前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的运筹学的主要内容主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
关键词:运筹学;案例教学;数学建模
运筹学是一门综合性学科,它以定量分析的方法来研究管理问题,将工程思想和管理思想相结合,应用系统的、科学的、数学分析的方法,通过建模、检验和求解数学模型等手段来获得最优决策。它内容丰富,涉及面广,是一门应用性很强的学科。在大学开设运筹学的目的,就是要求学生比较系统地掌握运筹学的研究对象和方法;掌握线性规划、整数规划、非线性规划、网络分析、对策论、存储论、排队论等一系列最优化理论和方法;熟练地运用计算机软件,具有很强的实践能力。通过运筹学的教学,能够培养学生利用运筹学解决实际问题的能力,使学生成为具有科学管理能力的复合型人才。
运筹学作为一门专业基础课程,它的教学质量直接影响着学校培养的人才质量和大学生的素质与能力。笔者在运筹学的教学实践中,针对原来教学中存在的一些不足,对教学内容和方法进行了适当改进,取得了很好的效果。
一、强化基础理论和基本方法的教学
运筹学发展到现在虽然只有60多年的历史,但是内容丰富,涉及面广,应用范围大,已形成了一个相当庞大的学科,具有完整的学科体系。它的主要内容包含线性规划、非线性规划、整数规划、动态规划、网络分析、排队论、对策论、存储论等。
运筹学各部分之间相互联系,已经形成了一个完整的学科体系,具有系统的理论和方法。而且运筹学还是一门年轻的处于发展时期的学科,运筹学的理论研究将会进一步地发展。所以为了保持运筹学学科体系的完整性和有助于学生今后的继续学习,应该重视运筹学基本理论、基本概念和基本方法的教学和训练,使他们掌握运筹学基本的优化理论和优化方法,掌握各主要分支的模型、基本概念与理论、主要算法及其应用,为学生打牢理论基础。但由于运筹学内容较多,而课时又不足,所以在教学中可以适当地淡化较复杂的基础理论的证明过程,淡化较繁琐的人工计算方法的指导训练。
二、注重理论与实际相结合,加强案例教学
运筹学的研究从一开始就有着强烈的实践性和应用性。最早应用于军事部门,第二次世界大战以后,转向民用部门。随后运筹学各个分支的产生和发展,也都和实际应用密不可分。在课堂教学中,我们从实际问题出发,精选具有充分的代表性、源于实际问题的典型例题与案例,让学生对案例中的问题进行思考、分析、研究,选择适当的运筹学方法进行计算,并对计算过程和结果进行讨论。通过案例教学,让学生在解决问题的过程中,亲身体验到解决实际问题的过程,激发了学生学习的兴趣,从中逐步地掌握了运筹学解决问题的方法,建立起运筹学理论知识的框架,培养了学生的应用能力。
三、锻炼学生建立数学模型的能力
运筹学内容丰富,有许多分支,如线性规划、整数规划、非线性规划、动态规划、网络分析、对策论、存储论、排队论等。对每个分支,运筹学都建立了数学模型,并给出了完整的理论和求解方法。在解决实际问题时,首先要对问题进行深入的分析,确定目标函数,给出约束条件,然后才可以选择适当的运筹学知识建立模型求解。
从事实际问题研究的人们,常常感到把一个实际问题转化成数学模型比模型的求解更困难,也更重要。因此在运筹学的教学中,要培养学生针对实际问题建立数学模型的能力。增加对实际问题进行分析和建立模型的内容,使学生学会从复杂的数量关系中找出最本质的规律。
运筹学与数学建模有着紧密的联系。运筹学本身就是研究各种优化模型的学科,而且数学建模中的很多问题都可以运用运筹学知识解决。因此要鼓励学生积极参加学校和国家举办的大学生数学建模竞赛,培养学生解决实际问题的能力,使学生把运筹学知识用到实际问题中去。
四、加强对学生计算机软件应用能力的培养
运筹学的发展和广泛应用与计算机的发展是紧密联系的,没有计算机的应用,就没有运筹学解决实际问题的可能。由于运筹学主要用于解决复杂系统的各种最优化问题,问题涉及的变量非常多,约束条件非常复杂,因而建立的运筹学模型往往非常庞大,计算量特别大,必须借助于计算机才能够完成问题的求解。
为了使学生能够在以后的工作中真正做到学以致用,能够运用运筹学解决实际问题,在教学中应注重培养学生的计算机应用能力,要求学生能够应用LINGO、MATLAB等计算软件,求解大规模的优化问题。因此在教学中强化理论教学的同时,也要加强实践教学这一辅助手段。在教学中定时安排上机实验,加强软件的实际操作训练,提高学生熟练运用计算机的能力。并且在课堂教学中,老师也使用运筹学软件替代人工方法进行复杂的计算,这样可以节省时间,增加课堂的授课内容,同时也可以提高学生学习的兴趣和积极性。
五、渗透运筹学的思想方法,增强学生的优化意识
从“运筹帷幄,决胜千里”这句话可以看出,古代的人们就已经有了运筹学的思想和意识,并自觉地运用于重大决策。现在我们有了系统的运筹学理论,并且有计算机软件这一强大的计算工具,因此更要把运筹学的思想牢刻在学生的头脑中,落实到学生的行动中。使学生时刻都要有优化意识,在做事情之前,都要先对问题进行分析、计算,进行科学决策,采取最优的解决方案,尽可能地达到最好的效果。这样,学生养成习惯后,就可以在今后的工作中,学会以最少的人力、物力和财力去完成任务,获取最大的收益。
[关键词]系统工程 实践教学 课程改革
[作者简介]张爱霞(1975- ),女,河北唐山人,河北联合大学矿业工程学院,讲师,主要从事系统工程教学与科研工作;李富平(1965- ),男,河北唐山人,河北联合大学矿业学院,教授,博士,主要从事矿业工程的教学管理工作;赵树果(1969- ),女,河北唐山人,河北联合大学教务处,副教授,在读博士,主要从事矿业工程的教学管理工作。(河北 唐山 063009)
[课题项目]本文系2010年河北联合大学教改立项课题“《管理系统工程》课程实践教学的改革与研究”的阶段性研究成果。(项目编号:Y1017-08)
[中图分类号]G642.3 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2012)26-0134-02
