运筹学知识点总结(热门4篇)
- 总结
- 2024-02-01 10:41:28
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运筹学知识点总结 第1篇
【关键词】运筹学 农业院校 农业系统
【Abstract】This article firstly describes the development history of operations research in agricultural university, then introduces the changes and development of course nature, course contents and teaching methods in the teaching of operations research in agricultural university, the applicatioon prospects of the teaching combined with research are discussed at the end of paper.
【Key words】Operations research Agricultural university Agricultural system
一、运筹学课程在农业院校的历史
运筹学是一门 20世纪 30年代在英美发展起来的科学,首先应用于军事,二战结束后转入民用,[1]20世纪 50年代后期,由xxx、xxx将其引入我国,并由华罗庚等一大批科学家结合国情加以大力推广。运筹学主要是以建立数学模型的方法,辅之以计算机运算,来研究和解决各类系统中的最优化问题。在xxx提出的系统科学体系结构中,运筹学和控制论、信息论一样,属于基础科学之下的技术科学,可应用于各类工程技术,如军事系统工程、能源系统工程等各类系统工程。[2]运筹学在农业系统工程中也有着广阔的应用空间和众多优秀应用范例,可用于粮食调运、场地选址、劳力安排、作物布局、沟渠管道铺设等诸多方面,[3~4]例如我国运筹学运用初期最广为人知和容易明白的“打麦场选址”问题,曾于 1988年获国家科技进步二等奖的“黄淮海平原农业时空开发配置模型”,曾于 1996年获国家科技进步三等奖的“全国粮食产量预测”等。 1985年在西安举办了首届非运筹专业运筹学课程教学讨论会,我国的一些农业院校,如华中农业大学、西北农林大学、华南农业大学等院校中已有多年开设运筹学课程的历史,一般作为经济管理、工程、计算机与数学等专业的必修或专业选修课程。目前,随着高校课程体系设置的全面改革与调整,农业院校里运筹学课程面临着新的挑战与机遇。
二、农业院校运筹学课程变化与发展
1.课程性质的扩展
一方面,因为培养方案的改革需要进行课程压缩与调整,所以运筹学在一些原来将其作为专业必修课或专业选修课的商学院、工学院中面临着学时压缩或者被取消的局面;另一方面,越来越多的农业院校将运筹学纳入了公共选修课范围,使得更多农科专业的学生也有机会接受运筹学优化思想和方法的学习,农业院校中普及运筹学教育有如下两点益处:
(1)有助于调整和完善农科专业学生的知识和技能结构。运筹学是一门典型的应用技术性学科,能应用于各个领域,运筹学课程能帮助农科大学生提高科学管理与决策的水平,学习到一些经济与管理的基础知识,从而拓宽知识面,提高综合素质,增强就业适应能力。
(2)有助于学科交叉而产生农科专业上的拓展性应用。运筹学的本质决定了,一个好的运筹学实践必须具备两方面的条件,一是对运筹学模型方法的熟练应用,二是对所研究专业问题的深入了解,两者缺一不可,紧密结合。通过对农科专业大学生开设运筹学公选课程,突破了运筹学应用瓶颈,使他们成为两个条件都具备的复合型人才,更好的在所学专业中应用到运筹学优化决策的思想与方法,从而产生学科交叉所带来的科技创新、拓展性应用等诸多优势。
2.教学内容的调整
运筹学知识点总结 第2篇
根据课程性质确定课程教学思路
《物流运筹学》的特点是用运筹学理论知识解决物流中的实际问题,其技术性和应用性都很强。所以,本课程在教学中既要展现将复杂问题模型化的过程,又要融入计算程序流程化、软件化的解题思路,使学生不仅能够掌握运筹技术的深刻内涵,更重要的是能够学以至用,最终达到理论和实际应用的平衡。
