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摘要：依托上海海洋大学现有的运筹学实验室实验设备，改革“运筹学”课程实验教学方法。改进运筹学实验教学的内容和方法，改变传统的演示型和验证型的实验模式，以学生自行组织方案设计、自行编写程序、自行分析数据为主，教师辅导为辅。激发学生学习的积极性和创新热情，从而达到提高运筹学实验教学质量的目的。
关键词：运筹学；实验教学；方法改革
作者简介：王建玲（1977-），女，黑龙江伊春人，上海海洋大学工程学院，讲师。（上海201306）赖红波（1971-），男，江西鄱阳人，华东理工大学艺术与传媒学院，讲师。（上海200092）
中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）08-0105-02
实验教学是上海海洋大学物流工程专业教学的重要组成部分，对理论教学内容起到了应用和补充的作用，能使学生将理论知识应用于实践，同时也提高了学生自身的思维能力、创新能力、解决实际问题的能力；对于为社会培养应用型和创新型人才具有重要的意义。因此，需要随社会的需求不断更新实验教学内容、改革实验教学方法。
“运筹学”实验教学方法研究依托上海海洋大学工程学院的运筹学实验室“Xpress-MP”实验软件，经过两年的努力，不断摸索实践，总结经验，制定出了适应学生培养要求的实验教学方法，编写了《运筹学实验指导书》。在后续的实验教学过程中，将实验方法与理论教学内容密切配合，充分发挥了实验教学的作用。
一、传统“运筹学”实验教学存在的问题
传统的“运筹学”实验教学侧重于对运筹学的有关理论进行验证，以为运筹学理论教学服务为主，没有考虑到培养学生的创新能力，与学校培养学生的目标要求相脱离，且没有建立独立的实验教学方法体系。
传统“运筹学”实验教学的形式是以教师讲解为主，学生按照教师设计的实验方案和实验步骤一步一步进行，只是机械式的教学，没有锻炼学生的思维能力和设计能力。
传统的“运筹学”实验教学环节的设置以理论知识为基础，内容主要是将算法进行编程求解，没有考虑到实际生活中案例的运用。
随着社会的发展，运筹学的实验软件不断更新，需要不断建立新的实验教学内容体系，以跟上学科的发展，满足社会的需要。
二、运筹学实验课的主要任务和特点
高校实验教学的核心目标在于训练、培养和发展学生进行相对独立的科学观察和相关专业实验的基本创造素质。[1]围绕这一核心目标来确定“运筹学”试验教学的目标和任务。
1.“运筹学”实验的主要任务
“运筹学”是为物流工程专业本科生开设的学科必修课，是物流工程本科生的必选课程。“运筹学”实验教学的主要任务是使学生们运用运筹学的基本理论，在解决实际生活中的问题时有系统优化的思想，并运用“Xpress-MP”软件进行编程求解，提高求解速度。
2.“运筹学”实验的特点
（1）将“运筹学”实验内容重新设计，开发综合性实验。在学生掌握一定的基础理论知识和基本软件开发技能的基础上，运用最优化理论来解决实际问题。这是对学生进行的综合实验能力的培养，培养学生的思考能力、动手能力和创新能力。
（2）在“运筹学”实验教学过程中，首先要保证解决问题所运用的理论是正确的，在此基础上编写程序语句；其次，教师要指导学生进行实验方案设计，确保学生解决问题的思路是正确的。
（3）“运筹学”实验的安排是将学生分成几个组，每个组组员共同完成实验项目，要求学生之间相互配合、分工协作，要有集体精神，这也培养了组员之间的沟通能力和配合能力。
（4）“运筹学”实验教学具备很强的基础理论性。学生必须掌握最优化的理论知识，并对程序设计也要有一定的基础，两者结合起来才能完成实验项目。
（5）根据社会的发展、新问题的出现，“运筹学”实验教学的内容也要不断做出调整，才能培养社会需求的学生。
三、基础条件、教学内容、方法创新与方案实施
1.基础条件
