時(shí)間:2023-10-26 11:30:00
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇運(yùn)籌學(xué)研究的特點(diǎn),希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞: 運(yùn)籌學(xué) 教育模式 教學(xué)方法
中圖分類號(hào):G64文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-3973(2010)06-170-01
1背景
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)和量化的方法,對(duì)有限物資資源進(jìn)行統(tǒng)籌安排,是管理人員做決策時(shí)的有力科學(xué)工具。目前,運(yùn)籌學(xué)已經(jīng)成為許多高等院校管理類專業(yè)的主干課程,如何搞好運(yùn)籌學(xué)教學(xué)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。一方面,要在運(yùn)籌學(xué)教學(xué)中要采用靈活多樣的教學(xué)方法和手段,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)理論解決實(shí)際問題的能力;另一方面,非常有必要引入計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的手段,強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)建模思想的培養(yǎng)來思考和解決問題。
2高校運(yùn)籌學(xué)授課面臨問題
目前,運(yùn)籌學(xué)的傳統(tǒng)教學(xué)方式方法已成為教學(xué)的瓶頸,嚴(yán)重影響著教學(xué)質(zhì)量的提高,主要問題歸結(jié)為以下幾點(diǎn):
(1)教學(xué)模式陳舊。傳統(tǒng)的運(yùn)籌學(xué)教學(xué)模式以課堂教學(xué)為主,教師在教學(xué)中居主導(dǎo)地位,學(xué)生則處于被動(dòng)的地位。在教學(xué)過程中將重心放在理論講解上,課堂教學(xué)信息量小,教學(xué)方法單一,沒有從根本上結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)對(duì)運(yùn)籌學(xué)進(jìn)行深入思考,丟失運(yùn)籌學(xué)的原有特色,忽略了運(yùn)籌學(xué)多學(xué)科的橫向交叉聯(lián)系和運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)解決實(shí)際問題的能力。學(xué)生的學(xué)習(xí)重點(diǎn)放在算題上,而不會(huì)處理面臨的大量實(shí)際問題。
(2)教學(xué)內(nèi)容不怡當(dāng)。運(yùn)籌學(xué)經(jīng)過六十多年的不斷發(fā)展,課程包括若干分支,而一般來講,教學(xué)時(shí)數(shù)有限,運(yùn)籌學(xué)教學(xué)不可能囊括運(yùn)籌學(xué)的所有分支。這就導(dǎo)致運(yùn)籌學(xué)教學(xué)內(nèi)容的選擇存在一定的隨意性和盲目性,教師往往根據(jù)自身對(duì)課程的理解來講解,或完全依附與所選教材,導(dǎo)致教學(xué)的片面性。
(3)教學(xué)方法不科學(xué)。由于運(yùn)籌學(xué)解題運(yùn)算量大,重復(fù)勞動(dòng)多,使得教師在授課時(shí)將注意力放在課堂講授和解題運(yùn)算板書上,學(xué)生在上課過程中的普遍反應(yīng)是缺乏課堂活力,感覺課程比較枯燥。學(xué)生在課余時(shí)間將大量的精力花在做作業(yè)鍛煉解題技巧上,無法顧及提高實(shí)踐能力。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。另外,運(yùn)籌學(xué)的考試方法比較傳統(tǒng),無法全面涵蓋課程的核心內(nèi)容。
3運(yùn)籌學(xué)課程改革手段建議
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。運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)必須與現(xiàn)代信息技術(shù)緊密結(jié)合起來。對(duì)原有的教學(xué)體系進(jìn)行調(diào)整,改變理論教學(xué)偏重的完整性和系統(tǒng)性,將重點(diǎn)放在運(yùn)籌學(xué)應(yīng)用能力的培養(yǎng)體系上,循序漸進(jìn)地培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力。
(1)教學(xué)方式的改變。根據(jù)目前運(yùn)籌學(xué)發(fā)展的趨勢(shì),在講授過程中非常有必要加入運(yùn)籌學(xué)軟件學(xué)習(xí)內(nèi)容。教學(xué)中應(yīng)當(dāng)以對(duì)應(yīng)軟件替代煩瑣的運(yùn)籌學(xué)手工計(jì)算,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。方法一,全面引入電子表格教學(xué)法,電子表格教學(xué)法是近年來美國(guó)各大學(xué)全面推廣的一種運(yùn)籌學(xué)教學(xué)法。就是在Excel中將需要解決的問題進(jìn)行描述,然后建立數(shù)學(xué)模型,并使用Excel的命令和功能進(jìn)行決策和優(yōu)化。注重如何對(duì)問題進(jìn)行描述與建模,并運(yùn)用計(jì)算機(jī)求解,使得運(yùn)籌學(xué)的理論方法簡(jiǎn)明直觀、容易理解與應(yīng)用。方法二,教學(xué)過程中選用LINGO軟件,目前它的版本包括LINDO,GINO和LINGO(包括LINGO NL)軟件,LINDO軟件包的特點(diǎn)是程序執(zhí)行速度快,易于方便地輸入、修改、求解和分析一個(gè)數(shù)學(xué)規(guī)劃,目前LINDO在教學(xué),科研和工業(yè)界得到廣泛應(yīng)用。有些國(guó)外運(yùn)籌學(xué)方面的教科書隨書附上LINDO軟件的學(xué)生版本。運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)方式可以轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N軟件教學(xué),這并不是摒棄理論學(xué)習(xí)的重要性,而是有針對(duì)性將傳統(tǒng)教學(xué)方式升級(jí)為應(yīng)用性教學(xué)。
(2)教學(xué)內(nèi)容的補(bǔ)充。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。掌握與本專業(yè)相關(guān)的數(shù)學(xué)模型的邏輯功能和應(yīng)用機(jī)制,根據(jù)建立的數(shù)學(xué)模型的特點(diǎn)正確選擇求解方法,掌握解的應(yīng)用。在教學(xué)過程中加入大量的案例,最好是運(yùn)籌學(xué)的方法在大、中型工程或商務(wù)項(xiàng)目中的應(yīng)用。在教學(xué)過程中應(yīng)該增加部分與數(shù)學(xué)建模相關(guān)的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容,根據(jù)運(yùn)籌學(xué)自身特點(diǎn),課程設(shè)計(jì)最好是以小組的方式開展,由學(xué)生自愿組成小組合作完成特定的學(xué)習(xí)項(xiàng)目。每組人數(shù)4到6人比較合適,在設(shè)計(jì)過程中可充分利用每個(gè)學(xué)生的知識(shí),讓學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)更加積極主動(dòng)。課程設(shè)計(jì)題目的選擇必須與專業(yè)學(xué)生的需求一致,設(shè)計(jì)內(nèi)容包括數(shù)學(xué)模型的邏輯建模、驗(yàn)證、調(diào)整和求解。
4結(jié)論
運(yùn)籌學(xué)是管理類專業(yè)一門非常重要的專業(yè)課程,其主要目的是在決策時(shí)為管理人員提供科學(xué)依據(jù),是實(shí)現(xiàn)有效管理、正確決策和現(xiàn)代化管理的重要方法之一。
隨著高等教育改革的不斷深化,要求在教學(xué)中提高學(xué)生運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)解決具體問題的實(shí)踐能力,軟件式講解式教學(xué)和設(shè)計(jì)課程的補(bǔ)充將可以有針對(duì)性的提高這一課程的講授效果,逐步培養(yǎng)學(xué)生有效的數(shù)理邏輯思維能力,用科學(xué)量化方法來解決現(xiàn)實(shí)問題。
參考文獻(xiàn):
[1]余曉,王黎螢.《運(yùn)籌學(xué)》教學(xué)中應(yīng)用探究式教學(xué)模式的探索 與實(shí)踐[J].中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2009年20期.
[2]王旭.管理運(yùn)籌學(xué)的課程定位研究[J].高等教育研究(成都),2008年03期.
關(guān)鍵詞:應(yīng)用型本科工商管理管理運(yùn)籌學(xué)
中圖分類號(hào):F203.9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):2096-0298(2017)04(c)-181-02
運(yùn)籌學(xué)是一門新興的學(xué)科,是使用定量方法進(jìn)行決策的一門科學(xué),自20世紀(jì)30年代誕生以來,取得了長(zhǎng)足發(fā)展,特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,極大的拓寬了運(yùn)籌學(xué)的研究范圍。同時(shí)運(yùn)籌學(xué)還是一門應(yīng)用型很強(qiáng)的學(xué)科,在軍事、農(nóng)業(yè)、系統(tǒng)工程等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用,而管理運(yùn)籌學(xué)就是使用運(yùn)籌學(xué)的方法來解決工商管理中的實(shí)際問題。目前很多學(xué)校在向應(yīng)用型進(jìn)行轉(zhuǎn)變,在此背景下,管理運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)也應(yīng)當(dāng)更加注重應(yīng)用性,為培養(yǎng)應(yīng)用型人才做出自己的貢獻(xiàn)。
1管理運(yùn)籌學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)
1.1引進(jìn)數(shù)學(xué)的研究方法
管理運(yùn)籌學(xué)是一門交叉學(xué)科,囊括了管理、經(jīng)濟(jì)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)等學(xué)科的思想,其主要研究的問題來自于社會(huì)的經(jīng)濟(jì)管理實(shí)踐,而主要的解決手段就是各種數(shù)學(xué)方法。因此,要學(xué)好管理運(yùn)籌學(xué),就需要學(xué)生具備一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。如在構(gòu)建和求解線性規(guī)劃模型的過程中,首先需要學(xué)生將具體的問題抽象成函數(shù)的表達(dá)形式,其次在求解的過程中,無論使用圖解法還是單純形表法,都需要學(xué)生具備一定的高等數(shù)學(xué)和線性代數(shù)的知識(shí)。
1.2注重對(duì)實(shí)際問題的分析
管理運(yùn)籌學(xué)注重對(duì)工商管理中實(shí)際問題的研究。管理是一門藝術(shù),同時(shí)也是一門科學(xué),而管理運(yùn)籌學(xué)正是管理科學(xué)性的重要體現(xiàn)。目前管理運(yùn)籌學(xué)主要的研究問題有以下幾個(gè)方面:生產(chǎn)計(jì)劃、運(yùn)輸問題、存儲(chǔ)問題、人力資源管理問題等。這些問題都來源于管理實(shí)踐,需要使用運(yùn)籌學(xué)的方法進(jìn)行解決。如生產(chǎn)計(jì)劃問題,其目標(biāo)就是在給定生產(chǎn)資料下,實(shí)現(xiàn)企業(yè)利潤(rùn)的最大化,或在給定生產(chǎn)目標(biāo)下,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)成本的最小化。由此可見,管理運(yùn)籌學(xué)所研究的問題有著十足的現(xiàn)實(shí)意義。
1.3理論與實(shí)踐相互促進(jìn)
近年來,管理運(yùn)籌學(xué)取得了長(zhǎng)足發(fā)展,其中一個(gè)重要原因就是該學(xué)科重視理論和實(shí)踐的相互促進(jìn)。從上文中我們可以發(fā)現(xiàn),管理運(yùn)籌學(xué)的研究問題來自于工商管理的實(shí)踐,而管理運(yùn)籌學(xué)的理論主要體現(xiàn)在數(shù)學(xué)方法上。運(yùn)籌學(xué)理論的發(fā)展,促進(jìn)了運(yùn)籌學(xué)研究范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大;同時(shí)實(shí)踐問題的不斷革新,也對(duì)管理運(yùn)籌學(xué)理論提出了更高的要求。作為工商管理類的學(xué)生,需要更加關(guān)注對(duì)管理實(shí)踐問題的梳理和總結(jié);對(duì)管理運(yùn)籌學(xué)的最新手段需要及時(shí)掌握,而不需要對(duì)相關(guān)理論進(jìn)行深入研究。
2管理運(yùn)籌學(xué)教學(xué)中存在的問題
2.1學(xué)生抵觸學(xué)習(xí)
數(shù)學(xué)作為管理運(yùn)籌學(xué)的基本工具,在管理運(yùn)籌學(xué)中有著重要作用,學(xué)生是否具備一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),是決定其能否學(xué)好管理運(yùn)籌學(xué)的關(guān)鍵因素。但在實(shí)踐中,工商管理類屬于文理兼招,并且文科生所占的比重很高;從學(xué)生的性別來看,工商管理類各專業(yè)中女生往往占據(jù)著絕對(duì)多數(shù),這兩個(gè)原因?qū)е鹿ど坦芾眍惖膶W(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較為薄弱。管理運(yùn)籌學(xué)同工商管理類開設(shè)的其他課程有著較大差別,也是造成學(xué)生抵觸學(xué)習(xí)的原因之一。如對(duì)于會(huì)計(jì)專業(yè)的學(xué)生而言,其各個(gè)學(xué)期學(xué)習(xí)的課程幾乎都是圍繞著會(huì)計(jì)學(xué),如成本會(huì)計(jì)、管理會(huì)計(jì)、審計(jì)等。這使得學(xué)生無法對(duì)這門課進(jìn)行定位,不能充分認(rèn)識(shí)到這門課的重要性,會(huì)造成學(xué)生主觀認(rèn)為這門課同其未來的就業(yè)缺乏聯(lián)系,降低其學(xué)習(xí)興趣。
2.2過分重視理論
管理運(yùn)籌學(xué)是運(yùn)籌學(xué)在管理學(xué)中的應(yīng)用,管理運(yùn)籌學(xué)的很多研究者都來自于運(yùn)籌學(xué)領(lǐng)域,因此他們編著的教材更加偏重于理論部分,如各種數(shù)學(xué)模型的推導(dǎo),而管理學(xué)的內(nèi)容所占篇幅較少。教材的編寫過分重視理論,不僅導(dǎo)致了教材晦澀難懂,同時(shí)也極大的影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,管理運(yùn)籌學(xué)問題的求解過程變得十分簡(jiǎn)便,計(jì)算的精度也大大提高,因此不需要過分強(qiáng)調(diào)學(xué)生一定要掌握手工計(jì)算的方法。同時(shí)過分重視理論學(xué)習(xí),也使得管理運(yùn)籌學(xué)背離了應(yīng)用型學(xué)科的初始設(shè)定。學(xué)習(xí)管理運(yùn)籌學(xué)更是希望學(xué)生在面對(duì)管理的實(shí)際問題時(shí),能夠具備全面、系統(tǒng)的思維方式。
2.3考核方式單一
目前,管理運(yùn)籌學(xué)在很多學(xué)校都是以考試的形式進(jìn)行考核。而考試的形式,又決定了考察的內(nèi)容主要以理論為主,相應(yīng)的計(jì)算題也比較簡(jiǎn)單,而不能充分反映學(xué)生對(duì)管理運(yùn)籌學(xué)的實(shí)際應(yīng)用能力。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,特別是管理運(yùn)籌學(xué)相關(guān)軟件的普遍應(yīng)用,很多學(xué)校在教學(xué)中已經(jīng)設(shè)置了一定比例的上機(jī)操作。但由于上機(jī)操作部分不在考試內(nèi)容之中,學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)往往不夠認(rèn)真,學(xué)習(xí)效果也十分有限。
3管理運(yùn)籌學(xué)課程改革思路
3.1對(duì)管理運(yùn)籌學(xué)課程進(jìn)行重新設(shè)計(jì)
針對(duì)管理運(yùn)籌學(xué)教學(xué)中存在的諸多問題,特別是為了適應(yīng)教學(xué)向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變,應(yīng)當(dāng)對(duì)管理運(yùn)籌學(xué)課程進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。首先,為了解決學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)差,在線性規(guī)劃建模和求解過程的困難。應(yīng)當(dāng)將管理運(yùn)籌學(xué)設(shè)置在第四學(xué)期,也就是在學(xué)生完成高等數(shù)學(xué)和線性代數(shù)的課程學(xué)習(xí),一些管理運(yùn)籌學(xué)所需的數(shù)學(xué)知識(shí)還掌握的比較牢固。同時(shí)在教學(xué)過程中,教師也應(yīng)對(duì)一些基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行講解,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)所涉及數(shù)學(xué)問題的認(rèn)識(shí)和理解。
在教學(xué)手段上,不能過分依賴多媒體教學(xué)。通過實(shí)踐,我們發(fā)現(xiàn)使用多媒體教學(xué)雖然是對(duì)課堂的豐富,也能減輕教師的教學(xué)負(fù)擔(dān)。當(dāng)多媒體的教學(xué)手段,同樣也會(huì)導(dǎo)致授課節(jié)奏變快,進(jìn)一步增加學(xué)生對(duì)管理運(yùn)籌學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的難度。因此,應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增加黑板教學(xué)的比重,特別是在理論教學(xué)部分,使學(xué)生有充足的時(shí)間來理解所學(xué)知識(shí),提升管理運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)效果。管理運(yùn)籌學(xué)是工商管理專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,幾乎所有的學(xué)生都需要學(xué)習(xí)這門課,同時(shí)上課的人數(shù)往往在100人左右。而過多的學(xué)生,也增加了授課的難度,同時(shí)也對(duì)學(xué)生的聽課效果產(chǎn)生了負(fù)面影響。因此,建議應(yīng)嚴(yán)格控制管理運(yùn)籌學(xué)的課程規(guī)模,以1~2個(gè)班,不超過50個(gè)人為優(yōu)。
3.2提高案例教學(xué)和啟發(fā)式教學(xué)的比重
管理運(yùn)籌學(xué)是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科,是使用運(yùn)籌學(xué)的手段來解決管理學(xué)中的實(shí)際問題,因此,管理運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)緊密同實(shí)際進(jìn)行聯(lián)系。特別是在本科教育應(yīng)用型轉(zhuǎn)型的大背景下,更應(yīng)增加案例教學(xué)在管理運(yùn)籌學(xué)中的比重。案例教學(xué)能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,同時(shí)通過豐富的案例教學(xué),也能使學(xué)生更加認(rèn)識(shí)到管理運(yùn)籌學(xué)在管理中所發(fā)揮的巨大作用。同時(shí)為了進(jìn)一步提升學(xué)生學(xué)習(xí)案例教學(xué)的興趣,也可以在課程的初始階段,鼓勵(lì)學(xué)生提供一些管理運(yùn)籌應(yīng)用的素材,而老師對(duì)學(xué)生提出的實(shí)踐問題進(jìn)行加工和優(yōu)化,使其真正成為一個(gè)管理運(yùn)籌學(xué)的典型案例。
同時(shí)也要加強(qiáng)啟發(fā)式教育。傳統(tǒng)的管理運(yùn)籌學(xué)以“填鴨式”教學(xué)為主,不僅教學(xué)效果較差,同時(shí)也使得學(xué)生缺乏主動(dòng)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。因此,應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)啟發(fā)式教育在管理運(yùn)籌學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用。教師針對(duì)每個(gè)章節(jié)的內(nèi)容,設(shè)置一些實(shí)際問題,通過對(duì)實(shí)際問題的分析,引出本節(jié)課的主要知識(shí)點(diǎn)。對(duì)線性規(guī)劃模型的求解過程,也應(yīng)緊密同已學(xué)過的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)系,通過學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和主動(dòng)探索來加深其對(duì)新知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)和理解。如在學(xué)習(xí)單純性表法求解前,可以緊密同圖解法進(jìn)行聯(lián)系,指出每一個(gè)基本可行解在圖中的位置,這樣可以使知識(shí)點(diǎn)聯(lián)會(huì)貫通,同時(shí)也能使學(xué)生體會(huì)到管理運(yùn)籌學(xué)并沒有那么難以學(xué)習(xí)。
