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管理运筹学是用定量方法研究管理问题的一门学科,它以经济管理活动中计量方法的应用为主体,研究各种系统之间的功能关系及优化途径,以增强决策者从全局的观点出发考虑和解决问题,增强管理决策的效率和科学性。管理运筹学是经济管理类专业的核心基础课之一,其教学目的是使学生掌握运筹学分析和解决问题的基本思想,掌握各种模型及其求解方法,为今后解决实际决策优化问题打下扎实的基础。怎么才能让学生对枯燥、深奥的管理运筹学基本思想和原理、方法,产生学习兴趣并较好地学好这门学科,是一个教师必须认真思考的问题。
1.管理运筹学的特点
1.1系统性和最优性。系统是由相互关联、相互制约、相互作用的一些部分组成的具有某种功能的有机整体。各部分工作的好坏直接影响组织整体的营运情况。各部分的工作目标并不一致。运筹学研究问题不是对各部分的决策进行孤立评价,是从系统的观点出发,用科学的方法去了解和解释运行系统的现象,并把有关相互关联部分的决策结合起来考虑,从系统整体利益出发,寻找一个最优化方案。正是基于这种思想,形成了运筹学独特的、科学的、严谨的工作方法,即通过提出问题、建立模型、模型求解、解的分析与评价,求出最优决策方案,以供决策者参考。
1.2实践性和应用性。运筹学是一门实践性很强的应用科学,其理论、方法、模型都只是工具,应用于解决实际问题才是运筹学的目的。目前,运筹学已在军事、经济等广泛领域有着重大的应用。如:联合航空公司的人员排班问题、潘德罗索工业公司的产品组合问题等。
1.3多学科交叉性。运筹学具有多学科交叉性和边缘性,它综合运用经济学、心理学、物理学、化学、管理学、应用数学、计算机科学中的一些思想和方法来解决实际问题。运筹学是在战争环境中产生的,是由数学家、经济学家、物理学家、军事家、心理学家等组成的研究小组,分别利用各自领域的专业知识多学科交叉对军事问题进行研究,并作出最优决策。
1.4多分支性。运筹学从上世纪30年代末产生以来,经过发展已经形成了一系列具有坚实理论基础,完善体系结构的分支。包括线性规划、非线性规划、整数规划、目标规划、动态规划、随机规划等。各分支相对独立,教学中需要考虑如何合理选择和组织教学内容。
2.管理运筹学教学存在的问题
2.1课程内容使学生畏难情绪大
管理运筹学课程建模过程复杂,运用数学知识相对深奥。对于大多数属于文、理兼收的管理类专业学生,数学底子薄,在数学学习能力、学习方法上或多或少存在一些问题。很多学生在学习运筹学这门课程前,就产生了畏难情绪,认为这是一门很难学的课程,丧失了学习兴趣,进而严重影响学习热情。
2.2教学过程理论与实践相偏离
管理运筹学教学过程中存在着理论与实践相互脱节的现象.教学中更多地倾向于讲授运筹学各种算法及其原理、数学模型的构建,使得学生深陷于复杂繁琐的计算而不善于处理实际问题。培养出的管理专业学生解决实际问题的能力普遍较差,难以适应经济发展的需要。老师和学生把大量精力投入到数学理论的重复推衍,但面对实际问题仍然不知从何下手。一门课程下来,老师完成了课本上的教学内容,学生学完了老师课堂上讲的东西,但学生如何真正运用运筹学来解决实际问题的能力还是很差,甚至不能应用其解决实际问题。
2.3教学手段单一化
目前大多数运筹学教学仍然是传统的课堂授课方式,在教学方法上大多采用单向灌输式的教学,忽视了学生在教学中的主体地位。课堂上师生间的互动较少,不能激发学生的学习热情,导致学生学习缺乏主动性。学习过程中注重模型运算的结果,而对结合实际应用训练不够,使得学生面对实际问题只能硬搬照抄,缺少应有的灵活性,甚至无从下手。
2.4教学结果的评价手段不尽合理
运筹学需要培养学生的创造性思维和解决问题的能力,但教学结果的评价一般采用传统的闭卷笔试的考试方式,主要考查一些定理和概念。期终以考试卷面成绩来衡量学生学习情况。导致学生将学习重点放在对理论和概念的死记硬背上,甚至连一些复杂的计算步骤和方法也采用死记的方法。这种不合理的考试手段,导致大多数学生在考完试后就把所学的内容忘记了,更谈不上应用。
3.管理运筹学教学改革的措施
3.1激发学生学习兴趣增强课堂教学效果
运筹学的教学大部分在课堂上完成,保证课堂教学的有效性至关重要。学生平时反应该课程较难且枯燥。因此,课堂上首先要激发学生的学习兴趣。第一讲课尤其重要,一定要让学生直观地感受到这门课的价值——如用航空公司人员排程、哥尼斯堡七桥问题、排号机等实际企业的应用例子,给学生耳目一新的感觉,打消学生对该课程学习的畏难情绪,并对管理运筹学进行重新定位。运筹学课堂教学应当是一个生动活泼的、富有个性的学习过程。教师必须要改变传统的以听讲和练习为主的学习方式,由教师引导,让学生在自主探索中去发现、去思考。让学生充分体会到运筹学课程的实际应用价值,并愿意为其付出的足够的努力。
3.2合理确定教学内容
运筹学是一门具有较多分支的学科,因课时数有限,教师在授课过程中应根据不同专业学生的需求和培养目标科学合理地安排授课内容。运筹学是数学方法,而作为经济管理类专业的专业基础课又必须紧密地结合经济管理实践的特点。避免学生将运筹学作为单纯的数学方法来进行学习。我们应尽量选择能够最好地体现运筹学的“定性与定量相结合”,“用数学工具解决管理问题”的思维方式的内容作为教学重点。教师在授课过程中应重点讲解线性规划的基本概念、原理、模型建立的步骤与求解的方法,并结合相关运筹学软件操作解决一些实际应用案例。从实际案例中引出问题,激发学生的兴趣。运筹学的经典案例,能使学生真正投入到分析、运算的过程中,在培养学生理论涵养的同时,对该学科有更为感性的认识。通过运筹学案例讨论,使学生逐渐了解一个具体的管理运筹实践当中涉及了哪些要素、哪些运筹学基本理论。使学生对运筹学的理论与实践有深入的、系统的认识。
3.3改进教学方法和教学手段
在教学方法上,以课堂教学为主,兼有课堂研讨、大作业教学、案例教学等,教学过程中综合使用启发式、互动式、案例式,管理模拟等多种教学方法,使多种方式相互交融、相互穿插。教学手段的选择上,宜在多媒体和黑板板书之间动态转换。多媒体教学拥有数字化技术带来的信息量大、便捷等明显优势;具有方便观看、节奏感强和边讲边演示的特点,且图形色彩鲜明、可视性强、效率高。当然,多媒体课件只是一种辅助教学的工具和手段,对一些定理的证明、例题的讲解等,采用板书的形式能放慢节奏,学生可以边听边思考。因此必须坚持传统教学与现代数字技术相结合,最大限度地使用信息和发挥学生的学习能动性。
3.4采用多种考查方式相结合的全面考核方式
很多学校对学生与教师的考核仅凭其卷面成绩来判定,但考试并不能全面考查学生对专业技能的掌握情况,因此必须采用多种考核并举的方式。考核的方式可以由试卷考查、实验实践考查和平时成绩三部分组成,不同专业可根据自己的特点选择各部分所占比例。这样不仅能全面考察学生对基本知识的掌握,也能锻炼学生的动手与思维能力,使学生的兴趣得到加强,教师教学热情得到提升,评价的科学性和有效性得到提高。平时成绩主要考查学生课堂表现情况和作业完成情况。多种考查方式的结合可让学生摆脱单一的应试学习,提高解决实际问题的能力。
基金项目: 西南科技大学教学研究资助项目(项目编号:10xn0022)。
参考文献:
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2.薛伟霞.经管类运筹学教学中“三位一体”创新探讨[J].现代商贸工业,2009,18
3.王广民.研教相融推进运筹学教学改革[J]. 黄冈师范学院学报,2009,12
4.王天虹,宋业新,戴明强. 在运筹学教学中培养学生运筹决策能力的实践与思考[J].科教文汇,2010,2
作者简介:
黄燕琳(1964—),女,汉族,四川宜宾人,西南科技大学经济管理学院副教授,硕士研究生。
关键词:信息管理 运筹学 对策论 排队论
