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运筹学研究的特点精选(九篇)

运筹学研究的特点

第1篇:运筹学研究的特点范文

关键词:PBL;《管理运筹学》;课程教学;教学改革

中图分类号:G4

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2012)04-0183-02

1引言

古朴的运筹学思想可以追溯到古代先秦时期。我们运筹学的先驱从《史记》“运筹于帷幄之中,决胜于千里之外”一语中摘取“运筹”两字作为这门学科的名称,既显示其军事起源,也表明其朴素的思想早已出现在几千年前的中国。但世上公认的运筹学学科起源于二次世界大战期间,英、美等国的军事部门为战争需要而成立的一些研究小组的活动。其热点是集中多个学科领域的科研人员,对某一特定问题进行全面、系统的分析,提出提高某武器系统效率的操作方法和执行策略。

第二次世界大战结束后,运筹学的研究方法在理论上得到全面发展。作为一种重要的管理决策分析工具,运筹学的应用领域也从军事部门迅速向工商、管理和工业部门转移。运筹学是研究各种广义资源的运用、筹划以及相关决策等问题的近代新兴学科。在我国已有五十多年历史,其目的是根据问题的需求,通过数学的分析和运算,做出综合性的、合理的优化安排,以便更有效地发展有限资源的效益。“运筹学”名称最早于1938年出现在英国,当时称之为“OperationalResearch”,1942年美国开始从事这项研究工作,称之为“OperationsResearch”。运筹学的发展、运筹学在各领域的广泛应用、运筹学的定量分析对于解决实际问题的思路及其特点,适合当今社会发展对高级管理决策人才的迫切需要。本课程是工商管理类专业重要的专业基础课,也是一门实践性和应用型很强的学科。21世纪,科技进步与社会发展提出了培养信息社会高素质人才的要求,高等教育改革不断深化,《管理运筹学》课程教学面临新的挑战,必须重新对课程原有的教学体系和教学方法进行全面的审视和思考。

2工商管理专业《管理运筹学》课程教学中存在的问题

当前的工商管理专业《管理运筹学》课程教学主要存在以下问题:

一是教学目的不明确,教学方式单一。多数讲授《管理运筹学》课程的教师是学数学出身,缺乏必要的工程技术和管理知识,使得目前《管理运筹学》教学普遍存在着偏重教学理论与解题技巧的传授,将《管理运筹学》当作一门纯数学学科进行教学。这与工商管理专业培养要求相脱节,学生在学习过程中感受不到《管理运筹学》在管理中的应用。在教学方式上,也一直延用传统单一的传授方式,当学生运用所学知识去分析和解决实际问题时,显得茫然无措,无从下手。

二是学生学习兴趣不浓厚。《管理运筹学》研究问题的基本手段是建立数学模型,并较多地运用各种教学工具。学习《管理运筹学》课程,需要有良好的数学基础;其前期必修课程包括微积分、线性代数、概率论、概率论与数理统计。可以说《管理运筹学》是软科学中“硬度”较大的一门学科,兼有逻辑的数学和数学的逻辑的性质。工商管理类专业的学生绝大多数是文科生源,不少学生害怕数学。比如线性规划的单纯形法及对偶理论,要想完全领会其原理,需要大量运用线性代数的工具进行推理,因而非常抽象。在课时总体压缩的背景下,教师要在较短时间内讲授完抽象数学原理的推导,学生听不懂只好放弃这门课程的学习,进而也打击了学生学习《管理运筹学》的兴趣。

三是教学内容不恰当。《管理运筹学》课程包括若干分支,而教学时数有限,因而《管理运筹学》教学不可能囊括所有分支。目前在《管理运筹学》课程的教学中,教学内容的选择存在一定的随意行和盲目性,甚至存在教学内容因人而设或因教材而设的现象。

四是教学方法不科学。主要表现在讲授方法单一,教学手段不灵活。老师讲,学生听,学生缺乏思考及案例的讨论,掌握知识不能做到融会贯通,更不能做到灵活应用,考试方法、考试内容传统,对于学生学完课程是否能够运用《运筹学》来解决实际问题,教室较少顾及。

五是实践教学环节薄弱。如果在《管理运筹学》教学中缺少足够的实践环节,学生在学习中即使掌握了《管理运筹学》的建模方法和手工运算能力,但在遇到一些变量较多的数学模型时,也只能一筹莫展。由于缺少上机实践机会,学生不能利用相应软件求解模型,从而大大降低了课程应用的可操作性。

3《管理运筹学》课程教学创新实践改革的必要性

人类社会正在经历从资本经营到知识经济时代的转移,知识经济的迅速发展将引起教育内容和教学方法的重大变化。根据知识经济对企业管理模式产生的重大影响,应该对管理科学模型方法课程的教学内容、教学手段、教学方法和教学目标不断进行改革和创新。强化学生的创新意识,主动预见变化、适应变化、管理变化,并根据内容和外部环境不断更新观念,设计未来;重视信息,学会与人合作,讲究团队精神;重视素质教育,培养复合型人才;掌握领导科学,提高管理能力;增加社会实践,改革教学模式;教学以培养学生建模和解决实际问题的能力为主线;要求学生掌握相关软件操作,接触企业决策试验;培养学生信息检索能力,组织小组研读论文,培养学生具备初步的理论研究能力;课外关注应用案例,引导培养其对课程的兴趣爱好;并最终以大型作业的形式进行知识的综合运用与总结提高。

社会经济的发展向《管理运筹学》提出了严峻的挑战,很多实际问题,如风险管理、冲突分析、多目标决策以及对未来变化的预测和驾驭等,都迫切需要分析研究和解决,而按照传统的教学计划和方法,学生没有机会接触《管理运筹学》这些新的分支。《管理运筹学》内容丰富多彩,可以分成数学理论、建立模型、计算机软件的重点都放在讨论有限的数学理论方面,因而学生在有限的数学计划学时内无法学习了解《管理运筹学》形形的模型和算法,从而使学生对许多实际问题缺乏联想。在科学技术迅速发展,知识激增的情况下,教师不仅要向学生传授知识,更重要的是要帮助学生提高获取知识的能力,特别是观察、联想、思考、锐意创新等方面的能力。对于《管理运筹学》这门多学科交叉的课程,如果教师在教学时只按传统的方法向学生灌输一些概念、理论和方法,就会降低学生的学习积极性,以至达不到《管理运筹学》教学的目的。随着社会的发展和科学技术的进步,社会更需要复合型管理人才,《管理运筹学》以其内容丰富、覆盖面宽、应用范围广和多学科交叉性等特点,为学生提供管理和决策技能,提供解决实际问题的途径和方法。《管理运筹学》教学体系和方法应随着教学对象和社会发展的变化而进行适时调整和革新。

4PBL教学法概述

PBL的全称是“Problem-BasedLearning”,即以问题为基础的学习法,由美国的神经病学教授Barrow于1969年在加拿大的麦克马斯特大学首创。PBL的基本热点是以教师为引导,以学生为中心,通过解决问题来学习。在PBL的学习方法中,学生由知识的被动接受者转变为求索者,同时在实践PBL过程中养成发现问题、解决问题的学习技能,对其终身教育具有深远影响。PBL教学法在西方国家得到广泛的推广和应用,而在我国则处于实验性探索阶段。我院对2006级工商管理专业学生实验性地实施了PBL教学法,收到了较好的效果。比较而言,我们认为PBL教学法既是一种比较先进的教学方法和理念,也是和我国目前所倡导的素质教育的教育思想和目标相一致的。

PBL教学法的优点可概括为:(1)强调学生学习能力的培养,使学生在学习过程中,通过查找所需的信息源,培养终身学习的能力;(2)充分发挥学生学习的主动性,使学生的学习按需要来驱动;(3)有利于培养学生解决问题的能力和自学能力;(4)加强了各学科间的联系,同时避免了学科间不必要的重复,有利于学生将不同学科信息进行综合;(5)密切了师生间、同学间的关系,培养了学生人际交流、沟通和合作共事的能力。

