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【关键词】运筹学;教学改革;管理专业
1.引言
运筹学一词起源于20世纪30年代,至今仍无统一且确切的定义[1]。一般认为运筹学是应用分析、试验、量化的方法,对经济管理系统中人、财、物等有限资源进行统筹安排,为决策者提供有依据的最优方案,以实现最有效的管理。其基本思想是“优化”,而优化无所不在,尤其是在经济管理中,因此我国教育部于1998年颁布的“本科专业目录和专业介绍”中,运筹学被列为“经济管理类专业”的主干课程[2]。
运筹学引入我国后,在经济、军事、高教、管理等各个领域得以广泛应用,运筹学的定量分析对于解决实际问题的思路和特点,适合当今社会对高级管理决策人才的迫切需要。因此,进行运筹学教学改革的理论与实践的研究具有重要的现实意义。
2.管理运筹学课程的特点
2.1 注重整体最优化[1]
运筹学的研究对象是一个系统(如经济系统、管理系统、生产系统等),从整体最优的观点出发,把组成系统的各个组成部分相互结合起来进行综合评价,以实现系统的所有指标的整体最优化。例如产品或服务的质量最好、产品的产量最多、利润最大、成本最低、工期最短,或同时要求若干项指标均达到一定的满意程度等。对于一个企业的决策者来说,必须站在企业全局的角度,协调企业内部个子系统的相关利益,做到统筹兼顾、全面发展。
2.2 多学科的交叉融合[3-5]
运筹学的产生与发展,是众多学科领域的专家学者通力协作、共同努力的结果,已经形成了具有坚实的理论基础、完善的结构体系及一系列分支的交叉性学科。其主要内容包括数学规划(线性规划和非线性规划)、存贮论、排队论、决策论、对策论、图论与网络等,它综合应用了经济学、管理学、数学、物理学、计算机等学科的方法。因此,运筹学是多学科、诸理论相互交叉融合、渗透而形成的一门边缘性学科。
2.3 模型方法的应用
无论运筹学的理论研究还是应用研究,其核心问题都是如何建立适当的模型(通常是数学模型)以解释运行系统的现象和预测系统未来的情况。学习运筹学要掌握的最重要技巧就是提高对运筹学数学模型的表达、运算和分析的能力。
3.教学中存在的主要问题
运筹学是一门综合性很强的交叉性学科,分支较多,每一分支都包括识别问题、建立模型及求解等环节,这要求学生不仅要具备相关的基础知识,如线性代数、概率论、微积分及经济学等,更重要的是要理论联系实际,学会用运筹学的方法解决管理中的实际问题[2]。因此学习的过程难度较大,而教学中也发现了一些问题,具体表现在:
3.1 学生数学基础薄弱
建立数学模型是运筹学研究问题时的最基本手段,没有数学模型,“优化”无从谈起。因此要想学好运筹学,良好的数学功底是前提。然而管理专业学生的数学功底普遍相对比较薄弱,因此一说该课程与数学有关,学生普遍有了抵触情绪。若是授课时一味的进行理论推导及定理的证明,学生就会丧失学习运筹学的积极性和主动性,进而放弃听讲。
3.2 教师重理论轻实践
运筹学是一门实践性很强的课程,对管理专业的学生尤为如此。教学过程重理论轻实践主要表现在两个方面:
(1)现有的多数运筹学教材中的例题和习题,是经过高度抽象后选取的,与企业管理中的实际情况相去甚远,在面对就业压力及实用主义大行其道的今天,若学生在学习的过程中感受不到运筹学在管理中的实际应用价值,就不可能静下心来学习。
(2)由于教师对企业系统的实际运转情况不够了解,很难把企业中的实际案例拿到课堂上去讲授,多数情况下是照本宣科,这就使得教师对运筹学的理论部分讲得多,实际应用部分介绍的少,造成学生错误的认为运筹学就是数学,没什么实际应用价值,纯粹为了应付考试而学习。
3.3 教学手段单一
