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文檔簡介

1、“以提升本科生實踐創(chuàng)新能力為導向的管理專業(yè)運籌學課程的教學改革與實踐”成果總結何麗紅,陳士成,羅云中,李橋興(蘭州大學管理學院)運籌學課程是教育部高等學校管理學專業(yè)教學指導委員會指定的核心必修課程之一。不同于數(shù)學專業(yè)的運籌學,在管理專業(yè)中,該課程的定位是以運籌學理論為基礎,以定量分析為支撐,以決策支持為目標的應用性課程。因此,基于蘭州大學本科人才培養(yǎng)的目標和要求,結合管理專業(yè)學科特點以及運籌學發(fā)展趨勢,運籌學課程教學團隊通過對該課程長期的教學研究,對運籌學課程的定位、教學目標、教學理念、教學內容、教材建設、實驗環(huán)節(jié)、教學軟件設計開發(fā)、以及教學手段等方面進行了一系列的改革和實踐,構建了以提升本科

2、生實踐創(chuàng)新能力為導向的管理專業(yè)運籌學課程的培養(yǎng)模式,并取得了顯著的教學成果。通過該課程的學習,不僅培養(yǎng)學生熟練應用決策理論和方法及計算機技術解決實際問題的能力,而且強化對學生科學思維能力的訓練,實現(xiàn)知識、能力與素質的協(xié)調發(fā)展。一、調研與反思自2004年5月根據(jù)學校學科建設規(guī)劃成立蘭州大學管理學院以來,管理學院對本科生教學計劃進行了修訂,進而決定面向管理學院各專業(yè)本科生開設運籌學課程。運籌學課程教學團隊在總結對普通碩士研究生和MBA的教學經驗基礎之上,按照圖1所示的教學研究思路,從校內、校外兩個方面對當前運籌學課程的發(fā)展現(xiàn)狀進行了調查研究。圖1.教學研究思路與技術路線圖校內是指自制一套自測體系(

3、如圖2所示),由學生對該課程的教材、教學方法和方式、求解工具等不同方面進行全面測評,以了解學生的需求以及教學效果。圖2.運籌學課程的自測體系校外是指對當前985院校管理專業(yè)運籌學課程的發(fā)展現(xiàn)狀進行充分的調查研究。調查研究結果表明:運籌學課程在教學理念、教學內容和求解工具上正發(fā)生著巨大的變革,具體表現(xiàn)在一是由數(shù)學基礎為主轉變?yōu)橐怨芾頉Q策為主;二是由理論研究為主轉變?yōu)橐詰梅椒橹?;三是以手工或專業(yè)化方法求解為主轉變?yōu)閷捚脚_普及型應用的求解方法為主。相應的教學模式可以概括為三種典型的形式: 1.重視理論基礎的教學模式這種類型的教學模式在內容和方法上都注重理論基礎的分析,對學生的數(shù)學基礎要求較高,很

4、多基本概念和定理都有推導證明過程,數(shù)學邏輯嚴密,模型以手工求解為主,學生通過用手工方式求解各分支模型,可以對運籌學的理論得到深刻的體會,是進行運籌學理論學習和研究的好方法,但限制了運籌學的普及運用。2.重視管理應用的教學模式這種類型的教學模式注重以管理應用為主,理論基礎的介紹以應用的需求為導向。同時提供了計算機求解軟件,并將求解軟件制作成規(guī)范的光盤同教材一起提供給學生,便于安裝和操作,從一定程度上改變了傳統(tǒng)運籌學的教學風格。但這類教學中所采用的軟件不統(tǒng)一,求解模型的規(guī)模也太小,有些軟件在操作上需要經過專門培訓才能使用,計算方法上還有待于進一步完善。3.重視求解方法(技術)的教學模式這種類型的教

5、學模式很重視數(shù)據(jù)模型的求解方法,并且都是將各分支模型的求解方法統(tǒng)一到Excel電子表格工具中,為推廣運籌學的應用提供一個較好的平臺。因此,運籌學課程教學團隊基于蘭州大學建設國際知名高水平研究型大學的目標、以及本科人才的培養(yǎng)目標是“培養(yǎng)學術型、應用型和復合型精英人才”,提升學生的創(chuàng)新能力、實踐能力、自主學習能力和就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力等4種能力的基本認知,考慮到蘭州大學管理學院的本科生源是文理兼收且偏重于理科的實際狀況,改變過去“以運籌學模型的數(shù)學理論和數(shù)學推導及證明作為課堂教學的重點,解決運籌學模型的工具都是依賴于手工計算”的理念,從灌輸式教學轉變?yōu)閷W生進行科學思維能力的訓練和創(chuàng)造力的培養(yǎng),樹立“夯實