系统工程是高等院校交通工程、采矿工程、安全工程、环境工程等本科专业的一门重要的学科基础课,是以一般系统为研究对象,以现代系统理论和方法为主要内容的一门新兴的管理工程技术课程。课程以定量分析为主研究管理问题,将工程思想和管理思想相结合,应用系统的、科学的、数学分析的方法,通过建模、检验和求解数学模型获得最优决策的科学。要求学生学习系统与系统工程、系统优化、存储论、系统预测、系统决策、系统模拟等内容,培养学生树立系统思想并能运用系统工程方法解决工程实践问题。系统工程课程作为一门专业基础课,具有实践性、应用性强的突出特点。为适应新形势下社会对系统工程专业人才的要求,对课程的教学内容体系、实践教学进行改革探讨具有十分重要的意义。
一、系统工程课程在教学中存在的问题
1.系统工程的学习难度较大。系统工程以大规模复杂系统为研究对象,是在系统理论、管理科学及运筹学等学科基础上形成的一门交叉学科。通过学习使学生掌握分析与解决各种管理系统问题的思想、程序和方法。系统工程侧重于研究战略性的全局问题,涉及面广,教学内容丰富。由于课程内容比较抽象,又缺乏实际的系统工程理论的实践活动,学生难以理解概括性极强的数学表达式和抽象框图的理论表示方法,这增大了系统工程学习的难度。
2.教学效果一般。教与学信息反馈不及时,师生互动性差。部分学生课堂参与性不够,师生互动有限,整体学习效果一般。
3.与专业相关课程的联系程度不大。在教与学的过程中,教师与学生只是单纯地讲授、学习课程,将各门课程生硬地割裂开来,不能够将所学知识融会贯通。将本课程与专业相关课程紧密联系起来,促进学生知识结构的掌握和解决实际问题能力的提升,进而促进对整个专业学习的整体把握,增强解决实际问题的能力是亟待解决的问题。
二、系统工程教学内容体系设计
1.系统工程在培养方案中的地位和作用。系统工程是本科生在修完基础课后接触到的首门专业基础课。通过学习系统与系统工程、系统优化、存储论、系统预测、系统决策、系统模拟等内容,培养学生树立系统思想,并能运用系统工程方法解决工程实践问题。课程对培养学生管理创新能力和实现管理现代化方面起到重要的作用,所学系统工程思维方法是交通工程专业后续课程的基础,系统工程技术方法在后续课程中发挥直接的作用。
2.系统工程内容体系存在的问题和不足。从我国开设系统工程课程的高校来看,由于各高校服务对象不同,对系统工程学的理解不同,教学内容体系与教学大纲的要求差异较大。有的院校授课内容偏重“运筹学”,重点讲授运用数学方法研究最优化问题,如东南大学、北京交通大学;有的院校则偏重于系统工程学,主要是解决系统优化问题,如西安交通大学。
按系统科学体系,系统工程属应用科学层次,是改造世界的基本工具。运筹学属技术科学,是系统工程的基础数学理论与方法,系统思想是辩证唯物论在认识世界中体现的基本思维方法。根据河北联合大学开设系统工程学的教学经验,系统工程学内容体系与学生的培养目标和培养要求有一定的脱节。主要表现在:一方面要求学生掌握系统工程的基本方法和技术,能够解决工作中的实际问题;另一方面要求部分考研深造的学生掌握较扎实的系统工程基本理论和运筹学的基本方法。将系统工程和运筹学有机地结合起来有利于培养学生的系统思维方法和用系统工程方法解决问题的能力,适应不同学校对考研考试内容的不同要求。但目前的教学内容不能统筹兼顾,因此在课程体系建设中,要将运筹学的数学工具和方法与系统工程的基本理论和方法有机结合,做到重点突出,因材施教,以适应不同人才培养的要求。
3.课程内容体系设计。根据以上分析,要对系统工程理论与实践教学进行改革,在系统思想指导下,应用运筹学提供的数学理论与方法,解决实践问题的方法论课程。课程体系由两个相互关联的有机部分组成。第一部分:从系统思想出发,按系统科学在21世纪的发展方向——系统思想定量化和计算机应用设置系统科学方法论和系统科学体系、系统工程的基本观点、基本理论、基本方法和步骤以及系统工程的主要方法——模型化等内容。目的是帮助学生树立与养成系统思想,形成面向问题,在定性分析指导下进行定量分析的系统思维方式,掌握系统工程处理问题的基本观点、基本理论、基本方法和步骤,其核心是树立与养成系统思想。第二部分:从实现系统思想定量化和计算机应用出发,按系统工程的主要方法——模型化和计算机求解为重点,构建由系统最优化模型、系统预测模型、网络优化模型、系统决策及多目标决策、实验和模拟方法、网络计划方法等具体方法。目的是让学生学会针对实践具体问题抽象化建模、求解和结果分析技术,给学生一个“方法库”和“工具库”,核心是定量化方法与工具。
在系统思想指导下,按在定性指导下进行定量的原则进行科学决策是21世纪管理科学的发展方向,是实现管理现代化的必由之路。学生只有掌握了现代决策思想和决策方法,才能适应社会主义市场经济的需求;只有掌握系统思想,全面综合地研究问题,才能适应社会发展需求。系统工程课程正是按照这一指导思想设计、改革和建设的,既体现21世纪人才培养的要求,又能适应社会主义市场经济、社会全面发展和科学发展的要求。
4.实践教学体系设计。系统工程课程实践教学的目的是使学生灵活掌握管理系统工程基础在解决实际应用问题中的基本方法和应用技巧,活学活用所学课程知识;培养学生从实践中发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力,提高学生的综合素质和创新能力,培养团队协作精神。
三、教学改革研究成果
1.系统科学体系设置系统工程学课程。结合一般同学和考研同学的需求,突破系统工程学的课程体系框架,引入了运筹学的数学工具和方法,按系统科学体系设置系统工程学课程,包括系统思维方法并应用系统思想进行系统分析,思维方法的发展、系统工程的概念、系统工程与运筹学的关系、系统工程解决问题的方法与步骤;掌握建立模型的理论与方法:预测模型、线性规划、网络及网络计划方法、决策模型等;各种模型求解的基本理论与方法:线性规划、网络模型、CPM网络参数计算、目标规划法等;掌握模型求解结果的分析方法,包括灵敏度分析、预测模型检验等;加强实践环节,引入运筹学软件QM和国际上流行的项目管理软件Project等。
2.制定教学文件,改善教学方法。根据课程内容体系和实践教学体系制定了相应的48学时、36学时的系统工程学大纲、教学日历,整理完善了课件。课堂教学采用多媒体技术与板书相结合的方法,针对不同的内容选择不同的方式进行教学,克服单纯使用板书信息量少、单纯使用多媒体技术速度快、学生理解时间短的缺点,既增大了教学信息量,又能加深学生对问题的理解。