3.3增加管理運(yùn)籌學(xué)軟件的學(xué)習(xí)課時(shí)
管理運(yùn)籌學(xué)軟件的普遍應(yīng)用,是管理運(yùn)籌學(xué)教學(xué)的一大突破。目前各個(gè)學(xué)校普遍使用的教學(xué)軟件有Lindo、Lingo、Excel等,這些軟件的應(yīng)用,不僅極大的降低了學(xué)生手工求解線性規(guī)劃問題的難度,同時(shí)也使學(xué)生掌握了一門實(shí)用工具,對(duì)其未來的就業(yè)提供較大的幫助。傳統(tǒng)的手工求解線性規(guī)劃問題,不僅過程繁瑣、求解速度慢,同時(shí)當(dāng)決策變量的數(shù)量多于10個(gè)時(shí),學(xué)生幾乎不能進(jìn)行求解。而管理運(yùn)籌學(xué)軟件的應(yīng)用就解決了這一問題,即提高了運(yùn)算的精度,又極大的降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的難度,提高了其學(xué)習(xí)的積極性。
因此,應(yīng)當(dāng)增加管理運(yùn)籌學(xué)軟件學(xué)習(xí)的課時(shí)量,通過實(shí)踐證明,將軟件學(xué)習(xí)的課時(shí)量占到總學(xué)時(shí)的20%,就能夠使學(xué)生基本掌握軟件的操作過程,同時(shí)也能對(duì)學(xué)生掌握理論知識(shí)有著很好的促進(jìn)作用。在課下,也應(yīng)組織一些興趣小組,將有想深入學(xué)習(xí)管理運(yùn)籌學(xué)的同學(xué)組織起來,組織大家對(duì)管理中的實(shí)際問題進(jìn)行研究,鼓勵(lì)同學(xué)進(jìn)工廠、進(jìn)企業(yè)進(jìn)行調(diào)研,并將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中。通過這樣的學(xué)習(xí)過程,打破課堂同實(shí)踐之間的隔閡,使同學(xué)認(rèn)識(shí)到管理運(yùn)籌學(xué)在實(shí)踐中的巨大作用,并實(shí)現(xiàn)將學(xué)生培養(yǎng)成應(yīng)用型人才的目標(biāo)。
3.4對(duì)考核方式進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化
最后,應(yīng)當(dāng)對(duì)管理運(yùn)籌學(xué)的考核方式進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。為了實(shí)現(xiàn)本科教學(xué)向應(yīng)用型轉(zhuǎn)型,我們對(duì)管理運(yùn)籌學(xué)的課程進(jìn)行了全新設(shè)計(jì),在課堂教學(xué)中提高案例教學(xué)和啟發(fā)式教學(xué)的比重,增加管理運(yùn)籌學(xué)軟件學(xué)習(xí)的課時(shí)量;在課后,組成管理運(yùn)籌學(xué)興趣小組,鼓勵(lì)同學(xué)將所學(xué)的運(yùn)籌學(xué)知識(shí)應(yīng)用到管理實(shí)踐之中。這樣的課程設(shè)計(jì),符合本科應(yīng)用型教學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo),同時(shí)也保證了對(duì)學(xué)生全面能力的培養(yǎng)。因此,管理運(yùn)籌學(xué)的考核方式也應(yīng)適應(yīng)這樣的變化,對(duì)考核方式進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。
應(yīng)當(dāng)適當(dāng)降低筆試考試的所在比重,而增加對(duì)學(xué)生上機(jī)操作和課外實(shí)踐的考核,通過全面的考核體系,即增強(qiáng)學(xué)生對(duì)上機(jī)操作和課外實(shí)踐的重視程度,同時(shí)也是對(duì)其自身全面能力提升的一種督促和促進(jìn)。
4結(jié)語(yǔ)
本科教學(xué)向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變是我國(guó)教育的發(fā)展方向,管理運(yùn)籌學(xué)作為工商管理類專業(yè)的一門重要課程,也應(yīng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。本文通過對(duì)目前管理運(yùn)籌學(xué)特點(diǎn)以及存在問題的梳理,提出應(yīng)用型本科工商管理專業(yè)管理運(yùn)籌學(xué)課程設(shè)計(jì)的實(shí)施辦法,希望對(duì)提高管理運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)效果提供一些幫助,同時(shí)這也是培養(yǎng)應(yīng)用型管理人才的一種有益嘗試。
參考文獻(xiàn)
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古樸的運(yùn)籌學(xué)思想可以追溯到古代先秦時(shí)期。我們運(yùn)籌學(xué)的先驅(qū)從《史記》“運(yùn)籌于帷幄之中,決勝于千里之外”一語(yǔ)中摘取“運(yùn)籌”兩字作為這門學(xué)科的名稱,既顯示其軍事起源,也表明其樸素的思想早已出現(xiàn)在幾千年前的中國(guó)。但世上公認(rèn)的運(yùn)籌學(xué)學(xué)科起源于二次世界大戰(zhàn)期間,英、美等國(guó)的軍事部門為戰(zhàn)爭(zhēng)需要而成立的一些研究小組的活動(dòng)。其熱點(diǎn)是集中多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的科研人員,對(duì)某一特定問題進(jìn)行全面、系統(tǒng)的分析,提出提高某武器系統(tǒng)效率的操作方法和執(zhí)行策略。第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后,運(yùn)籌學(xué)的研究方法在理論上得到全面發(fā)展。作為一種重要的管理決策分析工具,運(yùn)籌學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域也從軍事部門迅速向工商、管理和工業(yè)部門轉(zhuǎn)移。運(yùn)籌學(xué)是研究各種廣義資源的運(yùn)用、籌劃以及相關(guān)決策等問題的近代新興學(xué)科。在我國(guó)已有五十多年歷史,其目的是根據(jù)問題的需求,通過數(shù)學(xué)的分析和運(yùn)算,做出綜合性的、合理的優(yōu)化安排,以便更有效地發(fā)展有限資源的效益。“運(yùn)籌學(xué)”名稱最早于1938年出現(xiàn)在英國(guó),當(dāng)時(shí)稱之為“OperationalResearch”,1942年美國(guó)開始從事這項(xiàng)研究工作,稱之為“OperationsResearch”。運(yùn)籌學(xué)的發(fā)展、運(yùn)籌學(xué)在各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用、運(yùn)籌學(xué)的定量分析對(duì)于解決實(shí)際問題的思路及其特點(diǎn),適合當(dāng)今社會(huì)發(fā)展對(duì)高級(jí)管理決策人才的迫切需要。本課程是工商管理類專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,也是一門實(shí)踐性和應(yīng)用型很強(qiáng)的學(xué)科。21世紀(jì),科技進(jìn)步與社會(huì)發(fā)展提出了培養(yǎng)信息社會(huì)高素質(zhì)人才的要求,高等教育改革不斷深化,《管理運(yùn)籌學(xué)》課程教學(xué)面臨新的挑戰(zhàn),必須重新對(duì)課程原有的教學(xué)體系和教學(xué)方法進(jìn)行全面的審視和思考。
2工商管理專業(yè)《管理運(yùn)籌學(xué)》課程教學(xué)中存在的問題
當(dāng)前的工商管理專業(yè)《管理運(yùn)籌學(xué)》課程教學(xué)主要存在以下問題:一是教學(xué)目的不明確,教學(xué)方式單一。多數(shù)講授《管理運(yùn)籌學(xué)》課程的教師是學(xué)數(shù)學(xué)出身,缺乏必要的工程技術(shù)和管理知識(shí),使得目前《管理運(yùn)籌學(xué)》教學(xué)普遍存在著偏重教學(xué)理論與解題技巧的傳授,將《管理運(yùn)籌學(xué)》當(dāng)作一門純數(shù)學(xué)學(xué)科進(jìn)行教學(xué)。這與工商管理專業(yè)培養(yǎng)要求相脫節(jié),學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中感受不到《管理運(yùn)籌學(xué)》在管理中的應(yīng)用。在教學(xué)方式上,也一直延用傳統(tǒng)單一的傳授方式,當(dāng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去分析和解決實(shí)際問題時(shí),顯得茫然無措,無從下手。二是學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不濃厚。《管理運(yùn)籌學(xué)》研究問題的基本手段是建立數(shù)學(xué)模型,并較多地運(yùn)用各種教學(xué)工具。學(xué)習(xí)《管理運(yùn)籌學(xué)》課程,需要有良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ);其前期必修課程包括微積分、線性代數(shù)、概率論、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)。可以說《管理運(yùn)籌學(xué)》是軟科學(xué)中“硬度”較大的一門學(xué)科,兼有邏輯的數(shù)學(xué)和數(shù)學(xué)的邏輯的性質(zhì)。工商管理類專業(yè)的學(xué)生絕大多數(shù)是文科生源,不少學(xué)生害怕數(shù)學(xué)。比如線性規(guī)劃的單純形法及對(duì)偶理論,要想完全領(lǐng)會(huì)其原理,需要大量運(yùn)用線性代數(shù)的工具進(jìn)行推理,因而非常抽象。在課時(shí)總體壓縮的背景下,教師要在較短時(shí)間內(nèi)講授完抽象數(shù)學(xué)原理的推導(dǎo),學(xué)生聽不懂只好放棄這門課程的學(xué)習(xí),進(jìn)而也打擊了學(xué)生學(xué)習(xí)《管理運(yùn)籌學(xué)》的興趣。三是教學(xué)內(nèi)容不恰當(dāng)?!豆芾磉\(yùn)籌學(xué)》課程包括若干分支,而教學(xué)時(shí)數(shù)有限,因而《管理運(yùn)籌學(xué)》教學(xué)不可能囊括所有分支。目前在《管理運(yùn)籌學(xué)》課程的教學(xué)中,教學(xué)內(nèi)容的選擇存在一定的隨意行和盲目性,甚至存在教學(xué)內(nèi)容因人而設(shè)或因教材而設(shè)的現(xiàn)象。四是教學(xué)方法不科學(xué)。主要表現(xiàn)在講授方法單一,教學(xué)手段不靈活。老師講,學(xué)生聽,學(xué)生缺乏思考及案例的討論,掌握知識(shí)不能做到融會(huì)貫通,更不能做到靈活應(yīng)用,考試方法、考試內(nèi)容傳統(tǒng),對(duì)于學(xué)生學(xué)完課程是否能夠運(yùn)用《運(yùn)籌學(xué)》來解決實(shí)際問題,教室較少顧及。五是實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱。如果在《管理運(yùn)籌學(xué)》教學(xué)中缺少足夠的實(shí)踐環(huán)節(jié),學(xué)生在學(xué)習(xí)中即使掌握了《管理運(yùn)籌學(xué)》的建模方法和手工運(yùn)算能力,但在遇到一些變量較多的數(shù)學(xué)模型時(shí),也只能一籌莫展。由于缺少上機(jī)實(shí)踐機(jī)會(huì),學(xué)生不能利用相應(yīng)軟件求解模型,從而大大降低了課程應(yīng)用的可操作性。
3《管理運(yùn)籌學(xué)》課程教學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐改革的必要性
人類社會(huì)正在經(jīng)歷從資本經(jīng)營(yíng)到知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的轉(zhuǎn)移,知識(shí)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展將引起教育內(nèi)容和教學(xué)方法的重大變化。根據(jù)知識(shí)經(jīng)濟(jì)對(duì)企業(yè)管理模式產(chǎn)生的重大影響,應(yīng)該對(duì)管理科學(xué)模型方法課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)方法和教學(xué)目標(biāo)不斷進(jìn)行改革和創(chuàng)新。強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),主動(dòng)預(yù)見變化、適應(yīng)變化、管理變化,并根據(jù)內(nèi)容和外部環(huán)境不斷更新觀念,設(shè)計(jì)未來;重視信息,學(xué)會(huì)與人合作,講究團(tuán)隊(duì)精神;重視素質(zhì)教育,培養(yǎng)復(fù)合型人才;掌握領(lǐng)導(dǎo)科學(xué),提高管理能力;增加社會(huì)實(shí)踐,改革教學(xué)模式;教學(xué)以培養(yǎng)學(xué)生建模和解決實(shí)際問題的能力為主線;要求學(xué)生掌握相關(guān)軟件操作,接觸企業(yè)決策試驗(yàn);培養(yǎng)學(xué)生信息檢索能力,組織小組研讀論文,培養(yǎng)學(xué)生具備初步的理論研究能力;課外關(guān)注應(yīng)用案例,引導(dǎo)培養(yǎng)其對(duì)課程的興趣愛好;并最終以大型作業(yè)的形式進(jìn)行知識(shí)的綜合運(yùn)用與總結(jié)提高。社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展向《管理運(yùn)籌學(xué)》提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),很多實(shí)際問題,如風(fēng)險(xiǎn)管理、沖突分析、多目標(biāo)決策以及對(duì)未來變化的預(yù)測(cè)和駕馭等,都迫切需要分析研究和解決,而按照傳統(tǒng)的教學(xué)計(jì)劃和方法,學(xué)生沒有機(jī)會(huì)接觸《管理運(yùn)籌學(xué)》這些新的分支。《管理運(yùn)籌學(xué)》內(nèi)容豐富多彩,可以分成數(shù)學(xué)理論、建立模型、計(jì)算機(jī)軟件的重點(diǎn)都放在討論有限的數(shù)學(xué)理論方面,因而學(xué)生在有限的數(shù)學(xué)計(jì)劃學(xué)時(shí)內(nèi)無法學(xué)習(xí)了解《管理運(yùn)籌學(xué)》形形的模型和算法,從而使學(xué)生對(duì)許多實(shí)際問題缺乏聯(lián)想。在科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展,知識(shí)激增的情況下,教師不僅要向?qū)W生傳授知識(shí),更重要的是要幫助學(xué)生提高獲取知識(shí)的能力,特別是觀察、聯(lián)想、思考、銳意創(chuàng)新等方面的能力。對(duì)于《管理運(yùn)籌學(xué)》這門多學(xué)科交叉的課程,如果教師在教學(xué)時(shí)只按傳統(tǒng)的方法向?qū)W生灌輸一些概念、理論和方法,就會(huì)降低學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,以至達(dá)不到《管理運(yùn)籌學(xué)》教學(xué)的目的。隨著社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,社會(huì)更需要復(fù)合型管理人才,《管理運(yùn)籌學(xué)》以其內(nèi)容豐富、覆蓋面寬、應(yīng)用范圍廣和多學(xué)科交叉性等特點(diǎn),為學(xué)生提供管理和決策技能,提供解決實(shí)際問題的途徑和方法。《管理運(yùn)籌學(xué)》教學(xué)體系和方法應(yīng)隨著教學(xué)對(duì)象和社會(huì)發(fā)展的變化而進(jìn)行適時(shí)調(diào)整和革新。
4PBL教學(xué)法概述
PBL的全稱是“Problem-BasedLearning”,即以問題為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)法,由美國(guó)的神經(jīng)病學(xué)教授Barrow于1969年在加拿大的麥克馬斯特大學(xué)首創(chuàng)。PBL的基本熱點(diǎn)是以教師為引導(dǎo),以學(xué)生為中心,通過解決問題來學(xué)習(xí)。在PBL的學(xué)習(xí)方法中,學(xué)生由知識(shí)的被動(dòng)接受者轉(zhuǎn)變?yōu)榍笏髡撸瑫r(shí)在實(shí)踐PBL過程中養(yǎng)成發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的學(xué)習(xí)技能,對(duì)其終身教育具有深遠(yuǎn)影響。PBL教學(xué)法在西方國(guó)家得到廣泛的推廣和應(yīng)用,而在我國(guó)則處于實(shí)驗(yàn)性探索階段。我院對(duì)2006級(jí)工商管理專業(yè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)性地實(shí)施了PBL教學(xué)法,收到了較好的效果。比較而言,我們認(rèn)為PBL教學(xué)法既是一種比較先進(jìn)的教學(xué)方法和理念,也是和我國(guó)目前所倡導(dǎo)的素質(zhì)教育的教育思想和目標(biāo)相一致的。PBL教學(xué)法的優(yōu)點(diǎn)可概括為:(1)強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng),使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,通過查找所需的信息源,培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)的能力;(2)充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,使學(xué)生的學(xué)習(xí)按需要來驅(qū)動(dòng);(3)有利于培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力和自學(xué)能力;(4)加強(qiáng)了各學(xué)科間的聯(lián)系,同時(shí)避免了學(xué)科間不必要的重復(fù),有利于學(xué)生將不同學(xué)科信息進(jìn)行綜合;(5)密切了師生間、同學(xué)間的關(guān)系,培養(yǎng)了學(xué)生人際交流、溝通和合作共事的能力。PBL教學(xué)法的特點(diǎn)為:(1)以重能力培養(yǎng)代替重知識(shí)傳授;(2)以綜合課代替以學(xué)科為基礎(chǔ)的課程;(3)以學(xué)生為中心代替以教師為中心:(4)以小組討論代替班級(jí)授課;(5)以“提出問題、建立假設(shè)、收集資料、論證假設(shè)、總結(jié)”的五段教學(xué)法代替“組織教學(xué)、復(fù)習(xí)舊課、上新課、鞏固新課、布置作業(yè)。”鑒于這些特點(diǎn),世界上許多國(guó)家,尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家有相當(dāng)一部分商學(xué)院都在應(yīng)用這一教學(xué)方法。而且實(shí)踐表明,這一教學(xué)方法在商學(xué)教育領(lǐng)域中的應(yīng)用非常成功,正如美國(guó)哈弗大學(xué)校長(zhǎng)ToslesonD教授所說,“PBL教學(xué)法是一種有效果的和高效率的教學(xué)方法”。
5基于PBL教學(xué)法的《管理運(yùn)籌學(xué)》課程教學(xué)改革與實(shí)踐的思考
綜上所述,改革《管理運(yùn)籌學(xué)》課程的“學(xué)方法,應(yīng)該從突出課程的應(yīng)用型入手。這樣,PBL教學(xué)法就特別適合應(yīng)用于《管理運(yùn)籌學(xué)》的課程教學(xué)中。依據(jù)PBL教學(xué)法的基本理論,全面改革該課程的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),重新整合各個(gè)知識(shí)點(diǎn),提出以問題為基礎(chǔ)的《管理運(yùn)籌學(xué)》課程啟發(fā)式教學(xué)法,必將能夠解決現(xiàn)實(shí)教學(xué)中存在的問題,顯著地改善教學(xué)效果。
(1)教材的選用應(yīng)根據(jù)PBL教學(xué)法的特點(diǎn)選擇合適的教材。我們更換了原有的教材,新教材以教案為中心,突出實(shí)際問題的提出、分析和解決方法,強(qiáng)化計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,弱化數(shù)學(xué)理論的推導(dǎo)。雖然新教材并不是為PBL教學(xué)法設(shè)計(jì)的,但其教學(xué)理念與PBL教學(xué)法同出一轍,為順利實(shí)施PBL教學(xué)法奠定了基礎(chǔ)。同時(shí),我們針對(duì)教材中存在不足,還自編了部分教學(xué)內(nèi)容。