运筹学是一门应用科学,它广泛地运用现有的科学技术知识和数学方法,解决实际中提出的专门问题,为决策者选择最优决策提供定量依据。系统工程是一种设计、规划、建立一个最优化系统的科学方法,是一种为了有效地运用系统而采取的各种组织管理技术的总称。运筹学为系统工程奠定了重要的理论基础,提供了解决实际问题的有效方法。信息管理作为一个系统工程,无疑与运筹学有着极为密切的关系。因此,探讨运筹学与信息管理的关系显得尤为重要,为运筹学与信息管理的合作与交融起到了不可低估的作用。
一、运筹学的发展
Operation Research原来的意思是操作、作业、运用、作战等的研究,译作运筹学,来源于《史记》“运筹于帷幄之中,决胜于千里之外”一语中“运筹”二字,既显示其军事的起源,也表明它在我国已早有萌芽。运筹学是一门应用科学,是应用分析、试验、量化的方法,它使用许多数学工具(包括概率统计、数理分析、线性代数等)和逻辑判断方法,来研究系统中人、财、物的组织管理、筹划调度等问题。它对管理系统中人力、物力、财力等资源进行统筹安排,为决策者提供有依据的最优方案,以期发挥最大效益。作为一门非常实用的学科,它在经济建设和管理中的前景是非常辉煌的。运筹学的思想方法在我国古代就有过不少的记载。如田忌赛马、沈括运军粮的故事就充分说明了,我国在早期不仅有过朴素的运筹思想,同时也在生产实践中实际运用了运筹方法。但运筹学作为一门新兴的学科是在第二次世界大战期间出现的,当时主要是用来解决复杂的战略和战术问题。二战之后,从事这项工作的许多专家转到了经济部门、民用企业、大学或研究所,继续从事决策的数量方法的研究,运筹学作为一门学科逐步形成并得以迅速发展。战后的运筹学主要在一下两方面得到了发展,其一为运筹学的方法论,形成了运筹的许多分支,如数学规划(线性规划、非线性规划、整数规划、目标规划、动态规划、随机规划等)、图论与网络、排队论、存储论、维修更新理论、搜索论、可靠性和质量管理等。1947年由Geroge Dantgigtichu 的求解线性规划问题的单纯形法是运筹学发展史上最重大的进展之一。其二是由于电子计算机尤其是微机迅猛地发展和广泛地应用,使得运筹学的方法论能成功地即时地解决大量经济管理中的决策问题。世界上不少国家已成立了致力于该领域及相关活动的专门学会,美国于1952年成立了运筹学会,并出版期刊《运筹学》,世界其他国家也先后创办了运筹学会与期刊,1957 年成立了国际运筹学协会。作为管理五大职能之一的决策过程,往往是通过定性或定量的方法来进行。为了提高管理者的决策能力,可以通过管理者的实践和经验的积累,不断提高其定性分析的能力。而其定量分析能力的提高则需要学习管理运筹学的思想与方法,管理者掌握了管理运筹学,并了解了管理运筹学在决策过程中的重要地位,这将对提高其决策的能力水平有极大的帮助。运筹学在管理中的应用,可以从两个方面来观察。一是运筹学的应用所涉及的方面;二是以企业实际使用的频率来看运筹学的应用情况。
二、运筹学与管理信息系统的联系
运筹学的专家们认为,管理信息系统的发展是促进运筹学发展的一个新的机会。从狭义上看,管理信息系统是一个运行系统,而运筹学主要面对运行系统,所以这种发展存在着可能性。管理信息系统的专家们认为,运筹学将成为推动管理信息系统的发展,并使其成为一门学科的基础理论,与运筹学的结合将大大有助管理信息系统科学化的过程:
第一,面向企业的战术执行层,如生产调度、供应与销售、财务管理、人力资源管理等。第二,以信息为运作对象,包括信息的收集、存储、加工、传输和使用。第三,是企业功能系统的一个映射,是由计算机硬件、软件、数据库及其管理系统、工作规程和操作人员组成的一个系统。
上述三点包含了管理、信息、系统三个要素,说明管理信息系统有三个理论支柱,即:管理科学、信息科学与技术及系统理论。
三、策论在信息管理中的应用举例
有两个信息服务部门:一个是新兴的、思想意识先进、具有开拓精神的一群人组成。我们称之为局中人1,另一个则是具有悠久历史、基础较好、有较好的固定投资的部门,我们称为局中人2。这两个部门都想开拓市场,为本地区1000家企事业单位提供信息服务。他们可以分别采用电话联系、登门拜访、网上联系这三个策略,而这三个策略又不能同时采用。且这1000家企事业单位只能接受一个局中人的信息服务,不能同时接受两个。我们把策略1代表电话联系,策略2代表登门拜访,策略3代表网上联系,则支付矩阵是:
在这里矩阵中的数字表示局中人的支付数目。比如局中人1采用第1种策略,局中人2采用第1种策略,矩阵的值a11=0,则表示局中人1和局中人2取得的信息服务用户相同。局中人1采用第1种策略,局中人2采用第2种策略,矩阵的值a12=-500表示局中人2比局中人1多拥有500个信息服务用户。以此类推。如果有n个信息服务部门,则是非合作n人对策,模型要复杂得多,在此不赘述。对策论的引入,是要提醒各信息服务部门抓住机遇,选好策略,抢占市场,否则就没有立足之地。
四、排队论在信息管理中的应用举例
某图书馆有读者5000,日来馆借书在100-300人次之间。该馆图书实行开架借阅。设置100个代书板,每人限拿一个代书板借书。则库内最多人数限为100名读者。每人平均在库内逗留时间为10分钟。则该馆日容纳读者量为100×60÷10×8=4800。就是说该图书馆基本上能满足全校读者同日到馆的情况。也就是说即使在人流最多的时候,也能满足接待任务。在这里100个代书板相当于100个排队系统。每个10分钟的逗留时间相当于服务时间的分布,也就是服务速度。这表明每10分钟该馆平均可接待读者100名。而每日读者来馆的人数只有100-300名。可见该馆读者稀少。造成资源闲置浪费。因此该馆应广开门路,吸引更多的读者。而该馆的还书口只有1人,设平均每分钟接待1名读者,则该馆日接待还书读者量为1×60×8=480。虽然该馆日还书接待能力只有借书接待能力的1/10,且读者的到馆时间也经常很集中,但从用户到馆的速度(A=10060×8-30060×8)和服务的速度(S=1)来看,S>A,服务设施可有1-AS的空闲时间。所以暂时还不需要增加还书设备和人力。
总之,运筹学是运用科学的数量方法,研究对有限的人、财、物、时、空、信息等资源进行合理筹划和运用,寻找管理及决策最优化的综合性学科。随着国民经济的发展,科学技术的飞跃,运筹学也不断的发展完善成为近代应用数学的一个重要分支,主要是将信息管理、管理信息系统等事件中出现的一些带有普遍性的运筹问题加以提炼,然后利用数学方法进行解决。运筹学将为决策者提供定量、定性分析结果,有助作出全局优化决策。
参考文献
[1]车济炎,林德宏.新知识词典[M].南京:南京大学出版社,1987
[2](美)哈姆迪・阿・塔哈著.运筹学[M].上海:上海人民出版社,1985
(一)经济管理类专业运筹学课程的特点。
根据运筹学自身的理论体系和经济管理类专业设置的特点,桂林理工大学经济管理类专业对运筹学设置了48个学时,其中理论讲授38个学时,上机教学训练10个学时。由于学时的限制,笔者没能全部讲授完每个版块的内容,而时,上机教学训练10个学时。由于学时的限制,没能全部讲授完每个版块的内容,而是精选了经济管理类专业必学的内容,从教学实践中,笔者总结出经济管理类专业运筹学课程存在以下几个主要特点:1.实用性与应用性。运筹学是从实际问题发展而来的学科,其中很多模型都与管理学和经济学有关。换句话说,经济管理类专业运筹学有很强的实际应用背景。掌握运筹学的相关方法,对学生今后的发展具有重要作用。2.理论与实践相结合。运筹学来源于实践,并逐渐升华为一门具有系统理论体系的学科;运筹学的理论知识与基本方法又服务于实践,现实中的很多问题都可利用运筹学的基本方法来解决,如经济管理中的运输问题、货物配送等问题。3.跨学科性。运筹学是多学科交叉性的结果,其与数学科学、系统科学、管理科学、计算机科学、经济学、工程科学等交叉,综合应用经济学管理化学等学科的科学方法,这些学科相互渗透,综合应用,有利于在教学中培养学生综合吸收各学科知识,并加以协调利用的能力。
(二)教学中存在的主要问题。