PBL教学法的特点为:(1)以重能力培养代替重知识传授;(2)以综合课代替以学科为基础的课程;(3)以学生为中心代替以教师为中心:(4)以小组讨论代替班级授课;(5)以“提出问题、建立假设、收集资料、论证假设、总结”的五段教学法代替“组织教学、复习旧课、上新课、巩固新课、布置作业。”鉴于这些特点,世界上许多国家,尤其是发达国家有相当一部分商学院都在应用这一教学方法。而且实践表明,这一教学方法在商学教育领域中的应用非常成功,正如美国哈弗大学校长ToslesonD教授所说,“PBL教学法是一种有效果的和高效率的教学方法”。

5基于PBL教学法的《管理运筹学》课程教学改革与实践的思考

综上所述,改革《管理运筹学》课程的“学方法,应该从突出课程的应用型入手。这样,PBL教学法就特别适合应用于《管理运筹学》的课程教学中。依据PBL教学法的基本理论,全面改革该课程的各个教学环节,重新整合各个知识点,提出以问题为基础的《管理运筹学》课程启发式教学法,必将能够解决现实教学中存在的问题,显著地改善教学效果。

(1)教材的选用应根据PBL教学法的特点选择合适的教材。我们更换了原有的教材,新教材以教案为中心,突出实际问题的提出、分析和解决方法,强化计算机的应用,弱化数学理论的推导。虽然新教材并不是为PBL教学法设计的,但其教学理念与PBL教学法同出一辙,为顺利实施PBL教学法奠定了基础。同时,我们针对教材中存在不足,还自编了部分教学内容。

(2)问题的设计。设计问题是PBL教学法的基础。在传统的教学过程中,教学内容与实际严重脱节。教学中所提的问题仅仅是为了组织教学,说明相关的数学理论。而PBL教学法则从实际问题出发来组织教学,将数学理论隐含在解决实际问题的过程中,从而达到让数学理论服务于培养学生解决实际问题能力的目的。因此,每个问题的提出都应该有明确的目的和要求,要与生活和科学实践的真实情景联系,与教学要求的基本概念、基本结论和基本方法联系;问题还应具有一定的复杂性和难度,能够激发学生的探索精神,锻炼学生的团队合作精神。问题主要涉及生产计划、销售计划、运输计划、投资计划、设备管理和存贮策略等管理领域。

(3)学习活动的设计。学习活动主要包括以下几方面:

①组建团队。根据自愿原则,由学生组成2-3人的研究团队,团队中各成员根据自身的特长在问题分析、数学理论、计算机应用、论文撰写等方面进行分工合作。

②选题。每个团队根据自身的特点和兴趣,从老师提出的多个实际问题中,选择其中的两个问题进行研究。

③查阅文献、学习数学理论。每个团队在确定研究的问题后,通过互联网、图书馆、现场调查、咨询相关业务专家等方法获取和研究相关文献资料。团队成员通过讨论的方法对问题进行分析研究,在解决问题的过程中,学习所涉及的数学理论和数学方法,为解决问题奠定基础。

④建立数学模型。根据问题的类别确定相应的数学方法,在合理的假设和抽象归纳的基础上,运用数学理论和方法建立数学模型。

⑤求解数学模型。通过计算机编程求解数学模型,可以训练学生的计算机应用能力,为在今后工作中更好地运用计数机打好基础。

⑥撰写论文。问题解决后,要求撰写论文,对解决问题

的过程进行总结。除了包括数学模型的建立和求解必要内容外,还要写出研究和学习过程中存在的问题和体会。

⑦课堂报告。各个团队在课堂上要向全体同学报告自己的研究成果,老师和其它同学通过提问及质疑的方式参加讨论。

⑧总结。学生根据报告过程中发现的问题,完善和修改论文,最后提交给老师。这些论文将作为平时成绩计入考试成绩中。

(4)体会。尽管PBL教学法在《管理运筹学》课程教学中的应用才刚刚开始,还处在积累经验的过程中,但是已经显示了其在培养学生自主学习能力和解决实际问题嫩铁拐李方面的显著优势。这一教学方法的改革也受到学生的广泛欢迎。学生在研究问题的过程中表现出非常积极的态度,论文撰写认真细致,课堂讨论发言积极,普遍反映收获

很大。总之,通过一学期的教学实践,我们认为:将PBL教学法应用于《管理运筹学》课程教学中,对切实提高教学质量发挥了重要作用。

6结束语

通过《管理运筹学》教学改革,可以达到如下教学目标:利用计算机技术实现多媒体教学,让课堂能容纳更丰富的内容,有助于提高上课的效率;利用PBL教学法,提高学生学习《管理运筹学》的积极性,以避免数学类课程的枯燥乏味;利用使用模型教学,提高学生解决实际问题的能力,使《管理运筹学》课程更具实际意义;利用大型作业教学,培养学生综合分析、计算、评价的整体素质,收到仅凭课堂讲课难以达到的效果。

当然工商管理类专业《管理运筹学》课程教学改革问题,涉及因素众多,该问题的研究是一个复杂的非线性问题,本文只是一种尝试性的初步探索。未来更好地实施PBL教学,还需要解决许多问题,其中最主要的两个问题是:(1)编写与PBL教学法配套的教材;(2)由于学生的计算机应用能力较差,还需要由其他课程配合,共同提高学生的计算机应用能力。

参考文献

[1]卢小清,张文艺.管理类专业《运筹学》课程教学模式的研究和思考[J].科教文汇,2008,(4):40.

第2篇:运筹学研究的特点范文

关键词:教学改革;运筹学;教学模式

1引言

随着高校课程改革的推进,高等教育已经把对学生综合素质的提高,实践能力的增强,创新精神,创新意识和创新能力的培养作为首要目标。而随着基础教育新数学课程改革的逐步完善和成熟,必然对高等师范数学教育提出更高的要求。因此传统的教学模式已经不适应现阶段教育的要求。随着高师教育课程改革的深入,不仅高师数学专业课程体系要进行改革,而且各门课程的教学模式,包括教学理念,教学方法和手段,教学内容,可利用的教学资源,以及考核的方式等都要随之改变,从而适应高师数学专业培养目标的要求。而运筹学这门课程是高等师范数学专业的一门专业理论基础课程,是软科学中“硬度”较大的一门学科,兼有逻辑的数学和数学的逻辑的性质,是系统工程学和现代管理科学中的一种基础理论和不可缺少的方法、手段和工具。

2课程的特点

运筹学的特点是:运筹学已被广泛应用于工商企业、军事部门、民政事业等研究组织内的统筹协调问题,故其应用不受行业、部门之限制;运筹学既对各种经营进行创造性的科学研究,又涉及到组织的实际管理问题,它具有很强的实践性,最终能向决策者提供建设性意见,并应收到实效;它以整体最优为目标,从系统的观点出发,力图以整个系统最佳的方式来解决该系统各部门之间的利害冲突。对所研究的问题求出最优解,寻求最佳行动方案,所以它也可看成是一门优化技术,提供的是解决各类问题的优化方法。

3现阶段运筹学课程的教学缺陷

目前,在运筹学课程教学过程中,存在以下问题:

(1)教学方法与环境:教学环境及教学活动不能摆脱以课堂为中心,以教师为主体的形式,多媒体教学课件制作质量不高,有的课件只是让书本搬个家,把屏幕当成电子黑板,造成多媒体课件多种感官综合刺激的优势得不到充分体现。现代教育技术是在传统教学和电化教学的基础上进行的教学方法与手段的改造和创新,是根据不同教学内容选择不同的媒体,除拥有电化教学的优点外,提高了课堂讲解的表现力,增加了师生的互动性。现代化教育重视理论联系实际,主张启发式教学,倡导学生的自主学习。但是,在具体的教学过程中也出现了一些问题,最主要的问题是现代教育技术在课堂教学中的效果并不像大家事先所想像的那么理想,以致有的教师对现代教育技术的教学效果提出了质疑,有的教师甚至要放弃这一现代教育手段而继续使用传统的教育方法。

