时间：2022-03-05 17:53:45
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关键词： 胜任特征；反馈控制；运筹学；工商管理专业
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）22-0251-030 引言
作为工商管理专业骨干课，运筹学是一门应用科学，它广泛应用现有的科学技术知识和数学方法，解决实际中提出的专门问题，为决策者选择最优决策提供定量依据。运筹学课程成为众多专业的基础课程，它是基础课程（微积分、线性代数等）与专业课的桥梁。但在运筹学实际教学过程中，却会遇到一些问题，例如，课程教学内同安排不合理，容易造成教学目的与专业人才培养目标相背离；课程教学模式单一，学生积极性不高，综合能力提升不明显；因此，有必要在课程教学体系上有所创新，构建一种新型的体系和模式有效解决教学实践中遇到的实际问题。
1 基于胜任特征运筹学课程教学体系——以工商管理专业为例
由于笔者工作单位为工商管理教研室，因此，以工商管理专业为例探讨《运筹学》课程教学体系。
1.1 建立胜任特征体系 1973年，MCCLELLAND[1]首次正式提出了胜任特征的概念，从而引发了从理论界到实业界对胜任特征研究的热潮。所谓胜任特征是指能将某一工作（或组织、文化）中表现优异者与表现平平者区分开来的个人潜在的、深层次的特征，它可以是动机、特质、自我形象、态度或价值观、某领域的知识、认知或行为技能—任何可以被可靠测量或计数的，并且能显著区分优秀绩效和普通绩效的个体特征[2]。
参照胜任特征的一般定义，工商管理专业的胜任特征就是该专业的学生在未来工作和研究中表现出优异绩效的个体能力特征，包括学生的洞察力、逻辑思维能力、创新能力、分析综合能力、交流沟通能力、合作能力等。建立工商管理专业的胜任特征模型包括以下步骤：
1.1.1 建立专业期望能力胜任特征集合 可考虑社会经济发展需要，校方根据专业人才培养计划初步编制专业能力胜任特征集合。以此为基础，采取企业访谈与专家德尔菲法，征询工商管理专业学生应具备的能力特征，并以此作为胜任特征集合修改和完善的依据，进过几轮的反复，最终确定工商管理专业期望能力胜任特征集合。
1.1.2 分析专业学生胜任特征现状 通过设计调查问卷，明确工商管理专业学生胜任特征现状。问卷设计要依据调查对象的不同而有所调整。面向专业教师的问卷侧重于调查学生的洞察力、逻辑思维能力、综合分析能力等，面向学生的问卷侧重于调查交流沟通能力、合作能力等，面向企业事业单位的问卷侧重于实际解决问题的综合能力的调查。
1.1.3 总结胜任特征差距，设计运筹学课程教学体系
对每一个胜任特征项目的现状与其期望值之间的差距进行认真分析，总结出工商管理专业学生能力胜任特征的差距，作为设计运筹学课程教学体系、提升学生能力胜任特征的依据。
1.2 基于胜任特征的运筹学课程教学体系设计 体系设计的目的是培养学生运用数学模型和方法解决现代管理优化决策问题的能力，使学生在今后的工作中能科学地制定方针和政策，以实现最有效的管理。考虑到工商管理专业学生能力胜任特征的差距，构建了理论与实践相结合的《运筹学》课程教学体系。该体系将运筹学的基础理论、案例、实验、综合实践和校外实践紧密联系起来，课堂讲授通过基础理论、案例、课堂讨论、课程作业等内容，着重培养学生的学习能力和逻辑思维能力；课程实验和专题讲座通过使用运筹计算软件和专项讲座，着重培养学生的动手能力和综合分析能力；课程实践进行运筹案例分析，培养学生的逻辑思维能力；综合实践环节通过工商管理综合案例分析，培养学生的综合分析能力和组织能力；在毕业实践环节通过课程设计实习、毕业实习等内容，对上述能力进行巩固和完善，并培养学生的品德素质、洞察能力，最终提升学生能力胜任特征，降低胜任特征差距。
2 运筹学课程教学体系反馈控制模型
2.1 反馈控制模型 系统科学的教育哲学认为，教学的基本原理是适应与转化；教学的最终目的是发展与创造；教学的主要手段是系统与控制[3]。借助于反馈控制理论，建立了运筹学课程教学体系的反馈控制模型，如图1所示。
将胜任特征体系和反馈控制理论有机的结合，构建运筹学课程体系的胜任特征和反馈控制模型。一般来说，控制活动就是保持系统的稳定状态或把系统由一种状态向另一种状态转换[4]。首先，教师将运筹学的课程目的与要求传递给学生胜任特征系统。其次，明确学生在经过该门课程的学习后应该具备怎样的胜任特征，并对学生现有的胜任特征状况进行合理的评价，将应具备的胜任特征和现有的胜任特征进行对比分析，发现存在的优势特征和弱势特征，以此为基础，设计运筹学课程体系。然后，根据设计的教学体系进行教学实践，并对学生进行胜任特征后评价，形成能力评价信息。一方面，能力评价信息反馈至运筹学的课程目的与要求环节，作为调整教学大纲的依据；另一方面，评价信息反馈至学生胜任特征系统，用以分析学生的胜任特征和课程体系调整的依据。同时，在学生胜任特征系统内部存在着内部反馈，根据不断变化的胜任特征差距进行课程体系调整。
关键词 工业工程 运筹学 教学改革
中图分类号：G420 文献标识码：A
工业工程是一项新兴专业，我国本科院校开设工业工程专业只有十多年的历史。工业工程强调综合地提高劳动生产率、降低生产成本、保证产品质量，使生产系统能够处于最佳运行状态而获得最高的整体效益。运筹学是工业工程专业非常重要的专业基础课，它有着十分突出的实践性和实用性。运筹学既是工业工程专业其他专业课程如《系统工程》、《生产计划与控制》、《物流分析与设施规划》等的理论基础，同时又和这些课程在内容上有所交叉。因此研究工业工程专业运筹学课程的教学改革具有十分重要的现实意义。
1 运筹学教学中存在的不足
运筹学广泛应用现有的科学技术知识和数学方法，解决实际中提出的专门问题，着重对人、财、物等有限资源进行统筹安排，为决策者选择最优决策提供定量依据。运筹学中的很多理论方法已经成为现代化管理的有力工具，在生产管理、工程技术、金融财政、军事作战、经济分析等领域中都得到了极为广泛的应用。目前我国很多院校把运筹学归到数学学科范畴，使得数学理论的教学内容偏多，而对学生分析与解决实际问题能力的培养环节偏弱，这显然和工业工程专业人才培养目标相去甚远。目前在工业工程专业运筹学教学中主要存在以下几个方面的问题。
(1)教学内容不恰当。运筹学在发展过程中，由于研究和应用的领域不同，发展了各种不同的理论，从而形成了不同的运筹学分支。由于教学时数有限，因此教学内容不可能包括所有的分支。显然不同的办学层次、专业背景、学校类型、学生素质以及知识结构存在着差异，目前在运筹学的教学内容选择上存在着一定的盲目性和随意性。
(2)过分注重理论推导，忽视对学生应用运筹学解决实际问题能力的培养。尽管运筹学强调以量化为基础，需要建立各种数学模型，为决策者的决策提供定量依据。但是更为重要的是运筹学分析获得的结果要能够被实践检验，并被用来指导实际系统的运行，因此具有很强的实践性。而目前运筹学课程的教学仍然停留在传统的模式上，过于注重定义解释，定理的推导以及算法的推演上，缺乏运筹学的应用和分析问题、解决问题的方法和思路的培养。因而学生普遍存在“眼高手低”的通病。很多学生学习完运筹学之后，感觉不到它的实用价值，更无法把运筹学的思想和方法应用到后续的相关专业课中。