3.教学注重强化学生的理解能力。在教学方法上采用理论教学与实践教学相结合、定性与定量相结合、数学方法与计算工具相结合、课上教学与课后实践相结合的“四结合”的教学方式与方法,选用理论讲授与工程实践案例分析相结合的传授模式,启发式教学与研讨式学习相结合的互动途径。在教学过程中,将重心向模型的建立、求解和求解结果分析转移,侧重实践应用;增加计算机软件应用能力的培养,增加实践环节,重点提高学生的应用能力,通过“案例分析”“建模”“算法”的计算机实习训练,加强对学生实际应用能力的开发与培养;增加工程实践中应用较多的理论与方法内容,基本形成理论—软件—应用一体化的课程体系,体现了“厚基础、重素质”的教育思想。
4.锻炼学生实际解题能力。为培养学生的实际动手能力,重点突出运筹学、系统工程基本理论,先以例题入手,讲解怎么解决问题,在解决问题后分析解决问题过程中所用原理和方法。再让学生重做此类题,掌握原理及方法。每讲后布置两个小时左右的课后习题,追求作业解题层次清晰、方法新颖、书写规范,锻炼学生实际解题能力,计入40%的平时成绩。
5.强化实践动手能力。以48学时为例,其中安排讲课学时40学时,上机8学时。针对上机环节,编写了上机指导书,制定了上机实验、实践安排。系统工程实践性较强,强调结合实际管理等问题的应用。在教学中提出以下方式方法提高学生的实践能力。一是课外阅读,拓展学生视野。在教学过程中结合课程内容,要求学生在课外阅读系统工程及管理学、工业工程等方面学术刊物上的相关文章或有关研究报告,并定期或不定期在课堂上介绍与交流。根据学生的表现或研究结果计入10%的平时成绩。二是提出问题,并完成简明应用系统分析报告。要求每个学生在“系统工程方法论”课程结束前,结合实际提出一个可用系统分析原理加以分析的问题;并以此为基础,组建由3~4人组成的系统分析小组,拟分析问题;随着课程内容的推进,各小组完成应用系统分析报告的框架,结课前在全班进行交流;课程全部结束后,完成正式的系统分析报告。根据系统分析报告的结果计入20%的平时成绩。
6.收集丰富实践案例库。查阅各大院校和相关国家级、省级精品课网站相关资源以及课题组教师科研项目,建立了实践案例库。重点培养学生具备理解和运用运筹学的基本原理和方法解决实际中的优化与决策问题的能力。
四、结论
对系统工程理论与实践教学进行改革,按照该课程在培养方案中的地位和作用进行定位,并在此基础上,根据课程对学生的能力需求,突出培养学生的创新能力,即逻辑思维能力和抽象思维能力。从这一定位出发,要把运筹学与系统工程相结合,通过系统工程和方法论的培养,让学生学会定量方法在实践中的运用。按照运筹学与系统工程的基本思路重新整合教学内容,形成以人为本的先进方法论,培养学生创新能力,并在建设过程中逐渐形成课程特色。经过教改实践,教学内容先进合理,系统、完整地涵盖了系统工程的基本概念、原理及方法,体现了系统工程理论研究的新发展。教改坚持“思想、理论、方法、工具四统一”的教学方法,即加强系统思想、系统工程理论讲述,强调数学模型方法的学习和掌握,结合科研实践总结、收集、编写案例,指导学生上机实践,掌握计算机工具,进行实践课题研究,提高了学生对理论方法的运用能力。通过采用教学案例、课堂讨论、利用计算机解决实际问题法,学生的学习积极性有了明显提高,教学质量有了大幅度上升,收到了明显的教学效果。
[参考文献]
[1]张爱霞,李富平,赵树果.系统工程基础[M].北京:清华大学出版社,2011.
[2]刘永红.系统工程课程建设与创新[J].装备制造技术,2007(6).
一、本刊的编辑出版,严格执行国家新闻出版总署颁发的《中国学术期刊(光盘版)检索与评价数据规范》(CAJ-CD1999-02-01试行)标准化要求,投向本刊的稿件要求著者提供题目(最多不要超过20字)、摘要、关键词、作者简介、参考文献。
(一)摘要:须客观地反映文章的重要内容,篇幅一般不超过200字。
(二)关键词:是反映文章最主要内容的术语词,每篇文章选3-8组为宜。
(三)作者简介:包括姓名(出生年)、性别、民族、籍贯、职称、研究方向、工作单位、地址、邮编、电话及电子信箱。
(四)文章题目、作者单位、摘要及关键词均应译出英文,著者姓名标出汉语拼音。
(五)参考文献:指著者引文(正式出版物)所注的出处,文中用方括号按先后顺序标出,且置于行文的右上角,文献说明一律放在文末,即采用顺序编码制。外文参考文献按照国际通行的著录格式标注。其格式如下:
1.著作:[序号]主要责任者.文献题名[M].出版地:出版社,出版年.起止页码(任选).
[1]孙汉超.体育管理学教程[M].北京:人民体育出版社,1996.178-180.
2.译著:[序号]国名或地区(用圆括号)主要责任者.文献题名[M].译者.出版地:出版社,出版年.起止页码(任选).
[1]乔治·迪特曼.提高速度的秘诀[M].段金译.长沙:湖南文艺出版社,2002.151.
3.论文集:[序号]主要责任者.文献题名[C].出版地:出版社,出版年.起止页码(任选).
[1]辛希孟.信息技术与信息服务国际研讨会论文集:A集[C].北京:中国社会科学出版社,1994.
4.论文集中的析出文献:[序号]析出文献主要责任者.析出文献题名[A].原文献主要责任者(任选).原文献题名[C].出版地:出版社,出版年.析出文献起止页码.
[1]钟文发.非线性规划在可燃毒物配置中的应用[A].赵玮.运筹学的理论与应用——中国运筹学会第五届大会论文集[C].西安:西安电子科技大学出版社,1996.468-471.
5.期刊文章:[序号]主要责任者.文献题名[J].刊名,年,卷(期):起止页码(任选).
[1]万晓红,欧阳柳青,杨梅,等.试论奥林匹克运动会的社会功能及人文价值[J].武汉体育学院学报,2003,37(3):4-6.
6.报纸文章:[序号]主要责任者.文献题名[N].报纸名,出版日期(版次).
[1]孙浩.肥胖已成全球问题[N].健康报,2004-05-18(5).
7.电子文献:[序号]主要责任者.电子文献题名[EB/OL].文献出处或可获得地址,发表或更新日期/引用日期(任选).
[1]华栏,包建.心理养生——21世纪健康主题[EB/OL].http://dzjk.com.2004-03-20.