传统的教学手段是板书教学,由于运筹学课程含有大量的图表,其手工计算过程相当复杂,全部依靠板书教学势必造成信息量太少,上课过程枯燥乏味,学生感受不到学习知识的乐趣。随着计算机技术的应用与发展,多媒体技术得以广泛普及,在课堂上应用多媒体技术教学是现代教学手段的新趋势。然而实践证明,对于运筹学这门课程若全部应用多媒体教学,效果并不理想,究其原因是课件制作的过于粗糙,没能与学生形成互动,幻灯片切换太快,学生来不及进行思考。最后的结果就是教师在台上“照片宣科”,学生在台下伏案睡觉。这说明无论是传统的板书教学还是现代的多媒体教学,都存在着一些弊端,需要加以改进。
3.4 教学内容选择不当
运筹学的分支较多,面面俱到的授课显然是不可取的。另外管理专业的学生有的是文科背景,有的是理科背景,学生层次良莠不齐。因此,如何合理的选择教学内容,既能照顾到不同层次的学生,又能使得后续课程不重复运筹学中的分支内容,值得我们进一步思考。
4.管理运筹学教学改革措施
针对运筹学教学中存在的问题,我们提出了如下改进建议:
4.1 精选教学内容,做好教学设计
如何针对不同的专业及教材选择相应的教学内容,是教师在上课之前要精心准备的。由于管理专业的学生既有文科背景的,又有理科背景的,因此在理论教学时要适当增减。如对于工商管理专业的学生,由于其数学功底相对较弱,因此要相应的减少理论推导及定理证明,只要让学生明确为什么是这样以及如何运用及操作就足够了。道理很简单,我们不需要知道电脑是怎样工作的、运行机理是什么,只要知道怎样围绕着自己的工作需要去使用电脑就可以了。另外运筹学的内容较多,在学时有限的情况下如何取舍就变得至关重要,这就要求教师对专业的课程体系的设置有所了解,知道哪部分内容会在后续的课程中讲到,后续课程重点讲到的,运筹学中可以不讲,避免重复教学,集中精力讲授其它重点章节的内容。如对于物流专业的学生,存储论部分就可以不讲,因为该部分内容会在《仓储管理》课程中重点介绍。
4.2 适当增加案例教学
课堂教学中,可以从实际问题出发,选出具有代表性的典型例题及案例,让学生们自己分析,自己动手解决实际问题,在分析与解决的过程中,逐步锻炼了学生的独立思考和研究实际问题的能力,对模型的求解过程和所得到的结果展开讨论,使学生们能真切的感受到运筹学的确是一门有用的课程,从而激发了学生的主动性和创造性。案例教学要辅以软件的操作及运用,因为多数情况下针对案例所建立的模型都较为复杂,手工求解比较繁琐,因此既要让学生体会到解决实际问题的快乐,又不能使学生陷入繁琐的计算当中去。目前,常用的运筹学软件主要有Lingo/Lindo、Matlab及Excel规划求解软件等,其中Lingo软件编程计算较为简单,易于上手,是较为理想的选择。
4.3 引入多媒体技术辅助教学
辅助教学的意思是仍以板书教学为主,而已多媒体教学为辅,两者做到优势互补、有机结合。那什么时候用板书、什么时候用多媒体呢?本人认为,在讲授每一章的基本算法时,最好通过板书教学的方式,这样在讲课的过程中能够使学生跟住教师的讲解思路,又能有足够的思考时间来帮助其消化吸收。如在讲解单纯形法的基本原理时一定要用板书教学,而之后的大M法、两阶段法以及改进单纯形法等都可利用多媒体教学。另外,在介绍案例时一定要用多媒体技术,这样既可以节约时间,又能保证充足的信息量。
5.结论
为了使运筹学能够真正体现出它的优势和实际应用价值,教师在教学过程中必须不断地破旧立新、与时俱进。本文总结了运筹学在教学过程中存在的主要问题,并有针对性的在教学内容、教学方法及教学手段上给出了合理化的建议,这也是本人多年教学经验的总结,通过同行及学生的反馈信息来看,这种改革取得了较为明显的效果。
参考文献:
[1]胡运权.运筹学教程[M].北京:清华大学出版社,2006.
[2]王广民.研教相融推进运筹学教学改革[J].黄冈师范学院学报,2009,29(6):62-64.
[3]冯丹.《管理运筹学》教学中应注意的问题[J].数学教学与研究,2010(21):72-73.
[4]任俊峰.关于改进运筹学教学的一些思考[J].科技信息,2010(10):366-367.