1.教学内容选择不够合理,培养目标不明确。在教学过程中,笔者所选择的内容还是没能充分挖掘此专业学生的潜能。在教学中,一方面,笔者比较注重公式的来龙去脉,注重推导过程,但经济管理类专业学生是文理兼招的专业,学生数学基础参差不齐,繁琐的推导过程会让学生觉得运筹学抽象无比,从而减少了学习的热情;另一方面,没能充分展开来讲授每一个知识,原因在于讲授理论知识的课时只有38个课时,要想在这么短的时间内讲授完每一个知识是不可能的。2.教学实践环节不够深入。学校虽然给运筹学安排了10个课时的上机训练时间,但是这远远还不够。运筹学是一门系统的学科,其中的方法可广泛应用于实践中,但经济管理活动中所出现的模型大都包含有很多变量,若手工计算求解将非常麻烦而且容易出错。LINGO和MATLAB可以用来求解运筹学相关问题,但是由于所安排的上机课时非常少,笔者只能选择LINGO来讲授。3.课程成绩考核方式不够合理。学校的运筹学课程基本上都是以期末考试为主,综合成绩=卷面成绩*70%+平时成绩*30%。这种成绩的构成方式很单一,没能充分展示学生的能力。4.学生学习的兴趣不高。在讲课过程中,笔者发现学生的兴趣不高,原因在于经济管理类专业是文理兼招的,而学生的基础不一样,有些学生觉得自己好不容易摆脱了数学的困扰,现在又要掉进一个更深的窟窿里,因此提不起学习运筹学的兴趣。而有些学生开始可能还好好学,但是随着听不懂次数的增加,然后就渐渐失去学习的乐趣。
二、运筹学课程的改革措施
(一)精选教学内容。运筹学所针对的专业有:电子商务、会计学、物流管理和工商管理。每个专业的培养目标不一样,因而教学内容也要随培养目标而稍有不同,如对于工商管理专业的学生来说,能够理解存贮论和排队论的基本原理并能运用结论就可以了。
(二)增设实验项目。针对课时少的状况,笔者主要尝试运用了网络教学平台,把相关的上机操作内容制作成ppt上传到网络教学平台,学生可以根据自己的时间在限定的时间内学习完该学的内容并完成相应的实验项目。若学生有问题可以在网络教学平台提问,笔者根据实际进行解答。
(三)改革考核方式。在实际中,采取多种考核方式,而学生的综合成绩则按照这几种考核方式按一定比例组成。考核方式由以下几部分组成:平时作业成绩(即课后习题作业)、课堂上实验成绩、期末理论考试成绩、期末上机考试成绩。平时作业成绩体现了学生理解和掌握新知识的程度,平时实验成绩体现了学生运用所学知识解决问题的能力,期末理论考试成绩体现了学生对本门课程的总体掌握程度,期末上机考试成绩体现了学生综合运用本门课程知识解决实际问题的能力。
(四)改革教学方法。为了提高学生的学习兴趣,笔者采用多媒体辅助教学,在课堂中根据教学内容需要充分利用各种教学方法,如案例分析法、问题驱动法、比较法等等,并且尽可能去掉不必要的推导过程。除此以外,笔者还制作一定的微课上传到网络教学平台中,让学生根据自己的需要自行下载学习。
三、结语
论文关键词:卓越计划;运筹学实验;教学改革
卓越工程师教育培养计划(以下简称“卓越计划”)是为贯彻落实党的十七大提出的走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等战略部署,贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》实施的高等教育重大计划。“卓越计划”具有三个特点:行业企业深度参与培养过程、学校按通用标准和行业标准培养工程人才、强化培养学生的工程能力和创新能力。力求培养一大批面向工业世界、面向世界、面向未来、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才。而高校是实施“卓越计划”的主要阵地,在“卓越计划”的推进过程中加强专业课程改革是十分必要的。
运筹学是一门应用学科,它广泛应用现有的科学技术知识和数学方法,解决实际中提出的专门问题,为决策者选择最优决策提供定量依据。随着时代进步,其广泛应用于工农业生产、国防建设、环境治理、经济管理等各个领域。运筹学课程是管理类专业的核心课程,在上海电力学院作为经济管理类专业的主干课程。但在授课过程中发现,学生在运筹学学习过程中普遍认为较难,缺乏学习热情,部分学生甚至认为其无应用性,特别在课程论文或毕业论文的写作中很少有应用运筹优化思想来分析问题、解决问题的,这与“卓越计划”的人才培养目标不相适应。本文主要从运筹学实验教学出发,讨论存在的问题,并给出相应的改革措施。
一、运筹学实验教学中存在的问题
1.教学理念落后,重理论教学,轻实验教学
运筹学是一门应用性很强的课程,它以定量分析为主,应用数学分析方法和计算机技术,通过建模、检验和求解数学模型来获得最优决策的一门学科。通常,经管类运筹学教学分为理论教学与实验教学两部分,但受到传统思想——重理论教学、轻实验教学的影响,教学中偏重理论和解题技巧的讲授,如何从实际问题出发建立模型、如何应用模型分析实际问题却讨论的较少。如此多的复杂数学推导、晦涩的理论令学生望而生畏,甚至产生厌学的情绪。事实上,在理论教学过程中,适时引入实验教学不仅有助于学生对理论知识的消化和深入理解,也有助于培养学生的综合素质和创新能力。因此,在教学改革中,应转变教学理念,理论教学与实验教学并重,相辅相成,缺一不可。
2.实验教学形式单一,缺乏创新性
目前,运筹学实验教学模式主要以演示性和基础实验教学为主。演示性实验主要以教师为主,简单介绍软件各模块的基本应用方法;基础实验主要以验证性实验为主,也就是说,实验结论是已知的,学生在实验内容与实验方法设定好的条件下做“完形填空”,机械地按照实验步骤完成实验内容。在该教学模式下,学生缺乏对实验的热情,甚至部分学生还有倦怠厌烦的情绪。这既没有达到教学目的,也不利于提升学生的自主学习能力与创新能力。
3.实验内容与教学目标不相适应,无层次、无特色
运筹学是一门综合性较强的课程,要求本科经管类学生具有高等数学、概率论、管理学等先修课程的良好基础,通过理论学习与各类实践掌握运筹学的基本理论与方法,理解优化思想,能够建立数学模型、应用软件求解以及对解进行分析与评价。
目前,在运筹学的实验教学中,就实验教学内容而言主要存在三方面问题:第一,教学内容较陈旧,素材较单一,特别是专业软件更新缓慢,造成学生对实验课不重视,缺乏学习热情。第二,教学内容缺乏层次,无针对性。当前,我国高校经济管理专业文理兼收,学生的数学基础参差不齐,对运筹学知识的掌握程度以及软件的应用都有一定的差异性。而在实验教学内容的设置中缺乏层次性,结果就出现了一些学生“吃不饱”,而另一些学生“吃不了”。另外,不同专业学生的培养目标是不一致的,教学内容的单一性在一定程度上影响学生专业兴趣的培养以及后续专业课程的学习。第三,教学内容编排有待改进。仅仅根据理论教学来安排实验内容造成实验教学缺乏系统性,有时甚至实验内容重复或遗漏,这极大地影响教学效果,不利于实验教学的进一步开展。 转贴于
二、运筹学实验教学的改革措施
1.更新教学观念,充分重视实验教学
运筹学的教学中要转变观念,实验教学与理论教学同等重要,只是侧重点不同。理论教学的目的在于打牢学生的基本理论功底,训练学生的抽象思维能力;实验教学则以提高学生解决实际问题的能力、培养学生的观察和动手能力为宗旨。在教学中,二者有机的结合有利于培养学生的创新意识与创新能力。今后的教学中,统筹安排课时,根据教学进度合理安排实验教学时间,力求在完成每一知识点的学习后安排一次实验。实验内容将从实际问题出发,突出本章节的基本原理与基本方法,教师进行监督与指导,有助于学生对理论知识的掌握与理解,同时学生的实践能力得到锻炼,自主学习能力得到提升。另外,应加强对实验教学的监督与管理,例如随机抽查实验教学的开展情况,从而使实验教学保质保量地完成。
2.改革实验教学模式,培养学生的创新精神
