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面向工科专业专硕学生的运筹学课程建设探讨

2020-12-28杨白玫金凤花马洪伟

科技风 2020年35期
关键词:工科专业运筹学课程建设

杨白玫 金凤花 马洪伟

摘 要:本文从针对性进行案例教学、依托文献阅读开展小组讨论和设计多样化的教学方法等三个方面,给出运筹学课程建设思路,以期在帮助工科专业专硕学生更好地掌握相关理论知识的同时,清晰该门课程在实际中的运用。最终实现复合型人才的培养。

关键词:运筹学;课程建设;工科专业;专硕学生

一、绪论

运筹学是一门以人機系统的组织、管理为对象,应用数学和计算机等工具来研究各类有限资源的合理规划使用并提供优化决策方案的科学。[1]传统上,运筹学是经管类专业本科生和研究生层次的主干课、学位课。因此,不少学者对运筹学这门课程的建设进行了研究。

例如,张惠珍对上海理工大学研究生高级运筹学双语课程建设的必要性进行了探讨,并介绍了教学团队在教材建设、教学内容、教学模式和教学方法等方面进行的探索和改进。[2]陈士涛等则在阐述运筹学五大范式的基础上,从教学理念、教学内容、教学方法、教学质量和教学改革等方面探索了教学改革的具体过程。[3]潘珠以海南经贸职业技术学院为例,从教学方法、教学目标、教学内容和教学形式等方面,对运筹学课程建设的教学方法改革进行了探讨。[4]张杰和孙晓宇遵循产出为导向的教育理念,针对在线开放课程运筹学的教学资源和知识点进行检测,运用层次分析法确定知识点权重,在此基础上采用多属性决策的混合优序数法对各个考察点的重要性进行排序,最终确定针对各知识点的测试题。[5]针对高校课程教学效果差等不足,杨康和张艳以运筹学为例,探索了学习型团队建设过程。并且,从个体和团队两个维度构建考核指标体系,最终实现了教学水平的提高。[6]徐凤则针对应用型本科运筹学这门课程,从教学大纲、教学资源、教学评价、教学团队和教学方法等方面,探讨了优质课程的建设方案。[7]张媛则对作为全校选修课的运筹学课程建设进行了研究,设计了针对性的教学手段、教学内容、教学方式和考核形式。[8]梁彩霞对金融数学专业的运筹学课程教学案例库建设的必要性和可行性进行了分析。[9]陈家焱等则以中国计量大学为例,对运筹学课程教学案例库建设进行了探讨。[10]

但是,这些学者关于运筹学这门课程的研究,大多是基于管理类和经济类专业的课程背景开展的,鲜有学者针对以工科专业为背景的运筹学课程进行建设方案规划。实际上,在现阶段,很多工科专业的学生,特别是在专业学位研究生(以下简称专硕学生)的培养过程中,更希望培养能在相关企业胜任系统规划、设计和优化、运行管理、工程项目管理等工作的复合型人才。故而,一些院校面向工科专业专硕学生,也开设了运筹学这门课程作为专业基础课。但是,面向工科专业专硕学生的运筹学,和面向经济管理类专业学生的运筹学,在教学内容、教学方法和教学考核等方面,是否有区别呢?答案是肯定的。

本文则对面向工科专业专硕学生的运筹学课程建设进行研究和探讨。通过简述工科专业专硕学生学习运筹学的现状,分析产生问题的原因,并针对性的提出建设思路。具体内容展开如下:第二部分,进行现状分析;第三部分,提出课程建设思路;第四部分,进行总结。

二、现状分析

专硕是依据职业领域不同而设定的,培养的是应用型人才,培养过程中坚持理论与实践相结合。[11]专硕以培养应用型、复合型、高层次的,具备专业性、创新性的专门人才为宗旨。[12]而运筹学也是一门应用型很强的课程。所以,面向工科专业专硕学硕开始运筹学作为专业基础课,是非常恰当的。

然而,大部分工科专业的专硕学生们,在学习运筹学这门课程时,会同时存在以下两种看似矛盾的情况。一方面,他们针对课程本身的学习,都学的较好。特别是一些具体的算法,例如单纯形法、匈牙利法等,都能熟练掌握。另一方面,大部分同学也会困惑于这门课学习的意义是什么。特别是不少专硕的学生都有工作经历,在他们学习理论知识的同时,还会结合之前的工作经历,思考如何在实际中进行专业理论知识的运用。因此,在学习理论知识的同时,他们更需要熟悉和掌握知识的具体运用。

之所以会产生这两种看似矛盾的情形,主要基于以下两方面原因。首先,作为工科专业的学生,加之又是硕士研究生,本身的数学功底都比较好,在本科阶段学习过的数学课程也比较多。这些都为运筹学的学习奠定了坚实的基础。因此,在具体学习运筹学这门课程时,极少有同学会觉得学习困难。其次,运筹学这门课程里的实例,大多为管理类的,例如生产物资安排问题、运输问题、指派问题、存储问题、决策问题等。这些问题都与工科实践的联系较少。即使是看上去关系最密切的PERT网络图,主要涉及的也是工序安排、寻找关键路线等管理类问题的解决,而非单纯的技术问题。而对于专硕学生们,更加看重所学知识在实践层面的运用。因此,如何让工科专业的专硕学生们,在学好运筹学这门课程的同时,更能了解和掌握如何运用运筹学的相关知识解决实际问题,成为了面向工科专业专硕学生的运筹学课程建设最需要关注的内容之一。