(3)太注重运算的硬结果，而结合实际应用中最优方案的软化、折中思想较少讲授，使学生面对实际问题只能硬搬照抄，缺少应有的灵活性。应用运筹学求解的结果目标通常具有单一性，即追求效益最佳。而从企业要求来看，还需要考虑资金周转、环境保护、资源合理利用以及企业生存等多方面因素，因此，企业所期望的“效益最佳”具有系统性。这二者之间的差异甚至冲突，也是运筹学实际应用中需要合理解决的问题。因此在教学过程中要培养学生在理念和工作方式上具有开放性。不能拘泥于运筹学书本和文献资料，而应该深入实际，与相关人员及学科相结合、交叉、渗透、互补，从而达到技术可行、经济合理及系统优化的目的。
2 运筹学教学改革
根据工业工程专业学生的培养目标，结合运筹学的学科特点，我们从以下几个方面对运筹学教学进行了改革：
2.1 根据工业工程专业的培养目标，组织合理的教学内容
教学内容的组织是课程教学的重要环节，在运筹学教学工作中，我们注重改进教学内容、思想与方法，强调“融知识传授与能力培养为一体”。运筹学的教学内容首先考虑到学科体系的完整性，为学生打下牢固的理论基础。
工业工程专业运筹学的教学目的侧重于运筹学在各类管理问题中的应用，其教学内容应根据专业需要进行设置。从实际应用情况看，线性规划、动态规划等运筹学分支应用较为广泛，因此这部分内容作为一般管理类专业必须掌握的内容。此外，图论、存储论、排队论、决策论和对策论在实际生产中对生产计划问题、库存问题等各个环节中都能起到重要的理论支撑作用，因此这部分内容也作为工业工程专业运筹学的教学内容。
2.2 丰富教学手段，培养学生解决实际问题的能力
(1)结合工业工程专业实际，淡化数学方法的推导与论证，增加案例教学。案例教学是一种亲验型、参与型的学习方法，能使学生深入到实际问题的环境中，提高分析和解决实际问题的能力，对于他们的全面发展，起着不可替代的作用。在进行案例教学过程中，我们主要从以下几个方面入手：
首先，案例的选取要具有充分的代表性，结合工业工程专业的特点，覆盖该专业在实际中最常见运筹学问题的各类类型，在案例选取过程中还应注重以学生紧密联系的实际生活为背景，从而更好地激发他们学习的兴趣。
其次，在讲解运筹学模型时，以实际问题引入，并结合实际问题的解决对相关理论和方法进行讲授。在讲授过程中以实践应用为主线，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。
最后，对同一案例采用多种运筹学模型进行求解。比如项目投资案例可以采取一般线性规划模型、运输问题模型、动态规划模型、整数规划模型等多种模型解决，各种模型的相同点和不同点是什么，各种模型的优缺点是什么。通过多个角度的建模不仅培养学生对运筹学知识的综合掌握，也锻炼了他们不同维度思考问题的能力，后者也许对于学生的成长更加重要，对于工业工程专业的学生其综合利用资源寻求系统优化的角度来说，尤其有意义。
(2)通过课堂练习、课堂提问、课堂演示等形式实现教师与学生的互动，在活跃课堂气氛的同时，提高教学效果。在课堂教授时不能为了追求进度而硬性灌输，而是通过假设、反问、设疑、争辩等方式进行启发式教学，让学生不断思考，不断领悟。在进行案例分析时老师要营造良好的自由讨论的氛围，一方面设法调动学生的主动性和积极性，鼓励学生参与讨论；另一方面引导学生围绕案例主题展开讨论，分析求解结果的可操作性，培养学生在应用运筹学解决实际问题时要与其他学科配合，在整个专业体系框架内，寻求问题的最优方案。案例讨论结束后，老师要做简要的总结，针对学生在讨论中提出的分析方法和思路、解决问题的途径等进行实事求是的评价，最终得出最优的案例分析方案。
(3)加强与工业工程其他专业课程的衔接。我们在运筹学的教学过程别注意与其他专业课的衔接，使学生的知识系统化。比如讲解线性规划时，联系《物流分析与设施规划》中的选址问题；讲解指派问题时，结合《供应链管理》中的供应商优选决策讲解运筹学知识在其中的应用；讲解目标决策时，与《系统工程》中层次分析法和冲突分析法相对比等等。教师在讲解的过程中，可以让学生了解运筹学课程与其他专业课程的关系和衔接，一方面完善学生的知识体系，另一方面明确运筹学的重要性，激发学习运筹学的动力。
(4)开展计算机辅助教学，丰富运筹学上机实验。开展运筹学计算机辅助教学无论对于运筹学的发展与进步，还是对运筹学教学本身，都有着重要的意义。计算机辅助教学一方面要求学生能够应用已有的运筹学计算软件，如Matlab、Lin，go、Lindo等求解大规模的优化问题。另一方面要求学生能够自己动手编写运筹学各种算法的计算机程序，锻炼学生独立思考的能力。
(5)增加运筹学课程设计。运筹学课程结束后，教师结合实际和教学内容，设计多个带一定综合性的课题，根据课题的难易程度，制定合理的评分标准，供学生选择。学生根据自身的实际情况选择课题，查阅资料，仔细研究，建立模型、选择算法、编程上机、调试运行后得出结果，并进行结果分析。该过程主要锻炼学生的系统性思维，提高他们分析和解决实际问题的能力。
2.3 建立合理的考核体系
在成绩考核方面，将传统的单一闭卷笔试改为课程设计、上机实验与笔试相结合的考试方式，全面考察学生对所学基本知识的掌握情况和综合应用能力，并编制运筹学题库和试卷库，规范评分标准，以保证运筹学的考试、阅卷、评分做到科学、规范、公正。
[关键词]运筹学；经管专业；教学方法
[DOI]10.13939/ki.zgsc.2017.01.237
1 引 言
运筹学作为一门学科最早出现在20世纪30年代末，主要用于解决二战时期的军事作战策略问题。到50年代中期，钱学森、许国志、华罗庚等一批科学家将运筹学引入中国，将运筹学的应用扩展为更为广泛的民用领域。作为应用性、实践性较强的学科，运筹学已成为目前众多高校经管类专业的一门重要专业基础课，它起着联系基础课程与专业课的桥梁作用，注重培养经管专业的学生利用运筹学定量分析方法对经济管理系统中人力、物力、财力等资源进行统筹安排，帮助管理决策者提供最佳的决策方案。
我校经济管理系自2008 年招收的第一届管理专业本科生中开设运筹学课程以来，至今已讲授了8年时间。随着学校管理专业的新增以及招生规模的逐年扩大，作为专业基础课程的运筹学授课对象数量也越来越多。然而笔者在多年的教学实践中发现，经管专业的学生对定量分析方法普遍存在畏惧心理，学习兴趣不高，期末考试的成绩远低于一些专业课程的成绩。这种现象在教学过程中是应该避免的， 所以必须在教学方法上有所改革， 采取一种全新的教学理念和方法让学生体会到运筹学的魅力，激发学生学习运筹学的兴趣， 这样才能使学生轻松掌握如何运用运筹学去解决实际管理问题。
2 教学方法改革的必要性
2.1 现有教学效果不理想
