摘要:“運籌學”是應(yīng)用性很強的一門學科,本文在剖析“運籌學”課程特點的基礎(chǔ)上,指出“運籌學”是信息與計算科學專業(yè)的重要課程之一;同時結(jié)合安徽農(nóng)業(yè)大學信息與計算科學專業(yè),分析了目前“運籌學”課程教學中存在的不足,并就“運籌學”課程教學目的、教學內(nèi)容、教學方法和考核方式等提出了一些建議和對策。
　　關(guān)鍵詞:信息與計算科學專業(yè);運籌學;教學研究
　　作者簡介:曹宗宏(1980-),男,安徽六安人,安徽農(nóng)業(yè)大學理學院,講師,理學碩士,主要研究方向:運籌與決策(物流與供應(yīng)鏈管理);張慶國(1959-),男,江西玉山人,安徽農(nóng)業(yè)大學理學院,教授,理學博士,主要研究方向:應(yīng)用數(shù)學、生態(tài)系統(tǒng)分析與模擬。(安徽 合肥 230036)
　　基金項目:本文系安徽省教育廳重點教學研究項目(項目編號:2008JYXM100)、安徽農(nóng)業(yè)大學教研項目(項目編號:09jy034)的研究成果。
　　
　　一、“運籌學”課程教學中存在的問題
　　信息與計算科學專業(yè)是1998年教育部頒布的本科專業(yè)新增的數(shù)學類專業(yè),是由計算科學、計算機科學、信息科學以及運籌學等多學科交叉滲透而形成的一門新的理科專業(yè),其主要特點是重數(shù)學基礎(chǔ)、強計算機應(yīng)用、解決實際問題能力。2003年2月教育部數(shù)學類專業(yè)教學指導委員會對信息與計算科學專業(yè)辦學現(xiàn)狀與專業(yè)建設(shè)相關(guān)問題進行調(diào)查后,明確地提出了“強基礎(chǔ)、寬口徑、重實踐、有側(cè)重、創(chuàng)特色”的人才培養(yǎng)理念。安徽農(nóng)業(yè)大學(以下簡稱“我�！�)于2002年設(shè)置了信息與計算科學專業(yè),結(jié)合我校和本專業(yè)的實際情況,制定了本專業(yè)培養(yǎng)目標:具有良好的數(shù)學素養(yǎng),掌握信息科學和計算機科學的基本理論和方法,能應(yīng)用所學知識和熟練的計算機技能解決實際問題的應(yīng)用型人才。由此可見,信息與計算科學專業(yè)培養(yǎng)出的人才要有較強的分析問題、解決問題的能力,而運籌學就是用數(shù)學的語言和方法去描述、求解現(xiàn)實問題的一門學科,它是在數(shù)學知識與現(xiàn)實問題之間架設(shè)的一座橋梁,所以“運籌學”課程的開設(shè)有利于信息與計算科學專業(yè)培養(yǎng)目標的實現(xiàn)。
　　“運籌學”(Operational Research)是第二次世界大戰(zhàn)期間形成并在戰(zhàn)后迅速發(fā)展起來的一門應(yīng)用學科,是一門建立在理論與實踐緊密結(jié)合的基礎(chǔ)上,以定量分析為主來研究實際問題的應(yīng)用科學,將工程思想和管理思想相結(jié)合,應(yīng)用系統(tǒng)的、科學的、數(shù)學分析的方法,通過建模、檢驗和求解數(shù)學模型而獲得最優(yōu)決策的一門學科�！斑\籌學”課程作為信息與計算科學專業(yè)三年級開設(shè)的專業(yè)課,其目的是為了培養(yǎng)學生利用數(shù)學工具解決實際問題的能力。通過對信息與計算科學專業(yè)2002級～2006級學生的“運籌學”課程教學,我們發(fā)現(xiàn)“運籌學”教學面臨以下主要問題。
　　第一,我校在開辦信息與計算科學專業(yè)以前沒有數(shù)學本科專業(yè)的辦學經(jīng)歷,“運籌學”教學起步晚、底子薄,沒有很好的教學經(jīng)驗可以借鑒。同時信息與計算科學專業(yè)的學生對自己所學的專業(yè)了解甚少,甚至還有一些錯誤的認識。雖然教育部已明確指出信息與計算科學專業(yè)是由計算數(shù)學、信息科學、運籌與控制學等學科交叉滲透而形成的一個新的應(yīng)用類專業(yè),但很多學生報考該專業(yè)的原因是看重“信息”一詞,認為是個時髦的專業(yè),也有的學生認為“計算”就是指與計算機相關(guān),認為該專業(yè)學的是計算機,因此很多學生對該專業(yè)并不了解。對本專業(yè)的不甚了解導致了學生學習的盲目性,因此學生的學習動力不足。
　　第二,“運籌學”教學要求學生具有扎實的數(shù)學基礎(chǔ),作為農(nóng)林院校,我校招收的該專業(yè)的學生并不具有數(shù)學上的優(yōu)勢,報考信息與計算科學專業(yè)的學生很多對該專業(yè)并不了解,只是認為專業(yè)名稱比較時髦。學生在一、二年級主要學習數(shù)學理論基礎(chǔ)課,高難度的數(shù)學理論和空洞乏味的定理、公式、數(shù)學符號使他們失去對后續(xù)課程學習的興趣,同時讓他們產(chǎn)生了書本知識與實際應(yīng)用脫節(jié)和“學習無用論”的錯覺,因此學生認為“運籌學”和已學過的數(shù)學課程一樣,抽象難懂,產(chǎn)生了畏難情緒。