根据学生特点确定课程教学方法
高职高专物流专业的学生相对于本科院校和工科类的学生,具有以下特点:首先,运筹学相关知识储备少,数学基础较薄弱,学生的知识结构与课程内容所要求的基础之间会出现断层;其次,缺少在企业解决实际问题的切身体验,容易造成知识应用的鸿沟;再次,学习驱动力相对比较被动,特别是本课程,数据多、模型多,内容比较枯燥,所以学生较难产生兴趣;但是,高职高专学生也有他们的优点:思维活跃、表现欲强、有动手操作的愿望等。基于以上4个特点,老师在教学方式上要以引导为主,章节内容要保证重点,又应该有选择性,避免繁琐的理论推导过程,同时,通过引入案例和运筹软件的使用,使得课堂教学更加高效和直观。具体教法和学法如下:
启发引导式教学与探究式学习结合
首先,在教学过程中,学是主动的,教是被动的,主动比被动更有效。老师首先可以采用启发引导式的教学方法,以简明扼要的讲解来构建学生的知识框架与逻辑体系,老师的启发引导应该是画龙点睛、留有余味。与此同时,老师可以指导学生采用探究式的学习方法对实际问题(案例)进行剥离,把理论融于实践、使实践上升为理性,培养学生的创新精神和动手能力。
目标导向“工作坊”教学与体验式学习结合
目标导向“工作坊”教学方法是指通过设置目标,将教学内容融于目标任务中,以分组的方式,引导鼓励学生挖掘、分析、讨论和解决问题。这是一种“以学生为主体、以职业能力为内容、以工作坊为载体”的实践教学方式,是积极引导学生自主学习、创新思维、创造性工作的方法。基于这种方法,我们可以根据学生的知识基础、兴趣特长进行分组,然后以小组为单位,鼓励学生挖掘物流现实生活中存在的问题,利用运筹学的方法自主地提出、分析、讨论和解决问题。实际上,这种教学方法对学生而言,也是一种多层次、矩阵式、体验式的学习模式。这种把学习的主动权赋给学生做法,能够使一般的学生学有所获、优秀学生有延展空间。
2《物流运筹学》教学程序设计
根据以上课程思路,《物流运筹学》教学程序基本可以分为三个环节、九个步骤,具体如下:第一步,对已学过的知识点进行回顾和提问,它的好处在于:能够帮助学生把新旧知识点衔接起来,同时可以起到集中注意力的作用。第二步,联系物流实际,创设问题情境,引发学生对真实问题的探究。第三步,为了更好地激发学生的求知欲望,老师要善于发现学生的认知矛盾,引起学生在认知上的冲突,同时在知识点分析的时候留下一些疑惑和空白,让学生去讨论和探索,这样能够很好地保持他们的学习热情,并且激发他们的创造潜能。第四步,在认知的基础上,老师可以对问题进行归类和概念化,同时,学生应该思考用什么样的运筹方法来解决物流中的实际问题。第五步,老师指导学生建立相应的数学模型。第六步,通过运筹学软件分析求解方法。第七步,老师要指导学生对结果进行分析和验证,主要是看结果与实际情况是否相符,模型能否正确反映实际问题。第八步,老师指导学生进一步思考问题,如结果与现实的关系是什么,类似的问题是否可以通过这个模型来解决,如果不行怎样来修正这个模型等。第九步,在课程结束之前要对本次课进行总结,对知识点进行归纳,对学生的疑惑进行解答,并布置延伸性的练习,巩固学生的知识和技能。
3《物流运筹学》教学程序实施———以“物流运输问题”为例
在物流活动中,运输成本占物流总成本的35%-50%,不同的运输方式和路线决定了运输时间的长短和运输成本的高低。《物流运筹学》中的线性规划方法能够很好地帮助我们解决“运输问题”。下面以“物流运输问题”为例,结合上面提到的教学方法实施教学程序。
知识点复习
线性规划的研究内容有哪些?①资源数量已定,如何合理利用、调配,使任务完成最多。②系统任务已定,如何合理筹划、安排,耗费资源最少。通过回忆一般线性规划问题,引入特殊线性规划问题———运输问题。
运输问题的引入
举例物资调运问题,xxx时期内将多个生产基地的煤、钢铁、粮食等物资,分别运送到需要这些物资的地区。
:分别从定性和定量角度思考在满足一定约束的条件下,怎样安排调运方案,把运输费用控制在最小?
运筹学定量角度实例分析
案例:BZ汽车有三个工厂,分别位于中山、东莞和顺德,这三个工厂下季度的生产能力分别是1000、1500和1200辆汽车。在广州和深圳有两个主要分销中心,其季度需求为2300和1400辆。各产地运往各销地的单位运费如表2,问:如何调运车辆可使总运输费用最小?