(2)教学内容:按专业课要求讲授运筹学在传统的教学计划中,一般都将运筹学课程归入专业基础课范畴,即认为它是为后续的专业课提供专业基本理论和方法的。这样的理解和安排固然有一定的道理。确实在许多专业的专业课内容中都直接或间接地体现出了运筹学的方法和理论。然而,运筹学虽是一门专业基础课,又有别于一般的专业基础课,它有着十分突出的实践性和实用性特点。因此,从这个角度看,运筹学又是属于专业课范畴的课程,至少具有专业课的性质。

(3)教学实践:运筹学中的许多内容是现代化管理方法的理论基础,而它们往往以计算机软件方式体现。因此,在讲授运筹学的这些内容时,很自然地希望将其与计算机编程方法联系起来,即要有清晰的算法步骤和逻辑关系,要有便于编程的计算方法。目前的运筹学教科书却往往忽视了这一点。

(4)缺乏层次教学:现在运筹学课程仅面向研究生和数学系本科生,其他理工类本科生还没开设最优化方法课程。因此,开展最优化方法课程系列改革,对提高教育教学质量是非常必要的。

4课程的教学改革

针对以上讨论的运筹学课程的特点及目前课程教学的缺陷,结合作者近十年的教学实践,从几个方面对改革的具体措施进行探讨。

4.1教学理念的改革

教学理念改革的关键是教育思想的转变,任何新技术在教学上的应用必然要求教学方法的变革,新的教学方法必须符合新技术条件下的认知规律,运筹类课程的新教学理念的研究与探讨是研究内容之一。

4.2现代化教学技术应用的改革

运筹学课程教学大纲规定的内容,其基本理论和方法既有规范和统一的形式,又有很强的程式化、结构化特点,比较适合于制作统一的教学软件系统,以作为对现有书本教材的重要补充,达到提高教学效果的目的。因此制作电子课件,建设课程网站,丰富教学资源,建设以满足学生自主学习、辅助教师教学为目标的运筹课程的网上教学资源。

4.3教学实践的改革

运筹学中的许多内容往往以计算机软件方式体现。因此,在讲授运筹学的这些内容时,很自然地希望将它们与计算机编程方法联系起来,在数学系运筹学课程在优化方法之后便于编写的相应的计算方法,让学生利用所学的运筹知识和方法通过编程计算去解决实际问题。

4.4教学内容的改革

结合我校的专业特点,选取有特色的优化问题应用案例,将理论和实际紧密结合,将教师科研中最新的优化实例融入教学,优化案例要具有代表性,以突出培养学生分析问题和解决实际应用能力。

5.结论

本文探讨了运筹学课程教学改革的一些措施。在今后的教学过程中,我们必须不断摸索,不断探求,不断尝试新的教学方法,新的教學手段,不断调整教学内容,从而完善教学模式,提高教学质量,培养合格教育人才。

参考文献: 

[1]施光燕,钱伟懿,庞丽萍.优化方法[M].一五规划教材,高等教育出版社,2007. 

第3篇:运筹学研究的特点范文

【关键词】中国古代数学/运演工具

【正文】

中国古代数学的研究,目前存在着一些彼此对立的研究结论;正确地分析存在着的矛盾结论,无疑会有助于人们深入地了解中国古代数学,同时也会使人们对数学史研究的方法和评价标准有新的认识。

一、几个有代表性的矛盾结论

如何评价中国古代数学,如何评价在中国古代文明中数学的作用以及它取得的成就是每个数学史学者关心的问题。但是目前的一些研究却有着一些矛盾的结论,这些矛盾的结论往往是围绕着认识、理解、评价中国古代数学的关键性理论问题展开的。

1.关于古代数学运用的思维方式问题

中国古代数学是否象古希腊那样明确地运用逻辑思维问题,目前已成为评价中国古代数学的一个重要因素,因为在人们的认识和理解中,数学如果没有严格的逻辑思维形式,那就很难成为真正的数学理论,袁晓明先生的研究结论与人们的良好愿望相反,他认为中国古代数学不存在象古希腊数学那样以逻辑为基础的思维方式,“与古希腊数学严格地采用逻辑演绎的逻辑思维方式不同,中国数学则是以非逻辑思维为主,即主要通过直觉、想象、类比、灵感等思维形式来形成概念、发现方法、实现推理的。”[1]

郭书春先生通过对《九章算术》的研究,得出相反的结论,他认为《九章算术》的注释中已经具有并形成了演绎的逻辑方法及演绎的逻辑体系,“刘徽注中主要使用了演绎推理,他的论证主要是演绎论证即真正的数学证明,从而把《九章算术》上百个一般公式、解法变成了建立在必然性基础之上的真正的数学科学。”[2]

巫寿康先生与郭书春先生的观点相同,他认为:“刘徽《九章算术注》中的每一个题,都可以分解成一些首尾相接的判断,如果仔细分析这些判断之间的联系,就会发现这些判断组成若干个推理,然后由这些推理再组成一个证明,因此可以说,《九章算术注》中的论证已经具备了证明的结构,就大多数注文来说,这其中的推理都是演绎推理,大多数证明也都是演绎证明。”[3]

中国古代数学到底“是以非逻辑思维为主”,还是“主要是演绎证明”,这是中国古代数学研究中一个矛盾的结论,还没有得到统一认识的问题。

2.关于中国古代数学理论构造的问题

按照西方数学的模式,一种数学著作若是按应用问题的类别编排,并且每一个题之后给出解法和答案,那么这个数学著作就是一个习题集的模式,也许正是由于这种客观原因,许多国外的学者都认为中国古代数学不存在什么理论构造,李约瑟先生就认为“从实践到纯知识领域的飞跃中,中国数学是未曾参与过的。”[4] 著名的数学家陈省身先生也有相同的看法,他认为“在中国几何中,我无法找到类似三角形内角和等于180°的推论,这是中国数学中没有的结果。因此, 得于国外数学的经验和有机会看中国数学的书,我觉得中国数学都偏应用,讲得过分一点,甚至可以说中国数学没有纯粹数学,都是应用数学。”[5]

中国的一些数学史学者对此持完全相反的观点,坚持强调中国古代数学理论构造的存在性。李继闵先生认为“中国传统数学具有自己独特的理论体系,它以理论的高度概括、精炼为特征,中算家善于从错综复杂的数学现象中抽象出深刻的数学概念,提炼出一般的数学原理,而从非常简单的基本原理出发解决重大的理论关键问题……中国传统数学理论,乃是为建立那些在实际中有直接应用的数学方法而构造的最为简单、精巧的理论建筑物。”[6]

中国古代数学是否有一个理论意义上的构造体系,这大概是目前中外数学史专家们对中国古代数学研究中的一个最大的分歧点。如何正确地评价中国古代数学的体系构造已成为中国数学史研究中应当回答的理论问题之一。

3.关于珠算在中国数学史中的地位问题。

在中国数学史的研究中,人们一直认为宋元数学是中国古代数学的高峰。宋元之后的明代珠算无法与宋元数学的成就相比,明代珠算一般被认为是“民用”或“商用”数学。言外之意,珠算是不能登中国古代数学理论构造的大雅之堂。许多学者认为宋元数学的衰退、被人遗忘是很值得研究的理论问题,而明代珠算却没有什么值得在理论层面给予研究的意义。

笔者的观点与当前评价宋元数学和明代珠算的观点都相悖。笔者认为珠算是中国古代数学在宋元之后取得的又一里程碑式的成就,它是中国筹算在运演工具上的重大创新,是筹算运演发展的重大突破,是中国古代数学技艺型发展的必然结果。[7]

如何评价珠算在中国数学史中的地位,实际也带来了如何评价宋元数学的一系列问题,在这个问题上笔者也提出了与目前传统观点相悖的论点,即宋元数学的成就,是中国筹算在特定的社会动荡、传统儒家观念发生紊乱、仕大夫仕途无望的文化氛围中奇异性发展的结果,当社会是进入稳定发展、仕大夫按照儒家传统观念走向仕途时,宋元数学就必然会被整个民族文化所淡忘。[8]