关键词:单纯形法;循序渐进;教学模式
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)45-0036-04
运筹学是二战期间发展起来的一门应用学科,它广泛应用现有的科学技术知识和数学方法,解决实际中提出的一些问题,为决策者选择最优策略提供定量依据,其内容包括:规划论(线性规划、非线性规划、整数规划、动态规划、多目标规划等)、图论与网络分析、对策论、排队论、存储论、决策论、排序与统筹方法等[1]。运筹学的实际应用涉及生产计划、运输问题、人事管理、库存管理、市场营销、财务和会计等方面。另外,还应用于设备维修、更新和可靠性分析,项目的选择与评价、工程优化设计、环境保护等问题中。据统计,50%数学建模问题与运筹学内容相关,可以用运筹学的方法解决。另外,为各大高校数次争得荣誉的建模队伍,长期以来一直接受运筹学相关知识的培训。
运筹学中最主要的分支是线性规划。线性规划模型是前苏联著名经济学家康托罗维奇于1939年提出的,这一重大发现使他获得了诺贝尔经济学奖。1947年G.B.Dantzig提出求解线性规划的单纯形法。针对退化问题,1952年A.Charner和W.W.Cooper[2]给出了摄动法,1954年G.B.Dantzig,A.Orden和P.Wolfe[3]提出了字典序方法,1976年G.G.Bland[4]提出了Bland法则,这些方法都能避免循环发生。线性规划理论上已趋于成熟,应用也越来越广泛。事实上,运筹学中许多问题都可以或需要用线性规划模型来描述或近似地描述,如运输问题――求解运输问题的表上作业法本质上就是单纯形法,并且这种方法充分展示了单纯形法的魅力。求最短路、最小费用最大流的问题都可以用线性规划模型来解决。求解指派问题的匈牙利法本质上也是单纯形法[5]。矩阵对策问题最后转化成求解线性规划。学习运筹学的先修课程主要有线性代数、微积分、概率论与数理统计。事实上,运筹学不仅应用了这些学科,也从理论上进一步发展了这些学科。
单纯形法是建立在一系列理论基础之上的。首先,如果线性规划的可行域非空,则它是一个凸集,这个结论很容易证明。线性规划的可行域的顶点与基可行解之间是一一对应的,所以其顶点个数有限,这个结论与单纯形法的关系不大,其证明可以省略。其次,线性规划若有可行解,则一定有基可行解,这个结论是很重要的,为了更好地理解它的证明,我们先看下面的例子。
进一步讲,若线性规划有最优解,其最优解一定可以在其可行域的顶点上找到,也就是在其基可行解中找到,这样就把一个从无限个可行解中找最优转化成在有限个可行解中找最优。这是单纯形法的理论基础。为了更好地理解这一重要结论的证明,我们看下一个例子。
X2的正分量的个数是2。由于P2,P4线性无关,所以X2是基可行解。这样我们就找到了一个最优解也是基可行解。一般地,若X2的正分量对应的系数列与线性相关,继续上述过程,直到找到基可行解为止。
从基可行解中找最优解所用的方法是单纯形迭代法。那么,如何判断一个线性规划是否有最优解?如何判断一个基可行解是否是最优解?在一个基可行解不是最优的情况下如何迭代到下一个与其相邻的更好的基可行解?为回答这些问题,我们举例说明。
先讲特例再引入最优性判别定理、基可行解的改进定理以及单纯形法的迭代步骤,学生就容易理解。即使针对有些专业的学生讲解这些定理的证明,也容易接受。
总之,现代社会信息量大,大学生需要学习的课程很多,用于预习或复习的时间就很少,这样上课时间就尤为珍贵,教师应该如何讲,才能使学生当堂听明白所授内容,这是一个必须思考的问题。其实,运筹学这门学科更侧重的是应用,数学理论并不难,之所以有人觉得难学,是因为没有把握一种好的学习方法。本文针对单纯形法给出了一种循序渐进的教学模式,实践证明这种模式能使学生更容易的理解课堂内容,有利于激发学生的自信心和学习兴趣,使学生在轻松掌握数学理论的基础上,能更好地探讨运筹学的经典案例的建模和求解,加强学生运用所学知识解决实际问题的能力和创新能力。
参考文献:
[1]《运筹学》教材编写组.运筹学[M].北京:清华大学出版社,2004.
[2]Charnes,A.And Cooper W.W.,The stepping stone method of explaining linear programming calculations in thansportation problems,Management Science,1954,(1):49-69.
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[5]Hamdy,A.Taha,Operations Research-An Introduction[M].北京:人民邮电出版社,2007.