6、理論基礎、強化實踐應用、突出能力、注重效果”的教學理念,實現(xiàn)理論基礎、管理應用與求解方法的高度融合。運籌學課程教學團隊將管理學院的運籌學課程定位于“以管理學、經濟學、高等數(shù)學、概率統(tǒng)計等先導課程為基礎,提高該課程對項目管理、物流和供應鏈管理、服務管理、運營管理、營銷管理、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)管理等各相關專業(yè)本科生實踐能力和科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)的支撐作用,將理論教學與學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)行動計劃和管理學院的成功計劃有機結合,最后達到學以致用,從而真正塑造學生的科研能力和創(chuàng)新能力?!痹撜n程的教學目標是通過理論與實踐相結合,課堂講授、課堂討論與實驗課程相結合,使學生樹立最優(yōu)化決策方法的運用理念,掌握現(xiàn)代科學決策的基本理論

7、、方法和新思想,具有綜合、開拓和應變的現(xiàn)代企業(yè)決策技能,提升學生的實踐創(chuàng)新能力。在明確課程定位與教學理念的基礎上,根據(jù)運籌學學科理論發(fā)展與實踐創(chuàng)新,我們對管理專業(yè)運籌學課程體系進行了優(yōu)化,制定了運籌學課程教學大綱,將整個課程的教學內容按運用數(shù)學模型實現(xiàn)管理最優(yōu)化決策的基本特點進行合理安排,科學安排理論教學、實驗教學和案例討論等教學內容及學時分配,強調學生必須在掌握運籌學理論的基礎上,突出數(shù)學建模能力的訓練和計算機工具的應用,重視對實際管理問題的案例分析,鼓勵學生積極參加實習基地的實踐訓練和國家、學校和管理學院的各類本科生科研訓練計劃(包括:國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目、蘭州大學學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)

8、行動計劃、管理學院成功計劃之大學生科研創(chuàng)新培育項目、君正學者、學院教師主持的科研項目),從而形成了如圖3所示的以提升本科生實踐創(chuàng)新能力為導向的培養(yǎng)模式。圖3 以提升本科生實踐創(chuàng)新能力為導向的管理專業(yè)運籌學課程的培養(yǎng)模式二、教學改革與實踐 運籌學課程教學團隊在明確課程定位與教學理念的基礎上,對管理專業(yè)運籌學課程主要從教材建設、求解軟件的開發(fā)、加強實驗教學、以及教學方式和教學評價手段等方面進行了教學改革與實踐,具體內容如下:1.編著并出版兩本運籌學教材在蘭州大學教材建設基金項目的資助下,編著出版了與課程定位、教學理念相適應的運籌學數(shù)據(jù)、模型與決策、實用管理運籌學基于Excel兩本教材。運籌學數(shù)據(jù)、

9、模型與決策于2010年由蘭州大學出版社出版,修訂后于2011年3月發(fā)行第二版,發(fā)行量超過3000冊。這本教材的主要特色是:(1)突出以管理決策為中心的管理學科特點,其內容組織安排緊緊圍繞管理實踐中的實際問題、以實際案例介紹與分析為主。(2)突出運籌學的應用特點,在教材中注重運籌學模型的計算機軟件求解,使學生將重點放在決策問題的分析、建立模型及決策效果的理解上。(3)本教材中所用計算機程序主要是基于Excel平臺下編制的運籌學開放性求解模板。學生可以用模板求解典型的運籌學模型,并可對模板進行修改,以用于求解擴展的運籌學模型。實用管理運籌學基于Excel由清華大學出版社出版,并被列入清華大學出版社

10、的“十二五”規(guī)劃教材。本教材的特點是:(1)在Excel求解模板的基礎上,增加本課程教學團隊成員編寫的Excel-VBA求解程序,不僅可以與其他各類專業(yè)運籌學計算軟件相媲美,而且功能更實用,操作更簡單靈活。(2)增加本課程教學團隊的創(chuàng)新性研究成果“灰色運籌學”內容。(3)教材內容的安排更合理,即將理論內容與軟件的制作與使用獨立開來:在理論內容中集中介紹運籌學的理論模型、求解方法及應用,將計算機求解模板的制作、程序的使用都以“實驗”的形式放在各單元的最后,有利于學生的學習和實驗課教學。這兩本教材已先后印刷2次,并被上海交通大學、華中師范大學等十余所院校選作教材和主要參考書。2.開發(fā)與制作運籌學求