对珠算与宋元数学的评价,实际上涉及了如何看待中国古代筹算体系的发展及其内在规律的问题,这一问题也是正确认识中国古代数学的一个理论性的问题。

二、数学史研究的方法论问题及评判的理论依据

从方法论的意义上来考察中国古代的数学史研究,可以发现实际上存在两个不同层次的研究状况,第一层次的研究是指对史料的收集、整理、考证。应当说这个层次的主要工作是在中国古代数学的范畴内对数学史实的发展及其流变进行分析认证。这一层次的分析考证应当确认史料的年代及其真伪,以及史实在中国数学发展中所处的地位。第二层次的研究,是对已确认的史料与世界数学史的比较评价。应当说这个层次的比较研究是在世界数学史的范畴内(实际上主要是中西数学发展的范畴内)进行比较研究,这一层次的主要工作是要确认中国古代数学已达到的理论层次。这一过程显然是把中国古代数学纳入到已有的理论框架中进行比较,进而要求表述中国古代数学在现有古代数学史理论框架内所处的地位、理论层次、构造性状况以及它对现有数学史理论的贡献。

在方法论意义上,这两个不同层次的工作不能混同,因为这两个层次的工作存在着研究的范畴差异、时间差异和评判依据准则的差异。[9]

所谓范畴差异,是指第一层次的研究是在中国文化的范畴内进行分析考证,而第二层次的研究主要是在中西文化的范畴内进行比较评断。第一层次研究此时要解决的是史料真伪状况及在中国文化中的发展状况,而第二层次的研究要回答的是,已经证实的中国史实材料与西方数学相比,与现代的数学理论相比,其结果如何。

所谓时间差异是指第一层次的研究是要把史料放在原有的历史时间内考证史料是什么,它的语言、背景、含意等等,第一层次运用的是历史时间序列。第二层次的比较研究是要把史料放在现代数学史的理论框架内来比较评判中国古代数学的史料达到的理论状态、在人类数学史中的地位等等。因此说,第二层次研究运用的是现代的时间序列。

所谓评判差异,是指第一层次的分析考证运用的是在历史演化发展时数学自身变化发展的评判尺度,即以中国古代数学的自身成就来评判某一特定历史阶段数学史实的意义。此时运用的是中国古代数学史的评判准则。例如,判定某个历史时期筹算的成就,运用的是筹算自身发展的规律来判定那个时期筹算达到的运演和理论的实际状况。当然,第二层次上的比较评判,运用的却是现代数学史研究的理论框架并以此分析评判中国古代数学某个史实所达到的标准。

值得指出的是,我们目前的一些比较评价,实际上都是在第二层次上进行的,但是作为第二层次研究所特有的方法论意义上的要求,却常常不被严格遵守,尤其是第二层次的比较评判中应当特别强调的理论评价准则在先的原则,往往不被重视。也就是说,如果我们要把某一个中国古代数学的史实与世界数学的理论形式相比较,就必须明确地认识到或论证出现有的数学成果构成的理论标准,并以此标准来判断中国古代数学的史料是否达到了这个理论标准。

中国一些数学史学者在进行中国古代数学的比较评判时,往往把第一层次的工作与第二层次的工作混同起来,尤其是在没有指出应有的评价准则时就把自己的感悟、个人的理解换成一种客观的标准,进而就得出一种评判的结果。这样的结论不仅会带来研究结果的矛盾,更为重要的是会使我们的研究成果具有很大的主观性、随意性特征。例如,台湾的学者李国伟先生就曾对国内学者认为刘徽“求微数法”就是无理数的研究成果提出疑义,并且从五个层次论述了刘徽的结果与无理数理论的差异。[10]显然,对于无理数问题的评判,国内一些学者缺乏理论标准在先的意识。

在自然科学史研究中,人们就是在正确地使用方法论的同时,也还有一个对史实论证过程中的潜在的理论模式影响的问题。这个问题实际已经超越了方法论意义的讨论,它实质上涉及了用什么样的古代数学理论模式来评判筹算所具有的理论价值。例如,对于中国筹算发展为珠算的评判以及对宋元数学和明代珠算的评价,虽然在数学史的研究中属于第一个层次的问题,但是它实际上已经涉及了用一种什么样的古代数学的模式来评判筹算取得的一些成果。

现在可以看出,中国古代数学史研究中出现的某些相互矛盾的结论,不仅仅是一个方法论方面的问题,它实际上涉及到用什么样的理论标准来评价筹算的发展、演变以及不同时期取得的成就。更进一步的问题可以成为,中国古代筹算是应当按照西方古代数学的模式来评价,还是放弃西方古代数学的模式重新建立一个中国文化中数学发展的模式,可以说这后一个问题是中国数学史面临的一个很值得讨论研究的理论问题。

三、筹算的特征及分析

从目前数学史研究中可以发现,人们对筹算构成的一些理论性问题很感兴趣,评价颇高,而对实际应用的发展评价颇低,似乎不被看作是中国古代数学的什么重大成果。同样的,人们对《九章算术》中表现的逻辑形式十分看重,而对它表现的筹算操作运演本身评价一般(如对代表正、负意义算筹形式及其排摆方法)。其实中西古代数学明显地存在巨大差异,这些差异正是我们客观认识中国古代数学发展模式和理论框架的必要基础。

吴文俊先生认为,中国古代数学是紧紧依靠算器而形成的一种数学模式。“我国的传统数学有它自己的体系与形式,有着它自身发展途径和独到的思想体系,不能以西方数学的模式生搬硬套……从问题而不是从公理出发,以解决问题而不是以推理论证为主旨,这与西方以欧几里得几何为代表的所谓演释体系旨趣迥异,途径亦殊……在数学发展的历史长河中,数学机械化算法体系与数学公理化演绎体系曾多次反复互为消长,交替成为数学发展中的主流。”[11]中国筹算的依靠算具、形数结合、重在操作运演本身,以解决具体问题为构造模式的这些特征应当看作是一种中国古代数学的理论发展模式。

从中西古代数学的比较可以得到如下四个方面差异。

1.筹算的运演和结果表现在一种竹棍摆排上,而古希腊数学运演和结果则表现在文字符号书写上。

2.筹算在运演是一种竹棍的排摆,是一种规则指导下的手工操作,而古希腊数学的运演是书写在文字符号的运演过程中,是一种规则指导下的文字运演过程。

3.筹算是以具体问题的分类构成体系,而古希腊数学是以文字符号运演的逻辑形式进行分类(按数学的内部规律进行分类)并构成体系。

4.筹算是以实际致用为发展方向,而古希腊数学则是以理性精神的表述为自己的发展方向(西方著名科学哲学家波普尔,直到今天仍认为欧几里得的《几何原本》并不是数学的教材而是柏拉图构造世界的一种图示,因为它以五种正多面体结束最终的构造[12])。

对照上面筹算与古希腊数学的差异,我们可以看出中国古代数学理论建构的某些特征。

第一,运用形数结合的竹棍来表现数学,竹棍的运演本身及竹棍自身的变化就毫无疑问应当是中国古代数学发展的一个重要内容。

第二,运用竹棍的手工操作规则是一种算法而且不留有过程,竹棍操作运演是一种程序。筹算的程序应当是中国古代数学的一个重要内容。这与古希腊文字运演重视逻辑思维方式、逻辑运演的规则是完全相异的。

第三,筹算是以实际问题的类型分类建构,这与古希腊数学以公理、公式为类型的建构模式完全相异。

第四,筹算的致用发展是一种民族文化赋予它的价值取向,它不会也不可能从理性的意义去构造自身、发展自身。因为在中国文化中,起文化中理性指导作用是《周易》的六十四卦模式。[13]

