陳才賢 蘇靜
【摘 要】結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,從教材選擇、教學(xué)方法與手段和教學(xué)內(nèi)容三方面對《運(yùn)籌學(xué)》課程教學(xué)進(jìn)行了一些探討,更加注重學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。
【關(guān)鍵詞】采礦工程;運(yùn)籌學(xué);教學(xué)方法與手段;教學(xué)內(nèi)容
【Abstract】Combined with the teaching practice, from the choice of teaching materials, teaching methods and teaching methods and teaching content of the three aspects of the “operational research”course teaching, some of the more focus on the students ability to solve practical problems.
【Key words】Mining engineering; Operations research; Teaching methods and means; Teaching contents
運(yùn)籌學(xué)是六盤水師范學(xué)院采礦工程專業(yè)的公共基礎(chǔ)課程,是一門以定量分析為主的學(xué)科。它的主要內(nèi)容[1]包括:線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、對偶理論、整數(shù)規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃、圖論、決策論、對策論、排隊(duì)論、存儲論、可靠性理論等。運(yùn)籌學(xué)要求先修的課程有:高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)。
2010級采礦工程專業(yè)的運(yùn)籌學(xué)課時(shí)為64,但到2012級采礦工程專業(yè)運(yùn)籌學(xué)的課時(shí)壓縮為36。課時(shí)壓縮,但教學(xué)的基本內(nèi)容不能刪減。再加之,運(yùn)籌學(xué)要求數(shù)學(xué)計(jì)算量大,步驟復(fù)雜等特點(diǎn),筆者認(rèn)為應(yīng)從教材選擇、方法改進(jìn)幾個(gè)方面來進(jìn)行教學(xué)改革。
1 教材選擇
運(yùn)籌學(xué)作為理工科專業(yè)普遍開設(shè)的課程,它的教材建設(shè)受到教育部的高度重視。目前很多出版社,很多高校都進(jìn)行了編寫。種類繁多,各有千秋。理科的學(xué)生偏重理論,而工科的學(xué)生特別是我們采礦專業(yè)的學(xué)生,重點(diǎn)在于應(yīng)用。清華大學(xué)出版社出版,胡運(yùn)權(quán)、郭耀煌編著的《運(yùn)籌學(xué)教程》一書中,涵蓋的內(nèi)容較全面,理論也比較系統(tǒng)化,對運(yùn)籌學(xué)的主要分支的基本理論和方法的原理都比較全面,故選用作為教材。選用運(yùn)籌學(xué)教材編寫組編著的《運(yùn)籌學(xué)》(第三版)(清華大學(xué)出版社)和胡運(yùn)權(quán)主編的《運(yùn)籌學(xué)習(xí)題集》(第三版)(清華大學(xué)出版社)作為參考書。
2 教學(xué)方法與教學(xué)手段改進(jìn)
2.1 教學(xué)方法
師范學(xué)校的工科類學(xué)生,興趣多樣、思維活躍、勇于探索。三年來我和郭樹琴二位老師經(jīng)過教學(xué)實(shí)踐,總結(jié)了一些工科類學(xué)生的教學(xué)方法[2-4],具體說明如下:
2.1.1 研究型導(dǎo)向多層次矩陣教學(xué)法
在本教學(xué)法中將數(shù)學(xué)基礎(chǔ)差異大的學(xué)生劃分為不同小組,教學(xué)中分出層次,形成矩陣式的學(xué)習(xí)模式,從而使優(yōu)秀學(xué)生有延展空間,活躍學(xué)生有用武之地,基本學(xué)生學(xué)有所獲。研究型導(dǎo)向多層次矩陣教學(xué)法是一種新穎的教學(xué)方法,是對“填鴨式教學(xué)”、“問答式教學(xué)”的革新,充分落實(shí)了學(xué)生的主體地位,體現(xiàn)了因材施教、因人而教的新型教學(xué)觀,極大地培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新能力和學(xué)習(xí)興趣。
2.1.2 自組織自主學(xué)習(xí)教學(xué)法
