,对运筹学的教学方法进行一个粗浅的分析,以供探讨。

夜上海论坛 一、注重其发展背景及现实意义的讲授

夜上海论坛 运筹学作为一门应用科学,既不同于数学等经典学科,又不同于普通的应用学科,这一点可以从其发展背景中略见一斑。从运筹学的早期的发展来看,它可追溯到1914年提出的军事运筹学中的兰彻斯特(Lanchester)战斗方程、1917年丹麦工程师爱尔朗(Er-lang)在哥本哈根电话公司研究电话通信系统时提出的排队论的先驱者、20世纪20年代初提出的存储论最优批量公式等等。这些发展背景的介绍有助于学生对于这一学科的重要性、学科的特点、以及其中问题的解决思路都会起到非常重要的作用。所以,作为运筹学课程的讲授人员,要把不应在课程绪论的讲授中一带而过,而是要在讲授过程中让学生有所体悟。

夜上海论坛 二、注重其“学科交叉、多分支”的特点

应该说“学科交叉、多分支”是运筹学作为一门课程的重要特色,也是教学过程中需要认真处理、仔细推敲的一个关键问题。多学科交叉使得运筹学表现出知识结构和思维方式上的复杂性——既具有数学学科的理论特性又具有应用学科的自身特性、既具有理工学科的定量特性、又具有人文学科的分析特性、既追求“完美”又注重“实用”。作为授课教师而言要始终把握运筹学的这一特点,做到对发展现状的较好跟踪,注重对学生启发性引导;做到对授课对象的仔细区分,既包括对学生学历的区分又包括对学生专业的区分,对学生学历的区分主要体现在知识内容、授课学时、授课方式、课程要求等环节,而对学生专业的区分则主要体现在理学、工学和经管专业在知识深度与广度上的差异以及在理论和应用上的差异。而多分支特性则要求授课教师在授课过程中对各个分支有针对性的选择并能够做到对该分支理论及应用的充分把握。

三、注重“案例教学、实验教学”的综合运用

夜上海论坛 案例教学与实验教学在运筹学教学中的运用主要在于对学生综合能力的培养。“案例教学”一方面可以在课程讲授过程中起到引导的作用,既可做到由浅入深、又可在较大程度上激发学生的学习兴趣,为接下来的深入做好铺垫;另一方面,又可在知识的运用上起到较好的教学效果,既激发学生的知识运用的兴趣又加深对知识理论的理解。“实验教学”既是对理论教学和案例教学的细化又是对学生动手能力的有效引导手段,特别是对学生脚踏实地的学习态度是一个较好的锤炼,同时也对学生长期以来单纯的“分数为上”的学习方式是一个有效的冲击。正是基于上述考虑,笔者认为在运筹学的讲授过程中要充分重视“案例教学”和“实验教学”的运用,充分考虑二者在运筹学教学过程中比重和搭配问题。

夜上海论坛 四、注重教学方式的运用

随着教育技术的飞速发展,多媒体教学在课堂教学中运用越来越普遍,它在一定程度上提高了教学的质量和教学率,同时又带来相应的弊端。尤其是多年的高校扩招和运筹学课程的普遍适用性使得多数运筹学课程为大课教学,这就促使教师为了避免后排学生看不清而几乎抹去了板书的运用。所以,在大班化的背景下,板书与多媒体的矛盾始终是运筹学教学中一个难以解决的问题。

五、注重对考核方式的研究

考核作为学习过程中的一个重要环节,其设计的好坏对整个教学质量有着重要影响。在传统的考试方式中,往往过多得强调知识点的掌握情况,而在一定程度上忽视了应用能力的培养。所以,不仅要在教学过程中注重“案例教学”和“实验教学”的运用,又要注重对学生实践能力方面的考核,不仅包括学生对分析能力、动手能力的考核,还要包括对学生探索精神和探索能力的考核。基于此,笔者认为在运筹学考核过程中“专题考核”和“研究论文”都可作为传统考核方式的重要补充。

总之,教学内容、教学方式、教学媒介、考核方式都是运筹学授课教师始终需要认真思考的问题。不仅如此,还要综合考虑自身高校的教学特点,特别是该课程在专业体系中作用的考虑以及该校教学管理部门的课程管理特点。该文仅仅是笔者一点粗浅体会,不足深论,仅供参考。

