摘要：依托上海海洋大學(xué)現(xiàn)有的運(yùn)籌學(xué)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)設(shè)備，改革“運(yùn)籌學(xué)”課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。改進(jìn)運(yùn)籌學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容和方法，改變傳統(tǒng)的演示型和驗(yàn)證型的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，以學(xué)生自行組織方案設(shè)計(jì)、自行編寫程序、自行分析數(shù)據(jù)為主，教師輔導(dǎo)為輔。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)新熱情，從而達(dá)到提高運(yùn)籌學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的目的。

關(guān)鍵詞：運(yùn)籌學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；方法改革

作者簡介：王建玲（1977-），女，黑龍江伊春人，上海海洋大學(xué)工程學(xué)院，講師。（上海201306）賴紅波（1971-），男，江西鄱陽人，華東理工大學(xué)藝術(shù)與傳媒學(xué)院，講師。（上海200092）

中圖分類號：G642.423#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文章編號：1007-0079（2012）08-0105-02

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是上海海洋大學(xué)物流工程專業(yè)教學(xué)的重要組成部分，對理論教學(xué)內(nèi)容起到了應(yīng)用和補(bǔ)充的作用，能使學(xué)生將理論知識應(yīng)用于實(shí)踐，同時(shí)也提高了學(xué)生自身的思維能力、創(chuàng)新能力、解決實(shí)際問題的能力；對于為社會培養(yǎng)應(yīng)用型和創(chuàng)新型人才具有重要的意義。因此，需要隨社會的需求不斷更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。

“運(yùn)籌學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法研究依托上海海洋大學(xué)工程學(xué)院的運(yùn)籌學(xué)實(shí)驗(yàn)室“Xpress-MP”實(shí)驗(yàn)軟件，經(jīng)過兩年的努力，不斷摸索實(shí)踐，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，制定出了適應(yīng)學(xué)生培養(yǎng)要求的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，編寫了《運(yùn)籌學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》。在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，將實(shí)驗(yàn)方法與理論教學(xué)內(nèi)容密切配合，充分發(fā)揮了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用。

一、傳統(tǒng)“運(yùn)籌學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題

傳統(tǒng)的“運(yùn)籌學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)側(cè)重于對運(yùn)籌學(xué)的有關(guān)理論進(jìn)行驗(yàn)證，以為運(yùn)籌學(xué)理論教學(xué)服務(wù)為主，沒有考慮到培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，與學(xué)校培養(yǎng)學(xué)生的目標(biāo)要求相脫離，且沒有建立獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法體系。

傳統(tǒng)“運(yùn)籌學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)的形式是以教師講解為主，學(xué)生按照教師設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)步驟一步一步進(jìn)行，只是機(jī)械式的教學(xué)，沒有鍛煉學(xué)生的思維能力和設(shè)計(jì)能力。

傳統(tǒng)的“運(yùn)籌學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)置以理論知識為基礎(chǔ)，內(nèi)容主要是將算法進(jìn)行編程求解，沒有考慮到實(shí)際生活中案例的運(yùn)用。

隨著社會的發(fā)展，運(yùn)籌學(xué)的實(shí)驗(yàn)軟件不斷更新，需要不斷建立新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系，以跟上學(xué)科的發(fā)展，滿足社會的需要。

二、運(yùn)籌學(xué)實(shí)驗(yàn)課的主要任務(wù)和特點(diǎn)

高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的核心目標(biāo)在于訓(xùn)練、培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生進(jìn)行相對獨(dú)立的科學(xué)觀察和相關(guān)專業(yè)實(shí)驗(yàn)的基本創(chuàng)造素質(zhì)。[1]圍繞這一核心目標(biāo)來確定“運(yùn)籌學(xué)”試驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)和任務(wù)。

1.“運(yùn)籌學(xué)”實(shí)驗(yàn)的主要任務(wù)

“運(yùn)籌學(xué)”是為物流工程專業(yè)本科生開設(shè)的學(xué)科必修課，是物流工程本科生的必選課程?！斑\(yùn)籌學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要任務(wù)是使學(xué)生們運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)的基本理論，在解決實(shí)際生活中的問題時(shí)有系統(tǒng)優(yōu)化的思想，并運(yùn)用“Xpress-MP”軟件進(jìn)行編程求解，提高求解速度。

