摘要:为了使《运筹学》课程的教学适应于这些不同层次学生的教学需要,结合多年来从事《运筹学》课程的教学实践,针对不同层次的学生确立了分层教学目标,即确定了本科阶段以运筹学应用的概念和基础为主、普通硕士研究生阶段以运筹学应用的能力和技术为主、专业学位MBA阶段以运筹学应用的思想和方法为主的分层教学目标,同时对教学内容、教学手段和教学方法等方面进行了相应的调整和安排,大幅度地提高了《运筹学》课程的教学效果。
关键词:《运筹学》;分层教学目标;教学研究
中图分类号:G142.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)09-0070-02
一、引言
《运筹学》是一门基础性、应用性较强的学科,主要研究管理决策系统的最优化问题,就是通过对管理决策问题的分析、建立数学模型并求解,用数学模型的最优解来分析和评价决策方案和效果,为管理人员提供科学的决策依据[1]。目前,各大学的商科类学院都将《运筹学》设置成为一门重要的专业基础课,但各个学校或专业讲授《运筹学》课的内容、方法和效果都不尽相同。多年来我们在为综合性院校本科生、普通硕士研究生和工商管理专业学位研究生三个层次学生讲授同一门课程的实践中,结合不同层次学生存在的不同基础、不同特点和不同要求,研究如何将运筹学的基础性、前沿性和应用性三个基本特性融合在《运筹学》课程的教学中,以满足不同层次学生的需求。结合教育部对综合性院校这三个不同层次学生教学的基本要求,从教学理念、内容选择、教学方法以及使用的数学模型求解工具上进行深入地探讨和研究,提出了具体的解决方法[2,3],并实施了适应于各阶段教育对象特征的分阶段分层培养目标,教学效果明显提高。
二、大学《运筹学》课程的分层教学目标
学生的学习既具有社会意义也具有个人意义,当学生确立学习目标时,常常会把个人目标与所属社会目标进行权衡和比较,特别是学生已在学习、研究或工作的需求中在一个学科方面树立了学习目标时,就会激发出更大学习积极性。因此,像《运筹学》这样在大学的本科、普通硕士研究生和工商管理专业学位研究生多层次学生中开设的基础课,就必须要对不同层次学生学习运筹学的基本需求进行调研分析,从而对各层次学生设置明确的教学目标,有针对性地选择教学内容、教学方法以及采用不同的教学工具。
为了实现大学教育的基本要求,必须引导教育对象在知识、能力、素质三个方面的全面协调发展,而要正确引导学生,就应该分析大学里学生的学习态度和学习效果产生影响的学习动机,从而有针对性地确定教学目标和教学内容,而学生的学习动机主要有三个[4,8]:一是学习的目的性。即学生会意识到学习活动所要达到的目标,并由此产生了学习的自觉性和积极性。二是学生的学习兴趣来自于学生学习上的求知欲。三是学生实现成就的愿望。学生希望在学习中获得相应成果、自尊及他人的认可。
(一)大学本科生《运筹学》课的分层教学目标
大学本科阶段的教育目的是对学生学习能力的培养,特别是以人为本的通识教育[5]。《运筹学》是一门多学科基础、多领域应用、知识与操作相结合的、非常特殊的事理性学科,应注重引导学生培养自己的认知能力、实践能力和创新能力。在本科阶段,学生初始接触《运筹学》,是处于打基础的阶段,学生可以将所有的精力都投入到学习中,也就可以投入大量的时间在《运筹学》课上。因此在这个阶段,可以确定的教学目标应以掌握运筹学应用的概念和基础为主,具体的学习重点要集中在运筹学的基本知识、基本概念和基本规则上。
在课程的内容组织方面,应以数学方法为基础,以管理决策为主体,以案例介绍为载体,以最简便的求解方法为工具,组织四位一体的现代运筹学教学内容。