经管专业学生学习运筹学的目的是分析、解决经济管理中的实际问题。然而在传统的应用型本科院校经管专业的运筹学教学中重理论、轻应用，使本源于实践的学科，又远离于实践。最初将运筹学引入国内的科学家中有以华罗庚为代表的数学家，因此国内众多高校使用的经典运筹学教材中存在着大量的数学理论推导和证明。应用型本科高校的青年教师们学生时代的运筹学学习多数是以数理分析和证明为重点，因此在他们自身作为教师讲授运筹学时也沿袭了这样的方法，加之从高校到高校，青年教师缺乏与相关企业的联系，无法将运筹学中数学的研究成果应用到企业管理中解决困扰管理的一些实际问题。这使得他们在教学过程中着迷于数学模型的复杂和数学方法的精巧，而忽略了运筹学应用性特点，结果是教学过程很费力，而教学效果却一直不够理想。
2.2 学生学习缺乏兴趣
以文理兼收的经管专业学生，数理基础参差不齐，尤其是应用型本科院校的学生整体水平较薄弱。这就导致了学生普遍存在对运筹学定量分析方法的畏难和无所谓情绪，学习兴趣不高，认为运筹学就是数学，对未来就业并无帮助，很多学生学习运筹学只是为了应付考试，并未认识到社会上对掌握运筹学技能人才的需求逐渐增大。另一方面在教学过程中为了教学方便，课堂中的例题都是对现实问题的简化，学生在课堂学习的知识与现实中的问题存在脱节状况。通过参加数学建模比赛和毕业生的反馈，在碰到实际问题时，他们往往会很迷惑，不知道如何解决，对现实存在的问题缺少抽象分析能力，从而无法运用运筹学定量分析方法解决实际生活中的管理问题。因此为了更好的提高经管学生对运筹学的学习兴趣和应用运筹学理论的能力，在运筹学的教学中，改革现有的教学方法是非常必要的。
3 教学方法改革的思路
3.1 以启发式教学激发学生学习兴趣
启发式教学注重学生能力的培养、学习主动性和积极性的调动，通过引导学生自主学习钻研达到教学目标。它改了传统“一言堂”的注入式教学方法，教师在教学中的作用由灌输转变为引导、启发和互动，实现教学民主、师生平等；学生在教师的引导下，由被动接受转变为主动参与，进而激发起学生学习的热情。
启发式教学是一种现代教学指导思想和基本原则，没有固定模式。经管专业运筹学的启发式教学，可以根据具体教学内容的不同、学生的具体情况以及教学条件灵活的选择一种或多种结合的启发式方法，选择的原则是能够激发学生学习热情和内在潜能，通过积极思考引起联想而有所领悟，使之可以做到融会贯通、举一反三。例如在介绍网络计划图时，先引出一个通俗易懂的现实生活中夫妇两人做家务的例子，抛出问题，启发学生思考，鼓励学生表达自己的观点，激发学生学习兴趣，在寻求如何安排家务活动使完成时间最短的方案过程中引出网络计划图的相关知识点；又如动态规划是运筹学理论教学中学生比较难理解和难掌握的一部分，为此先引入一个拾火柴的小游戏，在引导学生思考如何赢得游戏的过程中，营造轻松愉快的学习氛围，降低学生对这一部分的畏难情绪，同时又说明了动态规划求解多阶段决策问题的思路，从而有效的提高了学生运筹学学习的积极性和主动性。
3.2 以案例式教学培养学生建模思路
运筹学是一门应用性和实用性很强的学科，该如何在课堂上强调该特性， 将理论与实践相结合进行教学呢？答案无疑是案例教学。案例教学是目前各个学科常用的一种实践教学方法，它以学生为中心对现实问题和某一特定事实进行交互式的探索，其目的是让学生学会运用理论知识去解决实际问题。运筹学传统模式下的教学重理论，轻应用，学生在课堂上学习了理论知识后却无法应用于解决实际问题，既打击了学生的积极性，又影响了学习效果，而案例教学可以有效地改善传统的教学模式。
运筹学的案例的选择可以分为“大案例”和“小案例”，在不同的教学阶段和不同的教学内容下区别使用。首先，挑选一些简洁生动、与不同教学内容相匹配的典型或精彩小案例作为每个模块开始的引例，从例子总结出所要讲的内容、理论以及方法，这样学生接受起来很自然；其次，精选一些需要解决的企业生产管理中的实际问题，在讲授完每个知识模块的理论部分之后，让学生以个人或小组为单位独立分析案例，自主嗽南喙刂识和资料，然后将实际问题抽象成数学模型，通过所学的理论知识进行求解，最后给出合理科学的解决方案。整个过程不仅强调了运筹学的应用性，也调动了学生的主观能动性，培养了学生利用所学知识点分析问题，建立模型解决实际管理问题的能力。
3.3 以实验教学提高学生定量分析能力
运筹学的每类问题几乎都包括两部分：建模和求解。通常有待解决的实际问题都是非常庞大和复杂的，靠手算无法完成，如果借助于理论知识建立模型而无法求解，这对于解决实际问题是没有任何意义的。计算机的成熟为运筹学的发展奠定了基础，提供了便捷之处，学生在学习理论知识之外，应结合计算机软件进一步提高解决实际问题的定量分析能力。
在运筹学的教学过程中适当增加上机实验，安排学生上机操作如WinQSB、LINGO、LINDO和Excel等常用软件是非常必要的。比如求解线性规划的单纯形法，其求解过程是数字的重复迭代过程，不仅学生难以掌握，老师在课堂上讲解也较为困难且占用大量时间，因此在课堂授课中，只能对那些简单的例题进行讨论，而针对实际问题的大型案例来说就显得无能为力，这时如果借助计算机软件的求解就只需简单几步即可得到最优解和最优值，既方便又快捷。通过上机操作，学生在学习运筹学课程的同时也对软件的学习产生了极大的兴趣，掌握了利用计算机软件进行基本数据分析和图像处理的常见方法，从而提高了学生定量分析的能力。
3.4 以实践教学增强学生解决实际问题能力
在本校应用型人才的培养目标下，除了培养学生提出和发现问题的能力，更重要的是锻炼学生解决问题的能力。运筹学课堂教学时间有限，内容多、难度大，如果仅仅依靠老师的课堂讲解很难将知识讲明讲透。为解决这一难题，我们将学习时间从课内扩展到课外，加强实践教学活动，包括课程设计、数学建模和毕业设计。
①课程设计是以小组为单位，在教师指导下针对具体的运筹学问题开展调研、搜集资料、分析建模，经过充分讨论最终给出最优决策方案，该过程能综合训练学生对运筹学理论知识和实践的结合以及相关软件的应用。②全国大学生数学建模竞赛要求学生除了要具备微积分、线性代数、概率统计、运筹学等理论知识外，还要有较好的计算机软件应用能力、查阅资料及论文写作能力，其主旨与经管类运筹学的教学目标一致。通^参加竞赛，在综合运用理论知识的同时，还可以提高学生的综合素质。③毕业论文是本科教学的最后一个环节，也是综合评定本科生素质的主要手段。由于运筹学理论与企业经营管理及具体业务有密切的联系，所以在毕业论文选题时指导教师可以根据实际情况帮助学生选择相关的题目，让其真正体验如何将所学知识应用于管理实践，同时培养学生搜集与处理信息的能力、分析与解决问题的能力。
4 结 论
运筹学既是经管专业的主干课程，又是学科基础课程和平台课程，它注重与各专业知识的结合，强调培养学生的应用能力。在经管专业的运筹学教学中，结合课程应用性以及经管专业文理兼收的特点，分析当前运筹学教学中存在的问题，探讨其教学方法改革的必要性，提出以启发教学、案例教学、实验教学、实践教学相结合的教学方法改革思路，以其在有效地传授知识的同时， 可以达到激发学生学习兴趣和培养学生使用定量分析方法解决实际问题的能力。
参考文献：
[1]运筹学教材编写组.运筹学[M].北京：清华大学出版社，2013.
[2]薛伟霞.经管类运筹学教学中“三位一体”创新探讨[J].现代商贸工业，2009（18）.
[3]陈蓉，郭盈.浅谈应用型本科院校管理类专业《运筹学》课程改革思路[J].内江科技，2015（8）.