物流工程专业是上海海洋大学新开设的专业，学校对于教材的选择有着严格的要求，《运筹学》所采用的教材是国家重点教材，从基础上保证了理论学习的严格性；同时，学校对实验室建设的资金投入很大，建立了专门的实验室，配备一定数量的计算机。
运筹学实验室是新建立的实验室之一，“Xpress-MP”软件就是新引进的运筹学实验软件，此软件中包含的几个求解引擎能够覆盖生活中大部分的最优化问题：Xpress-Optimizer中包含的优化算法能够求解线性规划问题、混合整数规划问题、二次规划问题以及混合整数二次规划问题；Xpress-SLP是一个非线性规划问题、混合整数非线性规划问题的求解器，它能够解决具有数千个变量的大型问题；Xpress-SP是一个随机规划工具，用于建模和求解在供应链管理、能源、财务、运输等过程中出现的问题；Xpress-Kalis是一个有约束规划软件，专用于离散组合问题，这些问题频繁出现于诸如规划和计划制订之类的问题中。
2.教学内容
实验教学在本科生的人才培养中占有重要地位。随着社会的发展，需要不断修改实验教学大纲和开发综合性的实验项目。结合实验大纲的要求和社会需求，开发出了四个综合性的实验项目：“投资问题”，资金在股票中进行最优分配来达到最大化的收益；“背包问题”，在能够携带最重量范围内带走最大价值的物品；“棋子问题”，安排棋子生产计划以获得最大收益；“项目计划问题”，在有限时间和资源条件下完成一定数目的项目以获得最大收益。
3.方法创新与方案实施
传统的实验教学是教师设计实验步骤，学生依据教师的要求一步一步完成实验。在实验教学改革过程要充分调动学生主动参与的积极性，以学生自己思考为主，自主设计实验方案，进行小组内任务分配、自己编程、自行数据分析等，使学生能够独立思考和解决问题。
在教学改革过程中，除了有《运筹学》教材和“Xpress-MP”实验软件外，编写了《运筹学实验指导书》、实验大纲等实验教学材料，用以指导学生正确合理的完成实验项目。教师随时纠正学生的错误。
在方案实施上，首先根据教学内容确定实验项目的小组人员总数，学生根据相互间的优势先自行进行小组组成，在此基础上，教师再根据需要进行人员调整；其次，教师讲解实验项目背景资料、注意事项、实验报告要求，学生根据项目的背景资料自行进行任务分工，并完成模型建立、编写程序、数据分析等步骤。
教学评价是实验教学内容的重要组成部分，对激发学生的热情和监督实验教学效果有着重要的作用。本实验教学评分以小组为单位记分，以实验方案设计的科学性、程序编写的正确性、数据分析的准确性为判定标准，采用线性加权方法作为小组的整体得分，达到公正、公开评价学生的教学效果。每小组作为一个整体进行答辩，其他小组的学生可以进行提问，以增进学生之间的交流；各个小组之间还可以进行比较，以清楚地对比一下，找到自己的不足之处。
在方案的实施过程中，根据运筹学理论课程的教学计划，选择物流工程专业2008级和2009级两个年级的学生为实验方案实施计划。若针对全体学生实施改革方案，有一定的难度，因此，从两个年级各选取了20名对运筹学实验课程感兴趣的同学进行改革方案的实施，每4人一组，逐步完成实验方案、程序编写、数据分析等实验内容，教师随时给予指导，纠正其中的错误，圆满地完成了实验教学任务。根据这两个年级的实践教学经验，最终确定了“运筹学”实验课程的综合性实验方案和内容，修改并完善了《运筹学实验指导书》和《运筹学实验教学大纲》，进而应用于今后的实验课教学过程中。
四、实践运用效果评价
该实验教学方法在实际教学运用过程中效果良好，充分体现了学校对学生培养目标的要求，学生对实验教学效果的评价良好。该实验教学方法提高了学生独立思考和解决问题的能力，提高了“运筹学”实验课程的教学质量，为学校物流工程专业相关的专业课程实验教学提供了一个共享的技术平台。
参考文献：
[1]王磊,刘小燕,张建仁.土木工程专业实验教学改革探索与实践[J].中国电力教育,2009,(17):121-122.
[2]师桂兰,张丽岩,朱从坤.“交通调查与分析”实验教学方法研究[J].中国电力教育,2010,(28):144-146.
