应用型本科管理类与专业运筹学课程体系的构建

2015-11-05余春刚

亚太教育 2015年36期

文/余春刚

作为一门应用性的学科，运筹学最重要的是能够建立数学模型，引发学生把模型应用到生活实践，激发学生的学习兴趣。要求学生要掌握各个组成分支的基本算法，具有一定的数学基础。并且作为应用数学的一个分支，很多同学觉的运筹学的理论性太强，对运筹学不敢兴趣，学习起来也比较困难。而作为应用型管理类的学生来说，学习运筹学的主要目的是进行实际应用，因此，在数学算法的基础上，运筹学的教学要与学生专业相结合，加强运筹学应用方面的教学。

一、应用型本科管理类与专业运筹学课程体系的构建

运筹学包含了多个分支，经历了长时间的发展，自20世纪30年代以来，分支越来越细化，如:数学规划、网络流、可靠性数学理论、模拟等等。其中数学规划又包含了非线性、线性规划以及组合规划等等。在本科阶段的教学中，为了掌握运筹学的基本思想，能够根据实际问题建立数学模型，作为管理类专业的本科层次的学生，要能运用运筹学的基本思想，建立运筹学基本概念，才能达到解决实际问题的目的。但是在有限的教学时间中，要想对每个分支讲解都面面俱到是不可能的，因此，为了建立适合不同类型专业不同基础的课程体系，就要根据专业及学生基础的要求做到有重点的选择。如:在运筹学课程体系教学内容及学时分配上，本文对教学内容的选择和学时进行了安排。一线性规划中，建模学时为8小时，算法学时为6小时;对偶理论与灵敏度分析中建模学时为4小时，算法学时为6小时;运输问题中建模学时为3小时，算法学时为3小时;整数规划中，建模学时和算法学时分别为5、7小时;图论及其应用中，分别为8、6小时;网络计划技术中分别为2、2小时;排队论中分别为2、4小时。跟传统的运筹学教学相比，本文将运筹学的教学分为建模和算法两个模块，建模的学时占了总课时大约50%，强调了建模的教学就是运筹学的实际应用。并且强调了在教学过程中，这两个模块要相互交叉，穿插进行。同时也指出了算法是基础，作为本科层次的学生来说，也要注意基本算法思想的讲解，只有将基本算法的思想掌握了，才能进一步应用到生活实践中去。

第一部分现行规划和第五部分网络规划中，对本课程体系与管理类相关专业的联系进行了说明，并且对本课程体系的讲解主要侧重点进行了说明。由于线性规划方法是实际应用最为广泛的、基础的方法，并且容易掌握和理解，因此，第一部分线性规划是运筹学的课程体系必选的内容，从而能够提高初次接触运筹学的同学们更容易形成运筹学的基本思想。另外，通过各种实际应用举例，本文一个重点为线性规划模型的建立，从而使线性规划模型占到了线性规划部分总课时的一半以上，使学生掌握了建立线性规划模型的有关技巧。建模的主要应用领域与管理类专业背景密切相关，具有很多年实际应用问题，如:有生产计划问题、劳动力安排问题、投资问题等等。同时，为了让学生了解并掌握单纯形法的基本步骤，分析了单纯算法思想，从而使学生掌握了算法思想。

而本课程体系包含的另一个重点内容就是第五部分的图论。也是围绕着其实际应用进行讲解。图论经过漫长的发展过程，到了今天，理论和方法已经渗透到物理、化学、心理学、社会学等学科中的多个社会领域中，其起源于18世纪的欧拉环游问题。图论中的“图”是指某类具体事物和这些事物之间的联系，为了得到描述这个“图”的几何形象，我们用点表示这些具体事物，用连接两点的线段表示两个事物的特定联系。在本课程体系中，为了跟第一部分线性规划问题内容相呼应，本课程体系侧重于用比较直观的方法，通过图论来解决线性规划中遇到的一些实际问题，如:资源分配问题等。同时，也包括了最短路径问题、最大流和最小代价流等基本算法思想。

二、应用型本科管理类与专业运筹学课程教学改革的有效途径

在建设的过程中，本课程体系更加注重实际应用的操练，也就是建模的教学。因此，在教学过程中，通过解决生活生产实践中的问题，建模始终穿插其中，建立了模型引出算法，境界算法并求解。如:线性规划问题上，如何让同学们觉得运筹学跟他们的生活贴近，让刚接触运筹学的学生不是感觉很难懂，并能够引起学生学习的兴趣，通过实际问题的而引出建立模型，引出线性规划的基本概念，而不是一开始就直接讲解抽象的单纯形法，是在求解的过程中，理解了基本概念之后，从较容易理解的图解法和典型方程引入，到单纯形法的算法，从而在具体的问题、形象的图解法中，使学生达到抽象的数学算法。