运用系统工程方法改善《运筹学》课程的教学与实践
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系统工程方法在实践教学环节中的应用[摘要]系统工程不仅为现代科学的发展提供了理论和方法,而且也为解决现代社会中的政治、经济、军事、科学、文化等方面的各种复杂问题提供了方法论的基础,系统观念正渗透到每个领域。
研究系统的目的在于调整系统结构和各要素关系,使系统达到最优。
本文基于系统工程理论及方法来研究在实践教学各个环节的关系,从而探索出实践教学在职业教育中的重要性。
[关键词]系统工程实践教学应用所谓系统工程方法是以系统科学为基础,通过系统工程基本原理的运用,找出解决这一类问题的关键步骤与环节,最终找到一种解决问题的方案。
系统工程方法论实质上说是一种思维训练,培养在复杂的外部环境条件下的整体思考的能力。
整体思维在我们日常解决问题时经常遇到。
引用一个小故事来说明整体思维运用的效果。
有A、B两个猎人同时在森林里行走,两人同时发现了一只黑熊。
A猎人的反应是站在原地一动不动,B猎人连忙脱掉鞋子,用最快的速度逃跑。
两人完全不同的做法,令A猎人非常不解。
A认为,按照常理讲,两人跑步的速度都不可能大于熊的速度。
因此A认为与其让熊赶上,还不如原地不动。
但是B的考虑观点不同,B说他考虑的是整个环境中的三个要素:A,B和熊。
他做出逃跑的选择是对于B来说,只要B的跑步速度大于A, 就可以减少熊对b的威胁。
从上面的描述中可以得知在解决实际问题的时候,要形成一个边界思维,能够主动思考边界问题,对于行为决策来说显得十分重要。
这在一定程度上与系统的定义有关。
所谓系统是指由相互关联、相互制约的各个部分所组成的具有特定功能的有机整体,而这个“系统”又是新的一个更大系统的组成部分。
系统工程是从系统的认识出发,设计和实施一个整体,以求达到我们所希望得到的效果。
随着我国教育体系不断完善,一个多元化的教育体系日渐成熟起来。
系统工程的基本方法应用于教育技术领域也具有十分重要的意义。
国内外的学者对于教育技术学的深刻认识是教育技术是教育手段和教育方法的总和,以系统方法为核心更有效地发挥教育手段的作用。
摘要:总结(summary)以往运筹学与系统工程教学中存在的问题,依托上海海洋大学现有的教学条件和实验设备,改革运筹学与系统工程的教学方法。
从内容讲解的技巧、运筹学与系统工程两部分内容的融合、实验教学的引入、考核方式的改革等角度说明了对该课程教学方法的探索。
实践教学效果表明,该教学方法提高了课堂教学质量,学生反映良好。
关键词:运筹学系统工程教学方法《运筹学与系统工程》是上海海洋大学的物流工程专业本科的学科教育基础课程,通过此课程的学习,目的在于使学生正确理解系统优化的概念,掌握系统优化的普遍规律、基本原理和一般方法,并能综合运用于对实际问题的分析,初步具有解决一般问题的能力,培养学生的综合管理素质,并为以后学习其它课程打下基础。
1、以往课程教学中存在的问题《运筹学与系统工程》这门课所包含的内容很多,学校的教学总学时是一定的,分到每门课上的学时也就受到限制,该课程只能讲解其中的部分内容,或者课程的很多内容都不能完全展开讲解。
学生在课堂学习到的内容有限,课后自学任务很重。
在教学方法上,教师在课堂上只是进行单一的讲解,与学生的互动性不大,教师对学生的学习程度掌握不好,学生听过之后,也容易忘记。
几乎没有实验教学内容,没有实验条件,然而,该课程又是一个实践性很强的课程,在生活中应用很广,这就造成了课堂与实践相脱离,学生不知道该如何运用所学知识解决实际问题。
考核方式以期末考试为主,学生平时没有学习热情,大都集中在期末考试前进行突击。
造成了一种应试学习,对学生的思维能力、创新能力的锻炼不够。
2、课程教学解决方案物流工程在上海海洋大学是一个新的专业,2008年开始招生,2009年初第一次上《运筹学与系统工程》时是48学时,2010年和2011年将其调整为64学时,2012年再次将其调整为80学时。
随着学时的增多,这门课程的教学内容也逐步丰富起来;通过三年的本科教学实践,对于该课程的教学方法也进行了一些摸索和总结(summary)。
第1篇一、引言运筹学作为一门应用数学分支,广泛应用于经济管理、工程技术、军事决策等领域。
本报告旨在通过运筹学实践教学,验证理论知识在实际问题中的应用效果,提高学生的实践能力和创新能力。
以下是对本次实践教学的总结和反思。
二、实践教学内容1. 线性规划问题本次实践教学选择了线性规划问题作为研究对象。
通过建立线性规划模型,我们尝试解决生产计划、资源分配等实际问题。
- 案例一:生产计划问题某公司生产A、B两种产品,每单位A产品需消耗2小时机器时间和3小时人工时间,每单位B产品需消耗1小时机器时间和2小时人工时间。