参考文献类型标识参考文献类型专著论文集报纸文章期刊文章学位论
文报告标准专利
文献类型标
识MCNJDRSP
二、省(部)级以上立项的课题(项目),请注明项目名称与编号,并附上复印件。
三、本刊实行匿名审稿制度,凡“作者简介”信息一律另页列出。
四、本刊对决定采用的文稿,会通知作者再给本刊寄发电子版。敬请合作,谨表谢意。
中文版论文格式:
标题(居中,小二黑体)
作者姓名1,作者姓名2,作者姓名3(小四号宋)
作者单位,(邮政编码)(五号仿宋)
作者单位,(邮政编码)(五号仿宋)
作者单位,(邮政编码)(五号仿宋)
E-mail(小五,TimesNewRoman)
摘要:本文给出了一种„(五号,楷体)页边距:左右各:3.17cm,上下各:3.5cm;页眉:2.8cm,页脚3.0cm。关键词:(3-5个)
1.引言(四号,宋体,加粗)
近年来。。。(正文五号宋体,段首空两汉字字符,1.25倍行距)页边距:左右各:3.17cm,上下各:3.5cm;页眉:2.8cm,页脚:3.0cm。
2.系统介绍(同上)
2.1一级子标题(小四号,宋体,加粗)2.1.1二级子标题(五号,宋体,加粗)3.。。。。。。4.。。。。。。5.结论(同上)
本文给出了。。。
参考文献(五号,黑体)
[1]H.E.S.Said,T.TanandK.Baker.Personalidentificationbasedonhandwriting.PatternRecognition,33:149-160,Jan.2000
关键词:管理科学与工程;研究热点;发展趋势;比较分析
中图分类号:C93 文献标识码:A 文章编号:1001-828X(2012)11-000-01
管理科学是研究管理过程中的带有普遍性的客观规律的科学。我国对管理科学的广义范畴上的理解不同于国外管理科学的狭义范畴,国外的管理科学的产生和发展经历了科学管理、行为科学、管理丛林三个阶段;我国的管理科学发展同样也经历三个发展阶段:改革开放以前的仿苏模式,1977-1995年发展重建和现在的繁荣创新三个阶段。由此可以看出我国的管理科学进入科学管理和管理丛林阶段的时间晚于西方国家,而且二者研究的主要内容也有很大的差异。
一、国内外管理科学与工程研究的现状特征
进入21世纪财富和经济价值的创造都依赖于信息、金融资本、智能和观念,使经济社会跨进了信息与知识经济时代。新世纪的到来,迫切的需要对适应信息时代知识经济特点的新型管理科学的探讨和研究。管理科学与工程主要是指通过吸收、改造、转换其他学科的研究方法为管理科学的其他两个领域提供基本技术、基本方法和基本手段。
1.国外的管理科学与工程研究的现状特征
本文首先选用了60种有代表性的国外期刊,然后利用关键词检索的方法总结了在这十年的时间里被SCI和SSCI收录的全部论文。从研究总量上来看,国外管理科学与工程研究的内容主要包括决策与对策理论、组织理论、运筹与管理;次之的是信息技术与管理、管理系统工程、评估技术、复杂性研究和一般的管理理论。而关于管理思想史、管理心理与行为理论、工业工程、预测技术等发面夫人论文相对来说要少很多。这主要是第二次世界大战以后国外管理科学的研究重点是运用运筹学和系统工程等数量分析方法来提高管理的效率和决策的精确度,受到了人们的高度重视。而管理思想史、管理心理与行为理论并没有得到新学科的支持,所以其研究力量相对来说就会减弱。纵观历史的发展变化,所有领域的论文都会有不同程度的增加。根据历史的发展趋势来看,运筹与管理、信息技术和管理将会保持继续上升的发展态势,得到研究人员的高度重视。
2.我国的管理科学与工程研究的现状特征
这篇文章通过关键词检索,对在这十年里被中国期刊网收录的44种期刊论文进行了系统的分析。我国的管理科学与工程研究中研究数量最多的内容是信息技术与管理和管理系统工程,然后是评估技术、预测技术和运筹与管理。而管理科学与管理思想史和管理心理与行为理论的数量只有不足20篇,不能发展成主流思想。这主要是基于信息技术的影响和国家对信息化战略的高度重视,从历史的纵向发展变化规律来看,信息技术与管理、管理系统工程、评估技术和预测技术的增长速度是最快的。在近几年的发展变化中,管理系统工程、组织理论和预测技术保持持续稳定的上升趋势,由此可以预见出未来的几年中,他们将会成为研究的主要领域。此外,受政府政策和资助环境的影响,不同领域的论文数量增长波动大,落差也大,不利于学科的健康发展。
二、国内外管理科学与工程研究的热点问题比较
“研究热点”是反映在某一个时间范围内,学术界对一些特定问题的关注程度。可以用在某一个领域内的情况和关键词出现的频率来说明对某一个理论研究的重视程度。热点问题是随着社会实践的需要和理论研究的发展而发生变化的。研究热点问题和研究的主流领域是相通的,也就是说一个问题成为研究的热点问题,必然会引起该领域的专家学者的关注,必然推动了这一领域成为研究的主流领域。
1.国外的管理科学与工程研究的热点问题
对于一个问题的广泛关注,必然会引起这个问题所属领域的专家和学者们高度重视和研究,也必然会使这个领域快速发展成为主流领域。通过对国外在这十来年收录的论文的研究分析我们可以看出国外研究的热点问题主要是一般管理领域的知识管理问题、管理系统的哲学属性研究、和团队管理及信息管理的方法论。
2.我国的管理科学与工程研究的热点问题
随着改革开放的程度的不断加深,现代科学管理理论在我国的管理实践中发挥着越来越重要的作用,受到理论界与决策接的高度重视。根据这十年收录的重要的论文研究成果,我们得出结论是在一般管理理论领域中,我国研究的热点问题是人本管理理论、管理模式的研究、知识管理的初步理论和基于知识的管理激励。其次是运筹与管理领域的动态规划、线性规划、生产系统库存优化理论和各种限制条件下的排队系统。
3.国内外管理科学与工程研究的差异比较分析
根据这篇文章对国内外管理科学与工程研究的各个领域的分析,可以发现国内外在研究内容、发展趋势和热点问题等方面都存在明显的差别。国内外共同的研究领域主要是运筹与管理、管理系统工程、组织行为和组织理念、评价理论与技术,这些也将是未来几年的主要研究方向和研究重点,而一些在国外进行的复杂性研究、决策理论与技术等领域,在我国并没有发展起来。但是受国外研究的影响,我国也将这两个领域的研究作为热点研究对象。
三、结语
进入21世纪以后,信息技术和知识资本的发展改变了人们的生活和工作方式,扩大了管理学科的研究内容,促进了改革方式的变革。适应社会经济发展和理论研究的进步,诞生了很多新的领域,旧的领域逐渐被淘汰。而且国内外的管理科学研究的热门话题也不断变化更新。每一次新的研究都会促进管理学科与工程的进一步完善和创新,为今后的研究工作起到很好的指导作用。
参考文献:
[1]邹树梁.张彩平.管理科学与工程硕士研究生复合型培养模式研究[J].湖南科技大学学报,2010(05).
[2]许春燕,张亚丽.管理科学与工程专业硕士研究生论文选题方向与研究趋势分析[J].科学时代,2010(12).
[3]缪园,张伟倩,李媛.国内管理科学与工程研究热点以及发展趋势——近年国家自然科学基金资助项目的非线性分析[J].科学学与科学技术管理,2007(10).