在笔者多年指导物流管理专业本科毕业设计的过程中发现，学生们具有较好的分析问题的能力，也具有较好的对物流优化问题的建模能力，但是在对问题的求解能力以及详细深入的数据采集、处理能力方面稍显不足。例如，针对物流当中普遍存在的优化问题———物流配送车辆调度、库存控制、生产计划等。学生在经过管理运筹学及物流系统工程等专业基础课程的学习后，基本能够独立完成问题的分析及建模，但是在问题优化求解时还停留在手工计算（这对于稍大规模的优化问题显然不切实际）或者基于C/C++程序设计语言进行结构化程序设计来求解。但是在教育部要求减少学分、压缩学时的大背景下，学生对于计算机文化基础，C/C++程序设计语言，大型数据库开发等计算机相关课程学习明显欠深入。这些课程的学时基本都在48学时，甚至32学时，因而学习内容篇幅可能存在不完整或者实践环节偏少的情形。此外，对于C语言而言，诸多数据结构的程序细节都需要学生独立完成，而C++虽然有设计好的模板类可以调用，但这些基本属于C++高级部分，在少学时的课程中一般没有介绍。这就造成非计算机类的物流管理专业学生在学过之后，难以理论指导实践———将这些知识付诸实践，用于解决实际问题时显得力不从心。
此外，导致学生动手解决问题能力弱的原因是有些偏向开发的课程往往是需要很多交叉知识的，例如大型数据库开发往往需要学习很多面向对象软件程序设计知识及可视化软件开发工具本身，那么这些承上启下的课程知识如果交由学生自学尚有一定的难度。因此，笔者认为作为管理类专业的学生应该去掉传统的结构化程序设计课程C/C++程序设计，改为具有友好的可视化界面的软件工具，例如VisualC#、基于JCreator或JBuilder或Eclipse的JAVA，这些相对新颖的工具基本具有现成的成熟的数据结构，例如java.util包中包含了诸如数组排序等诸多函数的功能模块，从而减轻非计算机类专业学生开发这类程序功能的负担。与此同时，学生在学型数据库开发及物流信息系统课程时就具备了可视化软件开发的基本理念和一定的软件开发自学能力，学生完成简单的物流信息系统的分析、设计、开发及实现的能力或自学能力将会有一定的提高。这就是笔者所倡导的循序渐进、承上启下的课程设置理念。这样对于专业核心课物流信息系统，我们可以形成如下的循序渐进教学课程体系：JAVA→基于SQLServer的大型数据库开发→物流信息系统（嵌入JAVA中学习过的面向对象分析与设计的概念及新的UML建模教学内容）→物流信息系统课程设计（利用物流信息系统中所需知识进一步实践以强化学生面向对象分析、设计及程序设计的能力）。
为了培养学生具有物流优化建模的能力，以管理运筹学、物流系统工程作为物流管理专业的核心专业基础课程，以使学生在学习物流中心设计与运营、仓储管理、企业采购与供应管理、多式集装联运、供应链管理等专业课程当中具备相应地基础建模及优化知识。同时为了提高学生动手解决问题的能力，在管理运筹学等专业基础课程开设之前开设“MATLAB基础及应用”这样的课程以及在相关专业基础课程中开设诸如LINGO、CPLEX等教学模块，并进一步在专业课程中布置设计实用软件使用的课外作业以强化学生的实用软件使用技能。此外，为了培养学生管理科学的知识，设置了这样一条学习主线：管理学原理→经济学原理→物流经济学→计量经济学（含Eviews软件教学模块）→电子商务（重点包含商务信息检索，存储，商务信息处理及分析）。
最后，对于物流管理专业学生，笔者更倾向于开设模块化能力非常好的成熟的通用软件，例如MATLAB，SPSS，R，Eviews，LINGO，CPLEX，Flexsim，Extend，Witness，Arena，Netlogo等成熟的科研软件，既让学生学会了基本的解决问题的方法，也让学生种下了科研分析的意识种子，从而很好地引导他们更多地主动学习新领域的新知识，同时也为将来有一部分学生走上研究生学习之路做了更好地铺垫。例如，数学规划软件LINGO（嵌入了分支定界算法）对于一个整数规划问题，可以利用简短的几行语句完成求解及灵敏度分析，这样学生就不用从头开始写经典的分支定界算法的程序，从而在减轻学生负担的同时也让学生体会到成功求解的乐趣，进而增强学生学习及进一步自学的兴趣。综合以上分析，针对物流管理类专业学生在毕业设计及在课程设计中所表现出的动手解决问题———给出定量结果及分析能力不足的现象，提出物流管理类专业实用软件技能培养目标及新的组合式实用软件技能培养模式。
二、物流管理专业学生实用软件技能的培养目标
（一）信息搜索能力
在日常学习及毕业设计过程中，如果学生具备非常好的搜索技能，那么学生能在非常短的时间内找到解决问题的资料、工具、方法，从而提高解决问题的可能性。对于信息搜索能力，首先，学习常用的搜索引擎（Google，Baidu，Sogou），了解每个搜索引擎的优势及特点，例如，Google搜索引擎提供的子功能GoogleScholar可以提供学术资源的查找与搜索，尤其是英文学术资源的查找；其次，了解学校电子图书馆提供的电子资源概况，以及如何获取和使用这些资源，包括学习使用一些常见的文献管理软件如NoteExpress，EndNote等；最后由专业课教师在平时上课的过程中或者在新生专业介绍会上列出与物流管理专业相关的常用社区、论坛或微博网址，如了解与管理、经济等物流管理专业相关的大型学术网站———人大经济论坛。
（二）信息存储技术
21世纪已经进入大数据的时代，如何采集数据，利用数据挖掘出数据背后的有用信息是非常有潜力的一种管理模式。例如著名的尿布—啤酒故事就是典型的购物篮分析所带来的好处，而没有大量历史数据的使用与存储，购物篮分析又谈何容易。而大量的数据从各种链接、免费数据库、商业数据库采集时，需要考虑采用何种方式存储这些数据，以及如何管理并利用这些数据，因此，我们应该学习有关信息存储技术。学习数据库技术可以实现对一些分散的数据进行集中统一管理。
（三）信息处理能力
在收集好数据之后，对数据信息进行合理的处理是获取信息价值的必要途径，给学生介绍相关数据信息处理软件：Excel，MATLAB，SPSS，R，EViews等。这些软件都比程序设计语言处理数据要更加易于学习和使用，而且对于数据的可视化都较其他程序设计语言工具方便得多。此外，对于海量数据的处理还可以借助诸如Or-acle、SQLServer这样的大型数据库。
（四）问题建模及求解能力
对物流管理专业类学生而言，物流作为第三利润源的概念已经通过很多专业基础课程及专业课程的学习而深深映入脑海，那么思考的一个问题便是如何挖掘第三利润源，也就是采取何种策略降低物流成本，使得物流冰山下的成本得以不断减少，从而达到追逐并获得第三利润源的目的。这个过程其实就是优化问题，即如何建立优化模型，例如建立模型优化生产调度策略，优化车辆配送路径，优化物流配送车辆装载率，优化供应链的库存，对供应链订单进行排序等，这些优化模型构建的相关基础知识在物流管理专业核心课程———管理运筹学里都有详细的介绍，但是对于求解的方法基本都是介绍的经典理论且是对非常小规模的问题进行处理，然后用手工计算的方式进行求解。为此，我们提出介绍一些建模优化软件如LINGO、CPLEX、MATLAB等来对问题进行求解，从而实现所解决的问题更接近实际情况。
（五）结果展示能力
当对一个问题进行分析，建模并求解之后，需要对结果进行展示，其中包括数据可视化的展示，即图形化表示，为此学生需要具备一定的绘图能力，这个任务可以通过学习MicrosoftVisio及Excel的绘图功能来完成。此外，我们需要对相关结果形成正式的报告或文档（毕业设计论文，课程设计报告），这个任务可由微软办公软件WORD来完成，即学习WORD中的一些高级排版技巧（自动生成目录，自动公式编号等）。最后，学生可能需要在一些公开场合（例如参加全国大学生物流设计大赛的答辩会）展示自己解决问题的成果，这时需要使用到PowerPoint多媒体功能。
三、物流管理专业学生实用软件技能的培养模式
（一）单独开设相关课程
对于某些应用范围大、处理能力强的通用软件或开发软件应单独开设系列课程，例如对于在诸多场合（优化、数据处理等）都非常实用的软件MATLAB可以考虑单独开设课程来讲授，以使学生在后续课程当中可以不断地使用该软件解决课程作业及进一步解决更加实际的问题。这些软件技能的培养对于其他课程能起到承上启下、循序渐进的纽带作用。
（二）依托相关专业基础课或专业课设置教学内容模块