(2)問題的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)問題是PBL教學(xué)法的基礎(chǔ)。在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中,教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際嚴(yán)重脫節(jié)。教學(xué)中所提的問題僅僅是為了組織教學(xué),說明相關(guān)的數(shù)學(xué)理論。而PBL教學(xué)法則從實(shí)際問題出發(fā)來組織教學(xué),將數(shù)學(xué)理論隱含在解決實(shí)際問題的過程中,從而達(dá)到讓數(shù)學(xué)理論服務(wù)于培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題能力的目的。因此,每個(gè)問題的提出都應(yīng)該有明確的目的和要求,要與生活和科學(xué)實(shí)踐的真實(shí)情景聯(lián)系,與教學(xué)要求的基本概念、基本結(jié)論和基本方法聯(lián)系;問題還應(yīng)具有一定的復(fù)雜性和難度,能夠激發(fā)學(xué)生的探索精神,鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。問題主要涉及生產(chǎn)計(jì)劃、銷售計(jì)劃、運(yùn)輸計(jì)劃、投資計(jì)劃、設(shè)備管理和存貯策略等管理領(lǐng)域。
(3)學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)。學(xué)習(xí)活動(dòng)主要包括以下幾方面:①組建團(tuán)隊(duì)。根據(jù)自愿原則,由學(xué)生組成2-3人的研究團(tuán)隊(duì),團(tuán)隊(duì)中各成員根據(jù)自身的特長(zhǎng)在問題分析、數(shù)學(xué)理論、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、論文撰寫等方面進(jìn)行分工合作。②選題。每個(gè)團(tuán)隊(duì)根據(jù)自身的特點(diǎn)和興趣,從老師提出的多個(gè)實(shí)際問題中,選擇其中的兩個(gè)問題進(jìn)行研究。③查閱文獻(xiàn)、學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)理論。每個(gè)團(tuán)隊(duì)在確定研究的問題后,通過互聯(lián)網(wǎng)、圖書館、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、咨詢相關(guān)業(yè)務(wù)專家等方法獲取和研究相關(guān)文獻(xiàn)資料。團(tuán)隊(duì)成員通過討論的方法對(duì)問題進(jìn)行分析研究,在解決問題的過程中,學(xué)習(xí)所涉及的數(shù)學(xué)理論和數(shù)學(xué)方法,為解決問題奠定基礎(chǔ)。④建立數(shù)學(xué)模型。根據(jù)問題的類別確定相應(yīng)的數(shù)學(xué)方法,在合理的假設(shè)和抽象歸納的基礎(chǔ)上,運(yùn)用數(shù)學(xué)理論和方法建立數(shù)學(xué)模型。⑤求解數(shù)學(xué)模型。通過計(jì)算機(jī)編程求解數(shù)學(xué)模型,可以訓(xùn)練學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力,為在今后工作中更好地運(yùn)用計(jì)數(shù)機(jī)打好基礎(chǔ)。⑥撰寫論文。問題解決后,要求撰寫論文,對(duì)解決問題的過程進(jìn)行總結(jié)。除了包括數(shù)學(xué)模型的建立和求解必要內(nèi)容外,還要寫出研究和學(xué)習(xí)過程中存在的問題和體會(huì)。⑦課堂報(bào)告。各個(gè)團(tuán)隊(duì)在課堂上要向全體同學(xué)報(bào)告自己的研究成果,老師和其它同學(xué)通過提問及質(zhì)疑的方式參加討論。⑧總結(jié)。學(xué)生根據(jù)報(bào)告過程中發(fā)現(xiàn)的問題,完善和修改論文,最后提交給老師。這些論文將作為平時(shí)成績(jī)計(jì)入考試成績(jī)中。
(4)體會(huì)。盡管PBL教學(xué)法在《管理運(yùn)籌學(xué)》課程教學(xué)中的應(yīng)用才剛剛開始,還處在積累經(jīng)驗(yàn)的過程中,但是已經(jīng)顯示了其在培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和解決實(shí)際問題嫩鐵拐李方面的顯著優(yōu)勢(shì)。這一教學(xué)方法的改革也受到學(xué)生的廣泛歡迎。學(xué)生在研究問題的過程中表現(xiàn)出非常積極的態(tài)度,論文撰寫認(rèn)真細(xì)致,課堂討論發(fā)言積極,普遍反映收獲很大。總之,通過一學(xué)期的教學(xué)實(shí)踐,我們認(rèn)為:將PBL教學(xué)法應(yīng)用于《管理運(yùn)籌學(xué)》課程教學(xué)中,對(duì)切實(shí)提高教學(xué)質(zhì)量發(fā)揮了重要作用。
關(guān)鍵詞:運(yùn)籌學(xué) 創(chuàng)新能力 實(shí)踐教學(xué)
中圖分類號(hào):G642
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文件編號(hào):1004-4914(2013)07-227-02
引言
近年來,運(yùn)籌學(xué)作為一門與眾多科學(xué)實(shí)踐相聯(lián)系的新興學(xué)科,在社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,隨著運(yùn)籌學(xué)各分支的不斷涌現(xiàn),它的理論和方法在企業(yè)和行政管理、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、工業(yè)生產(chǎn)以及各種決策領(lǐng)域等方面發(fā)揮著越來越重要的作用。運(yùn)籌學(xué)課程是大多數(shù)工科專業(yè)的重要基礎(chǔ)課,通過運(yùn)籌學(xué)的授課,學(xué)生不僅能夠?qū)W會(huì)一定的數(shù)學(xué)算法理論,更重要的是能夠培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì),開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。因此,運(yùn)籌學(xué)課程在相關(guān)專業(yè)的課程體系中占有十分特殊的地位。為此我們結(jié)合多年的教學(xué)實(shí)踐和教學(xué)體會(huì),探索提高課堂教學(xué)效果的教學(xué)改革實(shí)踐,這對(duì)保證課程的教學(xué)質(zhì)量,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識(shí)等都具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。
一、學(xué)習(xí)運(yùn)籌學(xué)對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)
運(yùn)籌學(xué)是研究解決實(shí)際問題的數(shù)學(xué)方法的一門應(yīng)用科學(xué){1}-{4},應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)解決實(shí)際問題步驟為:(1)提出實(shí)際問題,引入決策變量;(2)構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)和約束條件,通過合理假設(shè)建立數(shù)學(xué)模型;(3)模型求解;(4)尋求最優(yōu)的或較優(yōu)的方案。所以,應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)解決實(shí)際問題的過程就是數(shù)學(xué)建模的過程。這個(gè)過程能夠培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用分析能力,考驗(yàn)學(xué)生的洞察能力、創(chuàng)新能力、文字表達(dá)能力等綜合素質(zhì)。通過運(yùn)籌學(xué)的教學(xué),應(yīng)對(duì)學(xué)生從以下幾方面進(jìn)行培養(yǎng):
1.堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。運(yùn)籌學(xué)的主要內(nèi)容包括:線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、目標(biāo)規(guī)劃和動(dòng)態(tài)規(guī)劃,以及對(duì)策論、決策論、排隊(duì)論、貯存論和圖論。學(xué)習(xí)運(yùn)籌學(xué)的目的是研究最優(yōu)決策方案,但是對(duì)于算法的分析需要堅(jiān)實(shí)的高等數(shù)學(xué)和線性代數(shù)的基礎(chǔ),學(xué)生必須在大一階段將數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)打好。特別是經(jīng)管類等以運(yùn)籌學(xué)為專業(yè)基礎(chǔ)課的專業(yè),他們對(duì)數(shù)學(xué)的要求相對(duì)于理工科專業(yè)要低一些,該類學(xué)生更要將與運(yùn)籌學(xué)相關(guān)的數(shù)學(xué)理論學(xué)好,以便后續(xù)課程的熟練應(yīng)用。
2.綜合應(yīng)用能力。隨著數(shù)學(xué)的飛速發(fā)展,運(yùn)籌學(xué)在社會(huì)生產(chǎn)、科學(xué)試驗(yàn)、生態(tài)研究、地質(zhì)勘測(cè)、工程技術(shù)、參數(shù)優(yōu)化、價(jià)格決策、運(yùn)輸規(guī)劃、物資管理及經(jīng)濟(jì)管理等社會(huì)各領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用,當(dāng)我們研究這些領(lǐng)域中的某些定量關(guān)系時(shí),運(yùn)籌學(xué)就成為首要的研究工具。這就需要教師在授課的同時(shí),注意相關(guān)理論知識(shí)的擴(kuò)展和運(yùn)用,也可以結(jié)合章節(jié)的內(nèi)容,介紹運(yùn)籌學(xué)的最新發(fā)展前沿及應(yīng)用,拓展學(xué)生的視野,提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。
3.想象力和創(chuàng)新能力。籌課程內(nèi)容既有純數(shù)學(xué)的高度抽象性和邏輯性,又有應(yīng)用的廣泛性,是理論與實(shí)踐的緊密結(jié)合的課程,對(duì)于一個(gè)沒有統(tǒng)一答案和算法模式的實(shí)際問題,學(xué)生從不同的角度、用不同的方法去解決,只能依靠現(xiàn)有知識(shí)充分發(fā)揮創(chuàng)造性和想象力。這就需要學(xué)生具有豐富聯(lián)想能力和查閱文獻(xiàn)資料的能力以及從一般現(xiàn)象挖掘內(nèi)在本質(zhì)的能力,從大量的看似不相干的資料中抽象出本質(zhì)的思想方法,根據(jù)實(shí)際問題進(jìn)行加工處理,創(chuàng)造出合理的解決方法,建立一個(gè)目標(biāo)函數(shù),進(jìn)而去建立一個(gè)優(yōu)化決策的數(shù)學(xué)模型。
4.運(yùn)用各種運(yùn)籌學(xué)軟件的能力。根據(jù)運(yùn)籌學(xué)課程的特點(diǎn),不同的章節(jié)之間關(guān)聯(lián)度不是很大,解決問題的思路和方法也不同,運(yùn)用的相關(guān)計(jì)算軟件應(yīng)用的側(cè)重點(diǎn)也不同,教師不能只局限于應(yīng)用Matlab或Mthematic等數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)軟件{5},應(yīng)根據(jù)不同問題的求解,選擇不同的實(shí)驗(yàn)軟件:利用Lingo求解非線性規(guī)劃模型;利用AutoMod、ProModel、AnyLogic、Arena等進(jìn)行離散、連續(xù)或混合系統(tǒng)的建模和仿真;利用SPSS和TreeAge進(jìn)行決策分析、風(fēng)險(xiǎn)分析和評(píng)估;利用WinQSB進(jìn)行抽樣分析、聚類分析、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、馬爾科夫過程分析、物料需求計(jì)劃、網(wǎng)絡(luò)建模、非線性規(guī)劃、項(xiàng)目評(píng)審和關(guān)鍵路線法、排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)等。從而培養(yǎng)學(xué)生從多角度看待問題、運(yùn)用各種運(yùn)籌學(xué)軟件的能力。
5.團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和表達(dá)能力。運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)方法解決具體問題,并不只是一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算,很多問題依靠一個(gè)人的努力是難以完成的,需要大家密切合作、集思廣益,各個(gè)參與者應(yīng)既有分工,又有合作。這樣既可以充分利用各人知識(shí)、能力結(jié)構(gòu)的不同優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),又可以在合作中碰出思想的火花,從不同觀點(diǎn)的討論中綜合出最優(yōu)的方案,從而取得意想不到的收獲。這種相互協(xié)作的集體主義精神,是學(xué)生在未來的工作和生活中非常需要的。通過運(yùn)籌學(xué)的學(xué)習(xí),可以培養(yǎng)學(xué)生交流能力及團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。
二、運(yùn)籌學(xué)教學(xué)改革的實(shí)踐探索
基于運(yùn)籌學(xué)的特點(diǎn)和各專業(yè)學(xué)生的實(shí)際情況,我們結(jié)合已有的改革成果{6}-{10}提出了以下改進(jìn)措施:
1.教學(xué)內(nèi)容的選取要以人為本。根據(jù)不同專業(yè)類型的培養(yǎng)目標(biāo),對(duì)課程模塊進(jìn)行縱向整合。例如,對(duì)于理工科背景的數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)和交通工程等專業(yè)的學(xué)生,對(duì)運(yùn)籌學(xué)的各章節(jié)的內(nèi)容要詳講;對(duì)于文科背景的工商管理、市場(chǎng)營(yíng)銷和財(cái)務(wù)管理等專業(yè)的學(xué)生,運(yùn)籌學(xué)中理論算法比較強(qiáng)的章節(jié)選擇略講或不講,如單純形法、對(duì)偶理論、圖論等。從而建立一種以學(xué)生需求為導(dǎo)向的授課方式,既滿足不同專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的要求,又符合課程內(nèi)容的科學(xué)性和實(shí)用性,同時(shí)優(yōu)化了課程資源?!秶?guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010―2020年)》中也指出:“要注重因材施教,關(guān)注學(xué)生不同特點(diǎn)和個(gè)性差異,推進(jìn)分層教學(xué)等教學(xué)管理制度改革?!?/p>
2.采取案例式教學(xué),加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)。案例教學(xué)是一種以學(xué)生為中心對(duì)現(xiàn)實(shí)問題和某一特定事實(shí)進(jìn)行交互式探索的過程,該方法可以有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提升分析問題和解決問題的能力。我們的具體做法是以案例教學(xué)為依托,將數(shù)學(xué)建模思想貫穿于課程教學(xué):以實(shí)際新穎的案例提出問題,引出相應(yīng)的基本理論和基本概念,然后構(gòu)造出基本模型進(jìn)行求解,最后以生活常見的,或者社會(huì)熱點(diǎn)的案例進(jìn)行案例分析。學(xué)生如身臨其境般發(fā)現(xiàn)案例中存在的問題,并進(jìn)行分析探討,有利于學(xué)生對(duì)課程的理解和掌握,切實(shí)提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。進(jìn)行案例教學(xué),要搜集大量的,具有代表性的,能夠有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的案例。該方法要求教師掌握現(xiàn)代運(yùn)籌學(xué)的應(yīng)用前沿,并能結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行講解。
3.開辟第二課堂,鞏固實(shí)踐成果。運(yùn)籌學(xué)教學(xué)只有和課外活動(dòng)協(xié)調(diào)配合,才能更好地實(shí)現(xiàn)其素質(zhì)教育功能。我們的具體做法是:邀請(qǐng)企業(yè)家走進(jìn)課堂,為學(xué)生開拓視野;讓學(xué)生走出課堂,到生產(chǎn)管理部門等實(shí)踐基地調(diào)研和實(shí)習(xí),實(shí)施對(duì)策分析、經(jīng)濟(jì)效益分析以及上機(jī)操作和求解問題等實(shí)踐訓(xùn)練內(nèi)容;鼓勵(lì)學(xué)生積極參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,將知識(shí)、能力和素質(zhì)的培養(yǎng)于一體,更進(jìn)一步提高學(xué)生運(yùn)用理論解決實(shí)際問題的能力。
4.改革考試模式,確保教學(xué)效果。由于科學(xué)合理的課程考核體系具有全程性和時(shí)效性,為了引導(dǎo)學(xué)生從應(yīng)試學(xué)習(xí)向提高素質(zhì)和應(yīng)用技能方向轉(zhuǎn)變,必須建立多元化的考核評(píng)價(jià)體系。因此,我們采用運(yùn)籌學(xué)的考核標(biāo)準(zhǔn)為:平時(shí)成績(jī)占10%,包括課堂出勤和作業(yè);案例分析成績(jī)占20%;上機(jī)實(shí)驗(yàn)成績(jī)占20%;期末考試成績(jī)占50%,試題在運(yùn)籌學(xué)試題庫(kù)中隨機(jī)抽取。這種考核方法實(shí)施以來,收到了較好的效果,全面培養(yǎng)和提高了學(xué)生的綜合能力。
三、結(jié)語(yǔ)
幾年的教學(xué)實(shí)踐表明,上述教學(xué)改革措施取得了非常顯著的成效,提高了運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)效果。通過各環(huán)節(jié)的訓(xùn)練和考核,提高了學(xué)生的綜合素質(zhì),真正實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用的教學(xué)目的。通過教學(xué)改革實(shí)踐,將教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識(shí),也培養(yǎng)了學(xué)生的參與意識(shí)、動(dòng)手意識(shí)和實(shí)踐的能力。
(基金項(xiàng)目:黑龍江科技學(xué)院教學(xué)研究項(xiàng)目)
注釋:
{1}胡運(yùn)權(quán).運(yùn)籌學(xué)教程[M].北京:清華大學(xué)出版社,2007
{2}寧宣熙.運(yùn)籌學(xué)實(shí)用教程[M].北京:科學(xué)出版社,2007
{3}徐玖平等.運(yùn)籌學(xué)(II類)[M].北京:科學(xué)出版社,2004
{4}韓伯棠.管理運(yùn)籌學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2000
{5}阮周生.Mallab在運(yùn)籌學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].科技廣場(chǎng),2006(7):92-93.
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{10}胡發(fā)勝,劉桂真.國(guó)家精品課程運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)改革與實(shí)踐[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué),2006,(7):9-10
關(guān)鍵詞:軍事運(yùn)籌學(xué);方法論;創(chuàng)新
中圖分類號(hào):TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1007-9599 (2011) 06-0000-01
Innovation Research on Military Operations Research Methodology
Chang Chaowei
(North Automatic Control Technology Institute,Taiyuan 030006,China)
Abstract:Military operations research is a new cross-disciplinary,primarily use of mathematical and computer methods to study specific military issues.This article first briefly present our military operations research methodology innovation challenges and opportunities;Then,we proposed an innovative concept of military operations research methodology;Finally,a conclusion that the military operations research methodology to explore the importance of innovation.