[参考文献]

[1]杨茂盛,孔凡楼,张炜.对运筹学课程教学改革的看法和建议[J].西安建筑科技大学学报(社会科学版),2006(12),108-110

第3篇

【关键词】运筹学;教学研究;课程建设

自20世纪50年代以来,运筹学的研究与实践在我国得到长足的发展,在工程建设、企业管理、科研规划以及国民经济发展的其他方面都发挥了巨大的作用。运筹学作为工程设计和现代化管理的理论基础在管理类各专业以及计算机应用、系统工程、建筑经济管理等专业的教育中也起着十分重要的作用。因此,作为一门优化决策的学科,运筹学在我国高校中受到了前所未有的重视,许多学校对运筹学课程都安排了充足的学时以视重视。运筹学课程逐渐成为管理科学、系统科学、信息技术、工程管理、物流管理等专业的基础课程之一。

夜上海论坛 然而,运筹学是一门实践性很强、数学味很浓的学科。传统的运筹学教学模式过于注重定义的解释,定理的推导,手工演算的培训,缺乏运筹学分析问题、解决问题的方法讲授,学生普遍觉得运筹学难学,培养出的学生也普遍存在“学而不知其用”的通病。因此,笔者认为,在运筹学的教学上,应注意以下四个方面的问题,以利于学科知识的讲授和进一步推广。

一、注重运筹学学习必要性的论述

夜上海论坛 运筹学区别于其他科学,如:数学、物理、生命科学等,有其特定的研究对象,有自成系统的基础理论,以及相对独立的研究方法和工具。运筹学是使用科学的方法去研究人类对各种资源的运用、筹划活动的基本规律,以便发挥有限资源的最大效益,来达到总体全局优化的目标。它的方法和实践已在科学管理、工程技术、社会经济、军事决策等方面起着重要的作用,已产生并将继续产生巨大的经济效益和社会效益。因此,运筹学应该成为高素质人员和有意成为高素质人员的必修课之一。

另外,和古老而又富于生命力的数学、物理、生命科学等相比较,运筹学显然是一门年轻的新兴科学。近代运筹学的兴起可以追溯到二十世纪初期,但其概念和方法的系统提出却是在第二次世界大战期间。我国的运筹学研究从上世纪50年代后期才开始。运筹学的发展与社会科学、技术科学和军事科学的发展紧密相连。时至今日,运筹学己经成为工程与管理学科不可缺少的基础性学科。因此,从学科发展趋势来看,运筹学是一门大有潜力可挖的新兴科学。

夜上海论坛 作为运筹学课程的讲授人员,在课程伊始就应特别强调本课程学习的必要性,而不应把它当作课程绪论的一小部分,一带而过,讲授人员应充分认识到上述两点,并让学生树立必修意识。

二、强调“系统集成、学科交叉、讲求效益”的观点

应该说“系统集成、学科交叉、讲求效益”的观点,在近代运筹学产生之初就已经确立。近代运筹学的军事背景是上述观点的最好佐证。我国运筹学的先驱钱学森先生也一再强调树立上述观点的重要性。他在会见有关人员时,曾多次语重心长地提到,实践中所遇到的问题都带有综合性,如果各人只从本专业出发,往往带有局限性。因此,应该提倡学科交叉之间的相互交流与讨论,学科的发展,离不开互相交叉、互相作用和互相借鉴。因此,运筹学教学人员要以身作则,鼓励并带领学生加强与相关学科的合作,共同研讨,实现共赢。

夜上海论坛 在“系统集成、学科交叉”的问题上,笔者认为,运筹学的讲授和学习人员,应与工程、技术等多个学科的人员通力合作、密切协同,以社会客观需求为牵引,技术发展为推动力,明确目的任务,并且运用运筹学理论和方法解决实际问题,促进学科建设与创新,努力寻求管理理论与科学决策的突破。为此,运筹学的讲授人员应在教学过程中大力倡导“努力钻研现代科学技术,掌握先进的方法和手段,改进传统的单纯定性分析的思维习惯。”至于“讲求效益”的观点,更是不言而喻的了。应当说,运筹学学科的产生、建设与创新,就是以追求社会效益和经济效益的定量分析为其重要特色的,这也是运筹学与其他学科的重要区别。与此同时,由于我国经济所面临的资源高消耗和高物流成本的实际情况,“讲求效益”的问题更显得格外突出。我国在相当长的一个时期里,在绿色GDP方面将承受巨大的压力。追求资源优化的运筹学在这方面应发挥重要的作用,运筹学教学应为作用的发挥提供应有的教学功能服务。