公司每天可利用机器时间为8小时,人工时间为10小时。
假设A、B产品的利润分别为50元和30元,请问如何安排生产计划以获得最大利润?- 建模:设A产品生产量为x,B产品生产量为y,目标函数为最大化利润Z = 50x + 30y,约束条件为:\[\begin{cases}2x + y \leq 8 \\3x + 2y \leq 10 \\x, y \geq 0\end{cases}\]- 求解:利用单纯形法求解该线性规划问题,得到最优解为x = 3,y = 2,最大利润为240元。
- 案例二:资源分配问题某项目需要分配三种资源:人力、物力和财力。
人力为50人,物力为100台设备,财力为500万元。
根据项目需求,每种资源的需求量如下:- 人力:研发阶段需20人,生产阶段需30人;- 物力:研发阶段需30台设备,生产阶段需50台设备;- 财力:研发阶段需100万元,生产阶段需200万元。
请问如何合理分配资源以满足项目需求?- 建模:设人力分配量为x,物力分配量为y,财力分配量为z,目标函数为最大化总效用U = x + y + z,约束条件为:\[\begin{cases}x \leq 20 \\y \leq 30 \\z \leq 100 \\x + y + z \leq 500\end{cases}\]- 求解:利用线性规划软件求解该问题,得到最优解为x = 20,y = 30,z = 100,总效用为150。
学号系统工程与运筹学课程设计设计说明书层次分析法应用系统最优化问题起止日期:2013年11月25 日至2013 年11月29日学生姓名班级成绩指导教师经济与管理学院2013年11月29日成绩评定表目录Ⅰ研究报告 (1)课程设计题目1:改革新形式下的大学生形象评价 (1)1.问题的提出 (1)2.分层递阶结构模型 (2)3.判断矩阵及相关计算结果 (2)4.单排序及总排序计算过程及结果 (6)5.结果分析 (6)5.1结果 (6)5.2分析 (6)课程设计题目2:人员合理分配问题 (7)1.问题的提出 (7)2.问题分析 (7)3.基本假设与符号说明 (7)4.模型的建立及求解结果 (8)5.模型评价 (9)课程设计题目3:生产调运问题 (10)1.问题的提出 (10)2.问题分析 (11)3.基本假设与符号说明 (11)4.模型的建立及求解结果 (12)5.模型评价 (18)II工作报告 (19)III 参考文献 (20)附件一:人员合理分配问题lingo程序及结果 (21)附件二:生产调运问题lingo程序及结果 (22)Ⅰ研究报告课程设计题目1:改革新形式下的大学生形象评价摘要:大学生如何塑造个人形象?首先我们要了解形象这个概念以及它的重要性,得体的塑造和维护形象,会给初次见面的人以良好第一印象。
塑造大学生形象还要关注社会,放眼世界,注重群体性,同时作为大学生形象塑造最重要主体的大学生,在平时学习、生活中就应该有意识地培养、塑造自身形象,为自己在人际交往过程中、特别是未来就业求职道路上增加重要的竞争砝码。
有的人说青春就是最好的包装,天生丽质、潇洒帅气就是大学生的理想形象。
但是,我们觉得所谓的形象,并不能简单地理解为人的外表特征,更应是人的精神和内在素质通过外表的一种自然流露和表现;大学生必须在学习和实践中不断扩展自己的知识面,掌握一定的技能,如果只重外表,不重内涵构造出来的形象,则只能是肤浅和苍白无力的。
系统工程与运筹学说课课件汇报人:2023-11-29目录•系统工程概述•运筹学基本概念•系统工程的核心理论•系统工程方法论•系统工程应用案例•系统工程与运筹学的未来发展CONTENTSCHAPTER01系统工程概述定义与特点定义系统工程是一门跨学科的综合性学科,它以系统为研究对象,应用数学、物理、社会科学等学科的方法和工具,对系统进行规划、设计、管理、控制和优化,以达到特定的目标。
特点系统工程强调整体性、综合性、复杂性,注重多学科交叉融合,强调理论与实践相结合,注重系统性能、成本、进度等方面的优化。
01系统工程广泛应用于解决各种复杂系统问题,如大型工程项目、城市规划、交通管理、能源开发等。
解决复杂系统问题02系统工程可以帮助组织更好地规划和管理各项任务和资源,提高组织效率和管理水平。
提高组织效率03系统工程强调创新思维和创造性解决问题,有助于培养人们的创新意识和能力。
培养创新思维系统工程的重要性系统工程的历史与发展起源系统工程起源于20世纪40年代,当时美国贝尔实验室的工程师们开始研究电话交换系统,并逐渐形成了系统工程的理念和方法。
发展随着计算机技术、通信技术等的发展,系统工程逐渐成熟并广泛应用于各个领域。
在中国,系统工程的研究和应用也逐渐得到重视和发展。