Keywords:Military operations research;Methodology;Innovation
現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的序幕始于20世紀(jì)90年代以來的幾場(chǎng)高技術(shù)局部戰(zhàn)爭(zhēng),一種新的戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)――信息化戰(zhàn)爭(zhēng)逐步走上歷史舞臺(tái)。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,當(dāng)前軍事學(xué)科出現(xiàn)了以信息為主導(dǎo)、綜合運(yùn)用信息化戰(zhàn)爭(zhēng)的特征,反映了我國(guó)軍事系統(tǒng)已發(fā)生了質(zhì)的變化。軍事運(yùn)籌學(xué)居于軍事科學(xué)體系中技術(shù)理論層次,它是運(yùn)用量化方法對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)系統(tǒng)進(jìn)行分析,從而為軍事發(fā)展提供科學(xué)決策方法。隨著戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)不斷發(fā)展轉(zhuǎn)變,這種軍事分析法必須要經(jīng)歷學(xué)科的創(chuàng)新發(fā)展。筆者認(rèn)為首先要對(duì)軍事運(yùn)籌學(xué)進(jìn)行方法論的創(chuàng)新。從本質(zhì)上說,軍事運(yùn)籌學(xué)方法論是進(jìn)行軍事運(yùn)籌研究的內(nèi)在方式以及具體方法的概括和總結(jié),用宏觀理論對(duì)軍事運(yùn)籌研究進(jìn)行相應(yīng)的指導(dǎo)。在這一創(chuàng)新過程中,不斷提高其適應(yīng)信息化戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)的能力,是軍事運(yùn)籌學(xué)創(chuàng)新發(fā)展的重要突破口。
一、概述當(dāng)前我國(guó)軍事運(yùn)籌學(xué)方法論創(chuàng)新所面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)
隨著數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,為當(dāng)前我國(guó)軍事運(yùn)籌學(xué)方法論的創(chuàng)新帶來了機(jī)遇;但由于多方面的制約,在其方法論的創(chuàng)新中還存在一些問題,面臨著挑戰(zhàn),主要體現(xiàn)在下述幾方面:
(一)挑戰(zhàn)。當(dāng)前,由于信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)廣泛應(yīng)用,明顯增強(qiáng)了軍事運(yùn)籌學(xué)方法論的開放性,加大了分析難度。與以前的戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)想必,信息化激活了系統(tǒng)內(nèi)部,構(gòu)成了內(nèi)部個(gè)體與外界之間的復(fù)雜多維網(wǎng)狀體系,從而加大了在分析過程中的不確定性。與此同時(shí),信息技術(shù)下,明顯增強(qiáng)了軍事運(yùn)籌分析的復(fù)雜性,對(duì)軍事運(yùn)籌一般方法論提出挑戰(zhàn)。基于多維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)下的信息化戰(zhàn)爭(zhēng)系統(tǒng),改變了系統(tǒng)內(nèi)個(gè)體間,與對(duì)抗的戰(zhàn)爭(zhēng)系統(tǒng)個(gè)體之間產(chǎn)生相互作用的途徑數(shù)量。與此同時(shí),信息化戰(zhàn)爭(zhēng)系統(tǒng)也呈現(xiàn)出了非線性特征以及系統(tǒng)層次分析復(fù)雜化。這些因素的出現(xiàn),都對(duì)軍事運(yùn)籌學(xué)方法論的創(chuàng)新提出了新的挑戰(zhàn)。
(二)機(jī)遇。信息化戰(zhàn)爭(zhēng)系統(tǒng)呈現(xiàn)的復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)特性,加大了系統(tǒng)分析的難度,因此,急需要求對(duì)軍事運(yùn)籌研究方式和方法進(jìn)行變革,這為當(dāng)前我國(guó)軍事運(yùn)籌學(xué)方法論的創(chuàng)新帶來了機(jī)遇。信息化戰(zhàn)爭(zhēng)系統(tǒng)是一種綜合性密集型的信息系統(tǒng),其多維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)內(nèi)部,高度融合了內(nèi)部個(gè)體即人員、武器、環(huán)境及信息的聯(lián)系,為拓展軍事運(yùn)籌學(xué)理論方法提供了機(jī)遇。非線性特征下的信息化戰(zhàn)爭(zhēng)系統(tǒng),加大了軍事運(yùn)籌學(xué)理論與方法的運(yùn)用難度,為研究途徑創(chuàng)新提供了機(jī)遇,揭示了傳統(tǒng)的方法解決復(fù)雜性問題所存在的局限性,為了解決對(duì)抗性復(fù)雜問題,必須采取措施,尋求新的技術(shù)路線。
二、探究軍事運(yùn)籌學(xué)方法論的創(chuàng)新方式
通過上述論述,我們可以看到當(dāng)前我國(guó)軍事運(yùn)籌學(xué)在發(fā)展中還面臨著提站,隨著信息化戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)的出現(xiàn),其不斷增強(qiáng)了軍事內(nèi)部分析的復(fù)雜性,對(duì)傳統(tǒng)的軍事運(yùn)籌學(xué)方法論提出了挑戰(zhàn),信息化戰(zhàn)爭(zhēng)系統(tǒng)也是軍事運(yùn)籌學(xué)必須深入研究的重大理論問題。軍事還原論方法,帶動(dòng)了耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同學(xué)等理論的產(chǎn)生,從而也推動(dòng)了從19世紀(jì)到20世紀(jì)軍事運(yùn)籌科學(xué)的大發(fā)展。為了進(jìn)一步發(fā)揮軍事運(yùn)籌學(xué)在研究信息化戰(zhàn)爭(zhēng)問題中的作用,必須創(chuàng)新軍事運(yùn)籌學(xué)的方法論。筆者主要從下述兩點(diǎn)來論述其創(chuàng)新的實(shí)現(xiàn)途徑:
(一)創(chuàng)新思想方法。在國(guó)家戰(zhàn)略利益的需要下,隨著政治、經(jīng)濟(jì)、文化、外交等社會(huì)活動(dòng)領(lǐng)域的不斷延伸,由此產(chǎn)生了戰(zhàn)爭(zhēng)行動(dòng)。開放性、對(duì)抗性及復(fù)雜性,時(shí)信息化戰(zhàn)爭(zhēng)系統(tǒng)的三大特征,它強(qiáng)烈沖擊了傳統(tǒng)的戰(zhàn)爭(zhēng)思維方式。這一思維方式,要求在運(yùn)用軍事運(yùn)籌學(xué)的方法時(shí),對(duì)系統(tǒng)要素采取量化分析法,認(rèn)知復(fù)雜的內(nèi)部系統(tǒng),不斷提高系統(tǒng)的可靠性,將戰(zhàn)爭(zhēng)觀、綜合觀及集成觀融入軍事運(yùn)籌學(xué)中。將傳統(tǒng)的定性分析法擴(kuò)展為定性與定量結(jié)合分析的系統(tǒng)思維法,以全局性的軍事思維做指導(dǎo)。從本質(zhì)上創(chuàng)新傳統(tǒng)的軍事運(yùn)籌學(xué)思想,要明確認(rèn)識(shí)到當(dāng)前的軍事系統(tǒng)是一種信息化的戰(zhàn)爭(zhēng)系統(tǒng),它是集開放性、復(fù)雜性的巨系統(tǒng)及對(duì)抗性為一體的巨系統(tǒng)
(二)創(chuàng)新理論方法。信息化戰(zhàn)爭(zhēng)系統(tǒng)是軍事運(yùn)籌學(xué)的研究對(duì)象,這種特定的研究對(duì)象決定了軍事運(yùn)籌學(xué)具有交叉性、融合性及橫斷性的學(xué)科特征,同時(shí)為創(chuàng)新發(fā)展軍事運(yùn)籌學(xué)的方法論提供了獨(dú)特的方法。新增了戰(zhàn)略運(yùn)籌學(xué)、軍制運(yùn)籌學(xué)等新科目。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,不斷細(xì)化了學(xué)科層次,拓展軍事運(yùn)籌研究對(duì)象與領(lǐng)域,從而帶來軍事運(yùn)籌學(xué)的朝向多學(xué)科的融合發(fā)展。因此,在軍事運(yùn)籌學(xué)發(fā)展過程中,要根據(jù)其具有交叉性、融合性的特點(diǎn),不斷加強(qiáng)多學(xué)科的綜合性運(yùn)用。
三、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述可知,探究軍事運(yùn)籌學(xué)方法論的創(chuàng)新具有十分重要意義,具體體現(xiàn)在三個(gè)方面:
(一)探究軍事運(yùn)籌學(xué)方法論的創(chuàng)新,對(duì)我國(guó)軍事運(yùn)籌學(xué)的總體發(fā)展趨勢(shì)具有促進(jìn)作用;(二)對(duì)軍事運(yùn)籌學(xué)方法論的創(chuàng)新進(jìn)行研究,對(duì)我國(guó)軍事運(yùn)籌學(xué)起著明確的導(dǎo)向作用;通過研究我國(guó)軍事形式的發(fā)展和變化,可以及時(shí)改革軍事運(yùn)籌學(xué)發(fā)展中存在的問題;(三)研究軍事運(yùn)籌學(xué)方法論的創(chuàng)新,對(duì)社會(huì)大系統(tǒng)來說,軍事運(yùn)籌學(xué)在不斷對(duì)其方法論進(jìn)行創(chuàng)新,有利于軍事資源與社會(huì)資源的互動(dòng)交流。
參考文獻(xiàn):
[1]鄧必雄.關(guān)于新形勢(shì)下軍事運(yùn)籌學(xué)創(chuàng)新教育的若干問題探討[J].高等教育研究學(xué)報(bào),2000,9
關(guān)鍵詞:?jiǎn)栴}導(dǎo)向;運(yùn)籌學(xué);教學(xué)設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào):G642文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):2096-000X(2018)04-0101-03
一、概述
運(yùn)籌學(xué)是一門與自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、技術(shù)科學(xué)交叉性強(qiáng)的一門科學(xué);運(yùn)籌學(xué)是平行于數(shù)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科的一級(jí)學(xué)科,又被稱為管理科學(xué)。自20世紀(jì)30年代末運(yùn)籌學(xué)被提出以來,它作為一門獨(dú)立的新興學(xué)科在國(guó)際上收到了廣泛重視,并應(yīng)用于軍事、經(jīng)濟(jì)、管理等各個(gè)領(lǐng)域。該課程被設(shè)立為物流管理專業(yè)主干課程,主要培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,建立模型,定量分析能力,為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。該課程的理論教學(xué)體系己完善,但是實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)還比較薄弱,對(duì)于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)比較差的學(xué)生來說,學(xué)習(xí)運(yùn)籌學(xué)沒有動(dòng)力。
在本科教育中,國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)高校都將運(yùn)籌學(xué)作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課開設(shè),也有很多關(guān)于《運(yùn)籌學(xué)》教學(xué)方法的研究,主要研究的教學(xué)方法有:案例教學(xué)法、直觀教學(xué)法、Sandwich教學(xué)法、游戲教學(xué)法、問題導(dǎo)向教學(xué)法等,其主要目的都是提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與解決問題的能力。問題導(dǎo)向教學(xué)法目前在經(jīng)管類專業(yè)課中應(yīng)用比較廣泛,但應(yīng)用于運(yùn)籌學(xué)這類以數(shù)學(xué)建模為手段的基礎(chǔ)課還沒有具體的操作流程與考核辦法。
二、目前高校運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)中存在的問題
(一)教學(xué)重點(diǎn)與培養(yǎng)目標(biāo)不符
教育部、國(guó)家發(fā)展與改革委員會(huì)和財(cái)政部聯(lián)合《關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見》中指出,我國(guó)推進(jìn)的一系列重大戰(zhàn)略中,迫切需要大量應(yīng)用型人才。對(duì)于培養(yǎng)“應(yīng)用型、創(chuàng)新型、專業(yè)型”人才為目標(biāo)的高校來講,每一個(gè)專業(yè)的培養(yǎng)方案及每一個(gè)課程的教學(xué)目標(biāo)都應(yīng)圍繞“應(yīng)用型、創(chuàng)新型、專業(yè)型”展開。
目前高校對(duì)運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)目標(biāo)有兩大類,一類是重視數(shù)學(xué)推導(dǎo)演算的理論式教學(xué)方法,這種教學(xué)方法多用板書和傳統(tǒng)講授的方法進(jìn)行,教學(xué)方式很難引起學(xué)生興趣,且學(xué)生除了用筆算推演外,不會(huì)使用Excel,Matlab等軟件來求解運(yùn)籌學(xué)問題,因此沒有辦法把這門課學(xué)習(xí)的內(nèi)容有效的應(yīng)用于解決專業(yè)問題上;另一類教學(xué)目標(biāo)是單純重視運(yùn)籌學(xué)的實(shí)用性,這種教學(xué)方法多以上機(jī)操作的方式進(jìn)行,讓學(xué)生通過用Excel和Matlab對(duì)已知問題進(jìn)行求解,這種教學(xué)方法下,學(xué)生并不能掌握運(yùn)籌學(xué)的建模原理與方法,不能把所學(xué)知識(shí)聯(lián)系到實(shí)際問題上。
(二)教學(xué)內(nèi)容缺乏針對(duì)性
高校中有很多專業(yè)開設(shè)《運(yùn)籌學(xué)》課程,但所學(xué)內(nèi)容不針對(duì)專業(yè)所需,而是根據(jù)運(yùn)籌學(xué)基本知識(shí)體系講解的(如表1所示),由于課時(shí)限制,大部分內(nèi)容沒有辦法講解的面面俱到,很多與本專業(yè)相關(guān)的內(nèi)容沒有辦法講解透徹。
(三)考核方式不靈活
目前,很多高校運(yùn)籌學(xué)的考核、評(píng)價(jià)方式比較單一,主要是綜合學(xué)生平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī),且往往采取閉卷的考試形式,側(cè)重于對(duì)理論知識(shí)的考核,忽視對(duì)實(shí)踐能力的考核。對(duì)于物流管理專業(yè)的學(xué)生而言,數(shù)學(xué)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱,而運(yùn)籌學(xué)涉及的數(shù)學(xué)知識(shí)比較多,手工計(jì)算量大,因此期末考試不及格的人數(shù)較多,扼殺了學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力和積極性。
三、問題導(dǎo)向教學(xué)法的優(yōu)勢(shì)
(一)問題導(dǎo)向教學(xué)法有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
問題導(dǎo)向教學(xué)法以提出問題為教學(xué)主線,能幫助學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí)知識(shí),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,促使學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變成主動(dòng)學(xué)習(xí),改變學(xué)生對(duì)運(yùn)籌學(xué)課程的印象,改善學(xué)習(xí)效果。
(二)問題導(dǎo)向教學(xué)法有利于提高學(xué)生實(shí)踐能力
問題導(dǎo)向教學(xué)法是在學(xué)習(xí)理論知識(shí)之前提出生活中存在的開放性題目,讓同學(xué)們思考,并運(yùn)用現(xiàn)有知識(shí)體系進(jìn)行一輪嘗試性建模活動(dòng)。在學(xué)習(xí)理論知識(shí)之后再進(jìn)行一輪建?;顒?dòng),并通過求解模型解決實(shí)際問題,從而提高學(xué)生實(shí)踐能力。
(三)問題導(dǎo)向教學(xué)法豐富了對(duì)學(xué)生的考核方式
小組研究成果展示是教學(xué)考核中非常重要的一部分。針對(duì)當(dāng)前很多應(yīng)用型本科院校物流專業(yè)運(yùn)籌學(xué)課程考核單一的現(xiàn)象,可以建立多元化的課程考核體系,將傳統(tǒng)的閉卷考試改為問題分組討論、研究成果展示、課堂表現(xiàn)、作業(yè)、筆試相結(jié)合的形式。通過對(duì)具體問題進(jìn)行分析,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)的運(yùn)籌學(xué)知識(shí)求解現(xiàn)實(shí)問題,不僅要有定性描述,還要建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,這樣可以全面考察學(xué)生的知識(shí)掌握程度和應(yīng)用能力,提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)。
四、基于問題導(dǎo)向教學(xué)法的運(yùn)籌學(xué)教學(xué)模式
(一)確定教學(xué)內(nèi)容
結(jié)合培養(yǎng)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)及專業(yè)特點(diǎn),將運(yùn)籌學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容精簡(jiǎn)為四個(gè)部分:線性規(guī)劃模型,整數(shù)規(guī)劃模型,網(wǎng)絡(luò)與配送模型以及庫(kù)存模型,如圖1所示。調(diào)整后的運(yùn)籌學(xué)教學(xué)內(nèi)容更具專業(yè)性,有利于深入講解與專業(yè)相關(guān)的重點(diǎn)難點(diǎn),更有利于學(xué)生將所學(xué)用于解決專業(yè)問題。
(二)教學(xué)流程設(shè)計(jì)
基于對(duì)問題導(dǎo)向教學(xué)法的研究,并充分考慮我院運(yùn)籌學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀,對(duì)運(yùn)籌學(xué)教學(xué)過程及組織方式進(jìn)行設(shè)計(jì),將教學(xué)過程分為“問題設(shè)計(jì)與提出——組織分組討論——重點(diǎn)與難點(diǎn)講解——小組匯報(bào)點(diǎn)評(píng)——總結(jié)評(píng)分考核”五步,如圖2所示。
1.問題設(shè)計(jì)與提出
結(jié)合問題導(dǎo)向教學(xué)法的特點(diǎn)及教學(xué)內(nèi)容,從現(xiàn)實(shí)生活中選擇適當(dāng)開放性案例分析類題目,設(shè)計(jì)出分析問題的不同角度啟發(fā)學(xué)生,在理論講解前將問題發(fā)放給學(xué)生思考,讓學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí)。設(shè)計(jì)的具體問題如表2所示。
2.組織分組討論
將學(xué)生分成10人小組,并對(duì)小組進(jìn)行分工,在小組展示后在小組內(nèi)部進(jìn)行不記名投票,投出在小組中貢獻(xiàn)最多的三名成員。以小組表現(xiàn)和小組投票結(jié)果對(duì)小組內(nèi)每個(gè)成員打分。
3.重點(diǎn)難點(diǎn)講解
以開放性問題切入點(diǎn)為導(dǎo)引從建立模型,到求解模型的過程進(jìn)行深入講解。
4.小組匯報(bào)點(diǎn)評(píng)