2.“運(yùn)籌學(xué)”實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)

（1）將“運(yùn)籌學(xué)”實(shí)驗(yàn)內(nèi)容重新設(shè)計(jì)，開發(fā)綜合性實(shí)驗(yàn)。在學(xué)生掌握一定的基礎(chǔ)理論知識和基本軟件開發(fā)技能的基礎(chǔ)上，運(yùn)用最優(yōu)化理論來解決實(shí)際問題。這是對學(xué)生進(jìn)行的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的思考能力、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。

（2）在“運(yùn)籌學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，首先要保證解決問題所運(yùn)用的理論是正確的，在此基礎(chǔ)上編寫程序語句；其次，教師要指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，確保學(xué)生解決問題的思路是正確的。

（3）“運(yùn)籌學(xué)”實(shí)驗(yàn)的安排是將學(xué)生分成幾個(gè)組，每個(gè)組組員共同完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，要求學(xué)生之間相互配合、分工協(xié)作，要有集體精神，這也培養(yǎng)了組員之間的溝通能力和配合能力。

（4）“運(yùn)籌學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)具備很強(qiáng)的基礎(chǔ)理論性。學(xué)生必須掌握最優(yōu)化的理論知識，并對程序設(shè)計(jì)也要有一定的基礎(chǔ)，兩者結(jié)合起來才能完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

（5）根據(jù)社會的發(fā)展、新問題的出現(xiàn)，“運(yùn)籌學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容也要不斷做出調(diào)整，才能培養(yǎng)社會需求的學(xué)生。

三、基礎(chǔ)條件、教學(xué)內(nèi)容、方法創(chuàng)新與方案實(shí)施

1.基礎(chǔ)條件

物流工程專業(yè)是上海海洋大學(xué)新開設(shè)的專業(yè)，學(xué)校對于教材的選擇有著嚴(yán)格的要求，《運(yùn)籌學(xué)》所采用的教材是國家重點(diǎn)教材，從基礎(chǔ)上保證了理論學(xué)習(xí)的嚴(yán)格性；同時(shí)，學(xué)校對實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的資金投入很大，建立了專門的實(shí)驗(yàn)室，配備一定數(shù)量的計(jì)算機(jī)。

運(yùn)籌學(xué)實(shí)驗(yàn)室是新建立的實(shí)驗(yàn)室之一，“Xpress-MP”軟件就是新引進(jìn)的運(yùn)籌學(xué)實(shí)驗(yàn)軟件，此軟件中包含的幾個(gè)求解引擎能夠覆蓋生活中大部分的最優(yōu)化問題：Xpress-Optimizer中包含的優(yōu)化算法能夠求解線性規(guī)劃問題、混合整數(shù)規(guī)劃問題、二次規(guī)劃問題以及混合整數(shù)二次規(guī)劃問題；Xpress-SLP是一個(gè)非線性規(guī)劃問題、混合整數(shù)非線性規(guī)劃問題的求解器，它能夠解決具有數(shù)千個(gè)變量的大型問題；Xpress-SP是一個(gè)隨機(jī)規(guī)劃工具，用于建模和求解在供應(yīng)鏈管理、能源、財(cái)務(wù)、運(yùn)輸?shù)冗^程中出現(xiàn)的問題；Xpress-Kalis是一個(gè)有約束規(guī)劃軟件，專用于離散組合問題，這些問題頻繁出現(xiàn)于諸如規(guī)劃和計(jì)劃制訂之類的問題中。

2.教學(xué)內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)教學(xué)在本科生的人才培養(yǎng)中占有重要地位。隨著社會的發(fā)展，需要不斷修改實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱和開發(fā)綜合性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。結(jié)合實(shí)驗(yàn)大綱的要求和社會需求，開發(fā)出了四個(gè)綜合性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：“投資問題”，資金在股票中進(jìn)行最優(yōu)分配來達(dá)到最大化的收益；“背包問題”，在能夠攜帶最重量范圍內(nèi)帶走最大價(jià)值的物品；“棋子問題”，安排棋子生產(chǎn)計(jì)劃以獲得最大收益；“項(xiàng)目計(jì)劃問題”，在有限時(shí)間和資源條件下完成一定數(shù)目的項(xiàng)目以獲得最大收益。