未来随着人工智能、大数据等技术的发展,系统工程将会有更多的应用场景和发展机遇。
同时,系统工程的理论和方法也将不断完善和发展。
CHAPTER02运筹学基本概念线性规划简介线性规划是一种常用的数学优化技术,用于在多个变量中寻找最优解。
线性规划的应用线性规划广泛应用于生产计划、货物运输、资源分配等问题。
线性规划的数学模型线性规划的数学模型包括目标函数、约束条件和决策变量。
动态规划是一种用于解决多阶段决策过程的最优化方法。
动态规划简介动态规划可以用于解决如背包问题、最长公共子序列问题等。
动态规划的应用动态规划的基本原理是“最优子结构”,即大问题的最优解可由小问题的最优解构成。
系统工程与运筹学说课课件xx年xx月xx日•系统工程概述•运筹学基本理论•系统工程与运筹学的关系•实际应用案例一:生产计划问题•实际应用案例二:网络优化问题•实际应用案例三:水资源优化问题•结论与展望目录01系统工程概述定义与特点有组织性:系统工程是一种有组织的方法,需要制定明确的计划、协调和管理措施,以确保系统目标的实现。
系统性:系统工程强调系统的整体性、有机性和功能性,注重系统内部各组成部分之间的相互作用和协同工作。
跨学科性:系统工程涉及多个学科领域,如数学、物理、化学、生物学、计算机科学、工程学、管理学等。
定义:系统工程是一种跨学科的、系统的、有组织的方法,旨在解决复杂系统的问题和实现系统目标。
特点解决复杂系统问题现代社会中,许多问题都是复杂系统问题,如城市交通拥堵、气候变化、能源危机等。
系统工程提供了一种有效的解决方法,可以协调各种资源、实现系统优化和可持续发展。
提高组织效率系统工程可以通过优化资源配置、提高协同合作和信息共享等方式,提高组织的效率和质量,降低成本和风险。
推动科技创新系统工程是一种科技创新的方法,可以促进各学科之间的交叉融合和创新,推动科技进步和社会发展。
系统工程的重要性系统工程的历史与发展起源系统工程起源于20世纪中叶,最初应用于军事领域,如研制导弹和卫星等复杂系统。
发展历程随着时间的推移,系统工程逐渐扩展到民用领域,并成为一种重要的管理方法。
未来趋势随着技术的不断发展和应用场景的不断扩大,系统工程将会继续不断创新和发展,应用于更多领域。
010203系统工程的未来趋势未来,系统工程将不断与其他学科领域进行交叉融合,创新出更多新的理论和技术。
跨界融合与创新随着大数据和人工智能技术的不断发展,系统工程将更加注重数据驱动的决策和智能化管理。
数据驱动与智能决策随着社会对环境保护和可持续发展的重视,系统工程将更加注重环保和可持续性,推动可持续发展目标的实现。
可持续发展与环保未来,系统工程将更加注重网格化管理和去中心化运作,提高系统的灵活性和适应性。
第1篇摘要:运筹学作为一门应用广泛的学科,在各个领域都有广泛的应用。
本文以某高校运筹学课程为例,探讨运筹学教学实践的过程,分析教学过程中遇到的问题及解决方法,旨在为运筹学教学提供有益的借鉴。
一、引言运筹学是一门研究如何通过合理组织、协调和优化资源配置,以提高系统运行效率的学科。
随着社会经济的发展,运筹学在各个领域的应用越来越广泛,对运筹学人才的需求也日益增长。
因此,如何提高运筹学教学质量,培养具有实际应用能力的运筹学人才,成为高校运筹学教学的重要任务。
本文以某高校运筹学课程为例,探讨运筹学教学实践的过程。
二、教学实践过程1. 课程设计(1)明确课程目标。
根据人才培养目标和市场需求,确定运筹学课程的目标,主要包括:掌握运筹学的基本概念、原理和方法;具备解决实际问题的能力;提高学生的逻辑思维和创新能力。
(2)合理设置教学内容。
结合教材和教学大纲,将运筹学的基本理论、方法和应用案例相结合,形成完整的教学体系。
同时,注重理论与实践相结合,加强案例分析、实验和实践环节。
(3)优化教学手段。
运用多媒体、网络等现代教育技术,丰富教学内容,提高教学效果。
2. 教学实施(1)课堂教学。
采用启发式、讨论式等教学方法,激发学生的学习兴趣,培养学生的逻辑思维和创新能力。
在课堂上,注重引导学生分析问题、解决问题,提高学生的实践能力。
(2)实验与实践。
组织学生进行实验、案例分析、项目实践等,让学生在实际操作中掌握运筹学知识,提高解决实际问题的能力。
(3)课外辅导。
针对学生在学习过程中遇到的问题,进行个别辅导,帮助学生克服学习困难。
3. 教学评价(1)过程评价。
通过课堂表现、实验报告、项目实践等,评价学生的学习过程。
(2)结果评价。
通过考试、论文、答辩等方式,评价学生的学习成果。
三、教学实践中遇到的问题及解决方法1. 学生基础参差不齐解决方法:针对不同基础的学生,采用分层教学,对基础知识薄弱的学生加强辅导,对基础较好的学生进行拓展训练。