师生探讨、引出结论
①此为产销平衡的运输问题(总产量=总销量=3700)。②运输问题属于特殊的线性规划问题,可以用到线性规划模型来进行求解。
以小组为单位,要求学生根据案例制定调运方案
①要求:各产地要调运若干车辆到销地,并满足各销地需求。②目标:总运输费用最小。
运筹学知识点总结 第3篇
近年来,随着运筹学课程在管理类专业特别是工业工程专业的广泛开展,越来越多的教师开始研究适应于本专业的运筹学课程的建设和改革问题。例如,浙江理工大学提出了运筹学课程群的概念,以运筹学课程为中心优化了相关一系列课程的课程结构和教学内容,并对案例教学、模型讨论教学和算法推理教学等运筹学课程群的教学手段与方法改革等进行了积极有益的探索。文献[2]中提出了运筹学教学中存在的不能适应市场需求、实践课比重不足等问题,并进行了实践导向的运筹学课程教学体系再设计。文献[3]进行了“管理运筹学”课程案例教学的探讨,提出了针对不同背景的学生进行有效的案例分析,增强该课程的实践导向性。文献[4]针对工业工程专业的物流方向课程进行了情景教学平台的设计。综上所述,运筹学课程目前存在的问题包括:(1)教材(教学内容)与课时的冲突:运筹学相关教材内容多,学时少是多数老师在进行运筹学课程改革时发现的问题。如何在有限的学时内满足学生学习运筹学课程的需求,合理设置课程内容和选择或编制教材是关键。(2)理论和实践的脱节问题:应用型工业工程人才培养模式强调将实践融入到整个专业教学过程中,运筹学是数学背景较强的课程,涉及到很多繁琐、抽象的理论推导,如果这部分内容讲得太细,就会忽略运筹学多学科的横向交叉联系和运用运筹学解决实际问题的能力,导致理论和实践相脱节的问题。(3)相关课程之前的联系不够紧密:近机类工业工程专业设立在机械工程系,以机械工程技术为背景增加管理知识,强调制造工程相关技术和理论在制造业领域内的应用。运筹学课程作为一门专业基础课,在整个课程体系中应具有承前(机械类背景知识)和启后(专业知识的综合运用)的作用,而目前,这种作用尚不明显。针对上述问题,本文对学习情境体系架构、案例应用模式等方面进行研究,探索提高学生实践能力的课程内容设置和教学方法的改革措施。
2实践导向型运筹学课程体系架构设计
近机类工业工程专业运筹学课程需求
从专业背景方面看,近机类工业工程专业通过大量的机械平台专业基础课如:画法几何与机械制图、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、互换性与测量技术、金属工艺学、电工电子技术等,使学生掌握扎实的机械设计制造基础知识。在此基础上,设置管理类课程如:基础工业工程、人因工程、管理信息系统、生产计划与控制、质量管理与控制、工程经济学、财务管理、物流设施规划、物流设备自动化、物流管理等,使学生具备制造系统的设计与优化、工程技术经济分析与生产组织管理等基本能力。从就业需求方面看,对近机类工业工程专业培养出来的毕业生的需求大多来自机械制造企业。有了这样的区别,就使得近机类工业工程专业的运筹学与其他管理类专业的相关课程从教学目标、教学内容、教学方法等方面都应有很大的不同。
实践导向型工业工程专业情境化运筹学课程体系架构
3结论
运筹学知识点总结 第4篇
工程管理专业具有工程与管理复合的特点,注重理论与实践的结合,致力于培养实践能力强的技能性、应用型人才,强调教学内容理论与实践相结合,提出多种教学手段,着重提高学生发现与解决问题的能力。一方面,运筹学作为工程管理专业的专业基础必修课,必须有效支持工程管理专业的培养目标。另一方面,运筹学的系统方法有助于培养工程管理专业人才的整体思维能力。运筹学以系统的整体观念为核心,通过多学科的综合,有助于培养和提高管理人员解决实际问题的能力。
二、教学中存在的问题
运筹学的理论与方法不同于高等数学、线性代数等基础数学课程,它不是简单的数学计算,而是综合应用数学、经济学、管理学、物理学、化学等多学科的理论与方法,运用系统思想解决实际问题。
(一)教学目的不明确
工程管理专业的人才培养目标是符合行业、企业标准的应用型人才,课程体系建设标准是建设内容具有针对性、应用性突出的优质课程。而目前运筹学的教学仍然存在重视理论教学、忽略应用研究的现象,最终导致教学中注重公式和算法的讲解,很少将实际案例引入课堂教学,课堂教学亦如此,使得学生只会按已有题型计算,不善于探究所学知识在实际问题中的应用。
(二)教学内容安排不够合理
本校工程管理专业运筹学是拥有较多分支及方法的专业基础课程,也是工程管理专业考研的专业课。目前,计划仅有32学时,对于运筹学的学习要求是不够的,需要有效安排教学内容,突出重点,精选例题,并适当增加理论学时及实验学时。