对于某些学习难度不是太大的实用软件技能，采用随堂教学的方式依托相关课程设置一定学时的教学内容模块来实现软件的普及入门。例如EXCEL、WORD、VISIO的学习可以放在校必选基础课———“计算机文化基础”课程里，而对于LINGO可以放置在“管理运筹学”课程里，而且从2012年开始，兰州交通大学物流管理专业选用由李引珍教授编著的国家级精品课程教材《管理运筹学》已经将LINGO列入了每一章的讲授内容。此外，基于Logware软件的供应链仿真建模分析也在相关课程设计中得以运用，即对于依托相关课程实施实用软件技能培养已迈入了实质性的教学阶段。
（三）设置引导型教学模块
考虑到总学时的限制，教师在讲授某些主干课程的同时，指出要求学生自学的实践内容，即开展引导型教学模式，以培养学生的自学意识和自学能力，达到延伸、扩展课堂教学内容的目的。这部分内容可以由教师指出学生自学的提纲，内容，自学的方式、方法以及自学的资源（推荐书籍，推荐学习的工具、学习网址），由学生课后业余时间主动学习。而且对于引导型教学模块的内容，还可以设置自学应该达到的目标，考核的方式（例如做一次汇报）及手段。
四、总结
[关键词]高等农业院校 数学课程 研究生 改革
[中图分类号] O1-4 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2014）14-0114-02
近些年，我国高校对于研究生的招生规模在不断扩大，但是研究生教育依旧是面向小部分人群，可以算作是中国的精英教育。做好研究生的教育教学工作，不仅关系到国家的发展复兴，还关系到国家各项工作能否顺利、良好地实施和完成。当今是一个科技的年代，知识的年代，创新能力是发展竞争的核心，对于肩负重要使命的研究生而言，创新能力是评价、衡量其是否合格和优秀的标准，这也是研究生教育质量的标志。如何培养研究生的创新能力和创新素养已经成为全国众多研究生培养教育以及管理机构的关注重点。
但是，当今国内高校的研究生教育在创新教育层面普遍存在一些问题，如缺乏相关的创新理论教育，缺乏创新能力实践，研究生的创新教育意识淡薄等。研究生教育的知识结构以及能力结构应该得到相应的、合理的调整和优化。创新是建立在拥有着相对完善和成熟的知识体系和思维方式的条件下进行的，但是在研究生中有相当大一部分存在理论知识学习不扎实，知识体系建设不完备，知识整合能力欠缺，思维思考方式简单和呆板等一系列问题。要想做好创新教育，就要求研究生不断地开拓自己的知识面，建立完整的知识结构，了解和掌握最新的科学动态和科学研究方法。只有这样，才能够在创新方面有所突破。
下面，笔者将基于创新教育的视角，结合高等农林院校的研究生数学课程进行相关的探讨。
一、数学在农林专业中的应用
数学是一门非常重要的学科，在农林专业的科学研究以及实际的生产实践活动中有着非常重要的运用。最早可以追溯到20世纪初Fisher等人基于农业统计数据建立起来的“农业实践统计”，随着学科渗透的不断深入，数学在农业方面的应用也在不断地增加。
1.农业实验。农业实验主要是结合数学的思想，设计相关的农业实验，采集实验数据，分析实验结果，并利用实验结果对实际的农业活动进行指导。
2.农业运筹学。农业运筹学主要是结合运筹学的相关知识进行农业线性规划、农业生态系统的优化等。农业线性规划是对农业生产中各要素进行抽象，建立相应的函数，以求得最大的经济效益；农业生态系统的优化就是利用运筹学的知识对生态系统进行研究，找到合理的结构安排，使得系统经济效益最大化。
3.农业预测以及控制。在农业种植和生产过程中，及时把握农作物的生产情况以及周边环境的变化意义重大。在农业方面运用数学知识，可以准确地预测到各种农作物的生长情况，能够结合环境变化及时地调整生产方案和补救措施。这对于保证农作物产量的稳定增长以及实现最大的经济效益方面大有裨益。
4.农业信息化建设。农业信息化建设是指将计算机技术与农业生产进行结合，对农业生产活动的各种数据进行实时采集，对农业系统进行预测和模拟，对农业管理进行优化等。根据大量的数据建立数学模型，利用计算机技术对农作物生长的各个方面进行模拟。
二、研究生数学教学中的几个问题
1.基础知识不够牢固。在各大高等院校中，无论是微积分、线性代数、统计学还是运筹学，研究生往往是在解题技巧和解题方法上下功夫，但是对基础概念的学习却不够重视。这与学校的考核方式有一定的关系，由此带来了一个弊病：学生对基本概念掌握不清，给更深层的数学知识的学习留有后患，给知识的融会贯通带来了很大阻力。当数学知识与其他学科知识进行交叉时，这将大大降低学生的创新能力。
2.缺乏系统的归纳总结。农林专业的研究生往往注重专业课的学习，对于学习数学的要求仅仅停留在考试及格、基本掌握的层面上，没有做到系统地归纳和总结知识。这使得研究生们缺乏用数学方法应对问题的能力，更不用说是结合数学知识解决专业问题与进行创新研究了。
3.学习缺乏自主性。造成研究生缺乏学习主动性的原因有两个方面：一方面是课程选择大多是由学校或者教师所决定，学生缺乏自主选择权；另外一方面是学生仅仅是为了拿到学分而学习，并且抱有“及格万岁”的心态。
三、研究生课程体系优化
课程学习是进行研究生教育的一个非常重要的环节。这个环节做好了，将对研究生创新能力和创新素养的培养起到很大的推进作用。创新能力要求学生能够自主地发现问题、研究问题、解决问题。研究生要想具备良好的创新能力，就需要拥有充足的知识储备和良好的专业技能，这些知识和技能的积累有很大一部分是在研究生的课程学习中完成的。因此，研究生课程设计优良与否，直接关系到研究生能否学习到所要求的知识水平。
农林专业中食品科学专业与动物科学专业对数学的要求不一样。对于数学课程，其实是可以分为四类的，分别是研究生通识类课程、应用数学基础课程、方法工具数学课程以及提高类数学课程。这四类课程体现了研究生数学的不同层次，研究生可以根据自身的实际情况，进行有选择性、有针对性的学习。
之所以这样设计数学课程，一方面是为了增加学生的选择余地，对学生的学习自觉性和主动性有着促进作用；另一方面，是为了让学生根据自身的实际情况选择有兴趣、有需要的课程，这样解决问题就会更加具有针对性。学生结合自身的实际情况进行课程的选择，对于学生知识体系的建设和完善更有效果和效率。
四、教学方法的改进
课程优化只是进行创新教育的一个方面，要想使研究生的创新能力得到真正的提高，对现有的教学方法进行改进非常有必要。
1.实验课。充分利用计算机技术，在电脑上进行模拟和计算，增强学生对知识的理解和吸收。可以通过计算机绘图软件，增加学生的空间感；也可以结合相关的数据，培养学生进行数学建模和编程的能力，让学生自主探索解决问题的办法；还可以利用计算机网络技术，让学生接触最新、最前沿的知识。
2.开展讨论课。相比传统的“填鸭式”教学，增加教师与学生之间的互动交流其实更能够促进学生对知识的吸收。在农科高等教育中，教师应将数学模型引入实际的教学中，对于模型的建立、参数的设置等方面，学生都可以和教师进行探讨，表达自己的观点。开展讨论课，可以激发学生的学习热情，促进学生积极思考，并且能够锻炼学生的语言表达能力和思维方式。
3.增强课程的时代性和信息性。教师应该把握时代潮流，积极将自身学科知识与其他学科知识进行交叉，了解当今世界大发展趋势以及新的知识和研究方法，并紧密地与自身学科和研究方向进行结合，培养学生的敏感性。在实际的课程教育中，教师应该积极引导学生接受最新的知识，不仅可以激发学生的兴趣，而且结合最新的知识解决问题本身就是一种创新的表现，也很容易取得创新成果。
4.考核方式改革。考核方式直接影响到学生的学习状态和学习效果。教师应该综合考虑各方面的情况，一方面是考虑学生对基础数学知识、基础技能的掌握情况；另外一方面应该考虑让学生将所学的知识运用到实际中，培养其解决问题的能力。所需要参考的不仅仅是期末考试的一纸试卷，还有平时的课堂表现、课外实践活动、论文设计竞赛及科研表现等。
农林院校各个学科都有自身的特点，夯实基础是前提，加强创新是要求和目标。对于研究生的数学教学，要从观念上进行转变，着眼于学生的创新能力培养，从各个方面为研究生的创新能力培养做好准备。合理的课程设计和课程内容，要做到因材施教，建立多层次、多类型的教学模式，以及适合创新培养的考核体系；要加强学科交叉性、前沿性以及国际性；要初步建立面向创新教育的高效的农林院校研究生数学课程新体系。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 孟军.高等农业院校硕士研究生数学课程教学改革方向的研究[J].高等理科教育，2009.
[2] 史国华，居学海.研究生创新教育的现状与改善途径[J].高等理科教育，2008.
[3] 孟军，尹海东，葛家麟.培养学生的创新能力，深化高等农业院校数学课教学改革[J].大学数学，2004.