目前,为适应管理信息化的大趋势,我国企业急需大量的掌握现代信息技术的复合型信息管理人才。高校作为培养人才的中心,开始强化管理信息系统(management information system,mis)的教学。mis是一门集管理科学与信息技术等多学科知识为一体的课程,计算机信息技术的迅猛发展与管理组织结构的发展变化极大地促进了mis理论、技术与方法的发展,从而给mis的教学[1]提出了更高的要求。
案例教学法(case method)是一种以案例为基础的教学法。
下面结合mis的课程结构特点及国内高校mis课程教学中普遍存在的问题,探索基于案例教学法的管理信息系统教学模式改革。
一、管理信息系统课程特点
(一)理论性。mis课程涉及管理学、运筹学以及计算机等相关课程的内容,学生在学习过程中必须有比较扎实的理论基础。(二)实践性。mis课程一般在教学和学习过程中,将理论知识与实践应用相结合,开发中小型实用的mis。(三)综合性。从广义上说,mis是一个对组织进行全面管理的综合系统。mis综合的意义在于产生更高层次的管理信息,为管理决策服务。(四)交叉性。mis作为一门新的学科,是以计算机科学与技术、应用数学、管理理论、决策理论、运筹学等相关学科为理论基础,已经成为一个有特色的边缘学科。
二、我国高校mis课程教学中普遍存在的问题
(一)教学内容陈旧,需引入mis学科前沿知识。主要表现为,mis学科基础理论中涉及的技术方法落后,那些已经随着科技发展失去原有价值的内容,仍然在教学内容中占有很大篇幅,而那些mis学科前沿的新技术、新知识,却没有被纳入教学之中。(二)教学内容没有区分专业。目前,mis课程教学存在不同专业使用相同教材,分配相同授课时间,教学大纲定位不当等问题。如工程类专业要求学生的系统开发能力较强,经管类专业则要求学生整体把握[3]和应用mis的综合能力强。(三)缺乏管理信息系统案例与软件的结合。在管理信息系统教学中,由于多方面的原因,对学生动手能力的训练比较少,即使有一些训练,也是在虚拟题课题下所开发的非常简单的系统模型。(四)缺乏开发工具和案例式教学。管理信息系统的开发有很多好的开发工具,如visual c++,visual basic,asp.net,java等。而教学中由于实验环节没有跟上,使得理论不能真正运用到实践中,学生对这门课程的学习仍然感到内容较抽象、空洞。 三、基于案例教学法的mis教学改革
(一)注重引入新技术和新知识的案例教学内容。在教学过程中,教师要注重通过互联网、报刊杂志等精心挑选或适当编写教学案例,从中引入基本概念方法和模型,使学生理解并掌握所学的知识点。这里,尤其要注重将学科前沿的新技术、新知识纳入教学之中。(二)将案例分析同课堂讨论式教学相结合。在每章的主要内容讲授完以后,老师可以给出一些有争议的议题,让学生查找资料、进行思考,安排一定的课时,进行大课或小组讨论,并进行引导、提示和点评,这样实行启发式教学,提高学生学习的主动性和参与性。(三)案例教学和理论教学紧密结合。通过根据课堂教学需要而设计的一些模拟生产管理问题的案例,以教师为主导,让学生在一个特定情况下,结合理论发现问题、分析问题、解决问题。(四)案例教学中注重学生能力的培养。在具体的教学过程中,可以通过以下几种途径来提高学生的综合能力:一是请上来的方法。即老师和学生角色的转换,学生讲,教师听,然后点评,提高学生的语言表达和逻辑思维能力;二是课堂辩论的方法。即在教学过程中,确定正反两方面的选题,然后对学生进行分组进行辩论,这有利于学生对知识的理解和掌握;三是发散性思维方法。针对教学内容确定选题,然后请学生从多角度、多方位进行研讨。(五)针对不同专业,采用不同的案例教学。mis的教学对不同专业的学生要求是不一样的。要求信管专业的学生以一个信息系统的设计者角色来学习,不仅要了解mis的基本理论和发展趋势,而且必须熟知mis的分析、设计、实施和评价的原理和方法并付诸应用;而对非信管专业的学生,则是以一个信息系统用户的角度来学习,一般要求学生掌握mis的基本理论、信息系统的开发过程、设计方法等几方面的内容。(六)基于案例教学的实践环节设计。为了促使学生利用管理信息系统基础理论解决实际管理问题、开发信息系统的实践能力,课程的实践教学可采用课程设
计的方式进行。在学期末修完课程的同时,要求学生拿出一个中小型企业管理信息系统,这样,才能真正达到理论联系实际的教学效果。
四、结束语
案例教学法应用的好坏将直接影响到学生对mis课程理论体系的理解,甚至影响到学生毕业设计课题的开发能力。而目前国内管理系统案例教学,尚未建立起门类齐全的高质量教学案例库。我们需要进一步促进学术沟通和经验交流,提高案例教学资源的共享程度,为创新合作搭建广阔的平台,从而为mis的案例教学工作提供更好的资源。
参考文献:
[1]刘智勇.管理信息系统课程教学改革探讨[j].理工高教研究,2008,4:119-121
【关键词】项目教学法;教学改革;管理信息系统
目前,为适应管理信息化的大趋势,我国企业急需大量的掌握现代信息技术的复合型信息管理人才。高校作为培养人才的中心,开始强化管理信息系统(Management Information System,MIS)的教学。MIS是一门集管理科学与信息技术等多学科知识为一体的课程,计算机信息技术的迅猛发展与管理组织结构的发展变化极大地促进了MIS理论、技术与方法的发展,从而给MIS的教学[1]提出了更高的要求。
项目教学法(Case Method)是一种以项目为基础的教学法。
下面结合MIS的课程结构特点及国内高校MIS课程教学中普遍存在的问题,探索基于项目教学法的管理信息系统教学模式改革。
1 管理信息系统课程特点
(1)理论性。MIS课程涉及管理学、运筹学以及计算机等相关课程的内容,学生在学习过程中必须有比较扎实的理论基础。(2)实践性。MIS课程一般在教学和学习过程中,将理论知识与实践应用相结合,开发中小型实用的MIS。(3)综合性。从广义上说,MIS是一个对组织进行全面管理的综合系统。MIS综合的意义在于产生更高层次的管理信息,为管理决策服务。(4)交叉性。MIS作为一门新的学科,是以计算机科学与技术、应用数学、管理理论、决策理论、运筹学等相关学科为理论基础,已经成为一个有特色的边缘学科。