运用上面四个特征的分析,我们可以获得如下的一些结论。

结论1  筹算运演程序的成就及筹算运演工具自身的改进和创造(筹算到珠算)都应看作是中国古代数学的重大进展,亦应看作是对人类古代数学的贡献。

结论2  中国古代数学的逻辑思维方式与古希腊数学的逻辑思维方式的对比是不对称的比较,中国古代数学的算法程序(包括摆排的技巧及指导思想)才是与古希腊逻辑思维方式相对称的比较。在人类思维的意义上,筹算算法程序的建立和发展与古希腊数学形式逻辑思维的创立和发展是人类古代数学思想的两大方向。

结论3  数学的理性构造不应当依西方古代数学的模式为唯一的人类古代数学的模式,数学理性构造的方向是一种文化特征。应当在明确两种文化的数学理性层次(处于形而上层次还是处于形而下层次)差异的基础上,进行数学自身意义的比较,而不能把一种民族文化特征(如西方数学在理性意义上的构造及在理性意义对其它学科的影响)看作人类古代数学的唯一的特征或必要的特征。

应当说,讨论方法论的层次、讨论中西古代数学的模式差异,已经上升为对古代数学的一种哲学意义的思考。目前,中国古代数学史的研究还缺乏对筹算的一些哲学层次的理性思考,我们的一些中西古代数学比较研究往往会不自觉地把西方数学的模式套到筹算上来。

值得指出的是,许多数学史学者在进入到中西古代数学的比较评价时就进入了一种二难状况。其一,是中国学者往往从自身的文化传统及研究中深感筹算的意义,但是筹算与古希腊数学相比却总是由于差异而难获公论。其二,企图找出筹算与古希腊数学具有的某些相似的特征,并以此论证筹算的历史地位,但在古希腊数学的模式面前又很难比较。

笔者认为,中国古代数学史的研究要想走向世界,一个重要的理论问题就是要在哲学的意义上建立一个没有西方数学价值观影响的或称之为超越西方古代数学模式的古代数学理论模式。数学是一种文化这已是中西方学者在目前的共识,文化差异不应当是抹杀古代数学成就的条件,而应当成为人类古代数学不同贡献的说明。我们只有认清中国文化中数学的文化层次、价值取向以及运演工具、运演方式、构造模式的特征,我们才能在一种中西文化差异的基础上客观地评价筹算取得的成果以及它对人类古代数学的贡献。

【参考文献】

[1] 袁晓明:《数学思想导论》,广西教育社,1991年版,125页。

[2] 郭书春:“关于中国古代数学哲学的几个问题”, 《自然辩证法通讯》,1988年,第4期,44页。

[3] 巫寿康:“刘徽《九章算术》逻辑初探”, 《自然科学史研究》,1987年,第1期,20页。

[4] 李约瑟:《中国科学技术史》三卷,科学出版社,1978年,337页。

[5] 陈省身:《陈省身文选》,科学出版社,1991年版,244页。

[6] 李继闵:《中国数学史论文集》(二),山东教育出版社,1986年版,14页。

[7] 王宪昌:“宋元数学与珠算的比较评价”, 《自然科学史研究》,1996年,第1期

[8]  王宪昌:“宋元数学与文化价值观”, 《大自然探索》,1995年,第124—127页。

[9] 王宪昌:“试论中国古代数学的评价准则”, 《科学技术与辩证法》,1995年,第5期,15—18页。

[10] 李国伟:“《九章算术》与不可公度”,《自然辩证法通讯》,1994年第2期,53页。

[11] 吴文俊:“关于研究数学在中国的历史与现状”,《自然辩证法通讯》,1990年,第4期,39页。

第4篇:运筹学研究的特点范文

关键词: 高校 《管理运筹学》 教学模式

自上世纪中期开始,我国就非常重视管理运筹学的研究与实践。在国民经济发展中,管理运筹学的理论及其应用在企业管理、工程管理、科研规划等方面都发挥了巨大的作用[1];在高等教育方面,管理运筹学作为工程设计和现代化管理的理论基础在管理类各专业,以及计算机应用、系统工程、建筑经济管理等专业的教育中也起着十分重要的作用[2]―[3]。《管理运筹学》作为一门优化决策的学科,在我国高校中受到了前所未有的重视,许多学校对《管理运筹学》课程安排了充足的学时以视重视,管理课程逐渐成为管理科学、系统科学、信息技术、工程管理、物流管理等专业培养中必修的基础课程之一。

一、《管理运筹学》课程特点

《管理运筹学》是一门新兴的应用学科,它运用定性与定量相结合,即分析,试验,量化,模型化的方法,研究、管理和解决经济管理、工程技术、生产经营活动中的现实需求,进而得到一个合理应用人力、物力和财力的最佳方案,为决策者提供科学的决策依据。其主要特点如下:其一,数学基础要求比较高,既需要用到高等数学的相关知识,又需要用到线性代数、概率论等工程数学的知识。其二,它是一门多学科交叉的学科,理论内容非常丰富,包括规划论(包括线性规划、非线性规划、整数规划和动态规划)、库存论、图论、决策论、对策论、排队论、博弈论、可靠性理论等。其三,该课程要求的实践性非常强,其中的每一种理论都是对一类问题的分析与求解,只有通过对实践分析和总结才可以体会运筹学理论的应用。其四,应用非常广泛,时间背景和应用范围涉及工业、农业、军事、计算机科学等领域,各学科所用知识和侧重点各不一样[4]―[5]。

二、《管理运筹学》教学中存在的问题

《管理运筹学》是一门实践性非常强,内容非常丰富,但是又需要有扎实的数学功底的学科,一般作为专业基础课面向管理、经济各专业授课。随着我国高等教育改革的不断深化,管理运筹学面临着很多新的挑战,具体体现在如下几个方面。

1.教学内容贫乏。在《管理运筹学》中需要用到很多的数学知识,且其本身亦有很多理论,然而《管理运筹学》又是解决实际问题的一门应用科学,因此在有限的授课时间内,如何平衡教学内容中的理论和应用,对于讲授管理运筹学来说是一个较大的难题。如果过多地讲授数学理论,而忽略了《管理运筹学》的管理和经济特色,就会缺少对管理和经济领域实际问题量化分析重要性和有效性的认识,缺乏应用领域支持,并减弱借助运筹学学习提高实际问题解决能力的培养作用的发挥,进而影响学生对运筹学的兴趣;如果讲授理论过少,就会造成学生无法建立模型,忽略运筹学对能力培养的作用。设置合理的授课内容成为教学改进中最为基础的要求。

2.教学和考核形式单一。仅仅是老师在课堂上讲授理论知识,学生用一支笔写作业、参加考试,存在着讲授方法单一、考试方法传统、学生缺乏学习自主性等问题,进而影响学习的热情和积极性,削弱了授课效果。

三、教学模式探索及创新举措

研究型教学是指融学习、研究与一体的教学体系,充分引导学生积极参与和自动探究,提高学生资助发现问题、研究问题和解决问题的能力,在研讨中积累知识,培养能力和锻炼思维的情景化的新型教学模式。研究型教学对于培养实学型人才的创新能力具有重要作用[6]。

从现有课程设置结构来看,本课程的教学应将重点放在运筹学应用领域和运筹学科学领域,将现代数学工具和计算机技术融入教学,通过丰富的真实案例,切实提高学生适应当代社会信息、运用运筹学解决实际问题的能力,具体方法包括如下四点。

1.以“科研创新”扩展学生实践平台。强化管理问题理解和分析,以及采用数学语言间接描述问题的能力,借助于教学辅助软件(如LINGO/LINDO)降低数学推导所带来求解难度,提高学生的学习兴趣。前期系统的理论学习,加上计算机软件,以及大量生动案例的分析和讨论,有助于全面提高学生分析和解决问题的能力,如此可为学生参与校内外的科研创新积累一定的经验。