随着时展、科学的进步,传统模式下的验证性与演示性实验已不能满足时代的需求。在运筹学实验教学中,首先要改进传统模式,在软件的熟悉阶段,以一个教学软件为主,辅助以其他软件的学习。教师要详细介绍各个软件的特点,鼓励学生根据自身的兴趣爱好进行深入的学习,提升学生的实践能力与动手能力。而对于验证性实验既要达到促进理论知识学习的目的,又要实现培养学生良好实验习惯的目标。其次,引入综合性实验也是十分必要的。综合实验是在学生能熟练应用软件,掌握基本的理论知识,并具有一定分析能力的基础上,自主选题或教师提供题目,独立完成资料查询、数学模型建立、算法选择,求得最优解或满意解,并对结果进行分析检验,针对实际问题提出合理化的建议。该实验教学模式既可以培养学生的自主学习能力,也锻炼了学生研究问题、分析问题的能力。总之,各种实验教学模式是相辅相成、相互促进的。
3.丰富实验教学内容,突出专业特色
关键词:应用型本科工商管理管理运筹学
中图分类号:F203.9文献标识码:A文章编号:2096-0298(2017)04(c)-181-02
运筹学是一门新兴的学科,是使用定量方法进行决策的一门科学,自20世纪30年代诞生以来,取得了长足发展,特别是计算机技术的发展,极大的拓宽了运筹学的研究范围。同时运筹学还是一门应用型很强的学科,在军事、农业、系统工程等领域有着广泛应用,而管理运筹学就是使用运筹学的方法来解决工商管理中的实际问题。目前很多学校在向应用型进行转变,在此背景下,管理运筹学的教学也应当更加注重应用性,为培养应用型人才做出自己的贡献。
1管理运筹学学科的特点
1.1引进数学的研究方法
管理运筹学是一门交叉学科,囊括了管理、经济、数学、计算机等学科的思想,其主要研究的问题来自于社会的经济管理实践,而主要的解决手段就是各种数学方法。因此,要学好管理运筹学,就需要学生具备一定的数学基础。如在构建和求解线性规划模型的过程中,首先需要学生将具体的问题抽象成函数的表达形式,其次在求解的过程中,无论使用图解法还是单纯形表法,都需要学生具备一定的高等数学和线性代数的知识。
1.2注重对实际问题的分析
管理运筹学注重对工商管理中实际问题的研究。管理是一门艺术,同时也是一门科学,而管理运筹学正是管理科学性的重要体现。目前管理运筹学主要的研究问题有以下几个方面:生产计划、运输问题、存储问题、人力资源管理问题等。这些问题都来源于管理实践,需要使用运筹学的方法进行解决。如生产计划问题,其目标就是在给定生产资料下,实现企业利润的最大化,或在给定生产目标下,实现生产成本的最小化。由此可见,管理运筹学所研究的问题有着十足的现实意义。
1.3理论与实践相互促进
近年来,管理运筹学取得了长足发展,其中一个重要原因就是该学科重视理论和实践的相互促进。从上文中我们可以发现,管理运筹学的研究问题来自于工商管理的实践,而管理运筹学的理论主要体现在数学方法上。运筹学理论的发展,促进了运筹学研究范围的进一步扩大;同时实践问题的不断革新,也对管理运筹学理论提出了更高的要求。作为工商管理类的学生,需要更加关注对管理实践问题的梳理和总结;对管理运筹学的最新手段需要及时掌握,而不需要对相关理论进行深入研究。
2管理运筹学教学中存在的问题
2.1学生抵触学习
数学作为管理运筹学的基本工具,在管理运筹学中有着重要作用,学生是否具备一定的数学基础,是决定其能否学好管理运筹学的关键因素。但在实践中,工商管理类属于文理兼招,并且文科生所占的比重很高;从学生的性别来看,工商管理类各专业中女生往往占据着绝对多数,这两个原因导致工商管理类的学生数学基础较为薄弱。管理运筹学同工商管理类开设的其他课程有着较大差别,也是造成学生抵触学习的原因之一。如对于会计专业的学生而言,其各个学期学习的课程几乎都是围绕着会计学,如成本会计、管理会计、审计等。这使得学生无法对这门课进行定位,不能充分认识到这门课的重要性,会造成学生主观认为这门课同其未来的就业缺乏联系,降低其学习兴趣。
2.2过分重视理论
管理运筹学是运筹学在管理学中的应用,管理运筹学的很多研究者都来自于运筹学领域,因此他们编著的教材更加偏重于理论部分,如各种数学模型的推导,而管理学的内容所占篇幅较少。教材的编写过分重视理论,不仅导致了教材晦涩难懂,同时也极大的影响了学生学习的积极性。随着计算机技术的快速发展,管理运筹学问题的求解过程变得十分简便,计算的精度也大大提高,因此不需要过分强调学生一定要掌握手工计算的方法。同时过分重视理论学习,也使得管理运筹学背离了应用型学科的初始设定。学习管理运筹学更是希望学生在面对管理的实际问题时,能够具备全面、系统的思维方式。
2.3考核方式单一
目前,管理运筹学在很多学校都是以考试的形式进行考核。而考试的形式,又决定了考察的内容主要以理论为主,相应的计算题也比较简单,而不能充分反映学生对管理运筹学的实际应用能力。随着计算机技术的快速发展,特别是管理运筹学相关软件的普遍应用,很多学校在教学中已经设置了一定比例的上机操作。但由于上机操作部分不在考试内容之中,学生在学习时往往不够认真,学习效果也十分有限。
3管理運筹学课程改革思路
3.1对管理运筹学课程进行重新设计
针对管理运筹学教学中存在的诸多问题,特别是为了适应教学向应用型转变,应当对管理运筹学课程进行重新设计。首先,为了解决学生数学基础差,在线性规划建模和求解过程的困难。应当将管理运筹学设置在第四学期,也就是在学生完成高等数学和线性代数的课程学习,一些管理运筹学所需的数学知识还掌握的比较牢固。同时在教学过程中,教师也应对一些基础数学知识进行讲解,增强学生对所涉及数学问题的认识和理解。
在教学手段上,不能过分依赖多媒体教学。通过实践,我们发现使用多媒体教学虽然是对课堂的丰富,也能减轻教师的教学负担。当多媒体的教学手段,同样也会导致授课节奏变快,进一步增加学生对管理运筹学知识学习的难度。因此,应当适当增加黑板教学的比重,特别是在理论教学部分,使学生有充足的时间来理解所学知识,提升管理运筹学的教学效果。管理运筹学是工商管理专业的一门专业基础课,几乎所有的学生都需要学习这门课,同时上课的人数往往在100人左右。而过多的学生,也增加了授课的难度,同时也对学生的听课效果产生了负面影响。因此,建议应严格控制管理运筹学的课程规模,以1~2个班,不超过50个人为优。
3.2提高案例教学和启发式教学的比重
管理运筹学是一门应用性很强的学科,是使用运筹学的手段来解决管理学中的实际问题,因此,管理运筹学的教学内容应当紧密同实际进行联系。特别是在本科教育应用型转型的大背景下,更应增加案例教学在管理运筹学中的比重。案例教学能够提高学生学习的积极性,同时通过丰富的案例教学,也能使学生更加认识到管理运筹学在管理中所发挥的巨大作用。同时为了进一步提升学生学习案例教学的兴趣,也可以在课程的初始阶段,鼓励学生提供一些管理运筹应用的素材,而老师对学生提出的实践问题进行加工和优化,使其真正成为一个管理运筹学的典型案例。
同时也要加强启发式教育。传统的管理运筹学以“填鸭式”教学为主,不仅教学效果较差,同时也使得学生缺乏主动学习的机会。因此,应当加强启发式教育在管理运筹学教学中的应用。教师针对每个章节的内容,设置一些实际问题,通过对实际问题的分析,引出本节课的主要知识点。对线性规划模型的求解过程,也应紧密同已学过的知识点进行联系,通过学生的自主学习和主动探索来加深其对新知识点的认识和理解。如在学习单纯性表法求解前,可以紧密同图解法进行联系,指出每一个基本可行解在图中的位置,这样可以使知识点联会贯通,同时也能使学生体会到管理运筹学并没有那么难以学习。
3.3增加管理运筹学软件的学习课时
管理运筹学软件的普遍应用,是管理运筹学教学的一大突破。目前各个学校普遍使用的教学软件有Lindo、Lingo、Excel等,这些软件的应用,不仅极大的降低了学生手工求解线性规划问题的难度,同时也使学生掌握了一门实用工具,对其未来的就业提供较大的帮助。传统的手工求解线性规划问题,不仅过程繁琐、求解速度慢,同时当决策变量的数量多于10个时,学生几乎不能进行求解。而管理运筹学软件的应用就解决了这一问题,即提高了运算的精度,又极大的降低了学生学习的难度,提高了其学习的积极性。