[关键词] 运筹学 管理科学 商学院 分级教学
本文得到上海市教委2009年《运筹学》重点课程建设项目资助。
引 言
在商学院多年从事运筹学教学的基础上,笔者比较并深刻体验了使用中文教材和英文原版教材两种语境下的各种不同。使用中文教材时,课程与教材同名都叫“运筹学”。而使用英文教材,则是因了联合国国际贸易中心(ITC)的推荐,课程和教材统统改为“管理科学”(Management Science)。两种语境,教学侧重点的差异十分明显,教学心得和学生反馈亦迥异。本文比较它们的异同及该课程在我校的定位和教学实践的变迁并提出个人思考。
商学院运筹学课程的定位
“运筹学”在我国高校早已普遍开设。虽然何谓运筹学,至今尚无统一且确切的定义,但与英文“管理科学”类似,包含规划论、排队论、决策论、对策论、图与网络分析、存储论等内容基本是固定的,只是因专业或课时不同各有取舍而已。虽然近年亦常见名为“管理运筹学”、“物流运筹学”等明显偏重应用的教材,但与英文教材不同的是,中文同类教材直接用“管理科学”称呼的几乎没有。既然“运筹学”与“管理科学”内容基本一致,为什么中文课程名称多舍后者而就前者?笔者认为,差异较多地来自对运筹学与管理学关系的理解不同,课程体系的偏重不同,表现为称呼不同。
中文语境下“运筹学”明显地偏重定量方法自身,数学色彩浓厚,数学化处理方式明显:概念、定理、算法和推导构成课堂的主旋律。
英文语境下的管理科学则有狭义和广义之别。狭义上,管理学界存在所谓管理科学学派(亦称计量管理学派)。该学派认为管理科学与运筹学是同一语:为解决复杂系统的管理决策问题,可以借助各类模型和计算机作为工具,寻求最佳的计划或方案,以达到企业优化目标。Stafford的解释更干脆:所谓管理科学就是运筹学在商业方面的应用。
再看广义。首先,管理理论是指管理学学者经过反复验证修订后,用以解释管理现象的理论。管理学界公认的分支就有:企业管理(含生产、营销、财务、人力资源开发与管理等)、管理工程(含质量控制与可靠性管理、物流管理、战略管理、决策分析、管理信息系统等)、工商管理、管理心理学、管理思想史、计量管理学等。广义管理科学已经渗透到管理的各个领域,形成了内容广泛、门类齐全的与社会科学、自然科学并列的第三类科学。其中许多分支仅将运筹学作为最重要定量分析工具之一,如物流系统工程。其次,运筹学模型难以量化在管理实践中最复杂也是最重要的人的因素,仅仅利用侠义的管理科学定量方法解决复杂经营环境下的组织问题必然会面临诸多实际困难。英国兰卡斯特大学管理学院对此的最新解释是:管理科学专注于建立和应用已经被证明确实能帮助说明管理问题的模型和概念,并解决实际管理问题。
在美国历史上曾出现过两个与运筹学有关的专业团体:美国运筹学协会(ORSA)和管理科学学会(TIMS)。前者专注于建立数学模型和模型的优化算法、模拟及随机过程分析方法。后者考虑的问题则要宽泛许多,强调对更一般性问题科学方法的应用并研究管理问题本身,涉及运筹学、统计学、会计学、金融学、信息系统和组织心理学等。只是到了1995年才在争议中合并为运筹学和管理科学学会(IFORMS)。
可见,“运筹学”与“管理科学”关系紧密但却有区别。侠义的管理科学既不注重运筹学的数学基础,也不探究管理学原理,而是侧重依据客观数据、最优化标准和各种数学方法处理管理问题,追求经济和技术上的合理性,是将科学方法和工具应用于管理过程。而广义管理科学能为系统地改善组织的决策过程提供更广泛的工具,运筹学等“硬”决策工具的应用可使之具有更鲜明的科学性,也是现代管理实践基本功之一。但运筹学远不能涵盖广义管理科学全部内容,特别是其中的“软”决策方法,作为一门课程也不可能作此要求。
所以,在管理学越来越清晰呈现出定性与定量交叉化趋势下,商学院完全有必要开设“运筹学”课程。不过,即便从培养目标看,也不宜突出其数学特性,而应将之作为管理问题的数量化工具,凸显其在优化资源配置方面的作用。也就是说,将“运筹学”定位在狭义管理科学上更合理。绝大多数英文“管理科学”教材在大量删减运筹学数学理论的同时增添大量实用管理模型和案例就是一种说明:既鲜明突出了运筹学在管理学中的应用价值,又使“管理科学”的称呼更适合于商学院的氛围和应用导向,便于学生突破对数学的思考范畴,同时提升对管理学进行科学思考的水平。