（一）信息搜索能力
在日常学习及毕业设计过程中，如果学生具备非常好的搜索技能，那么学生能在非常短的时间内找到解决问题的资料、工具、方法，从而提高解决问题的可能性。对于信息搜索能力，首先，学习常用的搜索引擎（Google，Baidu，Sogou），了解每个搜索引擎的优势及特点，例如，Google搜索引擎提供的子功能GoogleScholar可以提供学术资源的查找与搜索，尤其是英文学术资源的查找；其次，了解学校电子图书馆提供的电子资源概况，以及如何获取和使用这些资源，包括学习使用一些常见的文献管理软件如NoteExpress，EndNote等；最后由专业课教师在平时上课的过程中或者在新生专业介绍会上列出与物流管理专业相关的常用社区、论坛或微博网址，如了解与管理、经济等物流管理专业相关的大型学术网站———人大经济论坛。
（二）信息存储技术
21世纪已经进入大数据的时代，如何采集数据，利用数据挖掘出数据背后的有用信息是非常有潜力的一种管理模式。例如著名的尿布—啤酒故事就是典型的购物篮分析所带来的好处，而没有大量历史数据的使用与存储，购物篮分析又谈何容易。而大量的数据从各种链接、免费数据库、商业数据库采集时，需要考虑采用何种方式存储这些数据，以及如何管理并利用这些数据，因此，我们应该学习有关信息存储技术。学习数据库技术可以实现对一些分散的数据进行集中统一管理。
（三）信息处理能力
在收集好数据之后，对数据信息进行合理的处理是获取信息价值的必要途径，给学生介绍相关数据信息处理软件：Excel，MATLAB，SPSS，R，EViews等。这些软件都比程序设计语言处理数据要更加易于学习和使用，而且对于数据的可视化都较其他程序设计语言工具方便得多。此外，对于海量数据的处理还可以借助诸如Or-acle、SQLServer这样的大型数据库。
（四）问题建模及求解能力
对物流管理专业类学生而言，物流作为第三利润源的概念已经通过很多专业基础课程及专业课程的学习而深深映入脑海，那么思考的一个问题便是如何挖掘第三利润源，也就是采取何种策略降低物流成本，使得物流冰山下的成本得以不断减少，从而达到追逐并获得第三利润源的目的。这个过程其实就是优化问题，即如何建立优化模型，例如建立模型优化生产调度策略，优化车辆配送路径，优化物流配送车辆装载率，优化供应链的库存，对供应链订单进行排序等，这些优化模型构建的相关基础知识在物流管理专业核心课程———管理运筹学里都有详细的介绍，但是对于求解的方法基本都是介绍的经典理论且是对非常小规模的问题进行处理，然后用手工计算的方式进行求解。为此，我们提出介绍一些建模优化软件如LINGO、CPLEX、MATLAB等来对问题进行求解，从而实现所解决的问题更接近实际情况。
（五）结果展示能力
当对一个问题进行分析，建模并求解之后，需要对结果进行展示，其中包括数据可视化的展示，即图形化表示，为此学生需要具备一定的绘图能力，这个任务可以通过学习MicrosoftVisio及Excel的绘图功能来完成。此外，我们需要对相关结果形成正式的报告或文档（毕业设计论文，课程设计报告），这个任务可由微软办公软件WORD来完成，即学习WORD中的一些高级排版技巧（自动生成目录，自动公式编号等）。最后，学生可能需要在一些公开场合（例如参加全国大学生物流设计大赛的答辩会）展示自己解决问题的成果，这时需要使用到PowerPoint多媒体功能。
二、物流管理专业学生实用软件技能的培养模式
（一）单独开设相关课程
对于某些应用范围大、处理能力强的通用软件或开发软件应单独开设系列课程，例如对于在诸多场合（优化、数据处理等）都非常实用的软件MATLAB可以考虑单独开设课程来讲授，以使学生在后续课程当中可以不断地使用该软件解决课程作业及进一步解决更加实际的问题。这些软件技能的培养对于其他课程能起到承上启下、循序渐进的纽带作用。
（二）依托相关专业基础课或专业课设置教学内容模块
对于某些学习难度不是太大的实用软件技能，采用随堂教学的方式依托相关课程设置一定学时的教学内容模块来实现软件的普及入门。例如EXCEL、WORD、VISIO的学习可以放在校必选基础课———“计算机文化基础”课程里，而对于LINGO可以放置在“管理运筹学”课程里，而且从2012年开始，兰州交通大学物流管理专业选用由李引珍教授编著的国家级精品课程教材《管理运筹学》已经将LINGO列入了每一章的讲授内容。此外，基于Logware软件的供应链仿真建模分析也在相关课程设计中得以运用，即对于依托相关课程实施实用软件技能培养已迈入了实质性的教学阶段。
（三）设置引导型教学模块
考虑到总学时的限制，教师在讲授某些主干课程的同时，指出要求学生自学的实践内容，即开展引导型教学模式，以培养学生的自学意识和自学能力，达到延伸、扩展课堂教学内容的目的。这部分内容可以由教师指出学生自学的提纲，内容，自学的方式、方法以及自学的资源（推荐书籍，推荐学习的工具、学习网址），由学生课后业余时间主动学习。而且对于引导型教学模块的内容，还可以设置自学应该达到的目标，考核的方式（例如做一次汇报）及手段。
三、总结
课程设计的基本目的是让学生运用已经学过的基本理论和专业知识解决一个贴近实际且具有一定复杂性的问题，也是交通运输(航运管理方向)专业本科生的重要实践性教学环节之一。航运管理课程设计安排在第三学年学生学习完“航运管理”课程后进行，是结合学过的专业理论知识做一次综合性训练，以便加深对专业知识的理解和掌握。要求学生能够综合运用以前学过的知识，具有必要的想象力和系统优化思想，在教师的指导下解决一个源于实际的管理决策问题。根据多年的专业课授课经验分析，认为将“多型船在多条航线上的优化配置问题”选定为课程设计内容较为合适。这一选题不仅是航运企业经营管理活动中的一项经常性重要决策，而且涉及知识面广、与以前学过的课程知识联系紧密，具有足够的复杂性和难度。但如果对于这样一个比较复杂且有难度的课题，列出全部已知条件和计算参数，则与航运企业实际经营管理业务操作环境有较大差异，同时学生既不能明确这些参数如何得到，也会质疑其中许多参数的取值。因此，为了保证训练效果，采用开放式课程设计的形式，即任务书中只给出最基本的要求和少量的控制性已知条件，让学生自己查阅相关资料和数据，补充其他必要条件和计算参数。其基本设计思想和希望达到的效果为:(1)学习和掌握航线配船的步骤和方法，将航线配船的理论知识和运输生产实践有机结合，培养学生运用所学知识独立分析、解决实际问题的能力;(2)将本课程学过的航线配船和其他课程学过的相关基础知识，如航运经济学、运筹学、计算机应用等理论紧密联系起来，并使这些知识融会贯通，得到进一步拓展;(3)进行综合技能的训练，对设计案例、收集资料、处理数据、趋势预测、运用数学优化软件计算(如Excel、Lingo、Matlab等)以及进行计算机编程等方面的基本技能做一次综合训练，提高学生的自主学习和实践操作能力;(4)通过对全过程的总结分析、独立撰写课程设计报告，提高学生的书面表达水平和研究报告撰写能力。希望这一课程设计不仅能够达到理论联系实际、巩固专业知识、锻炼实践能力的基本目的，还能够调动学生的学习主动性、积极性和部分潜力大的学生的创新能力。对数量较多的学生群体，将应用型与研究型教学方式融于一体培养学生的实践能力和动手能力。
二、课程设计内容与特点
1．课程设计问题简述