2 高职院校管理信息系统课程教学管理现状及存在问题
《管理信息系统》的培养目标可以概括为:为各行各业各部门培养以信息主管(CIO)为目标的信息化专门人才。信息化的专门人才是一类管理人才,但是他们所管理的主要对象是信息,这样的知识需求将计算机信息管理专业定位于管理科学与信息学、经济学、法学等学科的交叉,这样的学科特点给课程建设和教材建设以及教学实施带来了不少困难。虽然在教学过程中进行了改革和探讨,也确实取得了一定的成效,但是,由于管理信息系统课程是一门综合性和实践性都很强的新兴学科,所以在改革的过程中难免存在一些问题,现归纳如下:
2.1 专业培养方向定位不清
管理信息系统的培养目标是为各行各业各部门培养以信息主管(CIO)为目标的信息化专门人才。信息主管是负责制定信息政策和标准,对于信息资源进行全面规划和管理的高级管理人员。由于信息资源管理涵盖信息的整个生命周期,所以信息资源管理活动涉及到企业各个功能领域。为了有效地进行信息资源管理,必须建立一个全局的、规范化的信息资源管理体系,也是信息管理的人才体系。可见,管理信息系统培养方向应是多层次的。而高职院校《管理信息系统》的培养目标定位不清,有的偏重于计算机,有的偏重于管理。所以高职院校《管理信息系统》的培养目标定位何处,必须认真研究,准确定位。
2.2 实践教学环节薄弱,不利于培养学生的综合能力
管理信息系统的主要内容可以概括为:通过对一个现行系统的详细调查找出现行系统的存在问题和薄弱环节,提出新系统的设计思路和设计方案,完成新系统的逻辑设计和物理设计,从而开发一个符合企业实际的,能为企业管理增加效率的管理信息系统。
可见管理信息系统是一门实践性很强的课程。管理信息系统应培养学生以下能力:
(1)进行系统可行性分析的能力;
(2)进行系统详细调查,编写系统调查报告的能力;
(3)进行系统逻辑设计的能力,包括画数据流图、业务流图、判断树、判断表以及编写系统分析报告的能力;
(4)进行系统物理设计的能力,包括系统功能设计、代码设计、数据库文件设计、输入输出设计、安全保密设计以及编写系统设计报告的能力。
(5)进行系统实施的能力,包括程序设计、上机调试程序以及编写系统操作说明书的能力。
以上能力的培养,必须通过大量的社会实践和实验来完成。目前高职院校的管理信息系统课程实践教学薄弱,不利于学生各种能力的培养。主要表现在:缺乏必要的软件实验课,课程设计留于形式,毕业设计不扎实,忽略了对学生能力的培养。
2.3 管理信息系统教材内容落后,不能满足信息化发展的需求
目前有的管理信息系统教材内容陈旧,相应的计算机知识落后,缺乏应用案例分析,概念抽象,数据流图、业务流图符号不统一。有的教材前后矛盾,数据流图的应用不规范,不能给学生一个完整的概念和思路。缺乏对管理软件应用的相关内容,在开发方法的研究上,只介绍传统的生命周期法,而对面向对象法、原型法等没有更深研究,不利于学生综合能力的培养。
2.4 毕业设计方面存在的问题
《管理信息系统》是一门实践性很强的综合应用学科,除了要求掌握有关的基础理论和方法之外,还必须具有开发应用系统的基本能力。前者可以通过课堂教学去学习和领会,而后者则需要实践才能得到培养。在学习阶段,社会调查与上机实验以及毕业设计是这种实践的主要形式和手段。然而在实际教学中,毕业设计多留于形式。主要表现在:没有重视系统分析和设计能力的培养,毕业设计过于简单,系统分析与设计时间太短,系统分析与设计粗燥,思路不准,程序设计功能单一。指导教师任务量大,指导学生数多,指导效果不好。
3 基于项目教学法的教学改革
3.1 注重引入新技术和新知识的项目教学内容
在教学过程中,教师要注重通过互联网、报刊杂志等精心挑选或适当编写教学案例,从中引入基本概念方法和模型,使学生理解并掌握所学的知识点。这里,尤其要注重将学科前沿的新技术、新知识纳入教学之中。
3.2 将案例分析同课堂讨论式教学相结合
在每章的主要内容讲授完以后,老师可以给出一些有争议的议题,让学生查找资料、进行思考,安排一定的课时,进行大课或小组讨论,并进行引导、提示和点评,这样实行启发式教学,提高学生学习的主动性和参与性。
3.3 案例教学和理论教学紧密结合
通过根据课堂教学需要而设计的一些模拟生产管理问题的案例,以教师为主导,让学生在一个特定情况下,结合理论发现问题、分析问题、解决问题。
3.4 案例教学中注重学生能力的培养
在具体的教学过程中,可以通过以下几种途径来提高学生的综合能力:一是,请上来的方法。即老师和学生角色的转换,学生讲,教师听,然后点评,提高学生的语言表达和逻辑思维能力;二是,课堂辩论的方法。即在教学过程中,确定正反两方面的选题,然后对学生进行分组进行辩论,这有利于学生对知识的理解和掌握;三是,发散性思维方法。针对教学内容确定选题,然后请学生从多角度、多方位进行研讨。
3.5 针对不同专业,采用不同的案例教学
MIS的教学对不同专业的学生要求是不一样的。要求信管专业的学生以一个信息系统的设计者角色来学习,不仅要了解MIS的基本理论和发展趋势,而且必须熟知MIS的分析、设计、实施和评价的原理和方法并付诸应用;而对非信管专业的学生,则是以一个信息系统用户的角度来学习,一般要求学生掌握MIS的基本理论、信息系统的开发过程、设计方法等几方面的内容。
3.6 基于案例教学的实践环节设计
为了促使学生利用管理信息系统基础理论解决实际管理问题、开发信息系统的实践能力,课程的实践教学可采用课程设计的方式进行。在学期末修完课程的同时,要求学生拿出一个中小型企业管理信息系统,这样,才能真正达到理论联系实际的教学效果。
4 结束语
项目教学法应用的好坏将直接影响到学生对MIS课程理论体系的理解,甚至影响到学生毕业设计课题的开发能力。而目前国内管理系统案例教学,尚未建立起门类齐全的高质量教学案例库。我们需要进一步促进学术沟通和经验交流,提高案例教学资源的共享程度,为创新合作搭建广阔的平台,从而为MIS的案例教学工作提供更好的资源。
【参考文献】
[1]刘智勇.管理信息系统课程教学改革探讨[J].理工高教研究,2008,4:119-121.