[3]胡运权.运筹学教程[M].北京:清华大学出版社,2007:11-34.
（责任编辑：王祝萍）
关键词：运筹学；实验教学；方法改革
作者简介：王建玲（1977-），女，黑龙江伊春人，上海海洋大学工程学院，讲师。（上海201306）赖红波（1971-），男，江西鄱阳人，华东理工大学艺术与传媒学院，讲师。（上海200092）
中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）08-0105-02
实验教学是上海海洋大学物流工程专业教学的重要组成部分，对理论教学内容起到了应用和补充的作用，能使学生将理论知识应用于实践，同时也提高了学生自身的思维能力、创新能力、解决实际问题的能力；对于为社会培养应用型和创新型人才具有重要的意义。因此，需要随社会的需求不断更新实验教学内容、改革实验教学方法。
“运筹学”实验教学方法研究依托上海海洋大学工程学院的运筹学实验室“Xpress-MP”实验软件，经过两年的努力，不断摸索实践，总结经验，制定出了适应学生培养要求的实验教学方法，编写了《运筹学实验指导书》。在后续的实验教学过程中，将实验方法与理论教学内容密切配合，充分发挥了实验教学的作用。
一、传统“运筹学”实验教学存在的问题
传统的“运筹学”实验教学侧重于对运筹学的有关理论进行验证，以为运筹学理论教学服务为主，没有考虑到培养学生的创新能力，与学校培养学生的目标要求相脱离，且没有建立独立的实验教学方法体系。
传统“运筹学”实验教学的形式是以教师讲解为主，学生按照教师设计的实验方案和实验步骤一步一步进行，只是机械式的教学，没有锻炼学生的思维能力和设计能力。
传统的“运筹学”实验教学环节的设置以理论知识为基础，内容主要是将算法进行编程求解，没有考虑到实际生活中案例的运用。
随着社会的发展，运筹学的实验软件不断更新，需要不断建立新的实验教学内容体系，以跟上学科的发展，满足社会的需要。
二、运筹学实验课的主要任务和特点
高校实验教学的核心目标在于训练、培养和发展学生进行相对独立的科学观察和相关专业实验的基本创造素质。[1]围绕这一核心目标来确定“运筹学”试验教学的目标和任务。
1.“运筹学”实验的主要任务
“运筹学”是为物流工程专业本科生开设的学科必修课，是物流工程本科生的必选课程。“运筹学”实验教学的主要任务是使学生们运用运筹学的基本理论，在解决实际生活中的问题时有系统优化的思想，并运用“Xpress-MP”软件进行编程求解，提高求解速度。
2.“运筹学”实验的特点
（1）将“运筹学”实验内容重新设计，开发综合性实验。在学生掌握一定的基础理论知识和基本软件开发技能的基础上，运用最优化理论来解决实际问题。这是对学生进行的综合实验能力的培养，培养学生的思考能力、动手能力和创新能力。
（2）在“运筹学”实验教学过程中，首先要保证解决问题所运用的理论是正确的，在此基础上编写程序语句；其次，教师要指导学生进行实验方案设计，确保学生解决问题的思路是正确的。
（3）“运筹学”实验的安排是将学生分成几个组，每个组组员共同完成实验项目，要求学生之间相互配合、分工协作，要有集体精神，这也培养了组员之间的沟通能力和配合能力。
（4）“运筹学”实验教学具备很强的基础理论性。学生必须掌握最优化的理论知识，并对程序设计也要有一定的基础，两者结合起来才能完成实验项目。
（5）根据社会的发展、新问题的出现，“运筹学”实验教学的内容也要不断做出调整，才能培养社会需求的学生。
三、基础条件、教学内容、方法创新与方案实施
1.基础条件
物流工程专业是上海海洋大学新开设的专业，学校对于教材的选择有着严格的要求，《运筹学》所采用的教材是国家重点教材，从基础上保证了理论学习的严格性；同时，学校对实验室建设的资金投入很大，建立了专门的实验室，配备一定数量的计算机。