(三)教学方法不够灵活
运筹学的教学方法仍停留在传统的以讲授为主,教学手段不够灵活,教学方式单一、互动性差,学生仅仅学到书本的理论与例题,没有延伸性的知识。
(四)实践教学环节不足
本校工程管理专业仍采用理论教学,缺乏实践环节,学生仅掌握建模方法进行手工计算,并未进行计算机实践练习,不能利用软件求解模型,降低了课程应用的操作能力。线性规划中单纯形法和运输问题仅能解决变量较少的情况,变量较多的情况必须借助计算机软件求解。
(五)缺乏适用的教材
教材理论性、逻辑性较强,重点介绍相关理论与模型,缺乏实际案例的介绍与讨论,也没有相关软件的方法,且对学生的数学基础要求较高,许多同学看到教材中复杂的公式及推理就已开始畏难,后续学习信心缺失。
(六)成绩考核不科学
考查仍采用笔试,缺乏对综合能力的考核,仅能考查学生对基本理论与方法的掌握水平,不能评定学生对运筹学方法的掌握水平。
三、教学改革建议
(一)明确教学目的
通过学习使学生掌握系统分析方法,树立整体观念,解决工程管理实践中遇到的优化决策问题。运筹学教学应结合人才培养目标和课程体系建设的要求,重视运筹学思想的应用及实例教学,使学生掌握解决实际问题的能力。
(二)合理安排教学内容
根据工程管理专业的培养方案及课程体系,合理安排教学内容。工程管理专业注重培养技能型、应用型专业人才,除了讲授运筹学的基础教学内容,更应侧重于理论知识在工程实践中的应用研究,在教学中应增加与专业发展相关的前沿知识的介绍,拓宽知识面,提高学生的科研创新能力。
(三)改进教学方法
1.加强案例教学。
介绍管理科学中的大量成熟的运筹学应用案例,鼓励学生参与课堂讨论,提高学生兴趣,对成功案例进行分析,总结成功经验。提出实际管理案例,引导学生采用运筹学的理论与方法解决,培养学生的系统思维能力。如线性规划方法可应用在钢筋下料、土石方调运等方面;博弈论可应用在工程招投标、工程质量管理、工程风险管理、工程监理等方面。
2.简化理论推导。
对于教材中较长篇幅论证的理论,讲解时要进行归纳,侧重理论的应用性,避免过分强调公式推导过程,而应侧重于模型的建立和应用。如第一堂课通过讲述古代文献中体现运筹学思想的案例,引起学生学习运筹学的兴趣;通过运筹学思想的应用实例,使学生认识到课程的重要性。运筹学课程内容多,逻辑性强,教师一定要深入浅出,注重条理,突出重点。再如,讲解单纯形法中松弛变量、剩余变量、人工变量的区别时,应注意结合三种变量的经济含义,让学生在理解的基础上区分三种变量的含义与作用。在讲解单纯形法四种解的判别中要注意归纳总结,将单纯形法的原理与解的判别结合起来,有助于学生理解和掌握解的判别标志。
3.多媒体教学。
合理运用多媒体教学,可有效减少理论推理和公式推导时间,重点突出运筹学的应用。课件中要突出案例等实际问题的主体地位,弱化理论论证、公式推导、数学计算等,着重阐述解决问题的思路与方法,提高教学效果。
4.进行辅导答疑。
对章节重难点及易混易错点当面答疑,及时了解学生对重难点的掌握情况,并针对大部分学生的疑惑和作业中的典型错误等进行系统讲解,弥补学生的知识薄弱点。
5.启发式教学。
教学过程中提出实际问题,让学生自行思考、分析解题思路,亲自动手建立相应模型,运用计算机软件等手段求解,对涉及到的问题展开讨论。如模型建立的假设、问题目标的理解、目标条件的分析、模型的建立、求解的步骤及方法、结果的讨论等,教师适当引导,必要时给予解释说明,让学生掌握解决问题的整体思路,最后可让学生以课题报告的形式做出系统全面的分析。
(四)加强实践环节
开展教学实验课程,选择较成熟的教学软件如LINDO,LINGO,WINQSB,EXCEL,鼓励学生运用软件编程解决问题,利用计算机代替手工计算,提高动手能力。鼓励学生参加全国大学生建模大赛,实现理论学习与解决问题相结合,提高对知识的运用能力。
(五)加强适用教材建设
工程管理专业优势特色专业建设目标中提出建立并创新“素质优良、能力一流”的理论与实践一体化的课程体系。编写适合工程管理特色专业的运筹学教材,要重点强调相关理论方法与工程管理和实际生活的结合,增加案例分析;突出运筹学分析和解决问题的思路与方法,理清问题的解决思路,量化相关数据,建立数学模型,运用软件求解,侧重方法的应用与结果分析。
(六)推行科学的考核方式
在考核方式上,将传统考查课本知识点的笔试形式改为课堂分组讨论、软件应用、案例作业、课程设计等综合考查方式,突出工程管理专业的运筹学教学目的。考核内容应围绕工程管理专业方面的知识重点展开,结合工程管理实际问题进行专题研究。
四、结语
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