3.方法創(chuàng)新與方案實(shí)施

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是教師設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，學(xué)生依據(jù)教師的要求一步一步完成實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革過程要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)參與的積極性，以學(xué)生自己思考為主，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行小組內(nèi)任務(wù)分配、自己編程、自行數(shù)據(jù)分析等，使學(xué)生能夠獨(dú)立思考和解決問題。

在教學(xué)改革過程中，除了有《運(yùn)籌學(xué)》教材和“Xpress-MP”實(shí)驗(yàn)軟件外，編寫了《運(yùn)籌學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》、實(shí)驗(yàn)大綱等實(shí)驗(yàn)教學(xué)材料，用以指導(dǎo)學(xué)生正確合理的完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。教師隨時(shí)糾正學(xué)生的錯(cuò)誤。

在方案實(shí)施上，首先根據(jù)教學(xué)內(nèi)容確定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的小組人員總數(shù)，學(xué)生根據(jù)相互間的優(yōu)勢先自行進(jìn)行小組組成，在此基礎(chǔ)上，教師再根據(jù)需要進(jìn)行人員調(diào)整；其次，教師講解實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目背景資料、注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求，學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目的背景資料自行進(jìn)行任務(wù)分工，并完成模型建立、編寫程序、數(shù)據(jù)分析等步驟。

教學(xué)評價(jià)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的重要組成部分，對激發(fā)學(xué)生的熱情和監(jiān)督實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果有著重要的作用。本實(shí)驗(yàn)教學(xué)評分以小組為單位記分，以實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的科學(xué)性、程序編寫的正確性、數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性為判定標(biāo)準(zhǔn)，采用線性加權(quán)方法作為小組的整體得分，達(dá)到公正、公開評價(jià)學(xué)生的教學(xué)效果。每小組作為一個(gè)整體進(jìn)行答辯，其他小組的學(xué)生可以進(jìn)行提問，以增進(jìn)學(xué)生之間的交流；各個(gè)小組之間還可以進(jìn)行比較，以清楚地對比一下，找到自己的不足之處。

在方案的實(shí)施過程中，根據(jù)運(yùn)籌學(xué)理論課程的教學(xué)計(jì)劃，選擇物流工程專業(yè)2008級和2009級兩個(gè)年級的學(xué)生為實(shí)驗(yàn)方案實(shí)施計(jì)劃。若針對全體學(xué)生實(shí)施改革方案，有一定的難度，因此，從兩個(gè)年級各選取了20名對運(yùn)籌學(xué)實(shí)驗(yàn)課程感興趣的同學(xué)進(jìn)行改革方案的實(shí)施，每4人一組，逐步完成實(shí)驗(yàn)方案、程序編寫、數(shù)據(jù)分析等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，教師隨時(shí)給予指導(dǎo)，糾正其中的錯(cuò)誤，圓滿地完成了實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。根據(jù)這兩個(gè)年級的實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，最終確定了“運(yùn)籌學(xué)”實(shí)驗(yàn)課程的綜合性實(shí)驗(yàn)方案和內(nèi)容，修改并完善了《運(yùn)籌學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》和《運(yùn)籌學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱》，進(jìn)而應(yīng)用于今后的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)過程中。

四、實(shí)踐運(yùn)用效果評價(jià)

該實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法在實(shí)際教學(xué)運(yùn)用過程中效果良好，充分體現(xiàn)了學(xué)校對學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的要求，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的評價(jià)良好。該實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法提高了學(xué)生獨(dú)立思考和解決問題的能力，提高了“運(yùn)籌學(xué)”實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)質(zhì)量，為學(xué)校物流工程專業(yè)相關(guān)的專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了一個(gè)共享的技術(shù)平臺。

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（責(zé)任編輯：王祝萍）