魏 欣, 馬 良, 張惠珍, 劉 勇

(上海理工大學 管理學院, 上海 200093)

目前,我國各大高校的經(jīng)管類專業(yè)和數(shù)學(或應用數(shù)學)類專業(yè)大多開設“運籌學”課程,并將其作為核心課程組織教學,其他一些理工類專業(yè)(如自動化、控制、計算機科學等)也將“運籌學”作為重要的專業(yè)基礎課進行教學。在課程設計上,其主要側重于數(shù)學建模、理論方法及工具(包括軟件)的傳授與訓練,在教學研究上也先后有過一些有益的探索。這些探索或著眼于教學模式的策略研究[1],或關注與其他學科相結合進行的交叉研究[2-3],但由于課程性質偏于數(shù)學或應用數(shù)學這一面,往往注重具體的數(shù)學理論與方法,無法也無力顧及人文素養(yǎng)方面,在全面提高學生綜合素質上頗有欠缺。

在當今經(jīng)濟全球化、政治多元化的背景下,當代社會對人才綜合素質的要求越來越高,不僅需要精通運籌學知識的專門人才,更需要具有豐富人文素養(yǎng)的綜合人才。

一、傳統(tǒng)“運籌學”教學特點

就學科范疇而言,運籌學這門學科脫胎于早年數(shù)學門類中的應用數(shù)學,作為一種基礎理論與方法,主要著眼于研究如何合理運用、安排各種人力、物力等資源,為決策者提供最佳的決策方案和科學依據(jù)[4-5]。目前,開設“運籌學”課程的專業(yè)主要分布在:1) 經(jīng)管類專業(yè),教學中側重建模與應用以及近些年來越發(fā)受到重視的軟件使用,淡化數(shù)學原理與證明;2) 數(shù)學類專業(yè),教學中側重數(shù)學原理和理論基礎;3) 其他部分理工類專業(yè)(如自動化、控制、計算機科學等專業(yè)),教學特點介于前兩者之間。

傳統(tǒng)“運籌學”在教學實踐中,存在以下一些特點。

(一)重專業(yè)教學,輕人文熏陶

傳統(tǒng)“運籌學”作為數(shù)學類或經(jīng)管類專業(yè)基礎課,主要運用數(shù)學模型、標準算法等一系列手段對所研究問題進行定量分析,為管理決策提供科學依據(jù)。作為專業(yè)基礎課,長期以來的教學中往往偏重理論,如定理公式、數(shù)學證明、算法原理以及求解,使得這門課邏輯抽象,計算繁瑣,學生理解困難,掌握費力,甚至有些學生稱之為“暈愁學”。部分教師熱衷于定理公式的證明與演繹,迷戀于解題方法的技巧與分析,過于注重理論教學,而對啟發(fā)學生學習興趣、培育人文素養(yǎng)方面重視不夠。學生成了只會套用公式和算法流程以及應付考試的機器,既不能從真正意義上理解運籌學科的深刻內涵以及在現(xiàn)代經(jīng)濟社會中的廣泛應用,也缺乏主動參與學習的欲望,教學效果不甚理想。

(二)單方式教學,缺多樣教材

在教學方式上,傳統(tǒng)的“運籌學”教學或采用手寫板書,推導理論、傳授方法,課堂信息量有限,方式較為單一枯燥,或依賴多媒體技術提供的便捷,短時間內通過多感官刺激來吸引學生注意力,充斥了大量信息的多媒體教學,使得知識點之間轉換速度過快,無法給學生充分的時間消化和吸收,知識內容無法內化,教學效果有限。此外,現(xiàn)有的運籌學教材數(shù)學理論和公式較多,聽課學生的數(shù)學基礎卻參差不齊,尤其是長期文理兼收的經(jīng)管類專業(yè)學生,理解能力存在差異,這更需要教師在教學過程中,發(fā)揮主導作用,采用生動鮮活的案例,引入具有人文價值的歷史故事和背景知識甚至跨領域學科知識點來豐富課堂內容,將枯燥的“理論教學”與生動的“生活藝術”相結合,增強教學效果。

二、滲透人文元素的“運籌學”教學設計

人文素養(yǎng)教育從人的精神世界和文化世界出發(fā),引導人們去思考人生的目的、意義和價值,可以培養(yǎng)人的內在品格和修養(yǎng),激發(fā)人的創(chuàng)造潛能,追求人性的完善與完美,增進學生精神的張揚和思維視野的開闊。同時,人文素養(yǎng)教育讓人參透人生世事,看到超越生命的理想與價值,樹立高尚的道德情操。我國傳統(tǒng)文化中的“修身、齊家、治國、平天下”,其起點為修身,即是指向人文素養(yǎng)教育。

