物流管理专业背景下“运筹学”课程思政的教学设计与探索

2022-05-30蒲松，夏嫦

物流技术 2022年5期

蒲松，夏嫦

（1.成都工业学院经济与管理学院，四川成都 611730；2.成都文理学院经济与管理学院，四川成都 610401）

0 引言

随着经济全球化进程的加快和信息社会的来临，网络文化发展迅猛，传统价值观念和话语体系的不断变化，对民族乃至国家精心架构的意识形态樊篱造成巨大冲击。大学生是接受新生事物能力较强的一个群体，具有对文化观念的变化较敏感的特点。多元文化背景容易造成当代大学生的价值观扭曲、理想信念淡化，价值观念与主流要求出现偏离。党的十八大以来，在习近平总书记关于教育的重要论述的指导下，全国学校就“怎样培养人”的问题进行了不同程度的探索与思考。2020 年6 月，教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》提出全面推进课程思政建设，使各类课程与思政课程同向同行，构建全员全程全方位育人大格局。

“运筹学”是一门以系统工程思想为指导，定量分析方法为手段，综合数学建模、计算机软件与管理学等知识以获得最优决策的一门学科，是理工科和管理类专业的专业必修课。由于运筹学内容多，涉及多个分支，每个分支都可以独立成体系，而且将数学、管理与计算机编程三者融为一体，呈现多学科性，难度大，学生普遍积极性不高，但运筹学教学内容丰富，若能在运筹学中融合职业素养、德育价值等思政元素，可以赋予知识点以温度，激发学生的学习热情与更深层次的感悟。现有研究多从宏观角度提出了运筹学课程思政建设应从运筹学大师的经历、中国学者在运筹学领域的贡献与运筹学与人工智能的融合等方面挖掘课程思政元素，也有学者从微观角度，探讨了运筹学各章节中的思政元素。而鲜有学者结合具体的专业背景，将运筹学知识工具、职业素养与课程思政融合，因此，本文以专业背景为切入点，在现有研究的基础上，探索物流专业背景下“运筹学”课程思政的教学设计。

1 各章节课程思政教学设计

本节主要介绍运筹学各章节的教学设计，主要从课程知识点、案例引入、思政切入点与思政培养目标等几个方面进行分析，见表1。

表1 运筹学各章节课程思政教学设计

1.1 绪论——运筹学与中国物流融合发展的成就

绪论中的主要内容是运筹学的发展历史、应用与展望。在“运筹学历史中”，以运筹学在中国的启蒙为思政切入点，中国文化博大精深，有大量的运筹学思想的实例，如《孙子兵法》、围魏救赵、都江堰水利工程等。其中，许多案例中还蕴藏运筹学与物流完美融合的思想，如“丁谓修宫”通过挖沟（取土烧砖），引水入沟（水道运输），填沟（处理垃圾）一举三得重建皇宫；“沈括运粮”分析计算了后勤人员与作战兵士在不同行军天数中的不同比例关系，同时也分析计算了用各种牲畜运粮与人力运粮之间的利弊，做出了从敌国就地征粮，保障前方供应的重要决策。自钱学森、许国志等于1955年将现代运筹学引入中国后，中国学者将运筹学与中国实践相结合，成果突出。以物流方面为例，在上世纪50年代后期，我国学者就致力于运用运筹学方法降低运输成本，如比较出名的“打麦场的选址问题”、“中国邮路问题”等。即使是十年动乱时期，以华罗庚首的科学家，发扬顽强的意志与爱国奉献精神，带领科研人员到农村、工厂推广运筹学，使运筹学得到飞速的发展。

近年来，新时代的中国学者，不遗余力地推动运筹学与中国具体实践的融合，在物流方面，唐立新院士、秦虎教授等在冶金生产与物流、“最后一公里”配送问题、网约车派单解决方案等方面取得了较大的成功。特别是，罗小渠、葛冬冬、王子卓、王曦的杉树科技致力开发运筹学规划求解器，力争摆脱运筹学求解器长期被美国垄断的局面。

通过对中国运筹学与物流融合发展历史的挖掘，让学生了解中国人民自古以来，就运用运筹学方法解决物流问题，特别是当前社会，随着科技的迅猛发展，精益物流、智慧物流等对物流的降本增效提出来更高的要求，因此，可以通过这些案例，引导学生发扬历代中国学者为了解决中国的具体问题而克服重重困难，勇于攀登的精神，掌握现代知识工具，同时，当前物流也成为国家战略，引领同学们将新时代物流发展作为自己的责任，为我国物流事业添砖加瓦。

1.2 线性规划与对偶规划——源于生产与物流的优化实践

1939年，苏联数学家Kantorovich在研究企业范围内如何科学地组织生产和在国民经济范围内怎样最优地利用资源等问题中提出了线性规划问题，1947年，美国数学家Dantzig在解决分时间段的调度、训练和后勤供给的方案问题中提出了线性规划的解法。可见，线性规划本身是在实践中产生与发展的。特别地，物流是一门与实践紧密结合的新兴学科，受科技、政策、社会的影响，其内容日新月异，因此，引导学生不要闭门造车，走出象牙塔，多到企业实践学习，在实践中发现问题。

在线性规划的应用中，主要介绍了生产库存安排问题、配料问题等案例，该类问题的实质是如何使用据有限资源获得最大效益。当前物流管理的主要目标要降本增效，特别是降低库存成本与运输成本。因此，引导学生树立优化意识，在物流行业中，不管是企业物流、运输管理、连锁经营管理、国际物流等方向，都会涉及一系列的优化问题，号召学生运用现代知识与科技为物流业的降本增效而奉献自己的智慧。