儒家的創(chuàng)始人認(rèn)為學(xué)是主動的,教是被動的,主動比被動更有效。在教學(xué)過程中如何做到“教學(xué)相長”是一個(gè)很值得探討的問題。在運(yùn)籌學(xué)教學(xué)過程中,結(jié)合學(xué)生的知識背景和課程的特點(diǎn),強(qiáng)調(diào)知識的傳授與啟發(fā)式教學(xué)的結(jié)合,通過引入實(shí)際問題來引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,以簡明扼要的講解來構(gòu)建學(xué)生的知識與邏輯體系,逐步地建立起學(xué)生應(yīng)該掌握的運(yùn)籌學(xué)理論框架。以經(jīng)典案例的討論來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和主動性是關(guān)鍵。在具體實(shí)施過程中,為進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的積極性,由3-5名學(xué)生自己組織“運(yùn)籌學(xué)小組”,參考老師提供的案例,運(yùn)用本課程所學(xué)內(nèi)容,分析解決一個(gè)企業(yè)或一個(gè)組織的管理問題。教師通過案例引導(dǎo)教學(xué),學(xué)生通過“自組織自主學(xué)習(xí)”真正地體驗(yàn)如何將所學(xué)過的知識應(yīng)用于實(shí)踐。
2.2 教學(xué)手段
針對工科類采礦工程專業(yè)的學(xué)生,運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)該側(cè)重于應(yīng)用,所以數(shù)學(xué)證明之類的應(yīng)淡化,應(yīng)當(dāng)主要培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)的能力。設(shè)想如果在教學(xué)的過程中,以長篇大論用一個(gè)數(shù)學(xué)理論來證明一個(gè)定理的正確與否,學(xué)生的積極性肯定會受到影響。相反如果我們以一種通俗的易懂的方式來切入主題,并且結(jié)合有代表性的案例,就可以更好的激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)運(yùn)籌學(xué)的興趣。另外,在課堂教學(xué)過程中,如果把多媒體輔助教學(xué)與傳統(tǒng)的黑板教學(xué)兩者有機(jī)地結(jié)合起來,筆者認(rèn)為教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果一定會大大的提高。在運(yùn)用多媒體輔助教學(xué)過程中,適當(dāng)?shù)目梢愿鶕?jù)需要穿插一些動畫、圖表等,使原本枯燥的運(yùn)籌學(xué)知識變得生動、形象,學(xué)生在接受知識時(shí)也更快,并且更容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。
3 教學(xué)內(nèi)容
規(guī)劃論、圖論、決策與對策論、排隊(duì)論、存儲論等運(yùn)籌學(xué)的理論分支,基本是相互平行的,難度大致相當(dāng)。但運(yùn)籌學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,其理論源于實(shí)踐用于實(shí)踐,涵蓋了現(xiàn)實(shí)生活中的眾多實(shí)際優(yōu)化問題。針對這一特點(diǎn),我們優(yōu)化了教學(xué)內(nèi)容:
(1)以精選的例題和案例來復(fù)原典型運(yùn)籌問題的情景,在講解這些從實(shí)踐中抽取并經(jīng)過精心改造和設(shè)計(jì)的例題和案例的過程中,逐步地建立起學(xué)生應(yīng)該掌握的運(yùn)籌學(xué)理論框架。所選例題都具有充分的代表性,盡量做到算法有效而互不重復(fù),并基本覆蓋各自的教學(xué)對象在實(shí)際中最常見的運(yùn)籌學(xué)問題的各個(gè)類型,從而為學(xué)生實(shí)際求解提供足夠的啟示和指導(dǎo)。
(2)運(yùn)籌學(xué)是數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和管理學(xué)的交叉學(xué)科,從實(shí)際應(yīng)用角度出發(fā),我們更強(qiáng)調(diào)運(yùn)用現(xiàn)代運(yùn)籌工具來解決實(shí)際的管理問題。精心設(shè)計(jì)有關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,如Excel的電子表格建模方法、Solver的線性規(guī)劃求解方法、Solver Table的線性規(guī)劃敏感性分析方法、Treeplan的決策分析方法、Sensit的決策問題敏感性分析方法、CrystalBall的管理系統(tǒng)仿真方法等等,并且撰寫了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)手冊,然后結(jié)合實(shí)際運(yùn)籌問題,對學(xué)生進(jìn)行操作訓(xùn)練,從而使學(xué)生真正掌握分析和解決實(shí)際問題的有效手段。
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[責(zé)任編輯:王楠]