各個(gè)小組匯報(bào)成果,從建模求解的完整性與創(chuàng)新性兩個(gè)方面對(duì)小組匯報(bào)結(jié)果進(jìn)行評(píng)定。對(duì)優(yōu)秀的研究報(bào)告進(jìn)行整理,嘗試申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目。
5.總結(jié)評(píng)分考核
適時(shí)進(jìn)行教學(xué)質(zhì)量監(jiān)督與評(píng)價(jià),具體方案如下:出勤情況占10%,小組展示40%,筆試占60%。其中,優(yōu)秀且具有創(chuàng)新性的小組展示將被推薦為大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目,并運(yùn)用與畢業(yè)論文撰寫中。
五、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,運(yùn)籌學(xué)是一門綜合性的應(yīng)用課程,目前在高校物流專業(yè)運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)中存在方法單一呆板、師生互動(dòng)式教學(xué)方法不足的問題。本文提出在運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)中運(yùn)用問題導(dǎo)向教學(xué)法貫穿整個(gè)運(yùn)籌學(xué)模塊的教學(xué)模式,讓學(xué)生能正確運(yùn)用各種模型來分析和解決物流領(lǐng)域中的實(shí)際問題,對(duì)于培養(yǎng)“應(yīng)用型、創(chuàng)新性、專業(yè)型”人才的目標(biāo)應(yīng)是一種探索。
關(guān)鍵詞:運(yùn)籌學(xué);實(shí)踐創(chuàng)新能力;實(shí)驗(yàn)教學(xué)
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)28-0105-02
運(yùn)籌學(xué)課程是教育部高等學(xué)校管理專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)指定的核心必修課程之一。不同于數(shù)學(xué)專業(yè)的運(yùn)籌學(xué)課程,在管理專業(yè)中,該課程的定位是以運(yùn)籌學(xué)理論為基礎(chǔ),以定量分析為支撐,以決策支持為目標(biāo)的應(yīng)用性課程。因此,我們對(duì)運(yùn)籌學(xué)課程的教學(xué)設(shè)計(jì)突出了“工具性和應(yīng)用性”的特點(diǎn),以培養(yǎng)學(xué)生熟練應(yīng)用決策理論和方法及計(jì)算機(jī)技術(shù)解決實(shí)際問題的實(shí)踐創(chuàng)新能力為目標(biāo),強(qiáng)化對(duì)學(xué)生科學(xué)管理思維能力的訓(xùn)練,實(shí)現(xiàn)知識(shí)、能力與素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。
一、運(yùn)籌學(xué)課程現(xiàn)有教學(xué)模式分析
通過對(duì)國(guó)內(nèi)外高校運(yùn)籌學(xué)課程的教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查,我們發(fā)現(xiàn):運(yùn)籌學(xué)課程在教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容和求解工具上正發(fā)生著巨大的變革,具體表現(xiàn)在以下三點(diǎn):一是由數(shù)學(xué)理論為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐怨芾頉Q策為主,二是由理論研究為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐詰?yīng)用方法為主,三是以手工或?qū)I(yè)化方法求解為主轉(zhuǎn)變?yōu)閷捚脚_(tái)、普及型的求解方法為主,由此形成了以下三種典型教學(xué)模式。
1.重視理論基礎(chǔ)的教學(xué)模式。這種類型的教學(xué)模式在內(nèi)容和方法上都非常注重?cái)?shù)學(xué)理論基礎(chǔ)的講授,基本概念都有嚴(yán)格的數(shù)學(xué)定義,定理都有推導(dǎo)證明過程。由于數(shù)學(xué)邏輯嚴(yán)密,因此對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)要求較高。運(yùn)籌學(xué)模型以手工求解為主,學(xué)生通過手工方式求解各分支模型,可以對(duì)運(yùn)籌學(xué)的理論得到深刻的體會(huì),這是進(jìn)行運(yùn)籌學(xué)理論學(xué)習(xí)和研究的好方法,但限制了運(yùn)籌學(xué)的普及運(yùn)用。
2.重視管理應(yīng)用的教學(xué)模式。這種類型的教學(xué)模式注重以管理應(yīng)用為主,數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)以應(yīng)用需求為導(dǎo)向。同時(shí)提供了計(jì)算機(jī)求解軟件,并將求解軟件制作成規(guī)范的光盤同教材一起提供給學(xué)生,便于安裝和操作。這從一定程度上改變了傳統(tǒng)運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)風(fēng)格,但這類教學(xué)中所采用的求解軟件不統(tǒng)一,求解模型的規(guī)模相對(duì)較小,有些軟件的操作還需要經(jīng)過專門的培訓(xùn),求解方法還有待于進(jìn)一步完善。
3.重視求解方法(技術(shù))的教學(xué)模式。這種類型的教學(xué)模式非常重視運(yùn)籌學(xué)模型的求解方法。主要特點(diǎn)就是將各分支模型的求解方法統(tǒng)一到Excel電子表格平臺(tái)之上,如美國(guó)各大學(xué)已經(jīng)普遍采用Excel電子表格作為運(yùn)籌學(xué)模型的求解工具。使用Excel電子表格不僅為推廣運(yùn)籌學(xué)的應(yīng)用提供了一個(gè)較好的平臺(tái),而且已經(jīng)成為管理運(yùn)籌學(xué)發(fā)展的潮流和趨勢(shì)。
二、管理專業(yè)運(yùn)籌學(xué)課程的定位與培養(yǎng)目標(biāo)
根據(jù)高等教育發(fā)展與改革的方向和社會(huì)發(fā)展對(duì)人才的需求,基于提升本科生實(shí)踐創(chuàng)新能力的基本認(rèn)知,我們將管理專業(yè)運(yùn)籌學(xué)課程定位于“以管理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、高等數(shù)學(xué)、概率統(tǒng)計(jì)等先導(dǎo)課程為基礎(chǔ),將運(yùn)籌學(xué)理論基礎(chǔ)、管理應(yīng)用與求解方法(技術(shù))高度融合,提高該課程對(duì)項(xiàng)目管理、物流和供應(yīng)鏈管理、服務(wù)管理、運(yùn)營(yíng)管理、營(yíng)銷管理、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)管理等各相關(guān)專業(yè)本科生實(shí)踐能力和科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)的支撐作用,最后達(dá)到學(xué)以致用,從而真正塑造學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新能力。”
為此,我們一改過去“以運(yùn)籌學(xué)模型的數(shù)學(xué)理論和數(shù)學(xué)推導(dǎo)及證明作為課堂教學(xué)的重點(diǎn),解決運(yùn)籌學(xué)模型的工具都是依賴于手工計(jì)算”的理念,樹立“夯實(shí)理論基礎(chǔ)、強(qiáng)化實(shí)踐應(yīng)用、突出能力、注重效果”的教學(xué)理念,將管理專業(yè)運(yùn)籌學(xué)課程的教學(xué)目標(biāo)不僅僅局限于使學(xué)生掌握現(xiàn)代科學(xué)決策的基本思想、理論和方法,更重要的是能夠熟練應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)決策理論和方法以及計(jì)算機(jī)技術(shù)去分析和解決管理當(dāng)中的實(shí)際問題,進(jìn)而提升學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。
三、管理專業(yè)運(yùn)籌學(xué)課程體系設(shè)計(jì)
在明確課程定位與培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)上,根據(jù)運(yùn)籌學(xué)學(xué)科理論發(fā)展與實(shí)踐創(chuàng)新,對(duì)管理專業(yè)運(yùn)籌學(xué)課程體系進(jìn)行了優(yōu)化,將整個(gè)課程的教學(xué)內(nèi)容按照運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)模型實(shí)現(xiàn)管理最優(yōu)化決策的基本特點(diǎn),科學(xué)安排理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和案例討論等教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配,在掌握運(yùn)籌學(xué)模型的基礎(chǔ)上,突出數(shù)學(xué)建模能力的訓(xùn)練和計(jì)算機(jī)工具的應(yīng)用,重視對(duì)實(shí)際管理問題的案例分析,從而形成如圖1所示的以提升本科生實(shí)踐創(chuàng)新能力為導(dǎo)向的管理專業(yè)運(yùn)籌學(xué)課程體系。從圖1可以看出,理論教學(xué)與課堂講授、實(shí)驗(yàn)教學(xué)與上機(jī)操作訓(xùn)練、案例討論與科研訓(xùn)練、實(shí)踐活動(dòng)的有機(jī)融合形成了科學(xué)的運(yùn)籌學(xué)教學(xué)體系,有利于充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。
該體系包括理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)踐活動(dòng)三部分。理論教學(xué)就是對(duì)圖1中所給出的七類25個(gè)運(yùn)籌學(xué)模型的基本理論和方法進(jìn)行系統(tǒng)的講解。在強(qiáng)化基礎(chǔ)理論的同時(shí),通過數(shù)學(xué)建模、案例討論和參加大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃、國(guó)際企業(yè)管理挑戰(zhàn)賽(GMC)、全國(guó)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)設(shè)計(jì)暨沙盤模擬經(jīng)營(yíng)大賽、全國(guó)大學(xué)生管理決策模擬大賽等各種比賽,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)的指導(dǎo),形成多元化的實(shí)踐教學(xué)體系。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展,使用Excel電子表格工具已經(jīng)成為管理運(yùn)籌學(xué)的一個(gè)明顯潮流,為此,我們開發(fā)并制作了基于Excel電子表格平臺(tái)的運(yùn)籌學(xué)求解模板和求解程序各一套。運(yùn)籌學(xué)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是圍繞基于Excel電子表格平臺(tái)的運(yùn)籌學(xué)求解模板和求解程序展開的。如圖2所示,運(yùn)籌學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容包括三部分。首先介紹Excel的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí),為不確定型決策模型和風(fēng)險(xiǎn)型決策模型的Excel求解奠定基礎(chǔ)。其次是Excel中的插件Solver的功能使用。該插件功能強(qiáng)大,可用于工程上、經(jīng)濟(jì)學(xué)及其他一些學(xué)科中各種問題的優(yōu)化求解,包括(但不局限于)線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、線性回歸、非線性回歸等問題,為線性規(guī)劃及其拓展模型的求解奠定基礎(chǔ)。最后一部分內(nèi)容是引導(dǎo)學(xué)生編制基于Excel電子表格平臺(tái)的運(yùn)籌學(xué)模型的求解模板。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,不僅要求學(xué)生掌握應(yīng)用Excel電子表格平臺(tái)求解運(yùn)籌學(xué)模型的基本技術(shù),更為重要的是培養(yǎng)學(xué)生如何把實(shí)際管理問題概括為計(jì)算機(jī)能識(shí)別的數(shù)學(xué)模型以及如何分析和理解計(jì)算機(jī)輸出的信息,并對(duì)這些信息進(jìn)行靈敏度分析和優(yōu)化調(diào)整,以解決實(shí)際管理問題。
四、結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞:運(yùn)籌學(xué)思想;建筑設(shè)計(jì);方法分析
運(yùn)籌學(xué)指的是用數(shù)學(xué)方法來研究最優(yōu)化問題。在研究過程中,它對(duì)實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行描述時(shí),所采用的方法是數(shù)學(xué)語(yǔ)言,并且需要建立起對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,在分析模型的基礎(chǔ)上,得出最佳的模型,并根據(jù)該模型來制定出人財(cái)物等各方面都最合理最經(jīng)濟(jì)的方案。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,建筑行業(yè)的發(fā)展速度越來越快,其有著很大的市場(chǎng)潛力。建筑行業(yè)很早就開始應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)思想來進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)了,運(yùn)籌學(xué)思想的運(yùn)用大大優(yōu)化了建筑的設(shè)計(jì)。它在建筑設(shè)計(jì)中通常應(yīng)用于一些金屬或者非金屬下料中,建筑工程的進(jìn)度控制、質(zhì)量控制、人力資源方面的配置和調(diào)度問題、建筑設(shè)備的更新問題、工程建設(shè)材料的供應(yīng)問題等。運(yùn)籌學(xué)同時(shí)也能應(yīng)用在工程招投標(biāo)、資金的運(yùn)作等活動(dòng)中。要想使建筑設(shè)計(jì)企業(yè)能夠從現(xiàn)代激烈設(shè)計(jì)市場(chǎng)中脫穎而出,建筑設(shè)計(jì)企業(yè)不僅要將關(guān)注的重點(diǎn)放在提高自己設(shè)計(jì)的質(zhì)量上,也要引進(jìn)運(yùn)籌學(xué)思想,充分對(duì)影響建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量的各個(gè)不同要素進(jìn)行詳細(xì)分析,實(shí)現(xiàn)提高整體設(shè)計(jì)質(zhì)量的目的?;诖?,本文對(duì)基于運(yùn)籌學(xué)思想的建設(shè)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了分析。
一、傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)方法存在的缺陷
隨著時(shí)代的發(fā)展以及城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn),建筑設(shè)計(jì)步伐也不斷加快,在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,其思想具有較大的限制。主要是按照簡(jiǎn)單的直線形思路來進(jìn)行考慮,最先是根據(jù)所要設(shè)計(jì)的建筑項(xiàng)目,來擬定設(shè)計(jì)任務(wù)書,然后確定設(shè)計(jì)的具體方法,在設(shè)計(jì)過程中,主要采用圖式以及模式這兩種設(shè)計(jì)語(yǔ)言,其設(shè)計(jì)工作主要是安排建筑的功能、合理配置其空間布局、選擇合適的建設(shè)外形、同時(shí)還要分析交通的便利性等。這些設(shè)計(jì)內(nèi)容是建筑師所熟練的,但是它存在著一定的缺陷,因?yàn)樗菀讓?dǎo)致設(shè)計(jì)者的定位發(fā)生改變,認(rèn)為這是一項(xiàng)設(shè)計(jì)師個(gè)人的創(chuàng)作,而沒有把設(shè)計(jì)工作和建筑物的實(shí)際使用性能聯(lián)系起來,使得建筑設(shè)計(jì)出現(xiàn)了很多不盡合理的地方。有時(shí)候也會(huì)直接將別人的設(shè)計(jì)方案據(jù)為己用,生搬硬套,沒有自己的思想在里面。這充分說明了傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)方法存在的缺陷。
二、建筑設(shè)計(jì)方法的運(yùn)籌學(xué)模型
運(yùn)籌思想被廣泛用于建筑設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)、設(shè)備等設(shè)計(jì)內(nèi)容中,在建筑設(shè)計(jì)方法中,有一個(gè)運(yùn)籌學(xué)數(shù)學(xué)模型,這個(gè)模型指的是計(jì)算機(jī)三維虛擬模型或者建筑實(shí)體的縮尺模型。如果從圖形形象等來看,這實(shí)際上就是一個(gè)數(shù)學(xué)模型,它顯示的是各種圖形和形象之間的關(guān)系。采用運(yùn)籌學(xué)數(shù)學(xué)建模這種思想,來把實(shí)際存在的現(xiàn)象,利用心理活動(dòng)等,來創(chuàng)造出能夠抓住其所具有的重要特征的數(shù)學(xué)模型。在建筑設(shè)計(jì)中,其設(shè)計(jì)本質(zhì)主要是空間上的設(shè)計(jì),因此,在應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)思想的時(shí)候,不能將建筑設(shè)計(jì)當(dāng)成復(fù)雜的數(shù)學(xué)來進(jìn)行計(jì)算,而需要充分發(fā)揮運(yùn)籌學(xué)思想中的分析和解決問題的思想,要重視運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)思想中一些定性和定量分析的方法。這也就是建筑設(shè)計(jì)方法的運(yùn)籌學(xué)模型,它是廣義上的運(yùn)籌學(xué)模型,只有明白這一點(diǎn),才能在建筑設(shè)計(jì)中更有效地利用其定量和定性分析方法,以不斷提高建筑設(shè)計(jì)各種方法的合理程度和科學(xué)程度。
三、基于運(yùn)籌學(xué)思想的建筑設(shè)計(jì)方法的特點(diǎn)
基于運(yùn)籌學(xué)的建筑設(shè)計(jì)方法,是在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法中增加了運(yùn)籌學(xué)的數(shù)學(xué)模型以及設(shè)計(jì)效果的評(píng)價(jià)這兩部分內(nèi)容。由于設(shè)計(jì)中加入了一個(gè)微循環(huán)反饋環(huán)節(jié),因此提高了現(xiàn)代建筑工程設(shè)計(jì)的分析能力。定性和定量分析結(jié)合,使得建筑設(shè)計(jì)更加合理和客觀,且具有較高的可行性。它具有以下特點(diǎn):
第一,雖然基于運(yùn)籌學(xué)思想的建筑設(shè)計(jì)方法需要依靠計(jì)算機(jī)來建立三維虛擬模型或者建立建筑實(shí)物的縮尺模型,但是實(shí)際上它耗費(fèi)的資金是在投資者可以接受的范圍內(nèi)的,因此,基于運(yùn)籌學(xué)思想的這種建筑設(shè)計(jì)方法具有較高的經(jīng)濟(jì)性,它是借助已有的條件,引入運(yùn)籌學(xué)理論和方法,來優(yōu)化建筑項(xiàng)目的設(shè)計(jì)。
第二,它能夠保留傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)中的優(yōu)點(diǎn)?;谶\(yùn)籌學(xué)思想的建筑設(shè)計(jì)方法保留了傳統(tǒng)方法中的規(guī)劃、評(píng)估等優(yōu)點(diǎn),也引入了微循環(huán)反饋,以加強(qiáng)建筑設(shè)計(jì)中的分析應(yīng)用,為定性定量分析提供了基礎(chǔ)。