以“運籌學”(通識課程)教育教學為例,由于面向全校各專業(yè)本科生,學生來源于多個學科門類,因此,無法按照單一專業(yè)要求及學生的前期基礎進行授課,在授課內容與講解方式上均需要較大變化和靈活處理。筆者以自己的教學體會與經(jīng)驗,從以下幾個方面進行論述。

(一)歷史觀

由于運籌學誕生于二戰(zhàn)時期的英國,因此,可以此為中心進行縱橫雙向歷史進程概述,上溯到西方古羅馬時期和中國古代的樸素運籌學思想,下至當代科學體系下的國內外運籌學進展。部分直接涉及和旁通的學科(知識點、案例含古今人物)示例如表1所示。

表1 運籌學歷史脈絡主線示例Tab.1 An example of the historical mainline of OR

由于在東西方燦爛文明中,不乏樸素運籌學思想的文獻記載,而這些寶貴的人文歷史財富,通過授課過程對學生進行思想熏陶,可引導學生同步接觸和了解西方文化與中華傳統(tǒng)文化。因此,學科歷史觀的建立,將對課程的系統(tǒng)學習起到縱橫雙向脈絡的貫通作用。

經(jīng)多年課堂教學的實踐檢驗,學生專業(yè)背景無論文或理,大多能在最初幾次課程中激發(fā)出對“運籌學”的強烈興趣。部分學生能有意識地主動查閱相關文獻資料或書籍,結合國內外歷史發(fā)展概況,對“運籌學”這門課程的源起建立起更加豐富立體的知識結構。

(二)系統(tǒng)觀

錢學森早在1985年就提出過一種系統(tǒng)科學體系結構(見圖1),可以看出,運籌學處于技術科學層次,介于基礎科學與技術科學之間,起著承上啟下的重要作用。

圖1 錢學森系統(tǒng)科學體系結構[7]Fig.1 The architecture of system science developed by Qian Xuesen

目前,運籌學作為一門學科已與多個領域相關聯(lián),但由于學科性質差異,側重點各有不同,如:在數(shù)學學科中,常稱之為運籌數(shù)學;在系統(tǒng)科學中,有時冠以系統(tǒng)工程之名;在管理科學中,則常常以管理運籌或運籌管理的面目出現(xiàn);在計算機科學中,一般重視其算法與工具;在經(jīng)濟學科中,往往偏重問題與方法;在工程學科中,常常看重方法的應用。

早期的運籌學主要用于軍事領域,二戰(zhàn)結束后才開始逐漸轉向民用。其中,最重要的應用領域涉及:市場銷售、生產(chǎn)計劃、資本運營、庫存管理、交通運輸、財務會計、人事管理、設備維護、項目評估、工程設計、信息系統(tǒng)、發(fā)展戰(zhàn)略等。

由于當今科學與技術已發(fā)展至高度重視系統(tǒng)化與集成化思想運用的程度,因此,作為系統(tǒng)科學基礎的系統(tǒng)觀念日趨重要。通過在通識課程中引入一般意義上的系統(tǒng)觀,不僅對管理類專業(yè)學生的觀念塑造頗具效果,對其他專業(yè)學生也具有同樣的意義。并且,教學實踐以及相應反饋也證實了這一效果。例如,每年都有學生于課程反饋系統(tǒng)里提及系統(tǒng)科學、系統(tǒng)觀念對其本專業(yè)理解的正面影響。

(三)哲學觀

20世紀50年代,曾獲諾貝爾經(jīng)濟學獎的人工智能先驅西蒙(H.A.Simon)率先將運籌學的哲學觀從“最優(yōu)化”轉向了“滿意化”,即理論上追求的“最優(yōu)”或“最佳”,現(xiàn)實往往無法達到,“滿意”的哲學觀才是操作層面上切實可行的指導思想。這也從某種意義上反映了當今網(wǎng)絡流行的“理想”與“現(xiàn)實”之間的對立統(tǒng)一關系:“理想豐滿,現(xiàn)實骨感?！?/p>

由于常規(guī)運籌學教學極易落入技術細節(jié)的陷阱中,且初學者往往難以擺脫教科書方法即等同于實際應用方法的誤區(qū),因此,哲學觀的正確引領將對學生未來步入社會后能否及時在方法論上加以適應和改造至關重要。但鑒于此方面的教學成效常常需要多年以后學生畢業(yè)走向工作崗位才能逐漸獲得反饋,因而其衡量和檢測周期較長且案例收集也較為困難,目前僅有一些零星的個案可供參考,進一步的工作仍在探索中。