在教学理念和方法方面,主要是安排课堂讲授,但并非老师一言堂,而是随堂安排一些与各单元教学内容相关的运筹学应用的问题思考,由学生经思考或讨论后在课堂上讲述自己的思路、观点和方法。同时创造条件安排适当的实验和实习时间以巩固理论知识。除了四位一体的现代运筹学教材外,还要给学生介绍大量的参考书来阅读,使学生更广泛地了解运筹学的知识、结构、方法、概念和规则的本质以及前沿应用状况。
在运筹学的求解工具方面,主要选择最容易普及应用的Excel平台下的“规划求解”功能。为了使该模块的功能得到最大限度的理解和应用,我们分别研制了《运筹学Excel求解模板》和用Excel-VBA编写的《运筹学Excel求解程序》[6,7]。其中求解模板是将数据模型中的数据关系嵌入在模板的各单元格中,求解数学模型时,只用将特征数学模型的参数输入到相应的单元格中就可以完成求解过程,因此大幅度简化了原本用Excel的规划求解模块一题一解的烦琐求解过程,并且可以随时设置迭代次数和计算精度等特殊功能,使求解模板既具有专业软件使用方便的一般特性,又具有比专业软件的使用更实用、更准确、更灵活的特点。
为了让学生充分体验运筹学的基本规则,要求本科阶段的学生在会用《运筹学Excel求解程序》求解数学模型的基础上,全面掌握《运筹学Excel求解模板》的制作与应用,并且能自如地修改现已提供的求解模板,用于求解非特征数学模型。
(二)大学普通硕士研究生《运筹学》课的分层教学目标
大学普通硕士研究生阶段的教育目的是培养高层次、科研型的创造型人才,应以能力培养为主,充分发挥学生的自主性和主动性。在这个阶段,学生已掌握了运筹学的基本知识和基本规则。运筹学课对他们而言就是在校学习或以后工作中科学研究的一个实用型的决策工具,因此在这个阶段,教学目标应确立为以培养运筹学应用的能力和技术为主,具体的学习重点要集中在运筹学的基本理论,基本应用和基本技能上。在课程的内容组织方面,分别按运筹学基本应用分支安排大型的案例分析,所分析案例的复杂程度要达到企业管理中直接实际应用的深度。
在教学理念和方法上,用三分之一的时间集中上课,讲授运筹学分支的基本理论、应用特点、应用技巧及相关案例分析的基本方法;三分之一的时间安排大量的运筹学案例(按运筹学分支有步骤地分组安排),让学生们自己独立完成对案例的研究和分析、独立完成案例分析报告;三分之一的时间安排各组学生将自己研究的分析报告在全班进行讲述和交流。
在运筹学的求解工具方面。为了让学生充分掌握运筹学应用的基本技能,一方面要求学生会用《Excel求解程序》求解数学模型的基础上,全面掌握《运筹学Excel求解模板》的制作与应用,能将求解模板扩充到Excel求解数学模型的最大限度,并且能自如地修改现已提供的求解模板,用于求解非特征数学模型。另一方面对于超过Excel求解数学模型的最大限度(如变量和约束条件超过200个)时,能迅速地寻找并自如地运用其他功能更为强大求解工具,如Matlab、Mathematical、Lingo、Lindo等。
(三)专业学位硕士研究生MBA《运筹学》课的分层教学目标
专业硕士研究生MBA教育是以培养特定职业领域的高层次应用型、专门人才为目的。在该阶段的MBA学生,都有一定的实际工作和管理经验,但在校学习期间可投入学习的时间有限,安排的学时也比较少,而且学习运筹学的最终目的,是需要了解运筹学思想在管理决策中的体现和运用、掌握运筹学进行管理决策的一般方法。因此在这个阶段,可以确定的教学目标应以掌握运筹学应用的思想和方法为主,具体的学习重点要集中在运筹学的基本思想,基本规律、基本方法上。在课程的内容组织方面,以实际案例介绍为载体,着重介绍运筹学的基本思想和各分支模型的应用方法,使学生们学会遇到什么样的问题时知道用什么方法、建立什么样的数学模型,用什么工具来解决就行,具体问题的处理技术应该由专门的技术人员来解决。在教学理念和方法上,以课堂教学和课堂讨论为主,在传授运筹学的基本思想、基本规律、基本方法的基础上,安排大量的小型案例,分组讨论和分析,当堂独立完成实例决策并进行相互交流,从中学习和掌握运筹学的决策方法。