因此,应当增加管理运筹学软件学习的课时量,通过实践证明,将软件学习的课时量占到总学时的20%,就能够使学生基本掌握软件的操作过程,同时也能对学生掌握理论知识有着很好的促进作用。在课下,也应组织一些兴趣小组,将有想深入学习管理运筹学的同学组织起来,组织大家对管理中的实际问题进行研究,鼓励同学进工厂、进企业进行调研,并将所学知识应用到实践中。通过这样的学习过程,打破课堂同实践之间的隔阂,使同学认识到管理运筹学在实践中的巨大作用,并实现将学生培养成应用型人才的目标。
3.4对考核方式进行调整和优化
最后,应当对管理运筹学的考核方式进行调整和优化。为了实现本科教学向应用型转型,我们对管理运筹学的课程进行了全新设计,在课堂教学中提高案例教学和启发式教学的比重,增加管理运筹学软件学习的课时量;在课后,组成管理运筹学兴趣小组,鼓励同学将所学的运筹学知识应用到管理实践之中。这样的课程设计,符合本科应用型教学的培养目标,同时也保证了对学生全面能力的培养。因此,管理运筹学的考核方式也应适应这样的变化,对考核方式进行调整和优化。
应当适当降低笔试考试的所在比重,而增加对学生上机操作和课外实践的考核,通过全面的考核体系,即增强学生对上机操作和课外实践的重视程度,同时也是对其自身全面能力提升的一种督促和促进。
4结语
本科教學向应用型转变是我国教育的发展方向,管理运筹学作为工商管理类专业的一门重要课程,也应进行重新设计以实现这一目标。本文通过对目前管理运筹学特点以及存在问题的梳理,提出应用型本科工商管理专业管理运筹学课程设计的实施办法,希望对提高管理运筹学的教学效果提供一些帮助,同时这也是培养应用型管理人才的一种有益尝试。
参考文献
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[3] 王旭.管理运筹学课程教学改革的探索[J].教育探索,2008(07).
[关键词]电力工程;项目管理;运筹学;优化
1、引言
对于电力工程项目的建设质量,电力工程管理工作,起到非常关键的作用,所以,本文对目前电力管理工作中存在的问题,以及基于运筹学提出相应优化措施进行分析,以更好地促进组织、控制和管理电力工程项目工作。在电力工程项目建设的全过程中,我们要自觉地学习先进的理念、技术,并将其用于实践当中,并不断创新,才能达到预期的效果, 这对电力工程项目的建设以及项目管理工作的发展具有非常重要的意义。
2、电力工程项目管理存在的问题
电力工程项目管理的实施,即对电力工程项目的质量、工期以及投资的综合管理。就目前而言,电力工程项目管理仍然存在不少的问题:
2.1质量控制不到位
在项目管理的质量上控制不到位,有以下几个原因:在对单独的设计人员而言,其业务技术素质低,项目的设计存在缺陷;对于整个施工队伍来说,整体技术水平处于较低层次,多数施工人员没有严格按照设计图纸及施工标准,而是根据经验来进行施工,并且还存在偷工减料、简化安装程序等有损项目质量问题的不良现象;隐蔽工程不能严格履行验收程序,验收人员把关不严,存在走过场走形式的情况。等等这些问题都对工程质量带来影响。
2.2管理流程不完善
在电力工程的施工管理中,工程项目具有施工周期长、程序多等特点,而在电力企业内部,需要经过多个部门之间的相互配合,在这样的情况下,如果施工管理流程不完善,那么施工就有一定的延时,这是人力物力以及资金的额外花费。除此之外,机构臃肿、人在其位却不谋其政等情况,往往会带来机构之间沟通交流不畅、审批手续延长等情况。等等这些情况都会给电力工程施工带来不良的影响,造成电力工程的建设时间拖期, 给工程建设带来损失。
2.3安全管理不到位
现在电力工程施工中工人坠落,由于设备问题造成人员伤亡等问题越来越多,工程项目安全问题引起了社会的广泛关注。而在电力工程项目建设中出现安全问题主要有以下一些原因:首先,在施工前期没有做好安全预备方案,安全生产规章制度不完善,存在安全隐患。电力工程项目的负责人对安全问题方面不够重视,一味追求利益,安全方面只做表面功夫,没有认真贯彻实施安全施工规章制度。其次,责任分工不够明确。安全管理是由谁负责,怎样负责,怎样解决,都要详细明确。否则就会遇到盲目指挥,一旦出现安全事故,就互相推脱的现象。最后,对已经犯下的错误,不能及时反思纠正。犯错误并不可怕,可怕的是不改正, 反复的犯。电力工程项目在项目完成后,倘若对施工过程中出现的安全问题视而不见, 那么下一次还是会存在同样的甚至更严重的问题。
2.4工期管理不完善
(1)对工期进度计划不够重视,导致计划与实际工作脱节。在多数的施工项目中,进度计划常被负责人放在可有可无的位置上是,仅凭借日常工作经验安排项目。但大型的电力基建工程都是工期较长,涉及的环节较多,那么意外情况发生也较容易。如果没有一个很好的进度计划,就很难对项目施工组织状况有一个整体的把握以及前瞻性的指挥,同时很难在资源上做到从容调度和平衡优化。
(2)对进度计划的编制不够精确,不能如实反映施工状况。进度计划编制一旦不够准确,就不能如实反映施工状况,那么进度计划也就失去了编制的价值。当然。工期进度计划应该详略得当,过粗或过细都不适合。进度计划过粗,则难以控制作业进展,不易发现问题;进度计划过细,则容易人为割断施工工艺之间的自然联系。进度计划还要突出重点,内容多而杂乱且无重点项目作出的进度计划往往过于庞杂,对进度计划的跟踪控制极其不利。
2.5管理人员素质较低
电力工程项目由于期限性的原因,电力工程项目的许多部门都是临时性的部门,所以这对管理人员的管理水平要求比较高。而现实是管理人员在管理过程中缺乏专业和综合的项目管理的知识, 综合素质较低,从而造成项目管理的混乱,如效益思维不强,合同意识不强,对成本的控制能力不足等等。这样,不仅造成了成本浪费,降低了电力工程项目的效益,而且会失去电力工程项目管理的主动权,使电力工程项目陷人混乱。
3、运筹学简介
运筹学,英文为“Operation Research”,简称“OR”,原指操作研究、作业研究、运用研究、作战研究。借用了《史记》“运筹策于帷幄之中,决胜于千里之外”语中‘运筹”二字,而称为“运筹学”,既显示其军事的起源,也表明它在我国已早有萌芽。
P.M.Morse与G.E.Kimball给运筹的定义为:“运筹学是在实行管理的领域,运用数学方法,对需要进行管理的问题统筹规划,作出决策的一门应用科学。”运筹学的另一位创始人定义运筹学是:“管理系统的人为了获得关于系统运行的最优解而必须使用的一种科学方法,它使用许多数学工具(包括概率统计、数理分析、线性代数等)和逻辑判断方法,来研究系统中人、财、物的组织管理、筹划调度等问题,以期发挥最大效益。”结合定义,我们就能够知道,运筹学,是一门结合数学方法与现有的科学技术知识,来解决实际生产生活中提出的专门问题,并为决策者选择最优决策提供定量依据的科学。
4、基于运筹学方法的电力工程项目管理优化
针对上述分析的目前电力企业普遍存在的问题,以下提出基于运筹学方法的优化措施来解决这一问题,即在满足一定条件下,利用时差来平衡时间、资源与费用者的关系,以同时满足费用低,工期短,资源使用率高。
4.1工期优化
工期优化,在不考虑人力、物力、财力资源限制的前提下,寻求工期最短。这种情况通常发生在任务紧急、资源有保障的情况下。关键路径所花费的时间决定工期长短,那么要想压缩工期,重点在于对关键路径花费时间的压缩。对此提出以下缩短关键路径上的活动时间的途径措施:①利用平行、交叉活动,缩短关键活动的时间;②在关键路径处进行赶工,直接压缩工期。
4.2费用优化
工期和费用之间是相互联系与相互制约的,要想缩短工期,就要提高施工速度,那么相应的资源的投入就会增加,同时费用也就随之增加,即工程成本提高,效益随之下降。所以,想要费用优化,就得和工期相联系考虑,固定其中一个,动态考虑另一个,即在最低成本时考虑最短工期,或在要求工期的前提下寻求最低成本。
4.3资源优化
(1)资源固定,寻求最短工期
与上述费用与工期之间思考一致,我们可以先固定资源,再寻求最短工期。由于人力、物力和财力资源是有限的,这就对一些活动有所限制,使其并不能同时进行,甚至必须推迟进行。针对该阶段的优化工作,提出如下措施:首先是削去原计划中资源供应高峰,使资源需要量满足供应限值的要求。而在削高峰的同时,必须遵从工期最短原则。