三、增强运筹学案例教学重要性的认识,提高案例教学的课时比例

事实上,运筹学担负着训练、培养学生对管理和经济系统中的问题进行系统地、定量地分析和决策的能力,因此对运筹学案例教学的认识应给予充分的重视。

首先,运筹学案例中所包含的有效数据和无效数据、规范数据和部分不规范数据,巧妙的数据陷阱,对训练、培养学生的数据资料识别能力、分析和整理的能力,以及对有效数据的敏感性,都有非常重要的作用。

夜上海论坛 其次,为了培养学生应用运筹学的知识,分析、解决实际的管理问题,最重要的一步就是建立运筹学模型,而运筹学案例就能够围绕这一目的。培养学生对建立模型所要求的重要因素,即决策变量的选择、环境约束条件的分析、决策目标的确定三大要素的深入分析的能力和创造性的思维。

第三,运筹学的目的是要定量地处理实际问题,然而,实际问题往往具有复杂性和多样性。一个合适的案例不仅能引导学生对正确求解运筹学模型方法的选择,而且还具有培养学生对计算结果进行合理性、可行性分析的特点,从而使学生对所确定的决策方案在实施过程中可能出现的问题进行分析、推断。

正是基于上述三点,笔者认为,作为运筹学的讲授人员,应充分重视自身案例教学能力的培养和提高,在运筹学的教学过程中应格外注重案例教学,在学时分配上应给与适当的倾斜,这既有利于培养学生对运筹学的学习兴趣,也有利于学生分析问题、解决问题能力的提高。

四、谨慎引用多媒体教学手段

应该说,现代教育技术的飞速发展,教学多媒体化是一种趋势,在课堂教学中扮演着重要的角色,在一定程度上对提高教学质量和教学效率有十分重要的作用。但是,我们也应该清醒地认识到目前运筹学多媒体教学的不足之处。

多年的高校扩招致使教室成了大礼堂,多媒体的基本构件投影屏幕越做越大,为了保证两边的学生均能看到教学内容,屏幕也只能挂在中间,几乎遮盖了整个黑板,这种现象在高校已是普遍现象。但多媒体并不能完全代替黑板、图像、声音、演示等功能是多媒体教学的强项,部分定理的证明、例题的讲解等则更需黑板来实现。在小班化教学未实现之前,遮盖黑板与需要黑板之间的矛盾是运筹学教学多媒体化不可逾越的一道坎。

其次,部分教师为了让运筹学的多媒体课件更能吸引学生的注意力,在多媒体课件中引入了大量的影音资料,有时难免会出现教学课件娱乐化的倾向,喧宾夺主的课件时有出现;亦有部分教师未能正确处理好多媒体和老师之间的正确关系。让计算机成了课堂的主角,学生成了观众,而老师成了电脑操作员,计算机的辅助教学变成了主宰教学。

另外,很多教师往往沉浸于多媒体教学数字化技术带来的信息量大、快速便捷的优势之中,更有甚者将之等价于授课效率高,水准高,却忽视了学生高强度、长时间集中精力的困难,所以多媒体教学的实际效率与其效益(主要是指学生摄取的知识量)未必同步增长。因此,对于重点、难点偏多且连续的章节,应多采用传统教学模式,让学生利用板书时间,作短时间的整理停顿和思考准备,调整思维进入下一个知识点。

因此,笔者认为,在运筹学教学中,书写不方便(如案例资料)、书写表达不直观(如图论与网络)、在本次教学开始时对上次教学的温习、运筹学问题的计算机求解等情况下,多媒体教学手段适宜使用,否则应格外谨慎。

参考文献

[1]杨茂盛,孔凡楼,张炜.对运筹学课程教学改革的看法和建议[J].西安建筑科技大学学报(社会科学版),2006(12),108-110

夜上海论坛 [2]张润红.从整体角度对工程管理专业《运筹学》教学的探索[J].理工高教研究,2005(2),94-95