運(yùn)籌學(xué)課程的實(shí)踐式教學(xué)探索研究論文

　　【摘要】針對(duì)當(dāng)前我國(guó)運(yùn)籌學(xué)教學(xué)存在重理論，輕應(yīng)用、教學(xué)方式老化、缺乏面向?qū)嶋H問(wèn)題實(shí)戰(zhàn)等問(wèn)題，為了培養(yǎng)并提升學(xué)生運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題實(shí)踐能力，結(jié)合作者的實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，提出了實(shí)踐式的運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)的理念，從五個(gè)環(huán)節(jié)分析了實(shí)踐式運(yùn)籌學(xué)教學(xué)方法，并進(jìn)一步給出了運(yùn)籌學(xué)教學(xué)改革建議。

　　【關(guān)鍵詞】運(yùn)籌學(xué)教學(xué)方法實(shí)踐式教學(xué)

　　【中圖分類號(hào)】G642【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】2095-3089（2016）36-0205-02

　　運(yùn)籌學(xué)是為優(yōu)化業(yè)務(wù)活動(dòng)決策提供定量依據(jù)的應(yīng)用科學(xué)，是大學(xué)許多專業(yè)開設(shè)的必修課，提高運(yùn)籌學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量，對(duì)培養(yǎng)高級(jí)應(yīng)用型人才具有重要作用。但當(dāng)前運(yùn)籌學(xué)教學(xué)模式和方法還存在一定程度制約能力型高素質(zhì)人才培養(yǎng)。為了改革運(yùn)籌學(xué)教學(xué)，有必要梳理當(dāng)前運(yùn)籌學(xué)教學(xué)存在的突出問(wèn)題，改進(jìn)該課程的教學(xué)質(zhì)量。

一、運(yùn)籌學(xué)實(shí)踐式教學(xué)的必要性

　　1.重理論，輕應(yīng)用

　　運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)最重要也是最困難的一步是將現(xiàn)實(shí)問(wèn)題做出合適的定義。以往，無(wú)論是教材和教學(xué)均將教學(xué)重點(diǎn)集中在了運(yùn)籌學(xué)模型、算法及其原理上。實(shí)際上僅有數(shù)學(xué)模型是不夠的。忽略了培養(yǎng)運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，使得學(xué)生深陷于復(fù)雜繁瑣的計(jì)算而不善于對(duì)所用的模型有正確的認(rèn)識(shí)和判斷。

　　2.教學(xué)方式老化

　　目前運(yùn)籌學(xué)最常見的教學(xué)方法還是傳統(tǒng)的灌輸式。一種教學(xué)方式是教師在黑板上板書，學(xué)生做筆記，這樣往往導(dǎo)致教學(xué)過(guò)于繁瑣，進(jìn)度偏慢，使得本來(lái)應(yīng)用性極強(qiáng)的課程變得枯燥乏味，直接影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。另一種是多媒體教學(xué)，但大多數(shù)的課件還是照搬教材內(nèi)容，加上多媒體上課節(jié)奏較快，如果還是按傳統(tǒng)教學(xué)方法來(lái)進(jìn)行，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果反而會(huì)更差。因此，為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，引入新的教學(xué)方式成為亟待解決的問(wèn)題。

　　3.缺乏面向?qū)嶋H問(wèn)題的教學(xué)與實(shí)踐

　　運(yùn)籌學(xué)最大的特點(diǎn)是實(shí)踐性強(qiáng)，這就需要教學(xué)有的放矢。筆者曾經(jīng)問(wèn)卷調(diào)查過(guò)多名學(xué)生的學(xué)習(xí)運(yùn)籌學(xué)的體會(huì)，最常見的回答是“會(huì)做一些習(xí)題，但是不知道有什么用”，甚至許多學(xué)生在學(xué)了運(yùn)籌學(xué)之后，認(rèn)為運(yùn)籌學(xué)沒有實(shí)用價(jià)值。這說(shuō)明學(xué)生即使掌握了運(yùn)籌學(xué)的基本理論、模型及其求解方法，可是還是沒有運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。原因在于，忽略了培養(yǎng)學(xué)生的運(yùn)籌思維以及應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的實(shí)踐能力。實(shí)際上，“講授模型并不等價(jià)于講授建模[1]”。一些教師簡(jiǎn)單地將運(yùn)籌學(xué)視為數(shù)學(xué)，偏重于講授數(shù)學(xué)理論與解題技巧，缺少足夠的面向?qū)嶋H案例和項(xiàng)目的教學(xué)，導(dǎo)致學(xué)生分析與解決實(shí)際問(wèn)題能力偏弱，特別是面向?qū)嶋H問(wèn)題的建模能力相當(dāng)不足。運(yùn)籌學(xué)是許多專業(yè)的核心基礎(chǔ)課，因此開展課程的教學(xué)改革具有相當(dāng)?shù)钠惹行院椭匾裕@也成為運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)改革的動(dòng)機(jī)。

二、運(yùn)籌學(xué)課程的實(shí)踐式教學(xué)理念

　　“實(shí)踐”字面上具有實(shí)行、履行之意。《宋史·理宗紀(jì)》提到“…真見實(shí)踐，深探圣域，千載絕學(xué)，始有指歸”；實(shí)際上，沒有實(shí)踐就不會(huì)有認(rèn)識(shí)，認(rèn)識(shí)產(chǎn)生于實(shí)踐的需要。而運(yùn)籌學(xué)的發(fā)源和發(fā)展就是出于實(shí)踐的需要[2-3]。可以說(shuō)，實(shí)踐既是運(yùn)籌學(xué)發(fā)展的目的，也是運(yùn)籌學(xué)教學(xué)的目的。