商学院运筹学课程的设计
既然商学院运筹学课程应淡化数学色彩,恰当地予以设计十分必要。
1.运筹学的核心是应用
运筹学被公认是一门从起源到发展脉络都体现出极强实践性的学科,其精髓在于分析问题和解决问题,库存、运输、项目、财务、人力资源管理和生产计划等领域都是其擅长之处。对商学院而言,学校目标是“培养应用型人才”,其中经管类学生有机会了解广义管理科学的诸多分支,知识面庞杂,思维活跃,特别欢迎实践性强的知识但手中较少有效的定量工具。所以,运筹学的教学若能充分体现学以致用的原则,对不同专业学生设计出有针对性的内容模块,则可体现该课程的定位,亦容易激发学习积极性。
2.运筹学不是数学课
我们在多年教学经历基础上探索的结果是:作为管理学科学化标志之一,运筹学打通了管理学与数学的界线,在培养商学院学生习惯于利用定量工具思考管理问题(图1所示步骤),从而提升作为科学人的素养方面的重要性不言而喻。但多年的教学互动和来自学生的反馈也提醒我们:运筹学课程最后的着力点应在管理(步骤 I)。
这是因为,首先,运筹学包含的内容十分丰富,而商学院相应学时数一般并不多;其次,经管类各专业学生的经济、管理类知识比较齐全,对图1步骤 I 比较容易上手,在对计算机运算结果给予合适经济和管理含义解释方面也有一定优势,但数学基础普遍不很扎实,要在十分有限的课时内接受并熟悉运筹学复杂的数学推导、精巧的算法思路和计算机编程(图1步骤 II 和 III)并不容易;第三,不同层次、专业和类型的学生,专业培养目标不尽相同,学生对本课程的认知和诉求也存在明显差异。例如,理工类专业学生就比较擅长图1中步骤 II 和 III。所以,若偏重算法和编程却轻视应用,像数学课那样罗列一大堆定理和公式,对算法予以严格推导,运筹学就会在商学院学生面前失去其多学科横向交叉联系、强调解决实际管理问题的特色,出现厌学、为考试而学习、无法实现从理论到应用的过渡等现象也就不足为奇。
3.运筹学离不开计算机
现代企业管理中影响某一事务的因素往往错综复杂,即使能建立起定量模型,其后续计算大多极为繁复。若仅仅依靠传统的算法获得模型结果往往需要相当长时间,就会使定量模型的意义大大下降。计算机的出现极大提高了模型的求解效率,使运筹学模型在日常管理中的应用成为可能。正因为此,在企业管理实践中,不再是是否应当使用计算机,而是计算机怎样才能更好地用于支持决策。所以,在商学院运筹学教学过程中强调并深度融入相应计算机软件的使用是必要的。
教学探索与实践
表面上看,同样一门课,我校经历了“运筹学”到“管理科学”的名称变动,但实际上体现了从数学化的运筹学到应用为主管理科学的教学实践的演变。
1.分级教学
从学生实际出发,因材施教是将几乎处于同一水平的学生放在一起分别教学的一种教学手段。这种教学体系,根据学生的个体差异,按照不同科目的不同学习能力的高低将学生群体划分成不同的级别或层次,有针对性地进行分班教学。有效的分级教学,能使教师节约精力、突出重点、积累经验。能让学生尽可能地在各自的“最近发展区”得到充分的自由发展,谋求各个层次的学生都能获得成功的体验,促进学生的素质得到全面提高。所以说,分级教学是建立在“以学生成才为本”理念基础上,为实现教学目的的一致性和教学过程的互异性所进行的重要实践,因材施教是分级教学的核心思想。教育部在最新的《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》中也指出,要注重因材施教,关注学生不同特点和个性差异。
针对不同课时数的不同专业,我校将运筹学课程分成了A、B两级进行分级教学。具体来说,A级教学中数学处理手法较多,兼顾模型的建立和算法的分析。B级则更注重启发学生在面对管理中存在的大量最优化问题时运用运筹学方法建立模型而非算法分析。例如,其中的一个案例问题是:虽然已经具备现代化定位和通讯设施,若要上海出租车调度系统充分发挥效能,可以利用哪些运筹学模型作为后台支撑?