(四)綜合與交叉

由于素養(yǎng)是人的內在品質,決定了人的外在行為。因此,內在的人文素養(yǎng),決定了學生是否具有正確的價值觀、人生觀與學習觀。在專業(yè)課程的教學過程中融入人文素養(yǎng)教育,并非長篇大論灌輸人文理論知識,而是在授課過程中,結合具體授課內容,挖掘并開拓延伸其背后的人文價值觀,以一種無形的方式,在潛移默化中影響和感染聽課者。例如,在講授中國郵遞員問題時,可介紹我國數(shù)學家管梅谷教授提出的大學生必須學會的兩個能力:學習與合作;從聽課學生的學習生活實際展開,對比高中階段學習方式與學習內容的不同,提倡養(yǎng)成自己學會學習、終身學習的理念;再從時代發(fā)展趨勢出發(fā),列舉21世紀重大發(fā)明幾乎均為合作的產(chǎn)物,從而倡導人與人之間合作共贏的價值觀。

此外,由于運籌學的發(fā)展離不開一大批科學家的杰出工作與無私奉獻,他們的科學精神、科學態(tài)度,以及對所從事工作執(zhí)著與奉獻的精神,對當代大學生的人生觀、價值觀形成,都會產(chǎn)生極大影響。因此,在教學內容設計時,從科學家本人生平事跡出發(fā)恰當組織教學就尤為必要。除了基本理論和求解方法的講授,還可引入理論研究人員的人生歷程。例如:圖論入門時,酌情介紹數(shù)學家歐拉以及七橋問題所在地哥尼斯堡的歷史地理學背景,包括曾經(jīng)有過的其他歷史名人,如大數(shù)學家希爾伯特、大哲學家康德等;在介紹博弈理論時,推介根據(jù)博弈論大師約翰·福布斯·納什的人生經(jīng)歷而改編的奧斯卡金像獎電影名作《美麗心靈》,引導學生體會一代天才的傳奇人生經(jīng)歷;在講解囚徒困境時,擴展延伸至其他學科領域——經(jīng)濟學、計算機科學、心理學、哲學等。通過我們多年的教學實踐發(fā)現(xiàn),相較于枯燥的數(shù)學原理,學生(尤其是跨專業(yè)學生)往往能對這些內容表現(xiàn)出濃厚的興趣。

運籌學的理論雖然冰冷,但其背后的科學家卻是有溫度的人,兩者的聯(lián)系使得科學知識立體化,能使學生受到科學家精神的感染。同時,也能從另一方面加深學生對所學理論知識的真正理解。

就筆者多年的教學經(jīng)驗而言,此方面收效最為顯著。學生不僅樂于了解科學家的杰出成就,而且更樂于了解他們背后那些鮮活的人生經(jīng)歷和精彩故事,乃至這些人物當時所處的歷史環(huán)境和生活環(huán)境等。這方面的教學成效不僅體現(xiàn)于學生平時的作業(yè)里,還經(jīng)常恰如其分地反饋于學生期末的試卷中。這種成效,正是我們的人文素養(yǎng)類課程所希望看到和所希望得到的。

這里,列舉一些較為典型的重要主題旁通學科與引申知識點(或重要科學人物)示例(見表2)。

表2 部分重要主題旁通學科與知識示例Tab.2 Examples of relevant disciplines and knowledge on important themes

三、結束語

習近平總書記在黨的十九大報告中指出,提倡和弘揚社會主義核心價值觀,要從中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化中汲取豐富的營養(yǎng),否則就不會有生命力和影響力。因此,在倡導社會主義核心價值觀,弘揚中國傳統(tǒng)文化的現(xiàn)代社會中,提高大學生的人文素養(yǎng)尤為重要。本文的一些設想和做法(篇幅所限,僅列舉部分)已在本校20多年的“運籌學”教學實踐中逐步予以實施,其中包括面向從本科到碩士生以及博士生的系列教材編寫和出版[4-5,8-9],均取得了良好效果。在“運籌學”教學,尤其是面向各個跨學科不同專業(yè)的通識課程教學中,融入人文素養(yǎng)內涵,既豐富了大學生的知識結構,又開闊了他們的眼界,于潛移默化中提高其人文素養(yǎng),從而在整體上提升高校人才培養(yǎng)的綜合素質。