交通运输专业运筹学课程的教学改革研究

摘要：运筹学是一门应用性非常广的学科，已在数学、管理学、经济学、交通运输等多个专业开设了这门课，但各个专业的侧重点不同。本文深刻分析了运筹学这门课在当前教学中存在的问题，并就交通运输这个专业中运筹学课程的教学模式提出了一些尝试性的改革方案。

关键词：运筹学；交通运输专业；教学内容；教学方法

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）19-0038-02

运筹学是从实际问题中抽象出来的模型化手段，是一种解决实际问题的系统化思想。运筹学目前已经广泛应用于工业、农业、交通运输、商业、国防、建筑、通信等各个部门领域，涉及生产管理实践中的最优生产计划、最优分配、最优决策、最佳管理等实际问题。进入21世纪以后，随着改革开放的进一步深入以及进入信息化时代脚步的加快，运筹学教学受到了前所未有的重视。几乎所有的大学都开设了运筹学课程，成为数学、管理科学、经济学等专业的基本课程之一。在本科生层次，全国各大高校开设运筹学课程的专业主要有数学、工商管理、市场营销、会计、交通工程、交通运输等等。对于交通运输等应用性非常强的专业开设本课程的目的是让学生熟悉运筹学的基本模型和求解方法等，掌握运筹学整体优化的思想和若干定量分析的优化技术，同时能够运用常用软件，使学生正确应用各类模型分析和解决实际问题。但是到目前为止，很多院校在运筹学课程的教学过程中都存在着教学目的不明确、教学方法不灵活、忽视实验教学等问题。本文就当前运筹学课程教学中存在的一些问题谈谈自己的看法，并就交通运输专业中该课程的教学模式提出一些尝试性的改革方案。

一、运筹学教学过程中存在的主要问题

运筹学是一门建立在理论与实践紧密结合的基础上，以定量分析为主来研究管理问题的应用科学，将工程思想和管理思想相结合，应用系统的、科学的、数学分析的方法，通过建模、检验和求解数学模型而获得最优决策的一门学科。经研究表明目前各专业运筹学课程的授课过程中，集中存在着以下问题[1]：

1.课程设置有缺陷，学生数学基础相对薄弱，课程学习存在一定难度。运筹学本身和数理知识联系密切，很多的知识点都是建立在大量数学推导的基础上。运筹学的内容涉及到高等数学、线性代数、概率论与数理统计等学科的知识。如果这些课程设置的标准没定好，对学生的要求没达到一定的高度，会对学生运筹学的学习带来一定的困难。此外，某些工科类专业（如交通运输专业），对数学学科不重视导致自身的数学基础相对薄弱，使得运筹学中涉及到抽象的数学原理难以理解，从而失去学好课程的信心。

2.教学模式陈旧。运筹学尽管是一门研究管理问题的应用学科，但是在目前的教学过程中，教师更多的是在讲解每一个章节问题的原理、解题思路，而真正联系实际，解决现实中的管理问题却被忽视了。由此导致学生更多地认为这是一门与数学相关的课程，学习的重点是解题的方法，而不是一门管理类的应用课程。这也是导致学生认为本课程对于实践指导的意义不大，因而对课程的学习兴趣不高。

3.教学内容不恰当。运筹学经过六十多年的不断发展，课程包括若干分支。这就导致运筹学教学内容的选择存在一定的随意性和盲目性，教师往往根据自身对课程的理解来讲解，或完全依附于所选教材，导致教学的片面性。

4.教学方法不科学。由于运筹学解题运算量大，重复劳动多，使得教师在授课时将注意力放在课堂讲授和解题运算板书上，学生在上课过程中的普遍反映是缺乏课堂活力，感觉课程比较枯燥。学生在课余时间将大量的精力花在做作业锻炼解题技巧上，但其抽象能力、实践能力却普遍偏低。另外，运筹学的考试方法比较传统，无法全面涵盖课程的核心内容。上面几个问题中，第一个是课程设置的问题，后面三个是任课教师要改进的问题。本文对这些问题进行了系统深入的研究，不仅要提出一个合理的课程设置方案，还要提出一个教学模式的改革方案。

二、交通运输专业运筹学课程教学改革的探索

针对目前运筹学课程教学过程中出现的问题，结合运筹学这门学科本身的特点和交通运输专业的特殊性，我想主要从优化课程体系、改革教学方法、改革考核体系和以科研促进课程的深化改革这四个方面进行考虑[2]。具体的讨论内容如下：