实践中,我们的分级教学使用不同教材,还对内容进行了较大力度的取舍处理。规划论各专业必修。其他一些分支,则各有增减。如工商管理专业适当增加项目管理内容;物流专业增加存储论部分内容,介绍延迟策略及其模型;人力资源管理专业会增加绩效评估内容;信息管理类专业,则增加计算机模拟和信息价值评估方法等内容,受到学生欢迎。
2.厚积薄发,突出运筹学与其他学科的交叉
我们始终把运筹学课程看作是对思维方式的一种培养,是为商学院学生提供“打开一扇窗”的机会:除了要有科学管理意识,更需掌握管理科学的方法。
面对知识面较广的商学院学生,要想上好运筹学课并凸显其实用性,教师需具备充分的定量和经济、管理学知识。例如,库存模型通常将需求区分为固定和相对复杂的随机两类。当学生对需求满足特定分布的假设产生疑惑时,教师就应当能够适时介绍需求数据的获取及利用统计学软件对其分布加以判断的方法,这可加深学生对运筹学交叉性的理解。再比如,对偶价格与资源价值、运输模型算法与经济学帕累托最优原理、敏感性分析与市场波动、数据与市场调研等相关概念都体现了运筹学与经济、管理千丝万缕的联系和交叉,教师足够的知识积累才能应对裕如。唯其这样,不少现代管理方法,如绩效评估、MRP、JIT技术、设备管理计划、ABC分类法等,才能在管理类专业的运筹学课程中得到充分展现。这样做,除突出了运筹学的实用性,也有利提高学生对该课程及其相关课程的兴趣,有益于他们对管理学从理论到实践的全面了解。
3.让头脑思考,让机器运算
利用计算机软件辅助教学,体验运筹学“人―机系统”的特质,在各高校早已不新鲜。我们发现,这一教学模式也可能使商学院学生处于被动地位。主要原因是,这种训练方式的前提是学生需要对各类算法和程序(图1步骤II 和 III)十分熟悉,然后才可能或利用EXCEL软件或自行编程实现算法从而完成模型的求解。这种要求显然不是我校学生的长处,若刻意要求,只可能伤害学习积极性。
我们在探索后认为:既然商学院运筹学课程的重点在应用,熟练使用专业软件比了解程序本身更重要。所以,我校坚持采用专用软件“Management Scientist”。除了该软件极端易学节省时间外,还有助于突出教学重点(图1步骤I),使教、学双方都将有限的课时集中在管理模型的修改、合适性方面。具体的做法是,在课后练习中专门安排部分开放性习题,要求学生对管理问题自行设定不同的优化目标和约束并给出最优的决策方案。这就需要学生在建立不同的运筹学模型后对最优解进行比较。如此一来,一方面由于计算量大,若没有软件辅助,几乎不可能完成上述要求。另一方面,学生也能从中领悟到:通过比较软件输出的结果,可以反向思考我们对管理目标和约束条件设定的合理性及可行性,体验“让头脑思考,让机器运算”的现代管理实践。
参考文献:
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关键词:问题导向;运筹学;教学设计
中图分类号:G642文献标志码:A文章编号:2096-000X(2018)04-0101-03
一、概述
运筹学是一门与自然科学、社会科学、技术科学交叉性强的一门科学;运筹学是平行于数学、经济学等学科的一级学科,又被称为管理科学。自20世纪30年代末运筹学被提出以来,它作为一门独立的新兴学科在国际上收到了广泛重视,并应用于军事、经济、管理等各个领域。该课程被设立为物流管理专业主干课程,主要培养学生发现问题,建立模型,定量分析能力,为后续专业课程的学习奠定基础。该课程的理论教学体系己完善,但是实践教学环节还比较薄弱,对于数学基础比较差的学生来说,学习运筹学没有动力。
在本科教育中,国内绝大多数高校都将运筹学作为一门专业基础课开设,也有很多关于《运筹学》教学方法的研究,主要研究的教学方法有:案例教学法、直观教学法、Sandwich教学法、游戏教学法、问题导向教学法等,其主要目的都是提高学生的学习兴趣与解决问题的能力。问题导向教学法目前在经管类专业课中应用比较广泛,但应用于运筹学这类以数学建模为手段的基础课还没有具体的操作流程与考核办法。
二、目前高校运筹学课程教学中存在的问题
(一)教学重点与培养目标不符