2.以“板书+多媒体”教学方式丰富课堂形式。将多媒体课件与板书相结合,既利用多媒体课件新颖的样式,又充分发挥板书在思维连贯性和注意力集中方面的优势。运筹学对管理类专业具有重要意义,过去由于学时限制,传统教学效率低下,一些非常有用的内容不得不舍弃。在运筹学中引入多媒体教学方式后,由于省却了大量的板书时间,原先2节课的内容用1.5节就可以完成,因此在学时相同的情况下,可以完成更多的教学内容,达到拓宽学生知识面的目的。例题数量大约增加1/3,无论是在求解方法上,还是在解决实际问题方面,都使学生得到了足够的训练,对锻炼学生解决实际问题的能力及培养学生的创新思维都具有重要意义。但教学经验已经表明类似对于理科课程的教学,其中涉及的定理内容、基本概念文字性描述知识可以采用幻灯片来显示。但是涉及定理的推导、证明,数学运算过程等需要动态完整演示过程等知识点的讲授时,单纯点击播放幻灯片的形式往往难以紧紧抓住学生的注意力、调动学生参与思考和运算的积极性,并因此影响到学生学习学习这门课程的兴趣。因此对于教学过程中需采用将板书和多媒体相结合的方式教学,通过区分授课内容而选择适合的教学方式,以尽可能地将教师的教学行为与学生的学习过程统一协调起来。

3.以“启发式教学”培养学生的应用能力。以学生“要学”为主旨,以实际问题导入课堂为重点知识。引入、建立数学模型、相关理论和方法的讲授、实践应用为主线,对教学内容进行整合;注意运筹学教材与其他课程的衔接,使之不成为理解和实际运用的障碍;并对运筹学学科最新进展和最新应用进行介绍或讨论,构建学生的知识与逻辑体系。精选具有充分代表性、源于实际问题的典型例题与案例,使它们能基本覆盖在实际中最常见的运筹学问题,在讲解这些从实践中抽取并经过精心改造和设计的例题和案例的过程中,逐步地建立起学生应该掌握的运筹学理论框架。

4.以“学习+实践”组合教学内容。考虑到多数学生毕业后直接参加工作,将学习和工作衔接起来,尽快让学生将所学知识应用到工作中,解决学习与工作脱节的问题具有重要意义。实践教学是教育部倡导的创新型人才培养的内容之一,通过提高学生观察、分析与解决实际问题的能力,强化对学生实际问题解决能力的培养[1]。实践教学可以包括两个部分:以课堂内容“学习+总结”为主的基本知识积累,以课外学习“探索+创新”为目的的强化练习。前者采取的主要方法包括精选习题的选择和提炼,尤其侧重经典案例的讲解和分析,最终目的是通过多样化的教学形式,更加鲜明、生动、有效地实现教学的预设目标。后者以科研创新项目和毕业设计为主要形式,强化教学环节基本知识的运用能力。借助于两个环节的组合运用,实现“知识、实践、毕业设计三位一体”的一体化教学模式,将学生由课堂之内导向课堂以外,扩展学习视角,也为学生发现擅长的知识点并进行持续的研究奠定基础。

参考文献:

[1]王天虹,宋业新,戴明强.在运筹学教学中培养学生运筹决策能力的实践与思考[J].科教文汇,2010,(2):38-39.

[2]张云凤,孙军,刘阳.基于创新人才培养的“运筹学”课程教学模式探析[J].价值工程,2011,(28):184-186.

[3]付军,朱宏,王宪昌.在数学建模教学中培养学生创新能力的实践与思考[J].数学教育学报,2007,(04):93-95.

[4]杜纲,吴育华.运筹学课程平台与课程系列的整体优化[J].运筹与管理,2011,(1):16-21.

[5]范玉妹,徐尔,孙玉华等.《运筹学》课程内容与教学方法的研究与实现[J].探索与实践,2011,(3):195-196.

第5篇:运筹学研究的特点范文

[论文摘要]本文对运筹学教学中存在的一些问题进行分析,并就运筹学的教学目的、教学内容、教学形式等方面进行探讨,提出相应的改革思路和措施。

运筹学作为一个学科出现以来,特别是20世纪50年代以来,运筹学的研究与实践在我国得到深入发展,在工程、管理、经济等领域都发挥了重大的作用,并作为一门课程逐渐成为管理科学、系统科学、信息技术、工程管理、物流管理、经济、金融等专业的基础课程之一。然而,由于运筹学知识的综合性及内容上的数学复杂性,使得这一课程的教学表现出强烈的自身特色。结合几年来十几次运筹学教学的体会,对运筹学的教学方法进行一个粗浅的分析,以供探讨。

一、注重其发展背景及现实意义的讲授

二、注重其“学科交叉、多分支”的特点

应该说“学科交叉、多分支”是运筹学作为一门课程的重要特色,也是教学过程中需要认真处理、仔细推敲的一个关键问题。多学科交叉使得运筹学表现出知识结构和思维方式上的复杂性——既具有数学学科的理论特性又具有应用学科的自身特性、既具有理工学科的定量特性、又具有人文学科的分析特性、既追求“完美”又注重“实用”。作为授课教师而言要始终把握运筹学的这一特点,做到对发展现状的较好跟踪,注重对学生启发性引导;做到对授课对象的仔细区分,既包括对学生学历的区分又包括对学生专业的区分,对学生学历的区分主要体现在知识内容、授课学时、授课方式、课程要求等环节,而对学生专业的区分则主要体现在理学、工学和经管专业在知识深度与广度上的差异以及在理论和应用上的差异。而多分支特性则要求授课教师在授课过程中对各个分支有针对性的选择并能够做到对该分支理论及应用的充分把握。

三、注重“案例教学、实验教学”的综合运用

案例教学与实验教学在运筹学教学中的运用主要在于对学生综合能力的培养。“案例教学”一方面可以在课程讲授过程中起到引导的作用,既可做到由浅入深、又可在较大程度上激发学生的学习兴趣,为接下来的深入做好铺垫;另一方面,又可在知识的运用上起到较好的教学效果,既激发学生的知识运用的兴趣又加深对知识理论的理解。“实验教学”既是对理论教学和案例教学的细化又是对学生动手能力的有效引导手段,特别是对学生脚踏实地的学习态度是一个较好的锤炼,同时也对学生长期以来单纯的“分数为上”的学习方式是一个有效的冲击。正是基于上述考虑,笔者认为在运筹学的讲授过程中要充分重视“案例教学”和“实验教学”的运用,充分考虑二者在运筹学教学过程中比重和搭配问题。

四、注重教学方式的运用

随着教育技术的飞速发展,多媒体教学在课堂教学中运用越来越普遍,它在一定程度上提高了教学的质量和教学率,同时又带来相应的弊端。尤其是多年的高校扩招和运筹学课程的普遍适用性使得多数运筹学课程为大课教学,这就促使教师为了避免后排学生看不清而几乎抹去了板书的运用。所以,在大班化的背景下,板书与多媒体的矛盾始终是运筹学教学中一个难以解决的问题。

五、注重对考核方式的研究

考核作为学习过程中的一个重要环节,其设计的好坏对整个教学质量有着重要影响。在传统的考试方式中,往往过多得强调知识点的掌握情况,而在一定程度上忽视了应用能力的培养。所以,不仅要在教学过程中注重“案例教学”和“实验教学”的运用,又要注重对学生实践能力方面的考核,不仅包括学生对分析能力、动手能力的考核,还要包括对学生探索精神和探索能力的考核。基于此,笔者认为在运筹学考核过程中“专题考核”和“研究论文”都可作为传统考核方式的重要补充。

第6篇:运筹学研究的特点范文

关键词:运筹学;交通运输专业;教学内容;教学方法

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)19-0038-02

运筹学是从实际问题中抽象出来的模型化手段,是一种解决实际问题的系统化思想。运筹学目前已经广泛应用于工业、农业、交通运输、商业、国防、建筑、通信等各个部门领域,涉及生产管理实践中的最优生产计划、最优分配、最优决策、最佳管理等实际问题。进入21世纪以后,随着改革开放的进一步深入以及进入信息化时代脚步的加快,运筹学教学受到了前所未有的重视。几乎所有的大学都开设了运筹学课程,成为数学、管理科学、经济学等专业的基本课程之一。在本科生层次,全国各大高校开设运筹学课程的专业主要有数学、工商管理、市场营销、会计、交通工程、交通运输等等。对于交通运输等应用性非常强的专业开设本课程的目的是让学生熟悉运筹学的基本模型和求解方法等,掌握运筹学整体优化的思想和若干定量分析的优化技术,同时能够运用常用软件,使学生正确应用各类模型分析和解决实际问题。但是到目前为止,很多院校在运筹学课程的教学过程中都存在着教学目的不明确、教学方法不灵活、忽视实验教学等问题。本文就当前运筹学课程教学中存在的一些问题谈谈自己的看法,并就交通运输专业中该课程的教学模式提出一些尝试性的改革方案。