在运筹学的求解工具方面,会用《运筹学Excel求解程序》,充分体验运用运筹学数学模型进行决策分析的方法,同时了解各求解软件的基本功能。
三、不同分层目标的教学效果
在多年分层次目标的教学实践中,我们深深体会到,这种为分层次教学目标而组织的运筹学教学方法,使教学效果提升明显。
1.学生学习期间的兴趣和反映。相比以往,从课堂教学效果、课后学生所问的问题及期末考试的结果可以看到,学生主动投入运筹学课学习的时间大幅度增加,积极参与案例分析与讨论,学习知识的广度和深度都较以前有显著提高。
2.学生参与GMC大赛、“成功计划”项目及参与导师的科研项目。通过新教学目标的实施,学生在实际应用方面的认识有明显加深,能主动将其他专业课的知识通过运筹学的工具加以综合研究和运用,本科生在积极参与学校和学院支持的“成功计划”项目的同时,能将运筹学模型的方法运用于项目之中。在每年国际企业管理挑战赛(GMC)中国赛区组织委员会组织的GMC大赛和用友、金碟组织的ERP大赛活动中,都有本科生和MBA学生积极参加,并且每年都有组队进入复赛,取得较好的成绩。
3.学生毕业论文中运筹学模型的运用。教学效果提升的另一个方面,体现在各层次学生能在自己的毕业论文和学习期间的研究项目中,一改往常千篇一律的定性论述,有许多学生运用了运筹学的方法进行问题的定量分析。
4.学生毕业后的工作中反馈运筹学运用中的问题。每年都有学生反馈运筹学运用的情况,询问运筹学运用的一些技术问题,说明在学生心目中已树立了运筹学的基本思想。
5.编著教材的影响力。近几年,国内多个学校的相应专业选用我们编著的教材,有一些学校的教师以及其他读者都与我们建立了长期联系,在认同我们教学理念的同时,共同研究教学和学习方法,共同探讨运筹学的疑难问题,特别是运筹学的求解方法。
四、结论
在大学教学方面,给同一门课程的不同层次学生在教学内容和教学方法上要有不同的安排,而最根本的是要对该门课程设定各层次最基本的教学目标。实践证明,对于如运筹学这样的课程,大学本科、普通硕士研究生和工商管理专业学位研究生三个重要层次的教学阶段中,用分层目标来设定其教学的内容、教学方法、方式及求解工具的要求,是很有必要的同时也是可行的。
参考文献:
[1]杜辉,舒莲卿.信息管理专业运筹学课程教学研究与探讨[J].高等理科教育,2009,(4):140-142.
[2]何丽红,陈士成.管理运筹学课程的教学改革与实践[J].教育教学论坛,2011,(12)上旬刊:21-23.
[3]陈士成,李桥兴,何丽红.浅谈运筹学模型在经济管理方面的应用效果[J].管理观察,2011,(6)上旬刊:5-7.
[4]钱颖一.论大学本科教育改革[J].清华大学教育研究,2011,32(1):1-8.
[5]胡觉亮,韩曙光,周永华.运筹学课程群的设置与教学实践[J].高等理科教育,2007,(5):33-42.
[6]陈士成.运筹学——数据、模型与决策[M].兰州:兰州大学出版社,2009.
[7]陈士成.实用管理运筹学——基于Excel[M].北京:清华大学出版社,2011.
[8]范玉妹,徐尔,孙玉华,赵金玲,胡毅庆,谢铁军.《运筹学》课程内容与教学方法的研究与实现[J].教育教学论坛,2011,(30):195-197.