教育部、国家发展与改革委员会和财政部联合《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》中指出,我国推进的一系列重大战略中,迫切需要大量应用型人才。对于培养“应用型、创新型、专业型”人才为目标的高校来讲,每一个专业的培养方案及每一个课程的教学目标都应围绕“应用型、创新型、专业型”展开。
目前高校对运筹学的教学目标有两大类,一类是重视数学推导演算的理论式教学方法,这种教学方法多用板书和传统讲授的方法进行,教学方式很难引起学生兴趣,且学生除了用笔算推演外,不会使用Excel,Matlab等软件来求解运筹学问题,因此没有办法把这门课学习的内容有效的应用于解决专业问题上;另一类教学目标是单纯重视运筹学的实用性,这种教学方法多以上机操作的方式进行,让学生通过用Excel和Matlab对已知问题进行求解,这种教学方法下,学生并不能掌握运筹学的建模原理与方法,不能把所学知识联系到实际问题上。
(二)教学内容缺乏针对性
高校中有很多专业开设《运筹学》课程,但所学内容不针对专业所需,而是根据运筹学基本知识体系讲解的(如表1所示),由于课时限制,大部分内容没有办法讲解的面面俱到,很多与本专业相关的内容没有办法讲解透彻。
(三)考核方式不灵活
目前,很多高校运筹学的考核、评价方式比较单一,主要是综合学生平时成绩和期末考试成绩,且往往采取闭卷的考试形式,侧重于对理论知识的考核,忽视对实践能力的考核。对于物流管理专业的学生而言,数学基础相对薄弱,而运筹学涉及的数学知识比较多,手工计算量大,因此期末考试不及格的人数较多,扼杀了学生学习的动力和积极性。
三、问题导向教学法的优势
(一)问题导向教学法有利于提高学生学习兴趣
问题导向教学法以提出问题为教学主线,能帮助学生带着问题学习知识,提高学生的学习兴趣,促使学生从被动学习转变成主动学习,改变学生对运筹学课程的印象,改善学习效果。
(二)问题导向教学法有利于提高学生实践能力
问题导向教学法是在学习理论知识之前提出生活中存在的开放性题目,让同学们思考,并运用现有知识体系进行一轮尝试性建模活动。在学习理论知识之后再进行一轮建模活动,并通過求解模型解决实际问题,从而提高学生实践能力。
(三)问题导向教学法丰富了对学生的考核方式
小组研究成果展示是教学考核中非常重要的一部分。针对当前很多应用型本科院校物流专业运筹学课程考核单一的现象,可以建立多元化的课程考核体系,将传统的闭卷考试改为问题分组讨论、研究成果展示、课堂表现、作业、笔试相结合的形式。通过对具体问题进行分析,引导学生运用已学的运筹学知识求解现实问题,不仅要有定性描述,还要建立相应的数学模型,这样可以全面考察学生的知识掌握程度和应用能力,提高学生的实践能力和创新意识。
四、基于问题导向教学法的运筹学教学模式
(一)确定教学内容
结合培养应用型人才的培养目标及专业特点,将运筹学课程的教学内容精简为四个部分:线性规划模型,整数规划模型,网络与配送模型以及库存模型,如图1所示。调整后的运筹学教学内容更具专业性,有利于深入讲解与专业相关的重点难点,更有利于学生将所学用于解决专业问题。
(二)教学流程设计
基于对问题导向教学法的研究,并充分考虑我院运筹学教学现状,对运筹学教学过程及组织方式进行设计,将教学过程分为“问题设计与提出——组织分组讨论——重点与难点讲解——小组汇报点评——总结评分考核”五步,如图2所示。
1.问题设计与提出
结合问题导向教学法的特点及教学内容,从现实生活中选择适当开放性案例分析类题目,设计出分析问题的不同角度启发学生,在理论讲解前将问题发放给学生思考,让学生带着问题学习。设计的具体问题如表2所示。
2.组织分组讨论
将学生分成10人小组,并对小组进行分工,在小组展示后在小组内部进行不记名投票,投出在小组中贡献最多的三名成员。以小组表现和小组投票结果对小组内每个成员打分。
3.重点难点讲解
以开放性问题切入点为导引从建立模型,到求解模型的过程进行深入讲解。
4.小组汇报点评
各个小组汇报成果,从建模求解的完整性与创新性两个方面对小组汇报结果进行评定。对优秀的研究报告进行整理,尝试申报大学生创新项目。
5.总结评分考核