【关键词】高职院校;高等数学;学生学习;方法
高等数学课程是高职高专院校理工科专业的一门必修基础课,是各相关专业课程学习的基础,为学生进一步学习提供数学知识、能力和素质的支撑和依托,所以它在教学中的基础地位和重要作用是不言而喻的。对于刚刚走进大学的新同学,学习环境发生了很大的变化,在学习高等数学的过程中许多同学会遇到各种困难。针对这情况我在此总结出同学在学习高等数学时比较容易出现大的问题以及所应采取的措施,希望对同学们在学习高等数学时有一定的帮助。
一、调整学习心态,尽快适应大学学习环境
(一)尽快适应环境
大学生活是人生的一大转折点。大学时期注重于培养同学们的独立生活、独立思考、独立分析问题和解决问题的能力,而不像中学那样有一个收集整理依赖的环境。新同学尽快适应大学生活,形成一个良好的开端,这对大学生涯是有益的。
(二)注意中学数学与高等数学的区别与联系
中学数学课程的中心是从具体的数学到概念化数序的转变。中学数学课程的宗旨是为了大学微积分做准备的。学习数学总要经历由具体到抽象、由特殊到一般的渐进过程。由数引导到符号,即变量的名称;由符号间的关系引导到函数,即符号所代表的对象之间的关系。高等数学首先要做的是帮助学生发展函数概念――变量关系的表达式。这就把学生的理解力从数推进到变量、从描述推进到证明、从具体推进到一般方程,开始领会到数学符号的威力。但高等数学的主要内容是微积分,它继承了中学的训练,它们之间有千丝万缕的联系。
二、认真听课
紧紧抓住课堂50分钟,注意老师的讲解方法和思路及其分析问题、解决问题的过程。特别是渗透在典型例题中的数学思想方法,记好课堂笔记。听课是一个全身心投入的过程,是听、记、思相结合的过程。对于老师在课堂上讲的知识,最重要的是获得整体的认识,而不是拘泥于每个细节是否清楚。在老师证明定理或推导公式时,重要的是要了解其中的思路。在课堂上听课时,应当把主要经历集中在老师的证明思路和对于难点的分析上。如果有某些细节没有听明白,不要影响你继续听其他内容,只要掌握了主要思路,即使某些细节没有清楚也没有关系。
三、学会预习和复习
适当的预习和复习是必要的,课前浏览一下讲课的内容,可以在一定程度上帮助你在课堂上跟上老师的思路,你还可以细致的阅读部分内容,并且准备好问题,看一下自己的理解与老师讲解的有什么区别,有哪些问题要与老师讨论。如果能做到这些,上课听课时你就可以做到有的放矢,那么你的学习就会有比较好的效果,并且上课时也不至于很劳累。
课后复习不是简单的重复,应当用自己的表达方式再现所学的知识,例如对某个定理的复习。不是再读一遍书或课堂笔记,而是离开课本,去回忆有关内容,不清楚之处再对照课本。另外,复习时一个可供参考的方法是采用倒叙式。比如从定理的结论倒推,为了得到定理的条件的思路,是一种创造性的思维活动。
如何复习概念?首先,对于重要的定义,要求大家能够用自己的语言正确的进行复述。这是理解和应用他们的前提条件。其次,尽可能的用具体形象的例子解释或者表现抽象的数学概念,你能举出越多的实际例子来说明某个概念,那么你对这个概念的理解就越加生动和深入
四、课后作业
作业是复习的一个组成部分,不做作业的复习是虚空复习,不复习而做的作业是低效作业。看书、看笔记、做作业,当然需要有先、后的次序,但是适当地交替进行会更有实效。
如果说做好预习是提高课堂听课效率的充分条件,那么及时完成好作业就是读好高等数学的必要条件。
老师所布置的作业是最低量作业要求,如果完成这些作业后还找不到明显的感觉,就应该适当地加大自己的作业量。
作业是为自己作的,抄作业实际上被欺骗的是自己。
五、课外阅读
工科和经济类学生对高等数学的学习要求还是很基本的,个人认为没必要去博览群书、广采泛撷。认真研读高数的教学辅导书就非常足够了。
(一)教材类的书,没有必要多研究。
国内各校教材,虽然各有特色,但依据统一的大纲编写,围绕的重点也完全相同。
有些名牌大学教改步子特别大,压缩了大纲内的很多基本东西,编入了许多大纲外的东西,例如微分几何的内容、运筹学的原理、还有数值计算的方法。我们认为根本没有必要读这些书。除了你所在学校的指定教材外,别的教材不要去分析比较了。
(二)教学辅导书要有选择地读,有指导地读。
不少高数学习指导书,用了大量的篇幅去讲解所谓的重点、难点,在我看来只是教材简单的重复、罗列;还有一些学习指导书,做了很多所谓知识的图表化、网络化、程序化,有些作者看来编得太简单体现不出他的新意,在我看来编得那么复杂真让人好像感到进入了一个高等数学的迷宫。靠它怎么能学得好高等数学。而学好了本课程,这些简单的“知识图表化、网络化、程序化”完全可以由学生自己动手来编。
参考文献:
【关键词】:管理会计;财务管理;理论体系
中图分类号:F29 文献标识码:B
一、 财务管理与管理会计的相同点
财政部在全国注册会计指定参考书中提出,财务管理是“企业管理的一部分,是有关资金的获得和有效使用的管理工作”。这一定义突出财务管理是有关资金如何获取、如何有效使用的管理工作。
国内的专家学者在引进西方管理会计之后,积极探讨结合我国的国情,给管理会计作了比较明确的定义。有的认为,管理会计是“一门新兴学科,它是适应企业内部管理预测、决策、控制、考核的需要而产生,把会计与管理结合起来,为加强企业管理,提高经济效益服务。它既是实现企业管理现代化的手段,又是企业现代化管理的一项主要内容”。有的则认为管理会计是“西方学者把管理和会计这两个主题巧妙地融汇在一起,以强化内部管理,提高经济效益为根本目的的一门实用性很强的新兴学科”。两种定义都认为管理会计是管理和会计的精巧结合,目的都是加强企业的内部管理,提高经济效益。
从以上定义的比较中不难看出,财务管理与管理会计二者具有相同的管理属性,其基本作用都是为企业管理服务,满足企业营运发展的需要除这一根本共性外,财务管理和管理会计还有如下共同点:从管理理论、方法体系以及管理过程看,二者都是按照计划、决策、执行与控制这一顺序进行的;二者都以企业的财务会计资料为信息分析来源,在此基础上进行计划、决策与控制;二者在管理中产生的报告文本、数据资料等文字载体均不具法律效力,对外一般不承担法律责任;二者都主要是根据企业运作的现实情况,采取一定的措施积极规划未来,着眼于企业的未来发展。
二、财务管理与管理会计的不同点
财务管理与管理会计发展至今,二者的不同点也很明显。最根本的区别是,财务管理主要管理资金,考虑的重点是如何以较低的成本获取资金,如何更有效地运用资金。财务管理是连接企业与外部环境的重要纽带,它与金融市场的运行密切相关。可以说,成功的财务管理是高度关注金融市场现状及其动态趋势这一前提下,考虑企业本身的实际情况,从而为自身寻求宽松的资金运作空间,并达到企业价值或者股东价值最大化目标的管理活动。管理会计则是有关企业经营管理的信息系统,考虑的对象不仅是资金如何高效地物化,还考虑物化后的资源在经营管理中如何以最佳效率进行配置。而且,管理的对象还包括人,它通过责任会计、业绩评价与控制会计实现对人的成功管理;通过有效的激励安排,达到人、岗位、财物的高效搭配,从而达到提高经营管理效率的目的。
三、 财务管理与管理会计的不同点可对比如下