运筹学实验室是新建立的实验室之一，“Xpress-MP”软件就是新引进的运筹学实验软件，此软件中包含的几个求解引擎能够覆盖生活中大部分的最优化问题：Xpress-Optimizer中包含的优化算法能够求解线性规划问题、混合整数规划问题、二次规划问题以及混合整数二次规划问题；Xpress-SLP是一个非线性规划问题、混合整数非线性规划问题的求解器，它能够解决具有数千个变量的大型问题；Xpress-SP是一个随机规划工具，用于建模和求解在供应链管理、能源、财务、运输等过程中出现的问题；Xpress-Kalis是一个有约束规划软件，专用于离散组合问题，这些问题频繁出现于诸如规划和计划制订之类的问题中。
2.教学内容
实验教学在本科生的人才培养中占有重要地位。随着社会的发展，需要不断修改实验教学大纲和开发综合性的实验项目。结合实验大纲的要求和社会需求，开发出了四个综合性的实验项目：“投资问题”，资金在股票中进行最优分配来达到最大化的收益；“背包问题”，在能够携带最重量范围内带走最大价值的物品；“棋子问题”，安排棋子生产计划以获得最大收益；“项目计划问题”，在有限时间和资源条件下完成一定数目的项目以获得最大收益。
3.方法创新与方案实施
传统的实验教学是教师设计实验步骤，学生依据教师的要求一步一步完成实验。在实验教学改革过程要充分调动学生主动参与的积极性，以学生自己思考为主，自主设计实验方案，进行小组内任务分配、自己编程、自行数据分析等，使学生能够独立思考和解决问题。
在教学改革过程中，除了有《运筹学》教材和“Xpress-MP”实验软件外，编写了《运筹学实验指导书》、实验大纲等实验教学材料，用以指导学生正确合理的完成实验项目。教师随时纠正学生的错误。
在方案实施上，首先根据教学内容确定实验项目的小组人员总数，学生根据相互间的优势先自行进行小组组成，在此基础上，教师再根据需要进行人员调整；其次，教师讲解实验项目背景资料、注意事项、实验报告要求，学生根据项目的背景资料自行进行任务分工，并完成模型建立、编写程序、数据分析等步骤。
教学评价是实验教学内容的重要组成部分，对激发学生的热情和监督实验教学效果有着重要的作用。本实验教学评分以小组为单位记分，以实验方案设计的科学性、程序编写的正确性、数据分析的准确性为判定标准，采用线性加权方法作为小组的整体得分，达到公正、公开评价学生的教学效果。每小组作为一个整体进行答辩，其他小组的学生可以进行提问，以增进学生之间的交流；各个小组之间还可以进行比较，以清楚地对比一下，找到自己的不足之处。
在方案的实施过程中，根据运筹学理论课程的教学计划，选择物流工程专业2008级和2009级两个年级的学生为实验方案实施计划。若针对全体学生实施改革方案，有一定的难度，因此，从两个年级各选取了20名对运筹学实验课程感兴趣的同学进行改革方案的实施，每4人一组，逐步完成实验方案、程序编写、数据分析等实验内容，教师随时给予指导，纠正其中的错误，圆满地完成了实验教学任务。根据这两个年级的实践教学经验，最终确定了“运筹学”实验课程的综合性实验方案和内容，修改并完善了《运筹学实验指导书》和《运筹学实验教学大纲》，进而应用于今后的实验课教学过程中。
四、实践运用效果评价
该实验教学方法在实际教学运用过程中效果良好，充分体现了学校对学生培养目标的要求，学生对实验教学效果的评价良好。该实验教学方法提高了学生独立思考和解决问题的能力，提高了“运筹学”实验课程的教学质量，为学校物流工程专业相关的专业课程实验教学提供了一个共享的技术平台。
参考文献：
[1]王磊,刘小燕,张建仁.土木工程专业实验教学改革探索与实践[J].中国电力教育,2009,(17):121-122.
[2]师桂兰,张丽岩,朱从坤.“交通调查与分析”实验教学方法研究[J].中国电力教育,2010,(28):144-146.
[3]胡运权.运筹学教程[M].北京:清华大学出版社,2007:11-34.
（责任编辑：王祝萍）