三、课程建设思路

为了更好地让工科专业的专硕学生们掌握运筹学相关知识,并在实际中加以应用,在课程建设的时候,可以从以下几个方面着手。

(一)针对性进行案例教学

案例教学法是管理类课程最常用的教学方法之一。通过案例的导入,可以有效地帮助学生理解抽象的理论,掌握具体的算法。而在面对工科专业的专硕学生时,案例的选取就一定要有针对性,最好是就以学生本身的专业为背景,进行案例选取。首先,每章具体理论内容讲述之前,先给学生介绍一个与本章内容相关的、在现实中应用的案例,让学生们初步了解将要讲述的理论在现实中如何运用。其次,在具体理论讲述过程中,给出一些现实案例,针对这些具体案例进行相应的优化分析,帮助学生更好的理解该部分理论是如何运用的。最后,在具体理论讲述后,进行课堂练习时,也选择一些有现实背景的练习,提高学生对该部分理论的具体掌握和运用能力。由此,从学前、学中和学后三个阶段,学生可以更好地了解该部分知识如何在现实中加以运用。

(二)依托文献阅读开展小组讨论

文献阅读是研究生们必须开展学习工作之一。足够的文献阅读,可以更好地帮助学生们掌握本领域的前沿知识,进而开展自己的研究工作。而在面对工科专业的专硕学生讲授运筹学这门课程时,也可以适当加入文献阅读的环节。首先,根据对应章节内容,让学生们在中国知网、万方数据库等数据库中搜索相关文献,让学生们先行了解前人如何运用相关理论知识解决特定的实际问题。然后,通过小组讨论,帮助学生们更好地掌握该部分理论的运用。并且,进一步探讨针对特定问题,是否还有其他更恰当的研究方法。最后,通过小组汇报,既锻炼了同学们的表达能力、PPT制作能力,又加深了同学们对该部分理论知识在现实中运用的掌握度。

(三)设计多样化的教学方法

在具体的授课过程中,可以设计多样化的教学方法,包括双语和全英语授课、软件操作讲解和线上课程建设等,以期提高教学效果。对于工科专业的专硕学生来说,英语基础是相对较强的。因而,可以考虑在授课过程中,采用双语授课方式,甚至采用全英语授课方式。一方面,可以帮助学生们更好地掌握相关理论和方法的英语专业术语,另一方面,也为学生们后期阅读英文文献奠定了良好的基础。

其次,随着计算机技术的发展,越来越多的软件可以运筹学的实践运用,例如Excel,Matlab等。在实际工作中,软件操作的掌握也是非常重要的。因此,可以考虑在授课过程中,结合实际需要,讲授具体统计软件的操作,由此帮助学生们更好的掌握运筹学的计算机技术。

与此同时,随着线上教学在近期的快速发展,可以依托相关平台,建立网上课程资源。在教学过程中,学生们可通过课程中心随时调阅、下载本课程的教学大纲、授课计划、授课课件、授课视频、教辅材料和作业习题等,帮助同学们更好地开展学习。

四、结语

在面向工科專业的专硕学生讲授运筹学课程时,需要充分考虑到课程的特色和学生的特点。在此基础上,进行具有针对性的课程建设,提高教学效果。以此培养学生理解运筹思想,掌握运筹学的基本知识和技能,特别是那些具有重要使用价值的、常用的运筹学理论、方法和工具。更为重要的是,培养学生应用系统管理优化分析方法分析和解决实际问题的能力,使其能够运用正确的立场、观点和方法进行调查研究。特别是在定性分析基础上做好定量分析,以适应各类问题的实证研究、科学决策和工程管理的需要。

参考文献:

[1]胡运权,等.运筹学基础及应用[M].北京:高等教育出版社,2014.

[2]张惠珍.《高级运筹学》双语课程建设探讨和实践[J].科技视界,2015(30):76.

[3]陈士涛,宋志华,傅超琦,高杨军.大学本科运筹学课程建设的探索与思考[J].大学教育,2020(03):101-103.

[4]潘珠.高校运筹学课程教学方法改革探讨[J].教育教学论坛,2018(32):162-163.

[5]张杰,孙晓宇.基于产出导向的《运筹学》在线开放课程资源建设[J].教育现代化,2018,5(20):287-289.

[6]杨康,张艳.基于学习型团队建设的高校课程教学探索与实践——以运筹学为例[J].教育教学论坛,2016(11):139-140.

[7]徐凤.应用型本科“运筹学”优质课程建设方案探究[J].科技资讯,2019,17(24):128-130.

[8]张媛.作为全校选修课的运筹学课程建设研究[J].科技经济市场,2017(02):138-139.

[9]梁彩霞.浅谈金融数学专业《运筹学》课程教学案例库建设的必要性与可行性[J].科技风,2017(17):53.

[10]陈家焱,洪涛,周娟,刘钢海,刘子豪.以案例库建设为载体的运筹学课程教学改革[J].大学教育,2019(08):31-33.

[11]陶慧云,崔健.高校专业硕士精品课程的构建研究[J].产业与科技论坛,2017,16(22):154-155.

[12]蒋复量,刘永,余修武,郑平卫,冯胜洋,李向阳,叶勇军.以职业资格认证为导向的专业硕士研究生课程体系建设与改革研究综述[J].高教学刊,2019(03):1-4.

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