财务管理中的时间价值观念是一种以较低程度体现机会成本的分析方法,它引入了经济学中关于成本利润的思考,对企业加强经营管理、提高经济效益有重大意义。财务管理中的风险观念考虑了外部环境对企业经营管理的影响,对管理会计中的定量分析提出了灵活性的要求,对预算的编制、决策的选定有指导意义,在业绩评价会计、责任会计中也可以加以有效运用。机会成本概念、风险观念在管理会计中的运用,符合企业由粗放型经营管理向集约型经营管理转变的需要。
管理会计在其不断发展过程中,吸收了管理学、数学、运筹学、系统学、信息论、控制论的众多理论和方法。这些理论与方法同样可以为财务管理所消化吸收。其中,有关的数学分析方法、经济计量模型有助于财务管理的进一步量化。此外,管理会计所吸收的委托理论、激励理论可以指导财务管理活动,对经济实践中的财务管理行为与绩效评价有启发作用,值得借鉴和吸收。 四、对财务管理学科属性的探讨
从学科角度讲,财务管理跟管理会计不同,它不是一门独立的学科,也不是从属会计学科的子学科。财务管理与管理会计的职能不同于财务会计,应无异议。目前,会计理论界已经在会计分为财务会计和管理会计的两大分支上取得了共识,但财务管理的学科属性却没有引起足够的重视。从财务管理的内容和基本职能看,认为财务管理的相关理论应属企业理财的范畴,企业理财学是财务管理的学科归宿。企业理财的主要职责是合理、高效地聚财、用财、生财、财务管理活动的基本内容也大致是这样。企业理财学是有关企业聚财、用财、生财等管理活动的理论与方法的学科,因此,财务管理的相关理论及方法是企业理财学的组成内容,其学科归宿是企业理财学。
【关键词】采区优化;矿井设计;巷道布置;系统工程
1.采矿系统工程所具有的特点
1.1与信息科学有很大联系
采矿系统工程与信息科学的每一步发展都有着紧密的联系。在二十世纪晚期,找矿专家系统便伴随着人类对专家系统的研究而出现。在RS(遥感系统),GPS(全球卫星定位系统)和GIS(地理信息系统)这三个S在科技上发挥作用后随即便应用到了矿业上。矿业上运用到的各种软件也是伴随着计算机技术的发展而不断进步。
1.2计算机科学与现代数学在矿业上的应用
现代的采矿系统工程中运用到的基础学科和技术主要有以下几项:①应用数学下面的分支学科,例如:灰色系统理论,可靠性理论等;[1]②与运筹学相关的学科,例如:目标规划,排队论,决策论,线性规划等;③与计算机科学有紧密联系的相关学科,例如:计算机辅助设计,人工智能学等。
1.3密切联系采矿工程的需要和特点
在解决采矿工程中遇到的问题时要充分考虑到采矿工业所受到的外界影响较大的特性。因此矿业中涉及到的系统工程技术,例如:计算机辅助设计,多目标决策等,对矿业的发展有及其重要的意义。
2.采矿系统工程所应用的范围
当前,国内外对系统工程在采矿业的研究已经从单纯的矿床评价与估值发展到采矿过程中的优化控制与管理,研究范围已经非常之大,研究结果也比较可观。
⑴对开采进行科学的规划和有效设计,例如:开采矿山的具体方法,对开采过程需要用到的工艺和设备进行选择,划定矿井的开采边界,优化矿山边界品位与生产能力的,露天矿井的设计,矿井与采区的设计,短时间内矿山的生产计划,对矿山的发展等。
⑵对矿床条件的评价和分析,例如:对矿床所依存资源的评价,建立矿床模型等。[2]
⑶矿山边坡和压力的稳定,例如:对露天矿周围的边界稳定性研究,采场的矿压和稳定控制,回采巷道的布置和支护。
⑷对矿山的建设和项目评价,例如:对露天矿和普通矿井的建设过程优化,对新建和重建的矿山项目的评价等。
⑸生产工艺系统,例如:矿山开采完成后运输系统的分析,矿井内部的通风排水系统,生产过程中的监督系统,采矿过程的生产分析,矿山的生产系统的稳定性等。
⑹研究领域中的其他方面,例如:疏水排水工程,爆破工程,矿区中的环境工程等是近年来新增加的研究范围。
3.采区的类型和采区的设计内容
3.1采区的类型
在采矿系统工程中对采区的优化设计要依据矿井周边的环境来设计方案。采区中巷道主要有以下几种布置类型:跨越式,走向长壁开采,倾斜长壁开采。
对于采区巷道的基本布置类型有两种,分别是走向长壁开采和倾斜长壁开采。这两种类型也是跨越式回采的基础,把跨越式回采作为一种类型是为了研究其适用性。所以也可以把跨越式回采表达成走向长壁开采或者倾斜长壁开采巷道布置类型中的一个分析。
3.2采区的主要设计内容
采区中的煤层厚度和设计过程中所需费用的评估是对采区进行优化设计的第一项任务。然后依据采区的具体条件来选择参数和设计巷道具体的形式。同时采用相关技术对采区进行优化设计,最终选择出最适合的参数和巷道布形式,最大化地满足采矿系统工程的要求。
4.采区优化设计
4.1采区优化设计的主要内容
从技术的层面出发,根据采区的具体情况来布置巷道的形式和参数的选取,使得最后的开采能力达到最大,保证采矿系统工程的顺利进行。[3]
对采区进行优化的过程为:选定优化原则,多指标和单指标编制数学模型;依据采区中的煤层厚度,在可行的方案的基础之上采用最佳的巷道布置形式;选取对参数进行优化时参数的取值区间,包括上界和下界。对优化需要的数据进行收集和整理并存入计算机中;利用计算机进行操作,计算出优化的结果;对优化的结果进行客观分析,当出现反常情况时,对存入计算机的数据进行检查,直至计算机输出的优化结果最佳时停止。
4.2对技术可行的方案进行初步选择
为了最大化地扩大采区优化模型的应用区间及其适应性,应当全面考虑会出现的所有状况,在实际操作过程中,对于给出了一些可行的设计方案时,应当需要结合采区的具体情况来分析选择出最合适的方案。
4.2.1倾斜长壁和走向长壁式开采
就当前回采工作面中所用到的机器和技术条件来说,倾斜长壁开采只能适应以下两种煤层:倾斜断层多或者地质的构造不复杂的煤层,煤层倾角比15°小。所以当煤层不属于上面那两种是可以抛弃倾斜长壁的开采方式。
4.2.2采区与工作面生产能力的上限
技术上能够选用的上限应当选取为采区生与工作面 中所有环节中生产能力最大时的最小值。[4]当选用综合机械化来开采时,回采工作面的生产能力主要由通风能力控制。一般情况下高沼气矿井的上限为3000t/d,低沼气矿井的上限是4000t/d;普通开采时主要的限制因素是支架的速度,高档普采时最高为3000t/d或者采用采区联合布置的方式。
当煤层数多于2时,所增加的巷道掘进资金相对于巷道的维护所需资金的大小决定了是否采用联合方式来布置区段集中平巷,采区下山或者上山。这能通过简易的计算后决定取舍。
4.2.3双翼和单翼采区
双翼采区能够服务的时间比较久,采区走向的长度也比较大,因此能够布置的工作面比较多,对采区和工作面的正常接替有益。采区石门,下山或者上山、车场的挖掘工程量相对比较少,上山煤柱的损失不是那么大。因此在不考虑一些特殊条件或者自然条件的前提下一般不选用单翼采区。
4.2.4煤层之间的联系方式
当选用联合布置时,煤层间的联系原则是巷道和生产中的工程量越小越好,联系方式主要由煤层间距离和煤层的倾角所决定。
在采矿工程的基本原理和规律的基础上,通过现代数学与系统论的方法来分析和解决采区优化设计问题的采矿系统工程,在矿业的应用范围和研究成果对其发展发挥着越来越重要的作用。
【参考文献】
[1]谢凯等.基于小生境遗传算法的走向长壁采区优化设计[J].煤矿机电,2004,5.
[2]谢洪彬.童亭矿跨越软岩巷道矿压显现及支护实践[J].煤炭科学技术,2005,1.