第三,在制定建筑設(shè)計(jì)的計(jì)劃時(shí),它即采用建筑學(xué)理論,也結(jié)合運(yùn)籌學(xué)思想方法,來對(duì)建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行分析,對(duì)建筑空間的本質(zhì)因素加以探討,為建筑設(shè)計(jì)提供較為科學(xué)合理的方向。在設(shè)計(jì)的過程中,采用數(shù)學(xué)模型來對(duì)其合理性、經(jīng)濟(jì)性等各方面進(jìn)行分析,將可能出現(xiàn)的各種現(xiàn)象進(jìn)行概括,并對(duì)未來狀況加以預(yù)測(cè),將運(yùn)籌學(xué)中的數(shù)學(xué)方法發(fā)揮到極致,顯著提高設(shè)計(jì)計(jì)劃以及設(shè)計(jì)方法的科學(xué)化水平。在使用建筑之后應(yīng)該進(jìn)行評(píng)估,并評(píng)價(jià)其效果,在這些過程中采用層次分析法以及模糊評(píng)價(jià)法等運(yùn)籌學(xué)思想方法,在評(píng)價(jià)的時(shí)候充分利用了定性定量分析方法,使得決策的準(zhǔn)確性大大提高。
第四,建立了建筑模型之后,加強(qiáng)了建筑物形象的生動(dòng)性,它你能夠更真實(shí)更客觀展示在公眾面前,提高了人們對(duì)建筑形象的認(rèn)識(shí)。建筑模型的建立,不僅有利于在建筑設(shè)計(jì)過程中各種藝術(shù)形象的及時(shí)表達(dá),也有利于在設(shè)計(jì)時(shí)及時(shí)體驗(yàn)各種空間感受,這樣有利于提高設(shè)計(jì)師對(duì)于公眾以及社會(huì)需求的認(rèn)識(shí),并充分運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)方法來對(duì)建筑物進(jìn)行修飾,以不斷優(yōu)化其設(shè)計(jì)。
四、推進(jìn)運(yùn)籌學(xué)思想在建筑設(shè)計(jì)方法中的應(yīng)用
首先,應(yīng)該完善推進(jìn)的體制和機(jī)制建設(shè)。在建筑行業(yè)中,為了推廣運(yùn)籌學(xué)方法的應(yīng)用,應(yīng)首先認(rèn)識(shí)到其在建筑行業(yè)中的作用:它有利于提高建筑企業(yè)的管理能力和核心競(jìng)爭(zhēng)力,同時(shí),也推進(jìn)了科技的進(jìn)步,為建筑行業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。在推進(jìn)的時(shí)候應(yīng)該站在現(xiàn)代化高度上,制定詳細(xì)的推進(jìn)路程,分布高效實(shí)施和落實(shí)。
其次,還應(yīng)該不斷培養(yǎng)運(yùn)籌學(xué)應(yīng)用人才。抓緊建設(shè)一支專兼結(jié)合、優(yōu)化組合的推廣應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)的人才隊(duì)伍。運(yùn)籌學(xué)應(yīng)用人才要列人行業(yè)緊缺人才計(jì)劃加緊培養(yǎng)。在建筑行業(yè)中,為了推廣運(yùn)籌學(xué)思想的應(yīng)用,應(yīng)該在其科技管理部門中成立具有較高專業(yè)水平和素質(zhì)的運(yùn)籌學(xué)應(yīng)用小組,協(xié)助做好推進(jìn)工作,在建筑行業(yè)中對(duì)運(yùn)籌學(xué)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行規(guī)劃和指導(dǎo),并加強(qiáng)管理協(xié)調(diào)工作,從小范圍嘗試,逐漸擴(kuò)大。各個(gè)建筑企業(yè)應(yīng)該根據(jù)施工以及管理的實(shí)際需求,逐步建立起運(yùn)籌學(xué)的應(yīng)用小組,并利用運(yùn)籌學(xué)來度各項(xiàng)設(shè)計(jì)工作進(jìn)行優(yōu)化。為了確保留住人才,應(yīng)該建立起一定的激勵(lì)機(jī)制,以吸引更多運(yùn)籌學(xué)人才。
其次,為了推進(jìn)運(yùn)籌學(xué)的應(yīng)用,還應(yīng)該不斷強(qiáng)化建筑行業(yè)的信息網(wǎng)絡(luò)管理,不斷開發(fā)新的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件。在建筑設(shè)計(jì)方法中,運(yùn)籌學(xué)思想的應(yīng)用具有重要意義,因此在執(zhí)行的過程中應(yīng)該采用系統(tǒng)工程的觀點(diǎn), 首先著力抓好建筑工程計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件的升級(jí)換代。設(shè)計(jì)軟件不僅要滿足土木工程設(shè)計(jì)需要, 而且能同時(shí)生成各種實(shí)物量數(shù)據(jù)庫(kù), 為爾后該項(xiàng)工程招投標(biāo)、施工、決算等各項(xiàng)工作的科學(xué)管理打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ), 滿足運(yùn)籌學(xué)應(yīng)用和信息化管理的各種需要。
結(jié)束語(yǔ):
基于運(yùn)籌學(xué)思想的建筑設(shè)計(jì)方法在建筑行業(yè)中具有光明的應(yīng)用前景,它跟傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法相比具有更多的優(yōu)勢(shì),因此,應(yīng)該不斷加強(qiáng)其在建筑行業(yè)中的推廣,以不斷優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)。
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本文對(duì)運(yùn)籌學(xué)在物流管理中的基本應(yīng)用與發(fā)展進(jìn)行了總結(jié),分析了一些物流管理中常用的運(yùn)籌學(xué)方法。目前物流產(chǎn)業(yè)作為社會(huì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),已成為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的重要力量。在物流系統(tǒng)中應(yīng)用優(yōu)化技術(shù),合理配置物流資源、有效控制物流活動(dòng),以降低物流系統(tǒng)成本,顯得尤為重要。
【關(guān)鍵詞】
運(yùn)籌學(xué) 物流管理 線性規(guī)劃 動(dòng)態(tài)規(guī)劃
1 引言
近年來,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的提高,連鎖企業(yè)的迅速發(fā)展,連鎖經(jīng)營(yíng)已成為我國(guó)商業(yè)企業(yè)發(fā)展的主要模式,伴隨而來的物流管理方面的問題如采購(gòu)量不當(dāng)、庫(kù)存過多、運(yùn)輸安排不合理等已成為制約企業(yè)發(fā)展壯大的瓶頸。運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)的理論,可以為解決這些問題提供科學(xué)的方法。運(yùn)籌學(xué)是采用系統(tǒng)化的方法,通過建立數(shù)學(xué)模型及其測(cè)試,協(xié)助達(dá)成最佳決策的一門科學(xué)。它在經(jīng)濟(jì)管理系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛,能對(duì)企業(yè)的人、財(cái)、物等資源進(jìn)行統(tǒng)籌安排,為決策提供科學(xué)的依據(jù)。本文探索運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)的方法,解決企業(yè)物流管理中的采購(gòu)、倉(cāng)儲(chǔ)和運(yùn)輸?shù)确矫娴膯栴}。
2 運(yùn)籌學(xué)在物流管理中的應(yīng)用價(jià)值及主要應(yīng)用
運(yùn)籌學(xué)是一門新興的、發(fā)展極其迅速的應(yīng)用學(xué)科,它的一個(gè)根本特點(diǎn)是: 以系統(tǒng)化、數(shù)量化以及最優(yōu)化為核心,用數(shù)學(xué)方法、數(shù)學(xué)的思考模式去解決實(shí)際應(yīng)用中的問題。它的產(chǎn)生是由于實(shí)際應(yīng)用的迫切需要,它的進(jìn)一步發(fā)展仍然是由于實(shí)際應(yīng)用上的需要來推動(dòng)的。而物流屬多學(xué)科的交叉與綜合分析,也具有強(qiáng)烈的系統(tǒng)性特征、數(shù)量化特征及最優(yōu)性特征。在現(xiàn)代物流管理的過程中,運(yùn)籌學(xué)占有重要的位置。從物流系統(tǒng)角度出發(fā),應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)各分支理論和方法去思考和解決實(shí)際物流管理中的問題,可以達(dá)到系統(tǒng)最優(yōu)化的目的,為決策者提供最優(yōu)或滿意方案,以實(shí)現(xiàn)最有效的管理。因此,運(yùn)籌學(xué)的各個(gè)分支在現(xiàn)代物流管理中起著日益重要的作用。以下總結(jié)一些當(dāng)前運(yùn)籌學(xué)中的數(shù)學(xué)規(guī)劃論在物流領(lǐng)域中的運(yùn)用。
數(shù)學(xué)規(guī)劃論主要研究計(jì)劃管理工作中有關(guān)安排和估計(jì)的問題。這類問題一般可以歸納為在滿足既定的要求下, 按某一衡量指標(biāo)來尋求最優(yōu)方案的問題。如果目標(biāo)函數(shù)和約束條件的數(shù)學(xué)表達(dá)式都是線性的,則稱為線性規(guī)劃;否則稱為非線性規(guī)劃。如果所考慮的規(guī)劃問題可按時(shí)間劃為幾個(gè)階段求解,則稱為動(dòng)態(tài)規(guī)劃。在物流管理中,常用規(guī)劃論來解決資源利用問題、運(yùn)輸問題、人員指派問題、配載問題等。
2.1線性規(guī)劃
線性規(guī)劃是目前應(yīng)用最廣泛的一種優(yōu)化方法,它的理論已經(jīng)十分成熟,可以應(yīng)用與生產(chǎn)計(jì)劃、物資調(diào)用、資源優(yōu)化配置等問題。它研究的目的是以數(shù)學(xué)為工具,在一定人、財(cái)、物 、時(shí)空、信息等資源條件下,研究如何合理安排,用最少的資料消耗,取得最大的經(jīng)濟(jì)效果。主要解決生產(chǎn)組織與計(jì)劃問題,下料問題,運(yùn)輸問題,人員分配問題和投資方案問題,現(xiàn)以案例為例說明。
案例1:一個(gè)制造廠要把若干單位的產(chǎn)品從A1,A2兩個(gè)倉(cāng)庫(kù)發(fā)送到零售點(diǎn)B1,B2,B3,B4。Ai倉(cāng)庫(kù)能供應(yīng)產(chǎn)品的數(shù)量為,ai,i=1,2;零售點(diǎn)Bj所需產(chǎn)品的數(shù)量為Bj,j=1,2,3,4。假設(shè)能供應(yīng)的數(shù)量等于需要的總量,即■ai=■bj,且已知從從庫(kù)ai運(yùn)一個(gè)單位的產(chǎn)品到Bj的價(jià)格為Cij。問應(yīng)如何組織運(yùn)輸才能使總的運(yùn)輸費(fèi)用最???
解:假定運(yùn)費(fèi)與運(yùn)量成正比,一般的,采用不同的調(diào)動(dòng)方案,總運(yùn)費(fèi)很有可能不一樣。設(shè)Xij,i=1,2;j=1,2,3,4,表示從倉(cāng)庫(kù)Ai運(yùn)往零售點(diǎn)Bj的產(chǎn)品數(shù)量,從A1,A2兩倉(cāng)庫(kù)運(yùn)往四地的產(chǎn)品數(shù)量總和應(yīng)該分別是a1單位和a2單位,所以Xij應(yīng)滿足
X11+X12+X13+X14=a1 X21+X22+X23+X24=a2
又運(yùn)輸?shù)紹1,B2,B3,B4四地的產(chǎn)品數(shù)量應(yīng)該分別滿足他們的需求量,即Xij還應(yīng)滿足以下條件:
X11+X21=b1 X12+X22=b2
X13+X23=b3 X14+X24=b4
最后Xij表示運(yùn)量,不能取負(fù)值,即Xij≥0(i=1,2;j=1,2,3,4),我們希望在滿足供需要求的條件下,求Xij,i=1,2;j=1,2,3,4,使總運(yùn)量最省??偟倪\(yùn)輸費(fèi)用為
mijz=C11X11+C12X12+C13X13+C14X14+C21X21+ C22X22+C23X23+C24X24
X11+X12+X13+X14=a1 X21+X22+X23+X24=a2 X11+X21=b1 X12+X22=b2 X13+X23=b3 X14+X24=b4 s.t. Xij≥0 i=1,2;j=1,2,3,4
2.2 動(dòng)態(tài)規(guī)劃
動(dòng)態(tài)規(guī)劃是運(yùn)籌學(xué)的一個(gè)分支,它是解決多階段決斷過程最優(yōu)化的一種數(shù)學(xué)方法。動(dòng)態(tài)規(guī)劃的方法,在物流運(yùn)輸、工程技術(shù)、企業(yè)管理、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及軍事等部門中都有廣泛的應(yīng)用,并且獲得了顯著的效果。
在物流運(yùn)輸方面,動(dòng)態(tài)規(guī)劃可用來解決最優(yōu)路徑問題、有限資源分配問題、生產(chǎn)調(diào)度問題、庫(kù)存問題、裝載問題、排序問題、設(shè)備更新問題等等,所以它是現(xiàn)代物流運(yùn)輸中的一種重要的決策方法。動(dòng)態(tài)規(guī)劃是求解這類了問題的一種方法,是考察問題的一種途徑,而不是一種特殊算法如線性規(guī)劃化是一種算法。因而,它不像線性規(guī)劃那樣有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)學(xué)表達(dá)式和明確定義的一組規(guī)劃,而必須對(duì)具體問題進(jìn)行具體分析處理。因此,讀者在學(xué)習(xí)時(shí),除了要對(duì)基本概念和方法正確理解外,應(yīng)以豐富的想象力去建立模型,用創(chuàng)造性地技巧去求解。
3 結(jié)束語(yǔ)
物流學(xué)主要研究物流過程中各種技術(shù)和經(jīng)濟(jì)管理的理論和方法,研究物流過程中有限資源,如物資、人力、時(shí)間、信息等的計(jì)劃、組織、分配、協(xié)調(diào)和控制,以期達(dá)到最佳效率和效益。而現(xiàn)代物流管理所呈現(xiàn)的復(fù)雜性也不是簡(jiǎn)單算術(shù)能解決的,以計(jì)算機(jī)為手段的運(yùn)籌學(xué)理論是支撐現(xiàn)代物流管理的有效工具,物流業(yè)的發(fā)展離不開運(yùn)籌學(xué)的技術(shù)支持,運(yùn)籌學(xué)的應(yīng)用將會(huì)使物流管理更加高效。
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運(yùn)籌學(xué)是一種研究在給定的物質(zhì)條件(人力、物力、財(cái)力)下,運(yùn)用科學(xué)的方法主要是數(shù)學(xué)方法,進(jìn)行數(shù)量分析、統(tǒng)籌兼顧,最經(jīng)濟(jì)、最有效地使用人力、物力、財(cái)力,以期達(dá)到最佳效果的科學(xué)方法。
運(yùn)籌學(xué)課程具有如下特點(diǎn):
1.1 應(yīng)用性
運(yùn)籌學(xué)就是從實(shí)踐和應(yīng)用中發(fā)展而來的,因此它從一開始就有著強(qiáng)烈的應(yīng)用性。目前,除了傳統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域外,運(yùn)籌學(xué)已廣泛應(yīng)用于航天、通信、自動(dòng)化等高新技術(shù)領(lǐng)域。
1.2 綜合性
運(yùn)籌學(xué)是一種綜合應(yīng)用數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、管理學(xué)、社會(huì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科的科學(xué)方法,這些學(xué)科相互滲透、交叉,綜合運(yùn)用。
1.3 最優(yōu)性
運(yùn)籌學(xué)強(qiáng)調(diào)最優(yōu)性,既在空間上尋求整體最優(yōu),又在時(shí)間上尋求全過程最優(yōu)。
2 數(shù)學(xué)建模意義
2.1 數(shù)學(xué)建模能夠大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣
我們知道,大學(xué)數(shù)學(xué)課程讓不少大學(xué)生感到比較難學(xué),甚至害怕。而在傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)中往往重理論、輕實(shí)踐,使學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的應(yīng)用性認(rèn)識(shí)不足,從而使學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒,大大降低了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。而數(shù)學(xué)建模的題目多數(shù)來源于生活中的一些熱門實(shí)際問題,充分體現(xiàn)出數(shù)學(xué)的應(yīng)用性,學(xué)生通過參與數(shù)學(xué)建?;顒?dòng),能夠充分體會(huì)到利用數(shù)學(xué)工具解決實(shí)際問題的快樂,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。
2.2 數(shù)學(xué)建模能夠提升學(xué)生的思維能力、創(chuàng)新能力以及表達(dá)能力
由于實(shí)際問題各種各樣、千變?nèi)f化,故數(shù)學(xué)建模題目大都靈活性很強(qiáng),事先并沒有標(biāo)準(zhǔn)的答案。學(xué)生針對(duì)同一問題可以從不同的角度、運(yùn)用不同的方法去解決,但只要所建立的數(shù)學(xué)模型合理可行、具有創(chuàng)新性,并能用文字清晰地表達(dá)出來即可。因此,數(shù)學(xué)建模加強(qiáng)了學(xué)生的思維能力、創(chuàng)新能力和表達(dá)能力。
2.3 數(shù)學(xué)建模能夠加強(qiáng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力
由于建模問題主要來源于各個(gè)領(lǐng)域的實(shí)際問題,故解決它需綜合運(yùn)用相關(guān)各個(gè)領(lǐng)域的知識(shí),但任何學(xué)生又不可能全面掌握各個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí),因而學(xué)生在建模過程中就需要查閱大量的文獻(xiàn)資料,并有針對(duì)性地汲取和利用,因此,學(xué)生通過數(shù)學(xué)建模,可以加強(qiáng)綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。
3 數(shù)學(xué)建模在運(yùn)籌學(xué)中的教學(xué)案例
綜合上述運(yùn)籌學(xué)的特點(diǎn)和數(shù)學(xué)建模的意義來看,運(yùn)籌學(xué)應(yīng)該是與數(shù)學(xué)建模結(jié)合的最為密切的課程之一,因此,在運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)上,一定要體現(xiàn)數(shù)學(xué)建模的思想,并密切結(jié)合數(shù)學(xué)建模的案例。
例1 “田忌賽馬”問題
在上運(yùn)籌學(xué)的第一次課時(shí),我就引入“田忌賽馬”的故事:田忌與齊王賽馬,兩人各有上、中、下3個(gè)等次的馬,兩人規(guī)定三局兩勝。若按同等次比,齊王的馬均比田忌的馬略勝一籌,田忌肯定會(huì)輸;于是田忌想出一個(gè)策略:用他的一等馬對(duì)齊王的中等馬,中等馬對(duì)齊王的下等馬,下等馬對(duì)齊王的上等馬,結(jié)果田忌兩勝一負(fù),終獲勝利。
分析:這是我國(guó)著名的一個(gè)歷史故事,田忌充分利用現(xiàn)有的條件,統(tǒng)籌考慮,取得了最佳比賽成績(jī)。這個(gè)故事的引入,不僅充分體現(xiàn)出了運(yùn)籌學(xué)的優(yōu)化思想,而且避免了直接給出運(yùn)籌學(xué)的定義和研究對(duì)象的枯燥乏味,同時(shí)大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
例2 “學(xué)生選課問題”
某高校規(guī)定,應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生必須至少學(xué)習(xí)過3門數(shù)學(xué)課程、2門運(yùn)籌學(xué)課程和2門計(jì)算機(jī)課程且考試或考查合格才能畢業(yè).這些課程的編號(hào)、學(xué)分、所屬類別和選課要求見表1.如果某生既希望所學(xué)課程的數(shù)量少,又希望所獲學(xué)分高,那么他該如何選課呢?