一、运筹学教学过程中存在的主要问题

运筹学是一门建立在理论与实践紧密结合的基础上,以定量分析为主来研究管理问题的应用科学,将工程思想和管理思想相结合,应用系统的、科学的、数学分析的方法,通过建模、检验和求解数学模型而获得最优决策的一门学科。经研究表明目前各专业运筹学课程的授课过程中,集中存在着以下问题[1]:

1.课程设置有缺陷,学生数学基础相对薄弱,课程学习存在一定难度。运筹学本身和数理知识联系密切,很多的知识点都是建立在大量数学推导的基础上。运筹学的内容涉及到高等数学、线性代数、概率论与数理统计等学科的知识。如果这些课程设置的标准没定好,对学生的要求没达到一定的高度,会对学生运筹学的学习带来一定的困难。此外,某些工科类专业(如交通运输专业),对数学学科不重视导致自身的数学基础相对薄弱,使得运筹学中涉及到抽象的数学原理难以理解,从而失去学好课程的信心。

2.教学模式陈旧。运筹学尽管是一门研究管理问题的应用学科,但是在目前的教学过程中,教师更多的是在讲解每一个章节问题的原理、解题思路,而真正联系实际,解决现实中的管理问题却被忽视了。由此导致学生更多地认为这是一门与数学相关的课程,学习的重点是解题的方法,而不是一门管理类的应用课程。这也是导致学生认为本课程对于实践指导的意义不大,因而对课程的学习兴趣不高。

3.教学内容不恰当。运筹学经过六十多年的不断发展,课程包括若干分支。这就导致运筹学教学内容的选择存在一定的随意性和盲目性,教师往往根据自身对课程的理解来讲解,或完全依附于所选教材,导致教学的片面性。

4.教学方法不科学。由于运筹学解题运算量大,重复劳动多,使得教师在授课时将注意力放在课堂讲授和解题运算板书上,学生在上课过程中的普遍反映是缺乏课堂活力,感觉课程比较枯燥。学生在课余时间将大量的精力花在做作业锻炼解题技巧上,但其抽象能力、实践能力却普遍偏低。另外,运筹学的考试方法比较传统,无法全面涵盖课程的核心内容。上面几个问题中,第一个是课程设置的问题,后面三个是任课教师要改进的问题。本文对这些问题进行了系统深入的研究,不仅要提出一个合理的课程设置方案,还要提出一个教学模式的改革方案。

二、交通运输专业运筹学课程教学改革的探索

针对目前运筹学课程教学过程中出现的问题,结合运筹学这门学科本身的特点和交通运输专业的特殊性,我想主要从优化课程体系、改革教学方法、改革考核体系和以科研促进课程的深化改革这四个方面进行考虑[2]。具体的讨论内容如下:

1.优化课程体系。运筹学应用范围非常广泛,很多专业都开设了运筹学的课程,但不同专业对运筹学的要求是不一样的,同时各专业掌握的基础知识也差别很大。考虑到交通运输专业对数学的要求相对较高,而运筹学又是一门与数学息息相关的学科,因此掌握好运筹学的基本理论和算法需要有一定的数学基础。此外,由于交通运输专业是一门实用性很强的专业,我们培养的学生应该从事交通运输业的工作,因此也需要开设一些专业课程(如交通流理论、交通系统分析、运输组织学等)来强化运筹学的运用。与运筹学相关的经过优化以后的课程体系可参见图1。

2.改革教学方法。由于运筹学的理论知识较多,结合交通运输专业本身,运筹学教学需要增加许多实际问题的案例,因此改革教学方法要从理论教学和实践教学两方面来考虑。理论是学好一门课的基础。为了能让学生充分掌握理论知识为实践服务,我们结合交通运输专业,考虑从课堂内容的讲授、增加系列讲座等方面进行理论教学改革。课堂内容的讲授要特别注重思路,引导学生理解基础概念。由于运筹学教学需要大量推导和计算来引导学生思维,传统的教学模式会浪费太多的时间,因此可适时、适当、适度地引入多媒体辅助教学,不仅有利于提高教学质量和效果,而且能加快教学速度,减少教学难度,加深理解教材的深度。在理论教学中,除传统的课堂讲授外,可根据情况开设系列讲座。讲座可结合学科发展及教师的科研课题来组织,内容可以涉及运筹学在经济管理、项目工程的应用等,能使学生了解学科前沿,激发学生学习与研究的使命感。实践教学主要从课堂实践、课后团体实践等方面进行加强。通过课堂讨论来强化学习效果。如在讲授线性规划可行解、基解、基可行解、最优解的几个概念时,可设计几个讨论题。通过讨论,以加深理解“解”的概念,区别各个概念的异同。另外可开设实验课。实验内容为借助数学软件、运筹学的算法来解决管理中的实际问题。通过实验,学生不必走出校门就能身临其境,借助于所学的理论知识,亲自分析,提出合理假设,建立模型并求解,再与实际问题作一比较,找出理论与现实存在的差距和原因。团体实践主要是课程设计,是以小组团队为基础,在所学知识的基础上,自主选择主题并在教师指导下进行调研、资料检索、数据处理、论证或分析建模、求解等过程,经过充分讨论得出结论,最终给出最优决策方案。这是一种全程综合训练,是重要的实践环节,对于培养和提高本科生科学思维、科学方法、实践技能和创新应用能力等综合素质至关重要。

3.改革考核体系。闭卷考试一直是考查学生对运筹学知识的掌握程度的唯一方式。而这往往易造成学生死记硬背,扼杀学生的创造性,有时还有失公平。运筹学课程的考核方式应当根据课程本身的特点以及教学要求加以设置,既要体现学生对基本知识的掌握能力,还要突出学生的实践能力与创新意识,因此在成绩考核方面应当包括基础知识考核、实践和创新能力考核等方面。基础知识考核可通过学生对每堂课课后习题作业的完成情况来考查;实践和创新能力考核可通过布置几道优化方面的数学建模案例,引导学生用学过的优化方法求解,不仅要建立数学模型,还要用相关的优化软件求解出精确的结果。

4.以科研促进课程的深化改革。以科研深化运筹学教学内容革新,以科研促进运筹学教学方法改革。让科研的最新成果走进课堂,充分发挥学生的创新能力,鼓励和引导探索式、研究式的学习,并可以以科研推动运筹学精品课程建设。

参考文献:

[1]余晓,王黎萤.《运筹学》教学中应用探究式教学模式的探索与实践[J].中国科教创新导刊,2009,(20):37.

[2]黎延海,马引弟.《运筹学》课程教学改革的探究[J].科技信息,2008,(26):105-107.