(2)工期固定,寻求资源均衡使用
上述分析我们知道,工期的长短取决于关键线路工期的长短,因此,固定工期,即表示关键工期固定,也就意味着关键工序不能移动。而在这样的前提下,资源均衡使用即是通过在时差范围内移动非关键工序,以此达到资源供应均衡的目的。
4.4管理人员能力优化
电力工程施工过程中一个非常重要的事项,就是电力工程施工现场的管理,那么电力工程施工现场管理水平,则与工程的总体施工质量及施工进度有着直接的关系。所以想要提高电力工程的整体施工,就要对工程项目部门中管理人员的管理水平有所重视,提高管理水平,切实树立良好的工作作风,对电力工程项目中各个环节的工作进行有效的开展与监督。在电力工程现场管理以及过程控制中,要始终坚持PDCA,完善现场管理与过程控制工作中存在的不足,努力提高工程水平。
4.5安全管理工作力度加强
安全问题牵动着人们的心,而安全日常管理工作是安全管理的基础, 所以加强安全管理工作是重中之重。始终坚持“安全第一,预防为主”, 安全责任具体分担到个人,项目部经理尤其要发挥带头作用,在日常工作中定期组织项目部的工作人员召开会议,分配任务的同时强调安全意识,普及预防及急救措施, 确保工程项目的安全目标。
此外,有效发挥监督防护机制,工作中派专人进行监护,进行危险作业时必须遵守预定措施进行工作,妥善设置防护措施,并对实施结果进行记录, 坚决杜绝偷懒、违章行为。
(3)项目部严格遵守规章制度进行操作管理。对待临时用工,必须遵守相应的“临时工管理制度”,履行相关的审批手续,相关技术考试合格后才允许人员进入生产现场进行作业。在生产现场,项目经理需给相应的工作性质的临时工组织安排相关专业技术负责人、工作负责人对其进行安全教育, 告知工作任务,范围,注意事项,严禁临时工单独作业。
5、总结
为了给电力工程项目建设的未来发展奠定坚实的基础,解决工程中存在的一系列问题,我们应将科学技术与数学知识运用到工程中去,在资金、资源有限的前提下,从根本上保证施工的质量与安全,提高电力施工企业的经济效益以及企业的竟争力。
参考文献
[1]夏秋雨.基于运筹学方法的电力工程项目管理的现状及管理优化[J].管理世界,2012(3)
关键词:运筹学;实践创新能力;实验教学
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)28-0105-02
运筹学课程是教育部高等学校管理专业教学指导委员会指定的核心必修课程之一。不同于数学专业的运筹学课程,在管理专业中,该课程的定位是以运筹学理论为基础,以定量分析为支撑,以决策支持为目标的应用性课程。因此,我们对运筹学课程的教学设计突出了“工具性和应用性”的特点,以培养学生熟练应用决策理论和方法及计算机技术解决实际问题的实践创新能力为目标,强化对学生科学管理思维能力的训练,实现知识、能力与素质的协调发展。
一、运筹学课程现有教学模式分析
通过对国内外高校运筹学课程的教学现状进行调查,我们发现:运筹学课程在教学理念、教学内容和求解工具上正发生着巨大的变革,具体表现在以下三点:一是由数学理论为主转变为以管理决策为主,二是由理论研究为主转变为以应用方法为主,三是以手工或专业化方法求解为主转变为宽平台、普及型的求解方法为主,由此形成了以下三种典型教学模式。
1.重视理论基础的教学模式。这种类型的教学模式在内容和方法上都非常注重数学理论基础的讲授,基本概念都有严格的数学定义,定理都有推导证明过程。由于数学逻辑严密,因此对学生的数学基础知识要求较高。运筹学模型以手工求解为主,学生通过手工方式求解各分支模型,可以对运筹学的理论得到深刻的体会,这是进行运筹学理论学习和研究的好方法,但限制了运筹学的普及运用。
2.重视管理应用的教学模式。这种类型的教学模式注重以管理应用为主,数学理论基础知识的学习以应用需求为导向。同时提供了计算机求解软件,并将求解软件制作成规范的光盘同教材一起提供给学生,便于安装和操作。这从一定程度上改变了传统运筹学的教学风格,但这类教学中所采用的求解软件不统一,求解模型的规模相对较小,有些软件的操作还需要经过专门的培训,求解方法还有待于进一步完善。
3.重视求解方法(技术)的教学模式。这种类型的教学模式非常重视运筹学模型的求解方法。主要特点就是将各分支模型的求解方法统一到Excel电子表格平台之上,如美国各大学已经普遍采用Excel电子表格作为运筹学模型的求解工具。使用Excel电子表格不仅为推广运筹学的应用提供了一个较好的平台,而且已经成为管理运筹学发展的潮流和趋势。
二、管理专业运筹学课程的定位与培养目标
根据高等教育发展与改革的方向和社会发展对人才的需求,基于提升本科生实践创新能力的基本认知,我们将管理专业运筹学课程定位于“以管理学、经济学、高等数学、概率统计等先导课程为基础,将运筹学理论基础、管理应用与求解方法(技术)高度融合,提高该课程对项目管理、物流和供应链管理、服务管理、运营管理、营销管理、创新创业管理等各相关专业本科生实践能力和科研创新能力培养的支撑作用,最后达到学以致用,从而真正塑造学生的科研能力和创新能力。”
为此,我们一改过去“以运筹学模型的数学理论和数学推导及证明作为课堂教学的重点,解决运筹学模型的工具都是依赖于手工计算”的理念,树立“夯实理论基础、强化实践应用、突出能力、注重效果”的教学理念,将管理专业运筹学课程的教学目标不仅仅局限于使学生掌握现代科学决策的基本思想、理论和方法,更重要的是能够熟练应用现代科学决策理论和方法以及计算机技术去分析和解决管理当中的实际问题,进而提升学生的实践创新能力。
三、管理专业运筹学课程体系设计
在明确课程定位与培养目标的基础上,根据运筹学学科理论发展与实践创新,对管理专业运筹学课程体系进行了优化,将整个课程的教学内容按照运用运筹学模型实现管理最优化决策的基本特点,科学安排理论教学、实验教学和案例讨论等教学内容及学时分配,在掌握运筹学模型的基础上,突出数学建模能力的训练和计算机工具的应用,重视对实际管理问题的案例分析,从而形成如图1所示的以提升本科生实践创新能力为导向的管理专业运筹学课程体系。从图1可以看出,理论教学与课堂讲授、实验教学与上机操作训练、案例讨论与科研训练、实践活动的有机融合形成了科学的运筹学教学体系,有利于充分调动学生的学习热情和积极性,培养学生的实践创新能力。
该体系包括理论教学、实验教学和实践活动三部分。理论教学就是对图1中所给出的七类25个运筹学模型的基本理论和方法进行系统的讲解。在强化基础理论的同时,通过数学建模、案例讨论和参加大学生创新创业训练计划、国际企业管理挑战赛(GMC)、全国大学生创业设计暨沙盘模拟经营大赛、全国大学生管理决策模拟大赛等各种比赛,加强对学生实践活动的指导,形成多元化的实践教学体系。随着计算机技术的迅猛发展,使用Excel电子表格工具已经成为管理运筹学的一个明显潮流,为此,我们开发并制作了基于Excel电子表格平台的运筹学求解模板和求解程序各一套。运筹学课程的实验教学就是围绕基于Excel电子表格平台的运筹学求解模板和求解程序展开的。如图2所示,运筹学实验教学内容包括三部分。首先介绍Excel的相关基础知识,为不确定型决策模型和风险型决策模型的Excel求解奠定基础。其次是Excel中的插件Solver的功能使用。该插件功能强大,可用于工程上、经济学及其他一些学科中各种问题的优化求解,包括(但不局限于)线性规划、非线性规划、线性回归、非线性回归等问题,为线性规划及其拓展模型的求解奠定基础。最后一部分内容是引导学生编制基于Excel电子表格平台的运筹学模型的求解模板。在实验教学过程中,不仅要求学生掌握应用Excel电子表格平台求解运筹学模型的基本技术,更为重要的是培养学生如何把实际管理问题概括为计算机能识别的数学模型以及如何分析和理解计算机输出的信息,并对这些信息进行灵敏度分析和优化调整,以解决实际管理问题。
四、结语
[关键词] 运筹学 管理科学 商学院 分级教学
本文得到上海市教委2009年《运筹学》重点课程建设项目资助。
引 言
