运筹学课程论文-《运筹学》实验教学改革探析

摘要: “运筹学”作为一门运用较为广泛的应用学科,实验教学是其不可缺少的一部分。论文在对《运筹学》实验教学的必要性进行分析的基础上,指出了该课程实验教学存在的问题,并就该课程实验教学的教学模式、实验项目内容、等方面提出了改进意见。

关键词:运筹学;实验教学; 必要性;改革

《运筹学》是近六十年来发展起来的一门新兴的应用学科,它运用分析、试验、量化的方法对系统中人、财、物等有限资源进行统筹安排,为管理人员在做决策时提供科学的依据。

1、《运筹学》实验教学的必要性

1.1符合当前教学改革的需要

学生在进行了的课堂教学之后,根据自身的实际情况选择课题,查阅资料,仔细研究,建立模型、选择算法、调试运行后得出结果,并进行结果分析。该过程主要锻炼学生的系统性思维,将理论和实践相结合,提高他们分析和解决实际问题的能力。

1.2培养学生学习兴趣的需要

在与学生的接触过程中了解到有一部分学生在开始《运筹学》课程学习之前,从他们的学长处就知道《运筹学》难学,考试难过,而有一部分学生是在开始《运筹学》课程学习之初,在学习线性规划单纯形法计算时,被其烦琐而枯燥的计算过程弄得学习的兴趣和信心全无。如果在学习中,加强实践环节,启发学生运用已有知识解决生活中的实际问题和开拓新的领域,可以在一定程度上提高学生的学习兴趣和学习热情。

1.3培养学生创新能力的需要

借助现代信息技术设计一种新颖的教学环境,使学生置身于一个“数学实验室”中,进行观察模拟,发现并作出猜想,进行实验、计算和检验。《运筹学》拥有相当多的数学模型有利于计算机上机实验的开展,借助逻辑推理加以证明,让学生对《运筹学》课程内容有较为深刻的认识,从而学生的创新能力得到一定程度的培养。

1.4《运筹学》课程是一门应用性很强的课程

随着科学和计算机技术的不断发展,许多数学软件都具有优化计算的功能。为了使学生和教师从烦琐的重复计算中解脱出来,我们设计了运筹学实验。通过运筹学实验课程解决实际的工程问题,使学生在了解到运筹学应用领域广泛的同时,能够更好的把握《运筹学》课程学习的重点和方向。

1.5开展实践活动的需要

实验教学不仅仅是一种教学手段,还是一项专门的实践活动。学生通过做实验来实现个体与客体的相互作用,不断积累个人经验,扩大自己的认识范围,提高自己的能力。尽管四年的大学学习期间开展实践活动的形式多样化,还有竞赛、实习、课程设计、毕业设计(论文)、社会调查、生产劳动等,但是实验教学是最基本的首选形式。结合《运筹学》课程学习特点,有效的开展实验教学是开展实践活动的需要。

2、《运筹学》实验教学中存在的问题

2.1实验教学内容单调。

实验课上主要是运用优化软件包LINDO、LINGO、QSB等来计算已经建好的模型,得出计算结果,要求学生掌握各常用的软件的运用。基本上是一类问题一题,实验没有把各章节的内容有机的结合起来,缺乏设计性与综合性。

2.2《运筹学》实验教学存在着学生“被动参与”的弊端。

《运筹学》实验教学中,一般是任课教师事先提供实验指导书,规定了详细的实验步骤和细节,学生只能逐条照此办理。这种重复、被动的实验教学模式,束缚了学生的手脚,学生则是被动地接受实验技能,在某种程度上窒息了学生的创新思维和想象能力,其实验课效果不是很理想。这种教师为完成教学任务,向学生灌输知识,满足学生拿学分、考高分要求的教学,不利于学生能力、素质的培养。

2.3《运筹学》实验教学考核的形式单一

上机实验内容的考核主要是要求学生提交一份实验报告,根据实验报告的内容评定分数。这种考核方式主要对实验结果进行评定,不能完全体现实验过程中学生发现问题,解决问题的能力。

3、关于《运筹学》实验教学的几条改进意见

3.1改变传统的教学模式

实验教学的改革在于抛弃传统的教学模式,在于充分尊重学生在实验教学中的主体地位,允许学生按照教学要求自行设计实验方案,充分发挥学生在实验教学中的想象力和创造力。教师主要是宏观把握和原则指导,改“实验指导”为“实验引导”,改传统的“教师为主”的实验教学模式为“学生为主体,教师为主导”的模式。

《运筹学》实验教学主要要求学生掌握几个常用的运筹学软件的运用。应该先由学生自己由简单的案例开始,学习各软件的使用方法,不懂的地方,老师再给予指导,要求学生完成教学大纲要求的基本实验;然后由学生自主设计一到二个综合性实验。如果是教师给出实际工程资料,给每一小组的资料背景要尽量不同,要具有一定的灵活性。

3.2实验项目“少而精”

加强实验教学,提高学生运用运筹学的相关理论解决实际问题的能力,可以适当增加实验教学的总时数,但实验项目选定时,要贯彻“少而精”的原则。

实验项目不宜过多,而是加强每个实验的力度,一个实验项目可以运用几章的理论知识,注意章节之间的联系,以及不同模型之间相互转化的原则。在融会贯通的同时,进一步提高实验技能和运用实验解决实际问题的能力。

3.3加强实验过程中的监控

由于实验项目相同,实验数据也基本一致,所以有部分学生总指望在提交实验报告之前拷贝其他同学的,以此来获得实验课程的成绩。在评阅每一届学生提交的实验报告时,总能发现雷同的情况,所以加强实验课堂实验过程的监控也是十分必要的。

3.4增强实验报告撰写的灵活性

由于《运筹学》的某一些问题能建立不同类型的模型来进行求解,而且同一个模型又能用不同的软件求解,如果按照实验报告的规范,经常会造成实验结果的堆砌和实验报告的冗长。《运筹学》软件几乎都是英文版的,部分学生认为只要实验结果出来,能完成实验报告,就算做完了实验,其实对实验结果的内容都一知半解。所以,针对具体的《运筹学》实验项目,实验报告撰写的规范需要做适当的调整,在一定程度上体现其灵活性。

《运筹学》实验教学改革是一项长期而复杂的工程,目前只是一些初步的探索,在今后的教学过程中,有些问题还有待于进一步的探索与解决。

基金项目:长沙理工大学教研教改项目:应用型人才培养模式下《运筹学》教学改革研究

参考文献:

1.王东.构建我国学校培养学生实践能力的基本模式[J].教育科学,2005年第1期

2.罗荣桂、原海英.运筹学教学改革与探索[J]. 理工高教研究,2005年第3期


 

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