表1
分析:這是一個(gè)學(xué)生非常關(guān)心的學(xué)習(xí)上的實(shí)際問題,屬分配優(yōu)化問題,可建立一個(gè)0―1規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型,由此可引出整數(shù)規(guī)劃及0一l規(guī)劃問題的求解方法.又可引出多目標(biāo)規(guī)劃問題。
例3 “服裝評(píng)判”問題
設(shè)U ={款式花色,耐穿程度,價(jià)格費(fèi)用},V ={很歡迎,比較歡迎,不太歡迎,不歡迎},現(xiàn)有一服裝,其相關(guān)信息見下表2,請(qǐng)對(duì)其中單個(gè)元素進(jìn)行評(píng)價(jià)。
分析:這是一個(gè)非常貼近學(xué)生日常生活的實(shí)際問題。我們可以利用模糊綜合評(píng)判法,將上述所有單因素組成一評(píng)判矩陣:
A=0.7 0.2 0.1 00.2 0.3 0.4 0.10.3 0.4 0.2 0.1
由于每個(gè)人的性別、愛好、經(jīng)濟(jì)狀況等的不同,對(duì)服裝的三要素U所給予的權(quán)數(shù)也不同。若某班學(xué)生給出的權(quán)數(shù)為B=(0.5,0.3,0.2),采用模糊綜合評(píng)判模型,可得該班學(xué)生對(duì)這種服裝的綜合評(píng)判為:
R=BA=(0.47,0.27,0.21,0.05)
它表示的意思是“很歡迎”的程度為0.47,“比較歡迎”的程度為0.27,“不太歡迎”的程度為0.21,“不歡迎”的程度為(下轉(zhuǎn)第249頁(yè))(上接第27頁(yè))0.05. 按最大隸屬原則,結(jié)論是該服裝很受歡迎。
關(guān)鍵字:運(yùn)籌學(xué);企業(yè)管理
運(yùn)籌學(xué)問題和運(yùn)籌思想可以追溯到古代,它和人類實(shí)踐活動(dòng)的各種決策并存?,F(xiàn)在普遍認(rèn)為,運(yùn)籌學(xué)是近代應(yīng)用數(shù)學(xué)的一個(gè)分支,主要是將生產(chǎn)、管理等事件中出現(xiàn)的一些帶有普遍性的運(yùn)籌問題加以提煉,然后利用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行解決。界定運(yùn)籌學(xué)作為在科學(xué)界的一門獨(dú)立學(xué)科的出現(xiàn),應(yīng)當(dāng)說是在1951年,即P.M.Morse和G.E.Kimball的專著“運(yùn)籌學(xué)方法”出版的那一年。運(yùn)籌學(xué)的思想貫穿了企業(yè)管理的始終,運(yùn)籌學(xué)對(duì)各種決策方案進(jìn)行科學(xué)評(píng)估,為管理決策服務(wù),使得企業(yè)管理者更有效合理地利用有限資源。優(yōu)勝劣汰,適者生存,這是自然界的生存法則,也是企業(yè)的生存法則。只有那些能夠成功地應(yīng)付環(huán)境挑戰(zhàn)的企業(yè),才是得以繼續(xù)生存和發(fā)展的企業(yè)。作為企業(yè)的管理者,把握并運(yùn)用好運(yùn)籌學(xué)的理念定會(huì)取得“運(yùn)籌帷幄之中,決勝千里之外”之功效。
一、企業(yè)發(fā)展原則與戰(zhàn)略管理
企業(yè)戰(zhàn)略管理是企業(yè)在宏觀層次通過分析、預(yù)測(cè)、規(guī)劃、控制等手段,充分利用本企業(yè)的人、財(cái)、物等資源,以達(dá)到優(yōu)化管理,提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)化的日益加深,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,我國(guó)企業(yè)面臨著更多的環(huán)境因素的影響與沖擊。企業(yè)要求得生存與發(fā)展,必須運(yùn)籌帷幄,長(zhǎng)遠(yuǎn)謀劃,根據(jù)自身的資源來制定最優(yōu)的經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略,以戰(zhàn)略統(tǒng)攬全局。企業(yè)戰(zhàn)略過程包括,明確企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo),制定戰(zhàn)略規(guī)劃,作出和執(zhí)行戰(zhàn)略決策,并最后對(duì)戰(zhàn)略作出評(píng)價(jià)。企業(yè)戰(zhàn)略管理作為企業(yè)管理形態(tài)的一種創(chuàng)新,應(yīng)是以市場(chǎng)為導(dǎo)向的管理、是有關(guān)企業(yè)發(fā)展方向的管理、是面向未來的管理、是尋求內(nèi)資源與外資源相協(xié)調(diào)的管理、是尋找企業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展為目的。也就是將企業(yè)看作一個(gè)系統(tǒng),來尋求系統(tǒng)內(nèi)外的資源合理分配與優(yōu)化,這正體現(xiàn)了運(yùn)籌學(xué)的思想。我國(guó)企業(yè)戰(zhàn)略管理的內(nèi)容應(yīng)根據(jù)自己的國(guó)情,制定對(duì)應(yīng)的戰(zhàn)略。主要側(cè)重規(guī)定企業(yè)使命、分析戰(zhàn)略環(huán)境、制定戰(zhàn)略目標(biāo)。中國(guó)現(xiàn)在絕大部分商品已由賣方市場(chǎng)轉(zhuǎn)為買方市場(chǎng),知識(shí)經(jīng)濟(jì)正向我們走來,全球經(jīng)濟(jì)一體化的程度在加深,我國(guó)企業(yè)不僅直接參與國(guó)內(nèi)市場(chǎng),還將更直接面臨與世界跨國(guó)公司之間的角逐,企業(yè)間競(jìng)爭(zhēng)的檔次和水平日益提高,因而企業(yè)將面臨更加復(fù)雜的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。只有確定了宏偉的奮斗目標(biāo),才能使企業(yè)凝集全部的力量,眾志成城,向一個(gè)共同方向努力,爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)有限資源的最有效的利用。顯然,運(yùn)籌學(xué)理念的作用舉足輕重。
二、企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃與市場(chǎng)營(yíng)銷
1、生產(chǎn)計(jì)劃。使用運(yùn)籌學(xué)方法從總體上確定適應(yīng)需求的生產(chǎn)、貯存和勞動(dòng)力安排等計(jì)劃,以謀求最大的利潤(rùn)或最小的成本,運(yùn)籌學(xué)主要用線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃以及模擬方法來解決此類問題。線性規(guī)劃問題的數(shù)學(xué)模型是指求一組滿足一個(gè)線性方程組(或線性不等式組,或線性方程與線性不等式混合組)的非負(fù)變量,使這組變量的一個(gè)線性函數(shù)達(dá)到最大值或最小值的數(shù)學(xué)表達(dá)式.
建立數(shù)學(xué)模型的一般步驟:
(1)確定決策變量(有非負(fù)約束);對(duì)于一個(gè)企業(yè)來說,一般是直生產(chǎn)某產(chǎn)品的計(jì)劃數(shù)量。
(2)寫出目標(biāo)函數(shù)(求最大值或最小值)確定一個(gè)目標(biāo)函數(shù);
(3)寫出約束條件(由等式或不等式組成).約束條件包括指標(biāo)約束需求約束、資源約束等;
(4)最后根據(jù)目標(biāo)函數(shù)為作出最合適的企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃決策。
2、市場(chǎng)營(yíng)銷。一個(gè)市場(chǎng)研究專家試圖用數(shù)據(jù)證明消費(fèi)者的洞察多么有意義,而一個(gè)戰(zhàn)略管理咨詢專家則強(qiáng)調(diào)成功營(yíng)銷案例中隱藏的思路更有價(jià)值。我認(rèn)為市場(chǎng)營(yíng)銷管理的任務(wù)主要是探查決策環(huán)境,進(jìn)行數(shù)據(jù)和信息的搜集、加工、分析,確定影響決策的因素或條件。因此,在確定目標(biāo)階段實(shí)際上包含了問題識(shí)別和問題診斷兩個(gè)內(nèi)容。在設(shè)計(jì)方案階段要理解問題,建立模型,進(jìn)行模擬,并獲得結(jié)論,提供各種可供選擇的方案(方案主要通過對(duì)產(chǎn)品、價(jià)格、銷售渠道、促銷等基本環(huán)境的控制來影響消費(fèi)需求的水平、時(shí)機(jī)和構(gòu)成)。評(píng)價(jià)方案階段要根據(jù)確定的決策準(zhǔn)則,從可行方案中選擇出最優(yōu)或滿意的方案。這些都都可以使用運(yùn)籌學(xué)的理念來為管理者提供輔助決策。三、企業(yè)庫(kù)存管理與運(yùn)輸問題
1、庫(kù)存管理。如果說生產(chǎn)計(jì)劃是從信息流的角度指揮、控制生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行,那么庫(kù)存的管理則是從物質(zhì)流的角度來指揮和控制。庫(kù)存管理的目標(biāo)是如何最有效的利用企業(yè)的物質(zhì)資源的問題。
由于庫(kù)存的物質(zhì)屬性,因此對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的日常運(yùn)行具有更直接的作用,庫(kù)存是指處于存儲(chǔ)狀態(tài)的物品或商品。庫(kù)存具有整合需求和供給,維持各項(xiàng)活動(dòng)順暢進(jìn)行的功能。而庫(kù)存的存在又意味著占用資金、面積、資源,這種矛盾的處境導(dǎo)致了庫(kù)存管理的必要性與難度。現(xiàn)在流行的庫(kù)存管理系統(tǒng)的庫(kù)存管理軟件,一般含貨品進(jìn)貨、出貨管理系統(tǒng),倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng),報(bào)表系統(tǒng)等子模塊等,運(yùn)用的原理還是運(yùn)籌學(xué)模型。
2、運(yùn)輸問題。在企業(yè)管理中經(jīng)常出現(xiàn)運(yùn)輸范疇內(nèi)的問題,例如,工廠的原材料從倉(cāng)庫(kù)運(yùn)往各個(gè)生產(chǎn)車間,各個(gè)生產(chǎn)車間的產(chǎn)成品又分別運(yùn)到成品倉(cāng)庫(kù)。這種運(yùn)輸活動(dòng)一般都有若干個(gè)發(fā)貨地點(diǎn)(產(chǎn)地)、又有若干個(gè)收貨地點(diǎn)(銷地);各產(chǎn)地有一定的可供貨量(產(chǎn)量);各銷地各有一定的需求量(銷量);運(yùn)輸問題的實(shí)質(zhì)就是如何組織調(diào)運(yùn),才能滿足各地地需求,又使總的運(yùn)輸費(fèi)用(公里數(shù)、時(shí)間等)達(dá)到最小。運(yùn)輸模型是線性規(guī)劃的一種特殊模型。這模型不僅實(shí)用于實(shí)際物料的運(yùn)輸問題,還實(shí)用于其它方面:新建廠址的選擇、短缺資源的分配問題、生產(chǎn)調(diào)度問題等。
四、企業(yè)人事管理與財(cái)務(wù)管理
1、人事管理。隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)的到來,現(xiàn)代企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)變成人才的競(jìng)爭(zhēng)。知識(shí)經(jīng)濟(jì)條件下,經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的知識(shí)含量高,對(duì)過去一直貫穿和滲透于農(nóng)業(yè)和工業(yè)經(jīng)濟(jì)中的知識(shí)的作用就凸顯得日益突出,知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來,是知識(shí)成為社會(huì)的主要財(cái)富,知識(shí)和信息逐步成為與人力、資金并列的企業(yè)第三大“戰(zhàn)略資源”。因此,人力資源的競(jìng)爭(zhēng)已成為企業(yè)間競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。所以企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身的特點(diǎn)和發(fā)展?fàn)顩r,應(yīng)該建立戰(zhàn)略導(dǎo)向型的人力資源管理,根據(jù)客戶總部與下屬公司不同的架構(gòu),建立對(duì)應(yīng)的人力資源管理模式,最大程度地通過戰(zhàn)略紐帶將“分割”的人力資源管理職能整合起來,帶動(dòng)企業(yè)文化、企業(yè)管理等的全面提升,以內(nèi)部管理的完善獲取市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的優(yōu)勢(shì)。這顯然蘊(yùn)涵的是運(yùn)籌學(xué)的理念。還可以用指派問題對(duì)人員合理分配;用層次分析方法可以確定一個(gè)人才評(píng)價(jià)體系等。
2、財(cái)務(wù)管理。運(yùn)籌學(xué)的理念在財(cái)務(wù)與會(huì)計(jì)中顯得更為突出也就是說它解決企業(yè)如何最有效的利用資金資源的問題。其涉及到投資決策分析、成本核算分析、證券管理等。在投資決策分析中,企業(yè)如何利用剩余資金,如何投資往往有多種方案。而運(yùn)籌學(xué)的作用就是要要對(duì)這些不同的投資方案進(jìn)行決策,以確定最優(yōu)的方案,使得企業(yè)的收益最大。通常是利用線性規(guī)劃模型、決策論來進(jìn)行判斷。
參考文獻(xiàn):
[1]曹敬東,“管理科學(xué)之運(yùn)籌學(xué)在企業(yè)中的應(yīng)用初探”,科技資訊,2007(2).
關(guān)鍵詞:優(yōu)化;運(yùn)籌學(xué);建模
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
Abstract: This paper optimizes the content of production and logistics course group and strengthens the integration among courses in the group. To reform traditional methods such as heuristic methods and trial methods to solve typical problems in all aspects of production and logistics management, we establish detailed optimization model and explore model optimization techniques. From the perspective of global optimization for every area of production and logistics management, we explore teaching skills for the precise and quantitative optimization method. We also conduct research on teaching methods to enhance students' ability to use optimization techniques to solve production and logistics management problems more effectively.
Key words: optimization; operations research; modeling
0 引 言
生產(chǎn)與物流管理是工業(yè)工程專業(yè)的重要研究對(duì)象,是工業(yè)工程專業(yè)知識(shí)與技能的主要內(nèi)容。生產(chǎn)與物流類課程群包括運(yùn)籌學(xué)、工業(yè)工程基礎(chǔ)、生產(chǎn)計(jì)劃與控制、生產(chǎn)運(yùn)作管理、物流與設(shè)施規(guī)劃、供應(yīng)鏈管理、ERP原理與應(yīng)用等多門課程。如圖1所示,運(yùn)籌學(xué)和工業(yè)工程基礎(chǔ)是重要的學(xué)科基礎(chǔ)課程,工業(yè)工程基礎(chǔ)介紹工業(yè)工程的基本原理,運(yùn)籌學(xué)介紹優(yōu)化與決策的知識(shí),它們是生產(chǎn)與物流類專業(yè)課程重要的先修基礎(chǔ)課程。由于運(yùn)籌學(xué)研究的數(shù)學(xué)工具囊括了工業(yè)工程專業(yè)的常用數(shù)學(xué)模型及其求解方法,因此該課程在工業(yè)工程的課程體系里占據(jù)舉足輕重的地位。生產(chǎn)與物流類課程群全面介紹了生產(chǎn)過程、物流活動(dòng)各個(gè)領(lǐng)域的管理問題,該課程群所包含課程的數(shù)量占了工業(yè)工程專業(yè)課程相當(dāng)大的比例,是工業(yè)工程最重要的專業(yè)核心課程群。由于工業(yè)工程學(xué)科在國(guó)內(nèi)的發(fā)展歷史較短,因此目前工業(yè)工程專業(yè)課程的教材尚不是很完善,專業(yè)核心課程內(nèi)容與教學(xué)方式的規(guī)劃建設(shè)與改革是工業(yè)工程專業(yè)在未來較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)需要面臨的艱巨任務(wù)。目前工業(yè)工程專業(yè)的教學(xué)研究主要針對(duì)某一門課程的具體教學(xué)內(nèi)容或教學(xué)方法展開研究,如關(guān)于生產(chǎn)計(jì)劃與控制課程的研究[1]、關(guān)于生產(chǎn)運(yùn)作管理課程的研究[2-3]、關(guān)于物流與設(shè)施規(guī)劃課程的研究[4-6]、關(guān)于供應(yīng)鏈管理課程的研究[7-8]等等。本文從生產(chǎn)與物流類課程群整體改革的角度出發(fā)展開研究。
生產(chǎn)與物流類課程部分問題的傳統(tǒng)教學(xué)方法存在可執(zhí)行性差、過程繁瑣、效率低、求解效果差等缺點(diǎn),而這些問題有一部分在本質(zhì)上是運(yùn)籌優(yōu)化問題,采用運(yùn)籌優(yōu)化技能可以有效解決。近年的主流商用運(yùn)籌優(yōu)化軟件功能齊全,性能強(qiáng)大,而且界面友好,具備很強(qiáng)的可用性,這為將運(yùn)籌優(yōu)化技能引入生產(chǎn)與物流管理的教學(xué)提供了基礎(chǔ)條件。在實(shí)際產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中,對(duì)生產(chǎn)與物流管理問題的求解精度和求解效率的要求越來越高。因此,借助計(jì)算機(jī)工具,把生產(chǎn)與物流管理教學(xué)與運(yùn)籌優(yōu)化技能相融合,以運(yùn)籌優(yōu)化工具促進(jìn)生產(chǎn)與物流管理教學(xué)內(nèi)涵的提升是未來的發(fā)展趨勢(shì)。此外,能適應(yīng)實(shí)際產(chǎn)業(yè)環(huán)境的運(yùn)籌優(yōu)化技能是目前社會(huì)所迫需的專業(yè)技能,強(qiáng)調(diào)運(yùn)籌優(yōu)化在生產(chǎn)與物流管理教學(xué)中的應(yīng)用能使運(yùn)籌優(yōu)化技能的教學(xué)更符合實(shí)際需要。
1 生產(chǎn)與物流類課程群教學(xué)中存在的主要問題
目前本專業(yè)生產(chǎn)與物流類課程群的教學(xué)內(nèi)容存在如下主要問題:
(1)課程群包含的各門課程的主流教材內(nèi)容之間有重復(fù)之處。比如生產(chǎn)計(jì)劃與控制和ERP原理與應(yīng)用這兩門課程都重點(diǎn)介紹生產(chǎn)計(jì)劃的體系、層次與方法,只是講解的側(cè)重點(diǎn)有所差異;物流與設(shè)施規(guī)劃和供應(yīng)鏈管理這兩門課程都有一部分內(nèi)容介紹物流與供應(yīng)鏈的基本知識(shí)與概念;精益生產(chǎn)的概念在多門課程都有所提及,然而在這些課程里都只是泛泛而談,并沒有哪一門課程能詳細(xì)介紹其精髓。不同課程的教材之間的重復(fù)性使得教學(xué)工作的部分重點(diǎn)模糊化,導(dǎo)致學(xué)生難以把握這些重復(fù)的內(nèi)容在工業(yè)工程學(xué)科體系里的定位。