　　第三,“運籌學”的教學方法主要是以課堂講授為主,雖然使用多媒體和板書相結(jié)合的教學形式,但與學生的互動較少,“運籌學”的課程建設(shè)尚有很多地方可進一步完善;同時,以往是把學生的卷面考試成績作為考核標準,忽視了學生是否能夠正確運用”運籌學”來解決實際問題的能力,偏離了“學以致用”的教學目的。
　　第四,由于就業(yè)形勢嚴峻,很多學生選擇考研。很多考研的學生在課堂上進行考研復習,教學效果很難有保障。
　　二、“運籌學”課程教學的對策和建議
　　解決上述問題的關(guān)鍵,需要采取行之有效的教學模式和教學方法,引發(fā)學生的學習興趣和熱情。結(jié)合幾年的教學經(jīng)驗和實踐,筆者認為可從以下幾個方面進行嘗試和改革。
　　1.明確教學目的
　　信息與計算科學專業(yè)的“運籌學”課程的教學目的存在于對運籌學基本概念的理解、基本原理的掌握和基本方法的應(yīng)用上。學生通過“運籌學”課程的學習,能夠運用運籌學的思想、原理和方法去分析和解決實際工作中存在的大量優(yōu)化問題,即培養(yǎng)學生把實際問題抽象成相應(yīng)的數(shù)學模型以及求解模型的能力,培養(yǎng)學生的應(yīng)用知識能力、創(chuàng)造性思維和提高學生的綜合素質(zhì)。
　　2.合理安排教學內(nèi)容
　　“運籌學”是一門具有較多分支的學科,我們在教授過程中不可能面面俱到。線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、目標規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃和多目標規(guī)劃等分支應(yīng)用較為廣泛,應(yīng)為基本的教學內(nèi)容。其他的一些分支則可以根據(jù)本專業(yè)的培養(yǎng)目標和教學目標以及課時安排等條件靈活地進行選擇;同時還應(yīng)該把本學科的最新研究成果盡可能地融入到課堂教學內(nèi)容中。此外,現(xiàn)在運籌學教材的內(nèi)容多而雜,教師在授課之前需要認真?zhèn)湔n。同時各個分支的側(cè)重點也不盡相同。例如在講解線性規(guī)劃時,應(yīng)主要講解線性規(guī)劃的基本概念和原理,同時需要介紹各種求解線性規(guī)劃的軟件包LINDO、LINGO、MATLAB等;而在非線性規(guī)劃時,重點是各種算法的優(yōu)劣之處,針對實際問題如何選擇、設(shè)計有效和合理的算法。
　　在教學內(nèi)容的選擇上,教師要全面掌握教學內(nèi)容,從所教授的內(nèi)容的整體結(jié)構(gòu)出發(fā),把握各部分內(nèi)容之間的橫向聯(lián)系和縱向聯(lián)系,確定教學內(nèi)容在整個課程體系中的作用;教師要密切關(guān)注與該課程內(nèi)容相關(guān)的最新理論成果和模型的最新算法,還應(yīng)將現(xiàn)實生活中的具體實例運用到課堂教學中,以增加課堂教學的有效性和目的性。
　　3.科學運用教學方法和教學手段
　　傳統(tǒng)的“運籌學”教學采用的是“講授式”、“填鴨式”教學方法,即課堂上老師單一的講授、灌輸式的教學,師生互動很少,而且教學手段也不靈活,學生真正運用所學知識來解決實際問題的能力得不到提高。為了提高教學效果和達到教學目的,教師應(yīng)該將啟發(fā)式、討論式等多種教學方法應(yīng)用到課堂教學中,充分調(diào)動學生學習的積極性。同時采用電子教案與黑板板書相結(jié)合的教學手段,根據(jù)課程內(nèi)容的需要可穿插一些動畫、音頻視頻,以充分調(diào)動學生的學習興趣。此外,通過課堂提問、測試、作業(yè)、課堂討論方式實現(xiàn)師生之間的互動,活躍課堂氣氛,提高課堂的教學效果。
　　教師教學的宗旨是讓學生從知識的被動接受者轉(zhuǎn)變成知識的主動探索者,因此教學方法和教學手段的選擇至關(guān)重要。教師應(yīng)根據(jù)不同教學內(nèi)容對學生的不同要求采用靈活的教學方式。例如,在講授單純形法的理論時,教師應(yīng)該詳細講解其理論及推導過程,學生應(yīng)該認真地體會和理解;講授非線性規(guī)劃的算法時,教師應(yīng)該提供相應(yīng)的案例,算法的設(shè)計和案例的求解則需要學生動手編程和求解,目的是為了提高學生解決實際問題的能力。總之,在采用電子教案與黑板板書相結(jié)合的教學手段的同時,還應(yīng)該根據(jù)課程內(nèi)容的要求不同采用不同的教學手段,其目的就是讓學生可以踏踏實實地掌握理論知識,充分挖掘?qū)W生解決實際問題的能力,促進他們綜合素質(zhì)的提高。

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