11、解軟件傳統(tǒng)運籌學解決問題的工具都是依賴于手工計算,傾向掌握各種算法和技巧,極大地限制了運籌學在實踐當中的應用。隨著計算機技術的迅猛發(fā)展,計算機日益成為數(shù)學研究極其重要的平臺和工具。雖然運籌學方法特別是線性規(guī)劃已經被許多大型軟件如Matlab、Mathe- matical等編制為其中的重要功能模塊,同時也出現(xiàn)了求解運籌學模型的小型專用軟件(如Lingo,Lindo),以及一些隨運籌學教科書出版的專門軟件。然而,由于對決策變量和約束條件的數(shù)量有一定的限制,使得這些軟件不能用于大規(guī)模的線性規(guī)劃模型求解,因而在實際應用中受到限制。美國高校的管理運籌學從思想、內容、方法和手段上都發(fā)生了根本的轉變,其主要

12、表現(xiàn)為美國各大學已經普遍采用“Excel 電子表格”。使用電子表格已經成為管理運籌學的一個明顯的潮流。為此,我們開發(fā)并制作了基于EXCEL電子表格平臺的運籌學求解模板和求解程序各一套。由于 Excel電子表格可設置變量和約束條件高達200個的強大運算能力,從功能上該求解程序可以與運籌學計算的各類專業(yè)軟件相媲美,而且求解結果更準確(可以給出多解),操作上更實用和靈活,甚至還可以求解非線性規(guī)劃模型,為運籌學方法的普及應用打下基礎。該求解模板和求解程序于2010年通過蘭州大學自主創(chuàng)新項目成果鑒定。在學生了解和掌握運籌學基本理論的基礎上,引導學生自己編制基于Excel電子表格平臺的運籌學求解模板,使定

13、量決策的過程既簡單又直觀,學生對此非常有興趣。此外,我們不僅要求學生能自己制作模板,更為重要的是要求學生熟練掌握運籌學求解程序的操作使用能力。在學習過程中,旨在使學生掌握如何把實際管理問題概括為計算機能識別的數(shù)學模型,以及如何理解計算機輸出的信息,并對這些信息進行靈敏度分析和調整,以解決實際管理問題。3. 加強實驗教學環(huán)節(jié)運籌學課程是一門實踐性很強的課程,本教學團隊在多年的工作過程中,特別注重該課程的實驗教學環(huán)節(jié)。將運籌學實驗與理論教學同步進行,在教學計劃內的54學時之外,我們還增加了10個實驗,共計30個學時的實驗課程。實驗課的內容主要集中在EXCEL求解模板的制作與應用、運籌學模型的建立與

14、求解,以及求解結果的分析等三個方面,基本形成了較為成熟的運籌學實驗平臺。為了保障實驗教學質量,運籌學上機實驗還配有優(yōu)秀碩士研究生擔任助教。師生比達到1:15。4. 拓展教學方式傳統(tǒng)運籌學教學基本是以課堂講授為主。針對運籌學課程多分支、多學科交叉、應用性強的特點,運籌學教學團隊將傳統(tǒng)教學方式和多媒體教學有機結合,在教學中運用問題導向、案例討論、實驗教學、科研訓練等多種教學手段相結合的方式,充分調動學生的學習能動性,啟發(fā)學生的開拓性思維。(1) 問題導向法改變過去填鴨式的教學方式,在課堂講授中采用問題導向法,即以實際管理問題為背景,從企業(yè)生產管理實踐中提煉問題,引導學生思考問題的解決方法,然后引出

15、和歸納運籌學的基本概念、模型和求解方法。在原理方法的論述上,既系統(tǒng)全面,簡明清楚,又注重對運籌學結果的評價與應用,同時加強了對其管理意義的解釋。(2) 案例教學法針對企業(yè)生產管理實踐,運用大量來自管理中的實際案例來闡明運籌學的基本理論與方法,展示運籌學方法在管理實踐中的廣泛應用,使學生在解決問題的過程中學習運籌學,并更深刻地理解學習運籌學的目的。同時,布置部分案例,在課堂上給出簡要說明、提示,引導學生進行課后分組討論,提出所研究問題的運籌學模型,給出模型的求解結果及對結果的分析,培養(yǎng)學生的綜合分析問題能力、理論聯(lián)系實際的能力。使學生在解決問題的過程中更深刻地理解運籌學的理論思想。(3) 加強實

