探索运筹学教学改革 培养学生创新能力.docx

探索运筹学教学改革培养学生创新能力摘要：运筹学教学在培养学生实践能力和创新能力方面发挥着重要作用结合运筹学课程教学实践提出运筹学课程教学改革模式教学实践表明该方法有助于培养和提升大学生的创新能力。关键词：运筹学创新能力实践教学中图分类号：G642文献标志码：A文件编号：1004-4914（2013）07-227-02引言近年来运筹学作为一门与众多科学实践相联系的新兴学科在社会的各个领域取得了突飞猛进的发展随着运筹学各分支的不断涌现它的理论和方法在企业和行政管理、社会经济、工业生产以及各种决策领域等方面发挥着越来越重要的作用。运筹学课程是大多数工科专业的重要基础课通过运筹学的授课学生不仅能够学会一定的数学算法理论更重要的是能够培养学生的数学素质开发学生的创新意识和创新能力。因此运筹学课程在相关专业的课程体系中占有十分特殊的地位。为此我们结合多年的教学实践和教学体会探索提高课堂教学效果的教学改革实践这对保证课程的教学质量提高学生的数学应用能力和创新意识等都具有一定的现实意义。一、学习运筹学对学生能力的培养运筹学是研究解决实际问题的数学方法的一门应用科学{1}-{4}应用运筹学解决实际问题步骤为：（1）提出实际问题引入决策变量；（2）构建目标函数和约束条件通过合理假设建立数学模型；（3）模型求解；（4）寻求最优的或较优的方案。所以应用运筹学解决实际问题的过程就是数学建模的过程。这个过程能够培养学生的应用分析能力考验学生的洞察能力、创新能力、文字表达能力等综合素质。通过运筹学的教学应对学生从以下几方面进行培养：1.坚实的数学基础。运筹学的主要内容包括：线性规划、非线性规划、整数规划、目标规划和动态规划以及对策论、决策论、排队论、贮存论和图论。学习运筹学的目的是研究最优决策方案但是对于算法的分析需要坚实的高等数学和线性代数的基础学生必须在大一阶段将数学的基础打好。特别是经管类等以运筹学为专业基础课的专业他们对数学的要求相对于理工科专业要低一些该类学生更要将与运筹学相关的数学理论学好以便后续课程的熟练应用。2.综合应用能力。随着数学的飞速发展运筹学在社会生产、科学试验、生态研究、地质勘测、工程技术、参数优化、价格决策、运输规划、物资管理及经济管理等社会各领域都发挥着重要作用当我们研究这些领域中的某些定量关系时运筹学就成为首要的研究工具。这就需要教师在授课的同时注意相关理论知识的扩展和运用也可以结合章节的内容介绍运筹学的最新发展前沿及应用拓展学生的视野提高学生的综合应用能力。3.想象力和创新能力。筹课程内容既有纯数学的高度抽象性和逻辑性又有应用的广泛性是理论与实践的紧密结合的课程对于一个没有统一答案和算法模式的实际问题学生从不同的角度、用不同的方法去解决只能依靠现有知识充分发挥创造性和想象力。这就需要学生具有丰富联想能力和查阅文献资料的能力以及从一般现象挖掘内在本质的能力从大量的看似不相干的资料中抽象出本质的思想方法根据实际问题进行加工处理创造出合理的解决方法建立一个目标函数进而去建立一个优化决策的数学模型。4.运用各种运筹学软件的能力。根据运筹学课程的特点不同的章节之间关联度不是很大解决问题的思路和方法也不同运用的相关计算软件应用的侧重点也不同教师不能只局限于应用Matlab或Mthematic等数学实验软件{5}应根据不同问题的求解选择不同的实验软件：利用Lingo求解非线性规划模型；利用AutoMod、ProModel、AnyLogic、Arena等进行离散、连续或混合系统的建模和仿真；利用SPSS和TreeAge进行决策分析、风险分析和评估；利用WinQSB进行抽样分析、聚类分析、动态规划、马尔科夫过程分析、物料需求计划、网络建模、非线性规划、项目评审和关键路线法、排队网络等。从而培养学生从多角度看待问题、运用各种运筹学软件的能力。5.团队协作能力和表达能力。运用运筹学方法解决具体问题并不只是一个简单的计算很多问题依靠一个人的努力是难以完成的需要大家密切合作、集思广益各个参与者应既有分工又有合作。这样既可以充分利用各人知识、能力结构的不同优势互补又可以在合作中碰出思想的火花从不同观点的讨论中综合出最优的方案从而取得意想不到的收获。这种相互协作的集体主义精神是学生在未来的工作和生活中非常需要的。通过运筹学的学习可以培养学生交流能力及团结协作的精神。二、运筹学教学改革的实践探索基于运筹学的特点和各专业学生的实际情况我们结合已有的改革成果{6}-{10}提出了以下改进措施：1.教学内容的选取要以人为本。根据不同专业类型的培养目标对课程模块进行纵