对偶问题的本质是对同一问题从不同的角度分析：在线性规划中的生产计划问题，是在资源约束的前提下，做出生产成本最小化的生产决策；而从另一个角度分析，工厂选择将所有资源出租或出售代替生产产品，做出利润最大化的定价决策，两者的最优解相同。因此，引导学生避免狭隘的思维方式，学会用多维思维思考和看待问题，尊重不同的意见。

1.3 整数规划——辩证理解普遍性与特殊性的关系

整数规划问题的提出中，对线性规划的求解，其解有可能是分数或小数，但有些实际问题要求整数解，因此，一种貌似合理的方法是将分数解四舍五入为整数解，但是，这样有可能导致解不可行，或者与最优解相差甚远。引导学生做事不要凭主观推断，认为事情大概是或应该是这样，一定要采用科学严谨的态度。

0-1分配问题是整数规划问题的特殊情形，由于整数规划问题的求解面临诸多挑战，至今仍是研究的热点。研究早期，Dantzig 研究了特殊的整数规划问题，假定整数在0，1间取值，并与Johnson等学者研究了物流学的核心问题-旅行商问题（TSP），其解法成为现代整数规划解法的开端，现代物流学中运输和配送模型基本都是旅行商问题的拓展。该案例可以引导学生理解普遍性（共性）与特殊性（个性）是矛盾问题的精髓，以物流为例，物流是一个复杂的系统工程，涉及到诸多元素，而且，当前智能化、数字化赋予了物流更多的挑战，个人是无法搞清楚物流的所有问题，因此，一定要在共性中结合自身特点发展个性，根据自身的兴趣与优势，重点攻关物流的各个具体领域，才可能有所作为。

1.4 运输问题——多种不平衡运输问题的标准化处理

运输问题是物流学的核心问题，可以用于解决物资合理调运、车辆合理调度等问题，由于实际问题的复杂性，运输问题中存在多种不平衡运输问题，这里不是针对每一类问题单独设计求解算法，而是将其转化为标准的供需平衡问题，然后，运用表上作业法求解。可以引导学生理解物流行业标准化的重要性，在物流中，标准化就能降本增效，如当前铁公联运最大的难题就是我国卡车种类太多，难以与铁路集装箱的标准匹配。

在运输问题中有一种悖论现象：在产地、销地、单位运价均相同的情况下，运输总量增加，运费反而减少，其原因主要是是产销地的布局不合理造成的。因此，引导学生要抛开现象看本质，而专业知识是重要的工具。

1.5 目标规划——如何平衡各个目标

相对于线性规划，目标规划中考虑了多个目标，可能有些目标甚至存在矛盾，如物流企业既要提高客户的满意度，又要减低成本，因此在模型中，需要对各目标定级或是赋予不同的权重，平衡各方面权益。当前物流已与供应链、产业链的深度融合，物流的目标多样化，既要降本增效，又要促进供应链、产业链的发展，因此可以引导学生抓住问题的主要矛盾，平衡论各个目标，最大化发挥物流的作用。

1.6 动态规划——各个阶段决策的依赖于当前面临的状态，又影响以后的发展

动态规划是将多阶段决策问题转化为若干个互相联系的单阶段决策问题，各个阶段决策的依赖于当前面临的状态，又影响以后的发展。引导学生，现在决定未来，未来与过去无关。往者不可谏，来者犹可追。

1.7 图与网络优化——每个阶段都努力争取最优解，最终也能获得最优解

最短路径问题是，物流学中的配送问题、运输问题都可以归结为最短路径问题，而Dijkstra 算法是求解最短路径问题的标准算法，其核心思想为：始终保持当前迭代解为当前最优解，通过不断的迭代不断保证每次迭代的结果都是当前最优解，当迭代到最后一轮时得到的就会是全局最优解。该算法思想可以引导学生以梦为马，不负韶华，在人生的每个阶段都努力争取最优解，最终也能获得最优解。

中国邮递员问题，是管梅谷教授受旅行商问题的启发，意在优化中国邮政流程的问题。管教授亲自到邮局调研，与邮递员一起送信，在实践过程中发觉，旅行商问题与我国邮递员问题存在差异，在进一步调研的基础上，于1960年提出了中国邮递员问题，1962以后，逐渐被多国引用和研究，20世纪80年代中期，全世界与中国邮递员有关的文章愈来愈多，包括问题的推广、变形以及实际应用等。因此，要引导学生关注中国实际问题，特别提炼和总结我国物流发展实践的规律性成果，讲好中国故事。

1.8 决策分析与博弈论——决策环境是不确定的，企业间合作优于竞争

决策分析是从多种方案中做出正确的选择，以便获得好的结果或达到预期的目标。诺贝尔经济学奖获得者西蒙说过“管理的核心就是决策，决策的失误就是最大的失误”。但是，由于现实中的决策环境多数是不确定，因此，不确定性决策、风险决策在实践中应用较为广泛。如物流最大的挑战是供需不确定性，现代科技与先进的管理技术（人工智能、大数据、物联网等）可以降低不确定性带来的风险。这些案例可以引导学生正确认识决策环境不确定性带来的风险，另一方面，积极学习专业知识，并运用专业知识减低风险。

博弈论主要研究公式化的激励结构间的相互作用，是研究具有斗争或竞争性质现象的数学理论和方法。当前，物流主体从企业转向供应链，随着供应链中企业间的竞争与合作不断增强，博弈论作为一种分析企业间相互竞争及相互合作的工具被广泛用与供应链管理领域。在供应链物流的博弈论研究中，企业间选择合作的收益大于选择竞争所带来的收益，特别是当前随着大国博弈、疫情影响的条件下，企业间合作更有利于抵御各种风险。因此，通过这些案例培养学生的格局观，引导学生利用马克思主义矛盾说，处理好合作与竞争的关系。