16、驗課教學我們編寫了實驗教學講義,明確提出了實驗教學的目的和具體要求。通過實驗教學環(huán)節(jié)激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)學生進行數(shù)值計算和數(shù)據(jù)處理的能力,以及自主學習、積極思考、主動探索的意識和團結合作的精神。蘭州大學管理學院實驗中心為學生的計算機實驗提供了充分的條件和技術保證。(4) 開展本科生的科研訓練除了上述數(shù)學建模、案例討論和實驗教學等教學以外,我們還鼓勵學生將理論與實踐相結合。以小組為單位,針對生產實踐、日常生活和科學研究中的實際問題,查閱文獻,提出問題,進而對問題進行分析、建模、求解和結果討論,撰寫小論文,進一步培養(yǎng)學生主動思考問題、獨立分析問題、解決問題的科研創(chuàng)新意識和能力,最后達到學以致用

17、,解決實際問題,提升決策思維能力的教學目的。5.構建多元考核方式,完善學習評價體系根據(jù)運籌學課程多分支、應用性強的特點,改變傳統(tǒng)的閉卷考試的單一考試形式以及一次考試決定學生成績的考核手段,避免學生將大量時間放在應付考試上而忽視了對知識的理解和應用。構建由隨堂考查、上機實驗、案例討論、期末閉卷考試相結合的多元學習評價體系。其中,隨堂考查主要關注學生基礎理論知識的掌握,上機實驗主要考查學生的程序編寫、軟件應用能力,案例討論主要考查學生分析問題和解決問題的能力,閉卷考試則是對學生學習效果的整體評價,從而引導學生從應試學習向提高素質和能力的方向轉變。6.加強科研訓練,提升實踐創(chuàng)新能力在強化基礎理論的同

18、時,通過數(shù)學建模、案例討論和實驗教學,加強學生分析問題能力、理論聯(lián)系實際能力的培養(yǎng)。同時,鼓勵學生參加實習基地的實踐訓練,國家、學校和管理學院的各類本科生科研計劃(包括:國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目、蘭州大學學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)行動計劃、管理學院成功計劃之大學生科研創(chuàng)新培育項目、君正學者、學院教師主持的科研項目),以及指導學生參加國際企業(yè)管理挑戰(zhàn)賽(GMC)、全國大學生創(chuàng)業(yè)設計暨沙盤模擬經營大賽、全國大學生管理決策模擬大賽等各種比賽,形成多元化的實踐教學體系,拓展學生的理論知識,培養(yǎng)學生科學決策思維能力,提升學生的實踐創(chuàng)新能力。三、教學改革成果 以提升本科生實踐創(chuàng)新能力為導向的管理專業(yè)運籌學課程的

19、教學改革與實踐已在蘭州大學管理學院得到實施和推廣,并取得良好成效。從學生對課程的評價來看,按照蘭州大學規(guī)定的評價指標體系,學生近五年對該課程的綜合評價均為優(yōu)秀。從學生的實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)來看,由本課程教學團隊指導并完成了蘭州大學管理學院成功計劃之大學生科研創(chuàng)新培育項目14項,蘭州大學學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)行動計劃7項,蘭州大學“本科教學工程”國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目2項,撰寫研究報告10余萬字,發(fā)表相關研究論文3篇。此外,由蘭州大學管理學院學生組成的代表隊在各項大賽中還取得如下成績:2009年全國大學生創(chuàng)業(yè)大賽(金蝶杯)西部區(qū)半決賽,二等獎;2009年、2010年進入國際企業(yè)管理挑戰(zhàn)賽(GMC)全國半決賽;2010年第六屆全國大學生創(chuàng)業(yè)設計暨沙盤模擬經營大賽總決賽,二等獎;2010年獲沙盤模擬經營大賽甘肅省冠軍,全國總決賽二等獎;2010、2011年晉級全國大學生管理決策模擬大賽全國半決賽,并獲二等獎。從教師隊伍來看,運籌學課程教學團隊現(xiàn)有4位主講教師,其中教授1人,副教授1人,講師1人,工程師1人;理學博士1人,管理學博士1人,經濟碩士和管理碩

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