　　實(shí)踐式教學(xué)是針對(duì)傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)方法而提出的。傳統(tǒng)“填鴨式”教學(xué)以教師為中心，以講解、板書和其他媒體方式向?qū)W生灌輸知識(shí)，其弊端廣受詬病。實(shí)踐式教學(xué)則以學(xué)生為中心，教師利用情境、協(xié)作、實(shí)際再現(xiàn)、會(huì)話等手段，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，讓學(xué)生面向?qū)嵺`探索知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)，教師擔(dān)任實(shí)踐過(guò)程的組織者和促進(jìn)者。學(xué)生和教師的角色及其作用與“填鴨式”教學(xué)截然不同，甚至發(fā)生了翻轉(zhuǎn)。運(yùn)籌學(xué)的實(shí)踐式教學(xué)應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：

　　1.改變“運(yùn)籌學(xué)是數(shù)學(xué)”的教學(xué)觀念，建立運(yùn)籌學(xué)建模藝術(shù)理念。

　　由于運(yùn)籌學(xué)模型時(shí)一種數(shù)學(xué)模型，因此許多人（包括許多運(yùn)籌學(xué)專任教師）認(rèn)為，運(yùn)籌學(xué)的運(yùn)用總是要根植于數(shù)學(xué)的分析計(jì)算。因此側(cè)重于各種運(yùn)籌學(xué)模型的求解方法授課。然而在建立運(yùn)籌學(xué)數(shù)學(xué)建模過(guò)程中，認(rèn)識(shí)被研究對(duì)象運(yùn)行過(guò)程是建模的源頭，只有通過(guò)恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)定義才能由現(xiàn)實(shí)問(wèn)題轉(zhuǎn)換到數(shù)學(xué)問(wèn)題，才有建立運(yùn)籌學(xué)模型的可能。正如Morris指出的，除了模型求解，問(wèn)題定義、模型構(gòu)造、模型驗(yàn)證及解決方案實(shí)施等主要步驟，運(yùn)籌學(xué)建模更多的是一種藝術(shù)，而不是一種理論[1]。因此，運(yùn)籌學(xué)教學(xué)應(yīng)將教學(xué)重心放在如何建立運(yùn)籌學(xué)模型上，縱觀國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀的運(yùn)籌學(xué)課程與教材[3-4]，無(wú)不如此。

　　2.改變“大量做題”的教學(xué)觀念，構(gòu)建問(wèn)題探索式教學(xué)理念

　　許多學(xué)生甚至是教師認(rèn)為，只要記住了運(yùn)籌學(xué)中相關(guān)概念與算法，能夠正確解出運(yùn)籌學(xué)習(xí)題就算合格完成教學(xué)任務(wù)。適當(dāng)?shù)淖鲱}是有必要的，它有助于理解運(yùn)籌學(xué)模型及求解方。但是，運(yùn)籌學(xué)教學(xué)的最終目的是幫助學(xué)生建立運(yùn)籌思維，提高應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。雖然大量做題能提高運(yùn)籌學(xué)解題技巧，但本質(zhì)上屬于對(duì)老問(wèn)題的陳法套用，難以幫助學(xué)生應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)解決問(wèn)題的能力。因此，需要通過(guò)營(yíng)造面向?qū)嶋H問(wèn)題的探索式氛圍，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)際問(wèn)題、分析實(shí)際問(wèn)題、提出假設(shè)、解決實(shí)際問(wèn)題以及檢驗(yàn)結(jié)論的過(guò)程。

　　3.改變“滿堂灌”式的單向授課方式，建立對(duì)話式的教學(xué)模式

　　創(chuàng)造以學(xué)生為主體的對(duì)話式教學(xué)氛圍。要改變“滿堂灌”式的單向授課過(guò)程，鼓勵(lì)學(xué)生直接而主動(dòng)地表達(dá)運(yùn)籌學(xué)學(xué)習(xí)中的困惑，通過(guò)引導(dǎo)與啟發(fā)形成學(xué)生主動(dòng)提問(wèn)題、主動(dòng)交互式的對(duì)話教學(xué)模式。這需要鼓勵(lì)學(xué)生提問(wèn)、老師設(shè)置問(wèn)題來(lái)不斷增強(qiáng)學(xué)生的參與積極性。為此，作者準(zhǔn)備了大量的產(chǎn)生運(yùn)籌學(xué)各分支萌芽的`各種現(xiàn)實(shí)需求的歷史材料，通過(guò)幻燈片、視頻等再現(xiàn)當(dāng)初某些運(yùn)籌學(xué)分支的提出背景，讓學(xué)生身歷其境地面對(duì)當(dāng)時(shí)的困難，向?qū)W生提問(wèn)解決這些問(wèn)題的思路與方法，引導(dǎo)學(xué)生相互提問(wèn)和交流，使學(xué)生自己得出教材上各種運(yùn)籌學(xué)模型的思想和數(shù)學(xué)表達(dá)。在這一過(guò)程中，筆者將問(wèn)題交給學(xué)生，邀請(qǐng)他們?cè)谡n堂上積極地思考、參與并為了他們自己的觀點(diǎn)辯論，并協(xié)助學(xué)生用數(shù)學(xué)語(yǔ)言寫出運(yùn)籌學(xué)模型。