“多型船在多条航线上的优化配置问题”是“航运管理”课程的重点内容，特点是涉及的知识面较广，求解过程中要用到线性代数、运筹学、航运经济、船舶货运等多门学科的知识，而且计算中还要根据经验和市场环境对大量的计算参数做出合理的分析、估计和预测。为了更加直接地让学生接受课程设计中涉及的操作原理和专业知识，了解行业发展状况，训练和强化学生解决问题的能力，课程设计任务书中只给出少量的控制性已知条件，形成一个已知条件不完善的开放式课题。学生必须根据已经学过的专业知识查阅、补充必要条件和数据，设计航线配船优化方案。课程设计任务书中主要给出三类基本参数，包括船舶参数(各型船的数量、载重量、净吨位、航速、燃油消耗率、柴油消耗率、船价、船员定编等)、港口参数(各装货港名称、各卸货港名称、船舶在各港的装卸效率范围等)、航线运输需求参数，同时任务书中设定每位学生的这一参数都有所差异，以保证每位学生求解时应用的基础数据有所不同，以便消除同学之间互相抄袭课程设计报告的可能性。除了这些基本参数之外，再根据选题涉及的航区情况设定一些特殊限制，以便训练学生的逻辑思维能力和做事周密性。如任务书中注明“因某种客观原因，某型船不能配置在某航线上营运;如果将某型船配置在某航线上，则该型船每个航次需要增加等潮或减载时间若干天”等类似限制条件，让学生思考怎样用数学方法去处理这些实际中常常遇到的特殊情况。设计任务书给定后，要求学生根据这些确定但不充分的已知条件，查阅相关文献，根据实际情况补充必要的数据参数，制订这一船队的年度货运配船计划，使船队总的营运效果最好，并给出合理的专业解释。对于这样一个较为复杂且贴近实际的课题，课程设计任务书和说明书中仅给定问题中的控制性技术、经济参数，而将大量与管理水平、市场波动相关的计算参数留给学生去查阅、分析、估算、解释。这对于已习惯于教师给出完善的已知条件、完全按照预定套路解题的本科生来说，具有较大的难度和挑战性。但在互联网和学校图书馆的支持下学生完全具备开展这些工作的客观条件。
2．解决问题的思路和方法
按照传统授课模式，对于这一复杂问题教师会在课上讲授“大船配大线”的原则，让学生按照这一原则用既定的求解方法试探求解。但是根据已学相关专业课知识和相关计算机技术，完全可以要求学生根据开放式课题的属性及要求，建立航线配船优化数学模型，并设计对应的算法求解这一问题。
3．课程设计的特点和难点
上述开放性课题对学生来说存在四个难点:一是要将以往所学的知识融会贯通，针对这样一个复杂的具体问题设计求解方法。在基础课程学习和课后练习中往往是针对假定的简单情况进行求解。例如，在学习线性规划时，例题和课后练习题目一般只有几个变量和几个约束条件，规模较小，可以通过手工计算求解，以便深刻理解其基本原理。但在航运管理课程设计中一般设有4～6个船型、5～6条航线，例如，当问题中设有4种船型(K=4)、5条航线(G=5)时，根据数学模型(1)—(3)形式的特点，在该问题中就有K×G+K=24个变量，K+G=9个约束条件，针对如此规模的实际问题，用手工计算则比较困难，必须借助计算机求解。这就要求学生不但要综合运用以前学过的知识，还要具有运用理论知识解决实际问题的能力。二是学会运用数学方法模拟解决实际问题。根据给定的少量已知条件求解该类开放式课题，要么从根本上理解教材中的数学模型，要么自己尝试建立新的数学模型，两者都有一定的难度。三是如何查阅、分析、估算、选定、解释任务书中没有给出的大量参数，特别当由不同渠道获得的数据有所不同、甚至互相矛盾时，如何处理、怎样取舍?这对于没有实践经验的学生来说是非常困难的。任务书对于如何选定计算参数没有给出统一的规定，但要求每位学生必须对参数的选定或取舍给出合理解释。四是当求出问题的最优解后如何验证结果的正确性。由于课题中涉及的实际问题约束条件多、模型中变量和参数数量较多、求解过程繁琐，而且学生数量较多、每位学生的基本数据也不同，使得指导教师和学生都难以检验计算结果的正确性，这样可能会造成实践训练效果不佳、事倍功半。这就需要指导教师(或课题组)和学生寻找验证求解方法正确性的简便途径。
三、保证教学效果的基本措施
1．采取的措施
这种只给出一些控制性基本参数，而允许学生根据实际情况确定其他计算参数，或者说在一定的框架下给出一些已知条件，允许学生自主确定相关数据的做法与现实中航运企业经营管理业务的操作环境较为接近。显然，对这样的求解过程及结果既有统一的评价尺度，又能发挥学生的个性。但这种由学生自主选定一些已知条件的开放性课题与常规做法相比也存在一些突出的问题，如果处理不好，就达不到预期效果。因此需要采取有效措施来保证教学效果。
(1)由于开放性课题的基础数据、求解过程与方法、最终结果可能存在差异，教师检查、批改的工作量很大。为此，课题组针对本课程设计编制了应用型决策支持系统———船队规划决策支持系统(FPDSS)，在课程设计中期检查阶段下发软件，便于师生验证计算结果的正确性。通过操作标准验证软件、对比自己的计算过程和结果，锻炼学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
(2)为避免同年级学生互相抄袭，设定每位同学求解时应用的基础数据不同(如给出的案例中采用每个学生的学号作为其中某一航线的运输需求量)，已知条件这一微小的变化会使计算结果出现较大差异，加之每人选定的其他已知参数也各有不同，使得结果的差异性规律难以猜出，这就迫使每位学生必须独立求出结果。
(3)为了避免低年级抄袭高年级学生课程设计报告，设计出了工作量、深度、难度都基本相同的航运管理课程设计任务书系列，对每一年级的学生都更换课题内容。由于任务书中给定的控制参数较少，更换课题内容也显得相对容易。
(4)为了保证课程设计的效果，提高效率，设定了集中指导答疑的时间和地点，并规定了中期检查时间，要求所有学生必到，接受统一检查，并根据检查结果给出中间成绩，确保每位学生确实自己经历了数据处理过程。
2．基本要求
(1)由于课程设计任务书中给出的数据是不充分的，要求学生查阅相关船舶、港口、航线、费用等方面的资料，通过适当方法将原始调查数据转换成数学模型中需要的规范计算参数。
(2)提示学生可以应用Matlab、Lingo、Excel等软件求解数学模型，但不限定求解方法，且鼓励学生自主编程计算。计算结果保留两位小数。
(3)为了便于指导和检查，原定所有学生都到学校机房统一上机，但考虑到学生都配有计算机，为了提高效率仅设定每天答疑时间和地点，学生根据自己需求确定是否需要前来答疑，不需要参加答疑的学生可自行安排作业地点。但在规定的集中检查时间，所有学生必须到场，接受统一检查，给出中间成绩。
(4)为了保证实践教学效果，在最后一次集中检查、给出中间成绩之后再下发FPDSS软件，要求学生将自己独立获得的计算结果与用FPDSS软件计算出的结果做出比较。如果存在差异，必须找到原因，并做出合理的解释和说明。
(5)按学校制定的实验设计报告格式撰写实验报告，完善课程设计报告，至少包括问题描述、参数准备、方法说明、设计结果和总结建议5个部分。下发指导书后两周上交课程设计报告。
四、教学效果分析与评价
1．成绩评定
实践教学环节也需要有与之相适应的考核原则来检验学生的学习质量，否则，难以检验实践性教学是否达到预期的效果。对课程设计结果的成绩评定分为优、良、中、及格、不及格5个等级。对于每一个等级都给出明确的评价标准。例如，优:自己独立设计数学模型、求解方法或求解程序，按要求的格式撰写课程设计报告，并按时提交课程设计报告;同时利用FPDSS优化求解航线配船问题，比较分析了求解结果可能存在的差异和原因，并写出客观、真实的总结、体会和建议。又如，及格:按要求的格式撰写课程设计报告，并按时提交课程设计报告;利用FPDSS软件求解航线配船问题，结果基本正确。
2．效果分析
显然，学生花30个学时认真做完这样一个具有一定复杂性和难度的课题后，都希望得到指导教师的客观评价，以便知道自己对知识的理解程度和解决问题的能力。而对于教师来说，当学生数量较大时通常在课程设计的成绩评定方面存在一定困难。近些年来，“航运管理”课程每年级的学生数在150～220人之间，一般配置2～3名指导教师，可以想象成绩评定的工作量之大。如果不能及时给学生反馈课程设计中的问题，就会使教学效果大打折扣、事倍功半。检查验证软件FPDSS的开发应用使得每位学生可以自己检查计算结果的正确与否，大大减轻了教师评定成绩的工作量。在此基础上，指导教师可以根据每位同学撰写的课程设计报告、总结与体会和书写的完整性及规范性，对每份课程设计报告的质量迅速做出客观、准确的评价。从整个课程设计过程观察，学生出现的比较普遍现象是，接到任务书开始感觉有些迷茫、不太适应，但大多数学生对未知的专业问题表现出浓厚的探询兴趣;中期面对大量的不确定性问题有些不知所措、深感困惑、急于试探;后期随着分析结果浮现，渐渐理出头绪，但还不清楚自己获得的结果的正确性;等到用FPDSS软件验证了自己的结果后，就会有思路豁然清晰、大功告成的成就感和喜悦感。这种开放式课程设计在锻炼学生自主学习能力、激发学习探索热情方面的效果非常显著。多数学生反映的收获包括:
(1)加深了对船舶资源优化配置知识的理解，更加清晰地认识到所学数学优化方法在解决专业实际问题中的应用;
(2)通过查阅数据、汇总整理资料，不仅锻炼了查阅、分析、处理实际数据资料的能力，而且接触、了解了与本行业相关的专业性数据库、网站和港航企业、管理机构的基本情况，为以后踏入工作岗位奠定了良好的基础;
(3)在求解过程中同学之间积极展开交流，探讨针对复杂的具体问题如何建立行之有效的数学模型并设计相应的优化求解方法，实践了课堂上、书本上学到的理论知识，提高了分析问题、解决问题的能力;
(4)在课程设计中，大量使用Excel、Matlab、Lingo等软件处理数据、实现算法，掌握了常用软件的运用技能，积累了相关软件的应用经验，提高了运用现代技术手段进行实际操作的能力;
(5)在课程设计的过程中，深刻体会到细心、耐心、专心和统筹思考的重要性，前期工作任何小的疏忽都可能对后期结果有较大的影响。此外，下发FPDSS软件的时间选在学生完全准备好计算参数并已经初步求出计算结果之后。这一方面给学生验证求解结果是否合理提供了依据，为学生提供一个练习和检验各种专门计算方法的捷径，使其具有自我纠错能力;另一方面也避免学生从开始就有依赖思想，训练学生独立动手解决问题的能力。
五、结语
一、优化教学模式,注重学生综合素质培养技术经济专业不同于非经管类的工科专业,其毕业生的就业领域是不限定的,该专业为社会提供的将是有效地对各类技术方案进行分析、比较和评价的决策型或决策辅助型人才。因此扎实的基础、广博的知识、强的适应性和创造性对该专业的毕业生来说更为重要。达成此共识之后,全体专业教师在多年教学经验的础上,实施了“一体三化四环节”的教学模式,即以强化学生综合素质培养为主体,以课程设置系统化、教学法科学化,教学手段现代化为基础,通过课堂教学、课程设计、实习和毕业设计四个主要环节来完成教学任。“三化、四环节”是“主体”的保证,是为“主体”服务的。把培养学生的知识技能、创新精神和完善人格结合来,设置合理科学的课程体系、教学方法、教学手段和实践环节,使学生的综合素质得到提高。
二、调整课程体系,优化专业系列课程整体结构为了实现培养目标,我们把传统的以课程为中心的对事物进行知识分割的教育,转变为以学生为中心的事物进行整体性教育。每门课程在整个课程体系中都有它特定的位置和任务,而若干相关课程又形成了一有一定功能的课程组块。在课程体系改革的过程中,我们运用了系统理论,考虑课程体系中各门课程相互系、相互作用的关系,来构造合理的课程结构,发挥和提高课程的整体功能。在课程改革方面,我们作了以几方面的工作:
1.调整课程设置和教学计划。把技术经济本科专业的课程内容划分为:普通基础类:A.数学、计算机等自然科学基础;B.外语、人文等社会科学教育。专业基础类:包括经济学基础、管理学基础、会计学基础和法律基础等。专业主干课:包括技术经济学、系统工程学、运筹学、管理信息系统等。实践环节:包括课程设计、认识实习、生产实习、毕业设计等。为适应综合素质教育,为扩大学生的知识领域,我们修订了教学计划,在适当增加课程门数的同时,压缩程学时,并抛弃了“重专业、轻基础”的传统课程设置模式,把本科课堂教学的学时数降到2070小时,并将普基础课、专业基础课、专业主干课和实践环节的学时比例大致定为4:3:1:2。合理的学时配置,对探索教学容的恰当性、平衡性以及学生个人整体协调发展是必不可少的。
2.优化专业基础课和专业主干课的课程内容。技术经济专业课程设置解决了课程的数量和种类问题,而程内容是课程质量的保证。为适应课程设置、专业特点及更新的教学观念,我们深入到了教学内容的深层改革。一是系统修订了专业基础课和专业主干课的教学大纲。修订时,首先明确每门课程在课程体系中的位和作用;其次是注意每门课与其它课程的相互搭配,既要避免内容交叉重复,又要防止知识的遗漏,同时要保证自身知识结构的完整性。二是系统编写了专业基础课和主干课教材。编写原则:(1)符合专业课程置和教学大纲的要求;(2)既要给学生一个完整的知识结构,又要注意学生能力的培养,给学生留有补充思的余地;(3)对那些过时、陈旧的教学内容要大胆删除,同时又要增加反映学科发展方向和研究成果的新理、新技术和新方法,以引导学生把握学科发展前沿。目前,专业教师已有计划地自编了一系列教材,正式出的教材有《技术经济学》、《系统工程理论与方法》、《运筹学》、《工业统计学》等。3.强化实验、实习环节。实验、实习环节是学生理论联系实际的关键环节,也是学生能力和素质提高的重要途径。技术经济四年制本科安排了课程设计3周、认识实习3周、生产实习3周、毕业设计10周。同时结合课程内容安排了一定比例的实验课,如会计手工操作实验等,并建立了会计手工实验室和容纳30人上机的计算机室。认识实习和生产实习均在校内或校外的实习基地进行,并要求学生撰写专题论文。
三、改革教学方法,实现教学质量的飞跃随着教育观念的转变和课程内容的更新,教学方法也必须进行相应的改革。教学方法得当,可以使学生较好地掌握所学知识,提高分析问题、解决问题和创新的能力,同时也可使教师授课生动、有趣,使学生对所学内容产生极大兴趣。我们在多年的教学实践中总结和应用了多种有效的、赋有特色的教学方法。
1.案例教学法。案例是建立在实践基础上的,是管理环境和管理情景的模拟。同学们运用所学的原理和方法对案例问题进行分析和解决,即深化了所学知识,又培养了学生综合、全面地运用各种知识解决实际问题的能力和果断的应变能力。目前已把教学案例应用于课堂教学、学生作业、课程设计等教学环节中。例如结合技术经济专业课程,就新建工业项目、扩建工业项目、量本利分析等实行案例教学。
2.计算机模拟教学法。利用计算机模拟出企业的内部情况和市场情形,让学生具体担任某个角色,如扮演一个高层管理人员,让他就某个问题进行决策、下达命令,或扮演一名推销员,去推销产品等,把他的决策行为输入计算机,计算机就会给出每次决策的结果。某一角色可由不同学生承担,这样可以比较不同扮演者的管理方法和管理风格。使同学有一种身临其境的感觉,可谓是一次实际工作的锻炼,受到学生欢迎。
3.学生演讲训练教学法。社会交往和表达能力对技术经济专业毕业生来说尤为重要。但对涉世不深的大学生来说,描述事物的口头表达能力和自我表现能力普遍是较弱的。通过上台演讲使学生演说、辩论、表达能力得到充分锻炼,提高了综合素质。例如《管理学原理》和《管理心理学》的任课教师针对讲授内容给学生布置大量的讲演题目。如在讲授管理哲学时,便布置“人生价值观之我见”;讲授激励理论时,便布置“金钱万能论评析”;讲授群体理论时,便布置“一世同学三世亲”等。这两门课程的讲演题目基本上是每人一题,每人讲演约5分钟。这种训练方法受到同学的热烈欢迎和重视,把讲演看作是锻炼自己综合素质的大好机会。上述教学方法被综合地运用在技术经济专业的系列课程教学中,使专业整体教学质量不断提高,使学生的能力和素质有了质的飞跃。
四、采用先进教学手段,保证教学效果的提高在教学中,科学合理地使用现代化的教学手段对提高教学效率和教学质量的潜力是巨大的。近几年来,我们在现代化教学手段方面加大了投入力度,花费了大量时间和精力。
1.研制CAI软件用于教学中。CAI是现代化教育的标志。我们研制出技术经济专业相关课程的教学软件,编制了结构模型、层次分析、敏感性分析、财务评价和线性规划等教学模型软件,这些软件生动、形象,不仅辅助了难点和重点内容的教学,而且优化了教学过程。
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