师范院校信息与计算科学专业运筹学教学改革
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师范院校信息与计算科学专业运筹学教学改革
摘要：本文中笔者根据运筹学课程的特点，结合自己多年的教学实践经验和湖州师范学院信息与计算科学专业，分析了运筹学课程教学中存在的一些问题，并对运筹学课程教学改革提出了一些建议和措施。
关键词：信息计算科学运筹学教学改革
信息与科学计算专业是1999年由信息科学、计算数学与应用软件专业、运筹学与控制论等学科专业互相交叉渗透整合而成的数学类理科专业。
该专业以信息领域为背景，数学与信息，管理相结合，培养的学生具有良好的数学基础，能熟练地使用计算机，初步具备在信息与计算科学领域的某个方向上从事科学研究，解决实际问题，设计开发有关软件的能力。
湖州师范学院是较早成立的信息与计算科学专业的院校之一，笔者自2007年开始一直从事运筹学课程的教学。
下面，笔者就运筹学课程改革提出自己的一些意见和建议。
1 当前运筹学教学中存在的主要问题
1.1教学目的不明确
所谓教学目的就是在是教学过程结束时所要达到的结果，或教学活动预期达到的结果。
那么,运筹学作为信息与计算科学的核心课程，它的教学目的应该是什么呢?目前有些老师和学生把运筹学作为一门以数学推理及证明为主的学科。
教学目标重理论轻应用，倾向各种算法的技巧，结果过分偏重数学框架，而不是实际应用。
而师范院校的很多学生数学基础薄弱，如果过于关注复杂的运算技巧，将会降低运筹学应用能力的培养，同时使学生对该课程的兴趣大大降低。
而部分老师认为运筹学课程是一门应用课程，所以在授课的时候把各种定理的证明一律忽律，仅仅讲解算法的应用，学生学过该课程后虽然会一定的实践，但是由于不了解算法的理论背景，往往面对具体问题的时候很难做到有的放矢。
1.2 教学内容不科学。
目前各个高校采用比较多的运筹学教材主要以下三种：
（1）刁在筠等主编的《运筹学》，由高教出版社出版；（2）钱颂迪主编的《运筹学》本科版，由清华大学出版社出版；（3）胡运权主编的《运筹学教程》，由清华大学出版社出版。
这三本教材是国内运筹学的优秀教材，笔者也都以此作为教材进行过教学，但是有一个通病，就是案例比较陈旧，很多题目都是为了讲这个算法或者理论造出来的，与实际结合的不紧密，使得学生仅仅是会做题，但是缺乏应用问题、分析问题的能力，对于实际生活中碰到的问题，难以把它转化成运筹学问题而加以解决。
1.3 教学方法不科学
所谓教学方法是指教师和学生为了实现共同的教学目标，完成共同的教学任务，在教学过程中运用的方式与手段。
目前运筹学的教学方法上主要表现在讲授方法较单一,教学手段不灵活,部分年青老师老师过多的依赖于多媒体，而部分老教师则都是板书。
2 运筹学课程教学改革的建议
针对运筹学的特点及运筹学存在的若干问题,我们提出了以下一些改进措施:
2.1 明确教学目的
信息与计算科学专业培养的学生应具有良好的数学基础，能熟练地使用计算机，初步具备在信息与计算科学领域的某个方向上从事科学研究，解决实际问题，设计开发有关软件的能力。
根据该专业的培养目标，运筹学的本科教学目的应该使学生掌握运筹学的基本理论和方法,所以我们在教学过程中一定不能够完全放弃证明，但是由于课时的限制，我们可以对一些重要定理（比如单纯性算法、对偶算法）进行详细的证明，而对于一些普通定理的证明可以略去，只讲大体思路即可，具体的可以让感兴趣的同学课后掌握。
另外由于运筹学是门应用性很强的课程，而信息与计算科学专业要求具有利用计算机软件解决实际问题的能力。
所以我们在教学过程中近三分之一的时间用于上机，除了会用一些现有的运筹学软件lingo、lindo解决问题，还用会用matlab或者c++进行程序的编制，从而更好的了解算法的本质。
2.2 引入案例教学
美国哈佛大学案例教学研究开发部主任、案例教学协会主席John Boehrer教授对案例教学作了如下定义:案例教学是一种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
索过程。
针对现有教材案例陈旧的现象，我们可以从现有的生活中的相关问题进行提炼，比如在讲解动态规划问题时，除了讲解最短路和设备更新这些经典的案例，笔者还不时引入生活中的例子，针对大部分同学的生活费家里都是每个月给一次的现象，笔者构造出这样一个问题，如何在一个月中花费这笔钱使得这笔钱在这个月中的总效用达到最大，就是一个生活中的动态规划问题。
在课堂上讲解这些案例，学生的兴趣明显提升，主动性大大增强，这是因为案例来自于生活，我们是用现有的理论和算法去解决现实生活中的问题，而不是为了讲解理论和算法去刻意的造题目。
2.3 板书和多媒体并举
随着科学技术的发展，计算机已经普遍应用于课堂教学中, 多媒体教学以其直观、生动、高效、交互性强、信息量大、便捷等特点受到了广大老师的青睐。
已成为教学过程中不可缺少的重要教学手段,大大影响和改变着传统教学模式,在运筹学课程的教学中,适量地引入多媒体辅助教学,不仅有利于提高教学质量和教学效果,而且加快教学速度,减少教学难度,加深理解教材的深度。
但是并不说我们的教学要全部依赖于多媒体，在一些定理的证明和算法的具体讲解时候，还是要利用板书，当然但如果板书过多,不仅浪费了课堂时间,影响教学进度，还使得整个教学过程缺乏生动。
因此我们应该将板书与多媒体两种方法相结合。
各取所长,相辅相成。
例如在讲解单纯性算法的时候,可以将该问题一些基本概念和理论用多媒体显示,而在算法讲解和进行运算时候在黑板上讲解,这样既可以节约时间,又可以增强教学效果。
3 结语
信息与计算科学专业是比较新兴的专业，而运筹学又是该专业的核心课程之一，经过笔者多年的摸索和实践，该课程的教学改革基本达到了预期效果。
当然课程体系的建设需要各方面的努力，只有这样才能适应师范院校专业培养目标。
参考文献：
[1]刁在筠,等.运筹学(第三版)[M].北京:高等教育出版社，2007.
[2]胡运权.运筹学教程(第三版) [M].北京:清华大学出版社，2007.
[3]钱颂迪.运筹学(本科版)[M].北京:清华大学出版社，2005.
[4]曹宗宏，张庆国.农林院校信息与计算科学专业“运筹学”课程教学研究[J].中国电力教育，2010（6）：91-92.
[5]秦永菊.运筹学课程的教学实践与研究[J].教育与职业，2011(9) 140-141.。