在商学院多年从事运筹学教学的基础上,笔者比较并深刻体验了使用中文教材和英文原版教材两种语境下的各种不同。使用中文教材时,课程与教材同名都叫“运筹学”。而使用英文教材,则是因了联合国国际贸易中心(ITC)的推荐,课程和教材统统改为“管理科学”(Management Science)。两种语境,教学侧重点的差异十分明显,教学心得和学生反馈亦迥异。本文比较它们的异同及该课程在我校的定位和教学实践的变迁并提出个人思考。
商学院运筹学课程的定位
“运筹学”在我国高校早已普遍开设。虽然何谓运筹学,至今尚无统一且确切的定义,但与英文“管理科学”类似,包含规划论、排队论、决策论、对策论、图与网络分析、存储论等内容基本是固定的,只是因专业或课时不同各有取舍而已。虽然近年亦常见名为“管理运筹学”、“物流运筹学”等明显偏重应用的教材,但与英文教材不同的是,中文同类教材直接用“管理科学”称呼的几乎没有。既然“运筹学”与“管理科学”内容基本一致,为什么中文课程名称多舍后者而就前者?笔者认为,差异较多地来自对运筹学与管理学关系的理解不同,课程体系的偏重不同,表现为称呼不同。
中文语境下“运筹学”明显地偏重定量方法自身,数学色彩浓厚,数学化处理方式明显:概念、定理、算法和推导构成课堂的主旋律。
英文语境下的管理科学则有狭义和广义之别。狭义上,管理学界存在所谓管理科学学派(亦称计量管理学派)。该学派认为管理科学与运筹学是同一语:为解决复杂系统的管理决策问题,可以借助各类模型和计算机作为工具,寻求最佳的计划或方案,以达到企业优化目标。Stafford的解释更干脆:所谓管理科学就是运筹学在商业方面的应用。
再看广义。首先,管理理论是指管理学学者经过反复验证修订后,用以解释管理现象的理论。管理学界公认的分支就有:企业管理(含生产、营销、财务、人力资源开发与管理等)、管理工程(含质量控制与可靠性管理、物流管理、战略管理、决策分析、管理信息系统等)、工商管理、管理心理学、管理思想史、计量管理学等。广义管理科学已经渗透到管理的各个领域,形成了内容广泛、门类齐全的与社会科学、自然科学并列的第三类科学。其中许多分支仅将运筹学作为最重要定量分析工具之一,如物流系统工程。其次,运筹学模型难以量化在管理实践中最复杂也是最重要的人的因素,仅仅利用侠义的管理科学定量方法解决复杂经营环境下的组织问题必然会面临诸多实际困难。英国兰卡斯特大学管理学院对此的最新解释是:管理科学专注于建立和应用已经被证明确实能帮助说明管理问题的模型和概念,并解决实际管理问题。
在美国历史上曾出现过两个与运筹学有关的专业团体:美国运筹学协会(ORSA)和管理科学学会(TIMS)。前者专注于建立数学模型和模型的优化算法、模拟及随机过程分析方法。后者考虑的问题则要宽泛许多,强调对更一般性问题科学方法的应用并研究管理问题本身,涉及运筹学、统计学、会计学、金融学、信息系统和组织心理学等。只是到了1995年才在争议中合并为运筹学和管理科学学会(IFORMS)。
可见,“运筹学”与“管理科学”关系紧密但却有区别。侠义的管理科学既不注重运筹学的数学基础,也不探究管理学原理,而是侧重依据客观数据、最优化标准和各种数学方法处理管理问题,追求经济和技术上的合理性,是将科学方法和工具应用于管理过程。而广义管理科学能为系统地改善组织的决策过程提供更广泛的工具,运筹学等“硬”决策工具的应用可使之具有更鲜明的科学性,也是现代管理实践基本功之一。但运筹学远不能涵盖广义管理科学全部内容,特别是其中的“软”决策方法,作为一门课程也不可能作此要求。
所以,在管理学越来越清晰呈现出定性与定量交叉化趋势下,商学院完全有必要开设“运筹学”课程。不过,即便从培养目标看,也不宜突出其数学特性,而应将之作为管理问题的数量化工具,凸显其在优化资源配置方面的作用。也就是说,将“运筹学”定位在狭义管理科学上更合理。绝大多数英文“管理科学”教材在大量删减运筹学数学理论的同时增添大量实用管理模型和案例就是一种说明:既鲜明突出了运筹学在管理学中的应用价值,又使“管理科学”的称呼更适合于商学院的氛围和应用导向,便于学生突破对数学的思考范畴,同时提升对管理学进行科学思考的水平。
商学院运筹学课程的设计
既然商学院运筹学课程应淡化数学色彩,恰当地予以设计十分必要。
1.运筹学的核心是应用
运筹学被公认是一门从起源到发展脉络都体现出极强实践性的学科,其精髓在于分析问题和解决问题,库存、运输、项目、财务、人力资源管理和生产计划等领域都是其擅长之处。对商学院而言,学校目标是“培养应用型人才”,其中经管类学生有机会了解广义管理科学的诸多分支,知识面庞杂,思维活跃,特别欢迎实践性强的知识但手中较少有效的定量工具。所以,运筹学的教学若能充分体现学以致用的原则,对不同专业学生设计出有针对性的内容模块,则可体现该课程的定位,亦容易激发学习积极性。
2.运筹学不是数学课
我们在多年教学经历基础上探索的结果是:作为管理学科学化标志之一,运筹学打通了管理学与数学的界线,在培养商学院学生习惯于利用定量工具思考管理问题(图1所示步骤),从而提升作为科学人的素养方面的重要性不言而喻。但多年的教学互动和来自学生的反馈也提醒我们:运筹学课程最后的着力点应在管理(步骤 I)。
这是因为,首先,运筹学包含的内容十分丰富,而商学院相应学时数一般并不多;其次,经管类各专业学生的经济、管理类知识比较齐全,对图1步骤 I 比较容易上手,在对计算机运算结果给予合适经济和管理含义解释方面也有一定优势,但数学基础普遍不很扎实,要在十分有限的课时内接受并熟悉运筹学复杂的数学推导、精巧的算法思路和计算机编程(图1步骤 II 和 III)并不容易;第三,不同层次、专业和类型的学生,专业培养目标不尽相同,学生对本课程的认知和诉求也存在明显差异。例如,理工类专业学生就比较擅长图1中步骤 II 和 III。所以,若偏重算法和编程却轻视应用,像数学课那样罗列一大堆定理和公式,对算法予以严格推导,运筹学就会在商学院学生面前失去其多学科横向交叉联系、强调解决实际管理问题的特色,出现厌学、为考试而学习、无法实现从理论到应用的过渡等现象也就不足为奇。
3.运筹学离不开计算机
现代企业管理中影响某一事务的因素往往错综复杂,即使能建立起定量模型,其后续计算大多极为繁复。若仅仅依靠传统的算法获得模型结果往往需要相当长时间,就会使定量模型的意义大大下降。计算机的出现极大提高了模型的求解效率,使运筹学模型在日常管理中的应用成为可能。正因为此,在企业管理实践中,不再是是否应当使用计算机,而是计算机怎样才能更好地用于支持决策。所以,在商学院运筹学教学过程中强调并深度融入相应计算机软件的使用是必要的。
教学探索与实践
表面上看,同样一门课,我校经历了“运筹学”到“管理科学”的名称变动,但实际上体现了从数学化的运筹学到应用为主管理科学的教学实践的演变。
1.分级教学
从学生实际出发,因材施教是将几乎处于同一水平的学生放在一起分别教学的一种教学手段。这种教学体系,根据学生的个体差异,按照不同科目的不同学习能力的高低将学生群体划分成不同的级别或层次,有针对性地进行分班教学。有效的分级教学,能使教师节约精力、突出重点、积累经验。能让学生尽可能地在各自的“最近发展区”得到充分的自由发展,谋求各个层次的学生都能获得成功的体验,促进学生的素质得到全面提高。所以说,分级教学是建立在“以学生成才为本”理念基础上,为实现教学目的的一致性和教学过程的互异性所进行的重要实践,因材施教是分级教学的核心思想。教育部在最新的《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》中也指出,要注重因材施教,关注学生不同特点和个性差异。
针对不同课时数的不同专业,我校将运筹学课程分成了A、B两级进行分级教学。具体来说,A级教学中数学处理手法较多,兼顾模型的建立和算法的分析。B级则更注重启发学生在面对管理中存在的大量最优化问题时运用运筹学方法建立模型而非算法分析。例如,其中的一个案例问题是:虽然已经具备现代化定位和通讯设施,若要上海出租车调度系统充分发挥效能,可以利用哪些运筹学模型作为后台支撑?
