《运筹与优化》课程实验教学改革探讨

摘 要:《运筹与优化》是一门应用性很强的课程,其实验课的教学在该课程的教学体系中具有重要的作用。本文从教学方法、教学手段、实验方式、教学辅导方式和教学改革等方面提出了增强学生学习积极性的方案,并对实验成绩及实验效果的评定方法进行了探讨。

关键词:运筹与优化实验教学数学模型

中图分类号:G420文献标识码:A文章编号:1673-9795(2011)09(b)-0071-01

《运筹与优化》课程的重点目标之一是培养学生的优化思想,而优化思想包含于优化方法的原理之中。本课程还重点讲授优化方法在管理实践中的应用方法,培养学生运用优化方法解决实际问题的能力,这也是运筹与优化课程的重点培养目标之一。作为立意建立在基于信息技术平台上的运筹与优化立体化教学思维,课程的难点主要表现在理论知识的掌握与实际应用能力提高的有机统一结合方面。

本课程采用“引出问题,启发思路,重点分析,课堂讨论,课外探索,自行归纳”的教学方式,使学生在掌握最优化基本知识的基础上,力求活跃其数学思想,从而培养学生运用较高层次的数学观点和数学知识,对实际问题进行分析、归纳、提炼和建模,选择适当的算法,能够编写计算机程序实际求解,并且能对计算结果进行分析和解释,从而提高学生的数学素质和数学修养,提升开展科技创新活动的能力。

1 实验教学的目的

学生在系统地学完运筹与优化课程后,利用运筹与优化计算机求解程序软件,验证和求解运筹与优化模型。通过对人工难以胜任的复杂问题的求解,使学生更好地理解和掌握有关原理和概念。运用课堂学过的各种运筹与优化模型,选择合适的习题来建立模型,利用软件包提供的相应的求解程序逐个练习求解,获得对求解过程和结果的认识和理解。

2 增强学生学习积极性的方案

2.1 教学方法

在课程建设中注重改进教学方式、实验方式、教学辅导方式,实现了课程教学多媒体化(多媒体课堂)、课程辅导网络化(校园教学网)的教学方式。使学生在掌握基本知识和基本技能的基础上,把数学方法、软件技术和计算机工具应用到解决实际生活的各类管理问题中,为解决问题提供最佳途径。

2.2 教学手段

从传统的“粉笔+黑板”为主模式过渡到“计算机+大屏幕”为主的授课模式。授课的电子教案最初以静态文字为主的Powerpoint幻灯片投影方式提供,现在采用以Matlab、Maple程序现场演示算法的动态执行过程。在教学过程中,不仅要让学生清楚地了解到课程的整体结构及基本理论框架和基本方法,而且要让学生认识到所学知识的意义和应用价值,结合编程与上机来激发学生的学习热情和巩固所学的知识。

2.3 实验方式

逐步加大了实验课时比例,提出实验具体要求,每次实验前给出详细的实习指导,通过努力收集比较优秀的实习报告范例、难度不同的程序范例,便于学生从模板开始,快速入门与提高。初步建立典型算法程序库,供学生编写算法时调用。在教学大纲的规划与调整时加大实验课的力度,增加验证性实验,增强学生学习兴趣,并适度增加综合性和设计性实验,增强学生运用所学知识分析解决实验问题的能力。

2.4 教学辅导方式

从传统的辅导老师面对面的辅导教学过渡到教师辅导与通过校园网进行实时联网辅导相结合的方式。课下学生可在网上查阅教学要求、示范模板练习、教学课件,掌握授课内容,联系相关技术。

2.5 教学改革

2.5.1 强化基础,科学施教,扩大教学信息量

在教学方式上,力图做到内容的设置和阶梯难度符合学生的认知规律,强调知识的传授与启发式教学的结合,通过引入实际问题来引发学生的学习兴趣,以简明扼要的讲解来构建学生的知识与逻辑体系,以活跃的思维想象与迂回的教学技巧帮助学生掌握教学难点,以精选的习题来巩固学生的课堂认知,以经典案例的讨论来激发学生的学习热情和主动性。注重在新教学手段下的教学方法研究,广泛采用多媒体教学,扩大教学信息量。

2.5.2 强化应用,突出能力

在保持运筹与优化学科体系的完整性基础上,将“掌握理论,强化应用,突出能力”的要求贯穿于教学过程中。通过精选的例题和案例来复原典型运筹问题的情景,在讲解过程中,逐步地建立起学生应该掌握的运筹与优化理论框架。所布置的作业题目难易得当,以加深学生对所学概念的理解及基本理论和基本方法的掌握。通过对运筹与优化研究的一些最新进展和最新应用进行讨论,使知识系统化。

2.5.3 改革学生考试方式

通过考试方式的改变,引导学生从应试学习向提高素质和应用技能方向转变。目前本课程的考试重点考查基本理论和方法,以及学生对知识的应用能力,而不拘泥于死记硬背。

2.5.4 注重应用软件的使用培训,加强实践能力

以学生掌握的软件为基础,通过案例教学、完成课后作业方式加以督促。组织学生参加数学建模竞赛和科研活动,提高实践能力。

随着计算机及多媒体技术的迅速发展,多媒体教学在教育领域中的应用,已成为教学改革的热点。多媒体教学对传统教学技术起着补充和辅助作用,达到了化繁为简、化难为易、化抽象为具体、化艰涩为通俗的效果。由于多媒体教学课件采用图形交互界面、窗口交互操作,使人机交互能力大大提高,这可以让学生在学习过程中具有决策权力,使他们能够根据自己的学习需求和能力状况,选择适当的学习进度,可按要求选择内容,控制节奏,及时反馈学习信息,真正做到教学信息的双向交流,实现了因材施教的教学方式。在课堂上运用多媒体教学课件进行授课,传统的知识传授式教学模式将会打破,教师的作用将更切入教学活动的核心,进而教师的主导作用也得以充分发挥,运用多媒体教学会大大增加课堂的知识容量,增加单位时间教与学的效率,解决课时减少带来对教学的影响。

运筹与优化教学积极运用多媒体教学手段,为配合课堂教学,课程组制作多个多媒体课件,根据学科要求课件有基于Word和基于Powerpoint两个版本。

3 实验成绩的评定标准和方法

(1)分组实验,数据可以自行收集和整理,每个学生成绩为小组成绩+个人表现。主要是为了加强学生的合作能力。(2)教师参与讨论,这样可以发现学生的个人表现,做到公正与公平。(3)注重学生的平时成绩。

4 对实验目的实现情况的评价方法

每一个实验都有其实际目的,为了验证学生通过实验掌握知识的情况,实验中留有练习题,这些是检验学生实验效果的主要工具。也可以让学生用自己的语言书写实验心得,这样可以详细掌握学生的实验情况。

5 结语

《运筹与优化》是一门应用性非常强的课程,因此可以结合企业的先进经验,让学生在学习中应用,在应用中学习。在实验教学中,可以同外校教师交流学习,取长补短,这样可以促进学生学习内容的多样性,有利于学生的发展。

参考文献

[1]傅鹂,龚劬,等.数学实验[M].科学出版社,2004.

[2]王吉权,王福林,夏吉庆.运筹学课程的教学改革研究[J].黑龙江教育学院学报,2010(8):76～78.

[3]朱德通.最优化模型与实验[M].同济大学出版社,2003.

[4]胡觉亮,卢向南,莫燕.运筹学及其应用[M].浙江:浙江人民出版社,2004.

推荐访问： 运筹 教学改革 探讨 优化 课程

---