1.优化课程体系。运筹学应用范围非常广泛，很多专业都开设了运筹学的课程，但不同专业对运筹学的要求是不一样的，同时各专业掌握的基础知识也差别很大。考虑到交通运输专业对数学的要求相对较高，而运筹学又是一门与数学息息相关的学科，因此掌握好运筹学的基本理论和算法需要有一定的数学基础。此外，由于交通运输专业是一门实用性很强的专业，我们培养的学生应该从事交通运输业的工作，因此也需要开设一些专业课程（如交通流理论、交通系统分析、运输组织学等）来强化运筹学的运用。与运筹学相关的经过优化以后的课程体系可参见图1。

2.改革教学方法。由于运筹学的理论知识较多，结合交通运输专业本身，运筹学教学需要增加许多实际问题的案例，因此改革教学方法要从理论教学和实践教学两方面来考虑。理论是学好一门课的基础。为了能让学生充分掌握理论知识为实践服务，我们结合交通运输专业，考虑从课堂内容的讲授、增加系列讲座等方面进行理论教学改革。课堂内容的讲授要特别注重思路，引导学生理解基础概念。由于运筹学教学需要大量推导和计算来引导学生思维，传统的教学模式会浪费太多的时间，因此可适时、适当、适度地引入多媒体辅助教学，不仅有利于提高教学质量和效果，而且能加快教学速度，减少教学难度，加深理解教材的深度。在理论教学中，除传统的课堂讲授外，可根据情况开设系列讲座。讲座可结合学科发展及教师的科研课题来组织，内容可以涉及运筹学在经济管理、项目工程的应用等，能使学生了解学科前沿，激发学生学习与研究的使命感。实践教学主要从课堂实践、课后团体实践等方面进行加强。通过课堂讨论来强化学习效果。如在讲授线性规划可行解、基解、基可行解、最优解的几个概念时，可设计几个讨论题。通过讨论，以加深理解“解”的概念，区别各个概念的异同。另外可开设实验课。实验内容为借助数学软件、运筹学的算法来解决管理中的实际问题。通过实验，学生不必走出校门就能身临其境，借助于所学的理论知识，亲自分析，提出合理假设，建立模型并求解，再与实际问题作一比较，找出理论与现实存在的差距和原因。团体实践主要是课程设计，是以小组团队为基础，在所学知识的基础上，自主选择主题并在教师指导下进行调研、资料检索、数据处理、论证或分析建模、求解等过程，经过充分讨论得出结论，最终给出最优决策方案。这是一种全程综合训练，是重要的实践环节，对于培养和提高本科生科学思维、科学方法、实践技能和创新应用能力等综合素质至关重要。

3.改革考核体系。闭卷考试一直是考查学生对运筹学知识的掌握程度的唯一方式。而这往往易造成学生死记硬背，扼杀学生的创造性，有时还有失公平。运筹学课程的考核方式应当根据课程本身的特点以及教学要求加以设置，既要体现学生对基本知识的掌握能力，还要突出学生的实践能力与创新意识，因此在成绩考核方面应当包括基础知识考核、实践和创新能力考核等方面。基础知识考核可通过学生对每堂课课后习题作业的完成情况来考查；实践和创新能力考核可通过布置几道优化方面的数学建模案例，引导学生用学过的优化方法求解，不仅要建立数学模型，还要用相关的优化软件求解出精确的结果。

4.以科研促进课程的深化改革。以科研深化运筹学教学内容革新，以科研促进运筹学教学方法改革。让科研的最新成果走进课堂，充分发挥学生的创新能力，鼓励和引导探索式、研究式的学习，并可以以科研推动运筹学精品课程建设。

参考文献：

[1]余晓，王黎萤.《运筹学》教学中应用探究式教学模式的探索与实践[J].中国科教创新导刊，2009，（20）：37.

[2]黎延海，马引弟.《运筹学》课程教学改革的探究[J].科技信息，2008，（26）：105-107.

基金项目：南通大学教学研究课题（2012B082），中国交通教育研究会教育科学研究课题（1202-172）。

作者简介：曹阳（1986-），男，江苏南通人，讲师，现供职于南通大学交通学院。