(2)各門課程的內(nèi)容在本質(zhì)上有很強(qiáng)的內(nèi)在聯(lián)系,但是在目前的課程體系里并沒有充分體現(xiàn)不同課程內(nèi)容之間的邏輯關(guān)系,沒有形成一個(gè)完整的體系結(jié)構(gòu)把各課程內(nèi)容捏合成一個(gè)有機(jī)整體,因此沒有很好體現(xiàn)基礎(chǔ)課程、先修課程的作用,不利于學(xué)生對(duì)工業(yè)工程各領(lǐng)域知識(shí)的整體把握和融會(huì)貫通。
(3)重理論,輕實(shí)踐。過于注重理論的傳授,設(shè)置的題目和列舉的例子過于理想化,缺乏和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用實(shí)踐的結(jié)合分析,案例的說服力和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的合理性仍有很大的提高空間。工業(yè)工程是結(jié)合管理與工程性質(zhì)的學(xué)科,強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性和應(yīng)用性,目前的教學(xué)與高標(biāo)準(zhǔn)的要求相比還有差距。
(4)各門課程的許多典型問題都采用啟發(fā)式方法或試驗(yàn)法來求解,并沒有運(yùn)用運(yùn)籌優(yōu)化的技能來求解,因此難以求得全局最優(yōu)的解決方案。啟發(fā)式方法是一類基于經(jīng)驗(yàn)或直覺的方法,它一般由一系列步驟或規(guī)則組成,依照這些步驟或規(guī)則可以求得解決方案。試驗(yàn)法是一種嘗試性、摸索性的方法,它提供一套定性描述的流程,學(xué)生根據(jù)這套流程通過不斷的試驗(yàn)以求生成較優(yōu)的方案。無論是啟發(fā)式方法還是試驗(yàn)法都是短視的,不能在全局范圍內(nèi)尋找最優(yōu)解決方案。
綜上所述,傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容與方法已成為進(jìn)一步提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)習(xí)效率、改善教學(xué)效果的瓶頸。有鑒于此,本專業(yè)對(duì)生產(chǎn)與物流類課程群的各門課程進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)整與改革,重新梳理該課程群的體系結(jié)構(gòu)與教學(xué)內(nèi)容,加強(qiáng)各課程教學(xué)內(nèi)容之間的聯(lián)系;基于運(yùn)籌優(yōu)化技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過程管理相關(guān)課程的教學(xué)方式進(jìn)行改良,獲得一種在解決問題初期就綜合考慮實(shí)際限制條件和預(yù)設(shè)約束的方法。
2 生產(chǎn)與物流類課程群教學(xué)的改革內(nèi)容與目標(biāo)
生產(chǎn)與物流管理各領(lǐng)域都存在大量?jī)?yōu)化問題,求解優(yōu)化問題最有效方法是建立運(yùn)籌優(yōu)化模型來求解,而目前相關(guān)的課程與教材很少使用這種方法,即使采用這種方法也只是泛泛而談,只給出一個(gè)粗略的模型,并沒有寫出詳細(xì)的建模思路、布置以及編程求解的方法。因此,本研究把這一點(diǎn)作為主要抓手,主要工作是基于運(yùn)籌優(yōu)化技術(shù)(主要在運(yùn)籌學(xué)課程里面講述)對(duì)生產(chǎn)與物流管理各領(lǐng)域關(guān)鍵問題的教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行改革,具體改革內(nèi)容主要包括:(1)分析生產(chǎn)與物流類課程群內(nèi)各門課程的重要內(nèi)容模塊,在課程群的宏觀層面理清各重要內(nèi)容模塊之間的內(nèi)在聯(lián)系,精簡(jiǎn)各門課程的冗余內(nèi)容,調(diào)整側(cè)重點(diǎn)的分布,并從各門課程中提煉出生產(chǎn)過程管理各領(lǐng)域的一系列有一定關(guān)聯(lián)性的典型問題。(2)篩選生產(chǎn)過程管理的若干典型問題,根據(jù)學(xué)生的接受能力對(duì)其進(jìn)行合理化的抽象,根據(jù)實(shí)際情況確定復(fù)雜程度適中的考慮因素和限制條件,并選擇合適的運(yùn)籌學(xué)模型(整數(shù)規(guī)劃、0-1規(guī)劃、目標(biāo)規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃或二次規(guī)劃等數(shù)學(xué)規(guī)劃模型)對(duì)典型問題進(jìn)行建模。(3)基于以上運(yùn)籌優(yōu)化模型,根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況構(gòu)造情景引導(dǎo)式的教學(xué)案例和上機(jī)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)運(yùn)籌優(yōu)化模型的設(shè)計(jì)理論及其建模過程,引導(dǎo)學(xué)生透過這些模型理解生產(chǎn)過程管理問題的本質(zhì),并通過采用運(yùn)籌優(yōu)化軟件求解模型來獲得生產(chǎn)過程管理問題的最優(yōu)解決方案。(4)通過行業(yè)應(yīng)用案例加深學(xué)生對(duì)問題與方法的理解,設(shè)計(jì)開放式的綜合作業(yè),鼓勵(lì)學(xué)生選擇生產(chǎn)過程管理的實(shí)際問題,綜合運(yùn)用本研究提出的方法進(jìn)行建模并編程求解,鞏固教學(xué)改革的效果。
生產(chǎn)與物流類課程群教學(xué)的改革目標(biāo)是:(1)研究生產(chǎn)與物流類課程群內(nèi)各課程之間的融合方法與機(jī)制,促進(jìn)課程之間的交叉滲透,以生產(chǎn)過程管理系列典型問題的定量最優(yōu)化模型為范例進(jìn)一步完善運(yùn)籌優(yōu)化技能的培養(yǎng)體系。(2)通過生產(chǎn)過程管理系列典型問題的教學(xué)方法改革來培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用運(yùn)籌優(yōu)化技術(shù)求解最優(yōu)方案的能力,包括運(yùn)籌優(yōu)化模型的選擇能力、建模技巧與建模能力、求解能力和分析能力。(3)調(diào)整生產(chǎn)與物流類課程群理論環(huán)節(jié)和實(shí)踐環(huán)節(jié)的層次結(jié)構(gòu)與比例關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用主流商用運(yùn)籌優(yōu)化軟件(比如ILOG OPL或Xpress)求解生產(chǎn)過程管理典型問題的運(yùn)籌優(yōu)化模型的能力,通過上機(jī)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)集合化思維方式和編程求解實(shí)際專業(yè)問題的能力。(4)使學(xué)生全面掌握生產(chǎn)與物流類課程知識(shí)點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系,增強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力,為達(dá)到培養(yǎng)復(fù)合應(yīng)用型人才的目標(biāo)探索新途徑。
3 實(shí)施方案
本研究主要依托生產(chǎn)與物流類課程群的核心教學(xué)環(huán)節(jié),結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)等教學(xué)環(huán)節(jié),沿用理論分析、模型提煉與編程實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法展開研究。實(shí)施方案主要分為以下幾個(gè)階段:
3.1 理清生產(chǎn)與物流類課程群各課程的重點(diǎn)問題之間的層次結(jié)構(gòu)和邏輯關(guān)系。生產(chǎn)與物流類課程群各課程以運(yùn)籌學(xué)為基礎(chǔ),其他課程都有部分內(nèi)容與運(yùn)籌學(xué)相關(guān),而這些課程相互之間又有或多或少的聯(lián)系。因此,有必要分析生產(chǎn)與物流類課程群各課程之間的具體聯(lián)系,找出課程之間重復(fù)部分的內(nèi)容,理清各課程的各部分重要內(nèi)容之間的層次結(jié)構(gòu)和緊密關(guān)系,對(duì)各課程的教學(xué)重點(diǎn)重新進(jìn)行系統(tǒng)的規(guī)劃、調(diào)整。
3.2 提煉生產(chǎn)與物流管理各領(lǐng)域的典型問題并建立運(yùn)籌優(yōu)化模型??偨Y(jié)生產(chǎn)與物流管理相關(guān)專業(yè)課程中所涉及的重要生產(chǎn)過程管理問題(如圖2所示),把它們分門別類,劃分其知識(shí)層次、學(xué)習(xí)階段,并提煉其本質(zhì)的運(yùn)籌優(yōu)化問題,再根據(jù)運(yùn)籌優(yōu)化問題的特點(diǎn)選擇最合適的運(yùn)籌優(yōu)化模型進(jìn)行建模。以物流與設(shè)施規(guī)劃教學(xué)為例,選擇物流流程優(yōu)化、基于作業(yè)單位相互關(guān)系的生產(chǎn)設(shè)施布局這兩類核心問題進(jìn)行抽象建模,改革教學(xué)方法。物流流程優(yōu)化采用線圖、多產(chǎn)品工藝過程圖、從至表等圖表化工具進(jìn)行描述,優(yōu)化的本質(zhì)目標(biāo)都是對(duì)不同工序、設(shè)備的順序進(jìn)行安排,其實(shí)質(zhì)是運(yùn)籌學(xué)的排序問題;因此借助定量的運(yùn)籌學(xué)數(shù)學(xué)規(guī)劃模型對(duì)這類問題進(jìn)行抽象并建模描述?;谧鳂I(yè)單位相互關(guān)系的生產(chǎn)設(shè)施布局包括基于物流量的生產(chǎn)設(shè)施布局、基于非物流關(guān)系的生產(chǎn)設(shè)施布局以及基于綜合關(guān)系的生產(chǎn)設(shè)施布局等典型問題,其本質(zhì)是對(duì)多個(gè)作業(yè)單位在給定范圍內(nèi)進(jìn)行布局,安排它們的位置,使整個(gè)系統(tǒng)的物流成本最小化或者密切關(guān)系程度高的作業(yè)單位之間的距離盡量縮小。這類問題的實(shí)質(zhì)是運(yùn)籌學(xué)的二次分配問題,因此借助運(yùn)籌學(xué)的二次規(guī)劃模型對(duì)其進(jìn)行抽象并建模描述。
把生產(chǎn)與物流管理相關(guān)問題轉(zhuǎn)化為定量模型,這是一個(gè)從文字語(yǔ)義描述到數(shù)學(xué)公式的轉(zhuǎn)化過程,此環(huán)節(jié)是教學(xué)的重點(diǎn),也是解決問題的基礎(chǔ)。在教學(xué)設(shè)計(jì)中注重針對(duì)問題的具體形式選擇合適的規(guī)劃模型表示形式進(jìn)行建模(包括定義變量、構(gòu)造約束和目標(biāo)函數(shù)等環(huán)節(jié)),避免選擇太難太復(fù)雜的規(guī)劃模型導(dǎo)致學(xué)生有心理負(fù)擔(dān),喪失學(xué)習(xí)興趣。
3.3 運(yùn)用運(yùn)籌優(yōu)化軟件求解典型問題所對(duì)應(yīng)的模型,積累教學(xué)案例與實(shí)驗(yàn)素材。由于建立的模型通常規(guī)模不小,因此需要使用專業(yè)軟件求解。選擇OPL專業(yè)運(yùn)籌優(yōu)化軟件來求解模型。運(yùn)籌優(yōu)化軟件編程是從數(shù)學(xué)模型到專業(yè)的計(jì)算機(jī)程序代碼的轉(zhuǎn)化過程。商用運(yùn)籌優(yōu)化軟件的建模語(yǔ)言是解釋性、描述性語(yǔ)言,雖然它們的語(yǔ)法沒有C++等高級(jí)語(yǔ)言復(fù)雜,但是其編程邏輯比較獨(dú)特,采用集合化編程思維,因此在設(shè)計(jì)教案時(shí)要突出這一點(diǎn),刻意培養(yǎng)學(xué)生“集合化”的編程思維方式和使用習(xí)慣。結(jié)合生產(chǎn)與物流管理典型問題的圖文描述、運(yùn)籌優(yōu)化模型、程序及運(yùn)行結(jié)果綜合編制理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例。與常用高級(jí)語(yǔ)言編程相比,運(yùn)籌優(yōu)化軟件編程的一個(gè)顯著特點(diǎn)是采用集合化運(yùn)算。集合化運(yùn)算對(duì)學(xué)生而言是一種全新的編程方式,因此應(yīng)充分利用軟件使用手冊(cè)的例子并有針對(duì)性地設(shè)計(jì)例子引導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)地適應(yīng)集合化運(yùn)算的思維方式和編程方式。集合化運(yùn)算是商用優(yōu)化軟件解決大規(guī)模優(yōu)化問題的技術(shù)手段,因此學(xué)習(xí)時(shí)要習(xí)慣用集合的思想來定義數(shù)據(jù)、變量和約束。統(tǒng)籌考慮整個(gè)模型的所有組成部分,定義若干個(gè)底層的基本集合,其他集合均由這些基本集合運(yùn)算、衍生得到,再利用這些集合來編寫業(yè)務(wù)邏輯模型。
3.4 與傳統(tǒng)解決方法進(jìn)行詳細(xì)對(duì)比分析,改善模型。對(duì)基于運(yùn)籌優(yōu)化模型的方法與傳統(tǒng)的生產(chǎn)與物流管理問題解決方法從求解步驟、求解效果、運(yùn)算時(shí)間效率、適用范圍等多個(gè)角度進(jìn)行對(duì)比。通過對(duì)比結(jié)果進(jìn)一步優(yōu)化模型,減少變量和約束的數(shù)量,縮短求解時(shí)間,降低模型的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。通過大量案例與傳統(tǒng)解決方法作對(duì)比,充分突出基于運(yùn)籌優(yōu)化模型方法的優(yōu)勢(shì)。
3.5 教學(xué)實(shí)踐與持續(xù)改進(jìn)。在教學(xué)中嘗試結(jié)合基于運(yùn)籌優(yōu)化模型的方法設(shè)置理論介紹、案例討論和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。在教學(xué)實(shí)踐中注重培養(yǎng)學(xué)生把實(shí)際問題抽象為數(shù)學(xué)問題的能力,增強(qiáng)學(xué)生的建模與分析能力,力圖使學(xué)生在掌握生產(chǎn)過程管理問題求解技能的同時(shí)鞏固“運(yùn)用運(yùn)籌優(yōu)化技能”的觀念,鼓勵(lì)學(xué)生自主提出并解決由生產(chǎn)過程管理基本問題所衍生的相關(guān)問題,促進(jìn)學(xué)生從理論到實(shí)踐的全面學(xué)習(xí)。在采用新的教學(xué)方式教學(xué)的過程中,遵循工業(yè)工程學(xué)科提倡的P.D.C.A.方法和基本步驟,即Plan(計(jì)劃)、Do(實(shí)施)、Check(檢查)、Action(改善),根據(jù)新發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行持續(xù)的調(diào)整、改進(jìn)、完善。
4 實(shí)施結(jié)果
在課程群教學(xué)改革過程中設(shè)計(jì)生產(chǎn)與物流管理應(yīng)用問題與運(yùn)籌優(yōu)化技術(shù)的結(jié)合方法,由淺入深地設(shè)置多層次教學(xué)體系,引導(dǎo)學(xué)生接受、適應(yīng)這種融合運(yùn)籌優(yōu)化技能的教學(xué)方式,掌握生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度、物流流程優(yōu)化、生產(chǎn)設(shè)施布局等典型問題的建模、求解及分析方法,并主動(dòng)采用這種思維方式去解決生產(chǎn)過程管理領(lǐng)域的其他優(yōu)化問題。教學(xué)的關(guān)鍵是針對(duì)大部分學(xué)生的實(shí)際情況因材施教,控制好建模的難度和復(fù)雜度,在培養(yǎng)解決問題能力的同時(shí)注重培養(yǎng)思維方式和思維品質(zhì);同時(shí)面向?qū)W習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生有針對(duì)性地設(shè)計(jì)開放性的行業(yè)實(shí)際案例,發(fā)掘他們的潛力,給予他們自由發(fā)揮、創(chuàng)新的空間。
教學(xué)改革方案通過長(zhǎng)期的實(shí)施,獲得一定的成果:(1)為生產(chǎn)與物流類課程的核心環(huán)節(jié)教學(xué)提供創(chuàng)新性的支撐材料,為改進(jìn)物流與設(shè)施規(guī)劃、運(yùn)籌學(xué)等課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)提供重要案例,為學(xué)生學(xué)習(xí)運(yùn)籌優(yōu)化技術(shù)提供合適的學(xué)習(xí)資料,并為工業(yè)工程專業(yè)調(diào)整運(yùn)籌優(yōu)化技能的教學(xué)內(nèi)容提供參考依據(jù)。(2)由于運(yùn)籌優(yōu)化應(yīng)用技能是工業(yè)工程教學(xué)中日益重要的一類新興技能,因此本研究為工業(yè)工程乃至管理科學(xué)工程學(xué)科其他專業(yè)課程和畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)與運(yùn)籌優(yōu)化技能的融合提供范例,使學(xué)生培養(yǎng)模式更適合產(chǎn)業(yè)發(fā)展和地方經(jīng)濟(jì)向集約化轉(zhuǎn)型的實(shí)際需求。(3)項(xiàng)目研究成果可在地方性院校的工業(yè)工程教學(xué)中交流、推廣,也可供各類普通工科院校借鑒,具有一定的實(shí)踐推廣價(jià)值和示范作用。
5 結(jié)束語(yǔ)
本研究加強(qiáng)運(yùn)籌學(xué)這一專業(yè)基礎(chǔ)課程與工業(yè)工程基礎(chǔ)、生產(chǎn)計(jì)劃與控制、物流與設(shè)施規(guī)劃、供應(yīng)鏈管理、ERP原理與應(yīng)用等工業(yè)工程核心課程之間的聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用運(yùn)籌優(yōu)化技術(shù)解決工業(yè)工程實(shí)際問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生牢牢樹立解決工業(yè)工程問題追求最優(yōu)化的精益思想觀念。本研究提出融合運(yùn)籌優(yōu)化技術(shù)于生產(chǎn)過程管理全過程的全新理念,把運(yùn)籌優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用貫穿于整個(gè)課程群的教學(xué),采用產(chǎn)業(yè)實(shí)際需求迫切的新型運(yùn)籌優(yōu)化技能來革新傳統(tǒng)的生產(chǎn)過程管理教學(xué),打破一些典型問題采用傳統(tǒng)的以啟發(fā)式方法、試驗(yàn)法為主的教學(xué)方式,改善問題求解效果;突出運(yùn)籌優(yōu)化技能的應(yīng)用性及其與工業(yè)工程專業(yè)課程的深度結(jié)合,力圖從全局優(yōu)化的視角運(yùn)用運(yùn)籌優(yōu)化技能解決工業(yè)工程的典型問題,彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)中部分工業(yè)工程經(jīng)典問題解決方案優(yōu)化程度低的不足;強(qiáng)調(diào)多學(xué)科知識(shí)融合、學(xué)科知識(shí)與產(chǎn)業(yè)實(shí)際的融合,借助運(yùn)籌優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用性很強(qiáng)的特點(diǎn)來強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié),有助于復(fù)合應(yīng)用型人才的培養(yǎng),從而滿足快速增長(zhǎng)的運(yùn)籌優(yōu)化技能人才的市場(chǎng)需求,突出應(yīng)用型工業(yè)工程工程師培養(yǎng)的特色。
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