适时进行教学质量监督与评价,具体方案如下:出勤情况占10%,小组展示40%,笔试占60%。其中,优秀且具有创新性的小组展示将被推荐为大学生创新项目,并运用与毕业论文撰写中。
五、结束语
综上所述,运筹学是一门综合性的应用课程,目前在高校物流专业运筹学课程教学中存在方法单一呆板、师生互动式教学方法不足的问题。本文提出在运筹学课程教学中运用问题导向教学法贯穿整个运筹学模块的教学模式,让学生能正确运用各种模型来分析和解决物流领域中的实际问题,对于培养“应用型、創新性、专业型”人才的目标应是一种探索。
对于从事经济工作的人来说,经济、税收是两门终身必修的课程。对于税务人员来说,更是这样。众所周知,在经济活动中,要认识经济规律,驾驭经济活动,不开展经济运筹是不行的。而税收又有着独自的内涵和特征,开展网络税收管理运筹同样必不可少。在实际工作中,税收活动是经济活动的一部分。对于税收人员来说,开展税收征管活动必须立足于宏观的经济运行。对于纳税人来说,经济税收运筹同样是实现经营活动目标的重要途径。韩建元等的《经济税务运筹》正是这样一套既包括经济运筹研究,又包括网络税收管理运筹和纳税筹划等方面内容的丛书。
韩建元是个基层税务人员。长期的税收工作实践使他对经济运筹、网络税收管理运筹,以及经济运筹与网络税收管理运筹、纳税筹划的关系有着深切的理解和认识。1991年以来,他已撰写出版了11部税收、财政、经济学术专著,发表学术论文100多篇。《经济税收运筹》丛书可以说是他几十年来对经济税收活动不断认识、研究的又一项新的成果,反映了他以理性的思维对经济运筹、网络税收管理运筹、纳税筹划的新思维。该丛书包括《经济税收运筹·经济运筹学》《经济税收运筹·网络税收管理运筹》《经济税收运筹·纳税筹划》三部学术著作。按照韩建元的话说,这套丛书是近几十年来他联系我国经济税收活动实际写成的。希望能为人们开展经济运筹,驾驭经济活动、开展网络税收征管运筹、依法开展纳税筹划提供新思维、新技艺。
纵观该丛书,我们会看到一个个崭新的理论判断,一个个新颖的经济税收视觉,一项项新鲜的理论研究成果,使人们倍感振奋和喜悦。韩建元、韩利恒撰著的《经济税收运筹·经济运筹学》以2008年9月爆发的世界经济危机为背景,深刻剖析了全球视野下的经济活动,尤其是通过我国政府采取有力措施使经济回升向好的实例,展示了经济运筹的内涵、技艺,为开展宏观经济运筹提供了鲜活的例证。特别是在该著作中提出的“经济三角”理论,为开展经济运筹,驾驭经济活动提供了新的理论支撑。同时,在每一章中作者还绘制了大量的图表,加深了人们对复杂多变的经济运行的认识,对经济运筹技艺的掌握。韩建元撰著的《经济税收运筹·网络税收管理运筹》则立足于信息条件下的税收活动,从网络税收的角度全面分析当前我国税收管理的现状,提出了网络税收管理的新理念、新思维、新方式、新技艺。韩建元认为,当前税收活动已经进入网络税收活动的新阶段,税收管理再也不能囿于传统的税收征管模式和方式,要在税收实践中不断创新,以适应网络税收管理的需要。该著作对于网络税收管理各个环节上的管理提出了新的管理运筹思路,设计了管理的新模式、新形式,开创了网络税收管理的新途径、新平台。韩建元、韩玉芬撰著的《经济税收运筹·纳税筹划》是作者站在法律的天平上,全面认识征纳双方之间的博弈,依法阐述纳税人开展纳税筹划的专著。鉴于我国纳税人中中小企业占大多数的特点,韩建元等力求语言朴实,通俗易懂,联系实际,有的放矢。该著作在阐释了纳税筹划的内涵及其“游戏规则”等内容后,就我国现行的主要税种沿革进行了介绍,之后对开展纳税筹划进行了具体的分析。为了便于纳税人掌握这些纳税筹划的技艺,韩建元还在每一章后附录了一些纳税筹划的案例,以加深纳税人对某一个税种的纳税筹划的认识、理解和掌握。
总之,读了该丛书后,我们会发现,《经济税收运筹》丛书贴近经济税收活动,凸显出深厚的实践基础,有理论,有分析,有技艺,有实例。最大的特点是实践性强,针对性强,操作性强,创新性强。在我国开始实施第十二个五年计划之际,《经济税收运筹》丛书的出版,无疑是十分适时的。它必将启迪广大从事经济税收工作的同志不断创新思维,把税收工作做得更好,助推我国经济又好又快地发展,加快我国进入世界强国之列的进程。