实践中,我们的分级教学使用不同教材,还对内容进行了较大力度的取舍处理。规划论各专业必修。其他一些分支,则各有增减。如工商管理专业适当增加项目管理内容;物流专业增加存储论部分内容,介绍延迟策略及其模型;人力资源管理专业会增加绩效评估内容;信息管理类专业,则增加计算机模拟和信息价值评估方法等内容,受到学生欢迎。
2.厚积薄发,突出运筹学与其他学科的交叉
我们始终把运筹学课程看作是对思维方式的一种培养,是为商学院学生提供“打开一扇窗”的机会:除了要有科学管理意识,更需掌握管理科学的方法。
面对知识面较广的商学院学生,要想上好运筹学课并凸显其实用性,教师需具备充分的定量和经济、管理学知识。例如,库存模型通常将需求区分为固定和相对复杂的随机两类。当学生对需求满足特定分布的假设产生疑惑时,教师就应当能够适时介绍需求数据的获取及利用统计学软件对其分布加以判断的方法,这可加深学生对运筹学交叉性的理解。再比如,对偶价格与资源价值、运输模型算法与经济学帕累托最优原理、敏感性分析与市场波动、数据与市场调研等相关概念都体现了运筹学与经济、管理千丝万缕的联系和交叉,教师足够的知识积累才能应对裕如。唯其这样,不少现代管理方法,如绩效评估、MRP、JIT技术、设备管理计划、ABC分类法等,才能在管理类专业的运筹学课程中得到充分展现。这样做,除突出了运筹学的实用性,也有利提高学生对该课程及其相关课程的兴趣,有益于他们对管理学从理论到实践的全面了解。
3.让头脑思考,让机器运算
利用计算机软件辅助教学,体验运筹学“人―机系统”的特质,在各高校早已不新鲜。我们发现,这一教学模式也可能使商学院学生处于被动地位。主要原因是,这种训练方式的前提是学生需要对各类算法和程序(图1步骤II 和 III)十分熟悉,然后才可能或利用EXCEL软件或自行编程实现算法从而完成模型的求解。这种要求显然不是我校学生的长处,若刻意要求,只可能伤害学习积极性。
我们在探索后认为:既然商学院运筹学课程的重点在应用,熟练使用专业软件比了解程序本身更重要。所以,我校坚持采用专用软件“Management Scientist”。除了该软件极端易学节省时间外,还有助于突出教学重点(图1步骤I),使教、学双方都将有限的课时集中在管理模型的修改、合适性方面。具体的做法是,在课后练习中专门安排部分开放性习题,要求学生对管理问题自行设定不同的优化目标和约束并给出最优的决策方案。这就需要学生在建立不同的运筹学模型后对最优解进行比较。如此一来,一方面由于计算量大,若没有软件辅助,几乎不可能完成上述要求。另一方面,学生也能从中领悟到:通过比较软件输出的结果,可以反向思考我们对管理目标和约束条件设定的合理性及可行性,体验“让头脑思考,让机器运算”的现代管理实践。
参考文献:
[1]胡运权.运筹学基础及应用[M].北京:高等教育出版社,2004,61.
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【关键词】运筹学 课程建设 教学改革
一、引言
运筹学作为高等院校经济管理类专业的专业必修课程,其目的是为学生学习专业课程奠定理论基础,培养学生的系统优化的思维方法和逻辑推理能力,使学生能够运用模型技术、数量分析及优化方法分析解决各类系统优化问题,全面提升学生应用运筹学知识分析解决实际问题的能力,使他们真正成为应用复合型人才。
现代运筹学的发展已经历了70多年,其应用范围也从最早的军事活动扩展到了众多行业和领域。而且运筹学还在不断的发展中,新的思想、观点和方法不断地出现,并有向大规模和复杂化发展的趋势。基于运筹学课程的种种特点,不断改革完善本课程的教学内容和教学环节是非常有必要的。
二、当前教学中存在的问题
(一)教学目的不明确。
目前运筹学的教学,仍然存在重理论、轻应用的倾向,教学的目的在于让学生理解和掌握运筹学的各个分支对应的模型和算法。同时,教学目的不明确,必然导致教学内容重点的偏离,结果是过分偏重数学,而不是管理应用,导致学生把运筹学看成是纯粹的数学课,一些数学功底较弱的学生甚至会产生畏惧心理,放弃学习。达不到预期的教学效果。
(二)教学方法和教学理念落后。
在教学过程中,没有结合实际问题讲解相关内容,只是照本宣科地讲解课本的理论知识。
在教学方法上,没有结合先进的教学手段和工具,采用平铺直叙,较少结合案例,让学生觉得枯燥乏味,晦涩难懂,从而丧失学习动力,与学生之间缺乏信息沟通,不能掌握学生的学习情况,影响最终的教学效果。
(三)实践教学环节不足。
学生虽然掌握运筹学的基本思想和算法的思想和步骤,但是缺乏上机实际操作的实践经验,大大降低了课程应用的可操作性,不利于学生今后的实际工作。
三、对策与建议
(一)加强对课程的介绍,明确教学目的。
在教学过程中,要结合不同专业的教学要求,通过案例形式向学生介绍与专业密切相关的实际应用背景,提起学生学习的兴趣和动力。 并制定相应的教学目标和相关的教学内容安排。
(二)改进教学方法和教学理念。
运筹学作为一门应用背景十分强的课程,在教学过程中不能让学生只是为了考试而学习,而要让学生真正理解每一个分支的基本思想、模型和相应的算法。结合实际问题能够建立正确的数学模型,并能求解和分析所得结果。
在教学过程中,要多采用先进的教学手段和教学工具,如多媒体教学,计算机辅助计算等。既能生动形象的讲解相关的内容,又能增加学生学习的兴趣。通过启发式教学,引导学生积极思考,深入学习,提升教学的质量和学生吸收知识的效率。
(三)强化理论教学与实践教学环节的互动。
实践教学是运筹学过程中一个重要的教学环节,是培养学生应用能力的重要手段。通过上机操作或者鼓励学生参加全国大学生数学建模竞赛等活动,让学生把所学到的知识应用到实际问题的解决,真正做到学以致用,进而提高学生学习的兴趣。
四、结束语
运筹学作为应用于经济与管理类专业的基础性学科,已具有扎实的理论基础和很高的应用价值,特别是随着计算机应用的不断发展和管理者对科学决策认识的不断提高,运筹学成为管理者随时应用的决策工具。本文考虑从明确教学目的,改进教学理念和教学方法以及理论教学与实践教学相结合等方面促进运筹学的教学,提高教学质量。希望本文观点能对提高运筹学的教学效果起到一定的促进作用。
参考文献:
[1]胡运权.运筹学教程[M].北京:清华大学出版社,2003
[2]张福翔,张天学. 运筹学教学改革研究[J].建材高教理论与实践,2001,20(4).
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