第7篇:运筹学研究的特点范文

关键词:交通运输类;运筹学;实践教学

作者简介:张文会(1978-),男,黑龙江哈尔滨人,东北林业大学交通学院,副教授。(黑龙江 哈尔滨 150040)

基金项目:本文系黑龙江省教育科学“十二五”规划课题(课题编号:GBD1211006)、东北林业大学重点课程建设项目(交通运筹学)的研究成果。

中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)31-0161-02

交通运输工程领域存在很多优化问题,如交通系统的预测、决策和运行状态分析及评价等,都需要用运筹学理论解决。为了达到培养目标,很多高校交通运输类专业都把“运筹学”作为重要的专业基础课。以往教学过程中,比较重视运筹学理论知识的讲解,忽视运筹学实践应用介绍,[1,2]因此产生了理论学习与实践应用之间的矛盾。

国内很多高校的经济管理类专业都进行了“运筹学”课程教学方法改革,并取得了较好的教学效果。[3-5]此外,为了加强理论与实践的结合,提高学生的学习兴趣,还进行了实践教学改革。[6,7]交通运输类专业的工程特征要求讲授“运筹学”这门专业基础课时,既要注重基本理论的掌握,又要注重工程实践能力的应用,以培养具有运筹思维能力和工程实践能力的创新型技术人才。

一、交通运筹学的特点

1.较强的数学基础

运筹学以数学为主要工具,综合运用多种数学分析方法,求解交通运输领域的最优决策方案,要求具有“高等数学”和“线性代数”等基础知识。线性规划、运输问题和决策问题等很多章节的建模与求解都要用到以上基础知识。

2.较强的系统性

交通运筹学是从系统工程的角度出发,分析交通运输工程领域全局性的应用和综合优化问题。运筹学的最终目标是最优性,既要从空间上寻求整体最优,又要从时间上探索全过程最优。

3.较强的应用性

运筹学研究具有较强的实践性和应用性,最早应用于军事领域,后来逐渐转向民用部门。交通运输工程领域很多优化技术都以运筹学作为理论基础,如车辆行驶路径优化、车流波理论、配送优化问题等。

二、教学中存在的问题

在制定培养方案时,很多高校均把运筹学作为交通运输类专业最重要的基础课之一,同时也把运筹学作为重点课程建设,但在教学过程中,仍然存在一些问题。

1.教材建设与专业需求的矛盾

目前运筹学教材有很多,但教材内容大多以模型建立和理论推导为主,所举案例多属经济管理领域。因此,教学过程中教材选择比较困难,针对性教材建设比较落后。

2.实践教学与能力培养的矛盾

教学过程中大多关注理论知识的讲授,忽视交通运输实践教学内容,造成学生的学习兴趣不高,教学效果不好。特别是求解运筹学问题时,许多繁琐的计算过程均可通过计算机软件来实现,而教学中又没有实践教学的学时分配。因此,加强实践教学环节,增加交通运输领域的实际案例分析和实践应用教学内容,对于提高学生的学习兴趣,强化理论模型的理解具有重要的现实意义。

3.学时分配与知识体系的矛盾

目前本科阶段交通运筹学教学学时一般为32或48学时,而运筹学知识体系不断更新,内容逐渐丰富,培养方案中拟定的学时已不足以完成所有教学内容的讲授,甚至个别章节也要略讲或自学,造成知识体系讲授不够完整。针对交通运输类专业特点,优化教学内容和学时分配,显得非常必要。

三、实践教学改革方法

1.运筹学案例教学

运筹学在交通运输领域应用的案例很多,但没有建立案例库,课堂教学中所引例题多为经济管理领域,与本专业相差较远。因此教学中,教师团队广泛搜集交通运输领域的运筹学案例和模型,按照课程体系进行分类。此外,邀请交通运输或物流企业的专家进行讲座,介绍本企业应用运筹学思想或模型解决实际问题的案例,教学案例库设计见表1。

2.课程设计

课程设计是理论知识在实践中的综合应用,通过课程设计,学生巩固了专业理论知识,锻炼了实践动手和独立思考能力,提升了团队合作意识。

(1)讲授完线形规划和目标规划理论后,要求调研某一公交线路旅客上下车情况,进行公交车最优调度方案设计,每10名学生为一组,最后提交调研数据和计算方法,并提出最佳设计方案。

(2)讲授完网络模型后,要求调研某一区域道路交通状况,绘制出调研区域的交通网络图,表示出道路的单向或双向交通组织方式,预测每条道路的平均行驶时间,最后找到每个点之间的最短路径。最后提交调研数据、预测方法和最优路径方案。

3.计算机软件教学

利用计算软件求解交通运输领域的运筹学模型,可以使学生深刻体会运筹学的实际应用,提高学习兴趣。课堂教学主要讲授有限变量的运筹学模型的建立方法和求解理论,计算机实践教学以课堂教学中的建模方法为基础,讲授多变量运筹学模型求解的计算机操作,体验运筹学软件求解的可行性和便利性。如线性规划问题,教材上的例题变量一般不超过8个,迭代次数一般不超过6次,整数规划、运输规划和动态规划等模型变量数量也很有限。但交通运输领域的很多问题都属多变量、多约束和多目标的运筹学模型,手工计算求解花费时间较长,计算机软件求解非常方便。学生通过学习软件操作,既掌握了建模和求解理论,又体会到了课程的实践实用价值。

目前,运筹学求解软件有Lindo、WINQSB、MATLAB和Excel等,每种软件都有各自的运行环境和编程语言。实践教学中,鼓励学生根据课堂教学所学的基本理论,自己编程实现每种模型的求解算法。

4.实践教学基地建设

实践教学基地一般是学生工程实践能力培养的重要保障,针对某一门课程进行实践教学基地建设,是以短期或不定期的实践调研和学习为目标,让学生在短时间内直观地了解所学专业知识在实践中的应用。随着高等教育改革的不断深化,越来越要求学生具有工程创新意识,在大学培养阶段实现素质教育和工程训练有机结合。因此,进行了物流园区、地铁集团和公交公司等实践教学基地建设,教学过程中组织学生深入实践基地,了解运筹学理论在园区规划、路网规划和站点规划等方面的应用。要求实践结束后,提交实践总结。

在展开理论教学的同时,采取灵活多变的实践教学方式,鼓励学生参加全国大学生数学建模比赛,鼓励学生参加社会实践,促使学生在实践中发现问题、分析问题和解决问题。

四、保障措施

1.课程体系整合

很多高校交通运输类专业既开设了运筹学,又开设了交通运输系统工程学和物流技术等,教学内容重复严重,如网络计划技术、预测决策理论和运输问题等。因此为了提高教学效果,避免教学重复,应进行必要的课程体系整合及课程教学内容优化,增加课程实践环节的教学内容和学时分配。

2.教材建设

目前还没有针对交通运输类专业的运筹学教材,教学中采用的教材内容偏重经济管理领域,选用的例题和案例大多为经济管理领域的优化问题。为了加强学生对运筹学在交通运输领域的应用有直观的认识和理解,编写新教材时应结合专业实际,增加交通运输领域的应用案例,如公交调度问题、收费站优化问题和道路建设优化问题等内容。

3.教学手段改革

由于运筹学建模和解题过程涉及很多表格、图形与算法等,授课过程中应适当引入多媒体辅助教学手段,开发适合理论教学和实践教学的多媒体课件。在实践教学过程中,除了可以利用计算机软件求解交通运输领域的问题外,还可以组织学生到交通运输企业参观,或者邀请企业管理人员举办讲座,通过教学手段的改革使教学过程更加生动。

4.考试方法改革

以往的期末考试总成绩包括两部分:平时成绩(出勤+平时作业)和期末考试成绩,分别占20%和80%,造成学生对运筹学模型的死记硬背,缺乏对交通运输实践应用的理解。改革后的考试模式增加了实践成绩,按照实践过程中的表现以及实践报告质量评分,结构比例为:平时成绩占20%,实践成绩占20%,期末成绩占60%,实现了多方位、多角度考核和评价学生的学习效果。

五、结语

为了提高交通运筹学的教学质量,提升学生的运筹学工程实践能力,结合交通运筹学的课程特点和现实问题,提出了增加案例教学、实践课程设计、计算机软件教学和实践教学基地等改革措施,并从课程体系整合、教材建设、教学手段改革和考试方法改革等方面提出了实践教学改革的保障措施。由于不同学校和专业培养方案的差异,本文提出的交通运筹学实践教学改革方法并不一定具有普遍适用性,但具有一定的借鉴意义和参考价值。

参考文献:

[1]张润红.从整体角度对工程管理专业《运筹学》教学的探索[J].理工高教研究,2005,24(1):94-95.

[2]胡发胜,刘桂真.国家精品课程运筹学的教学改革与实践[J].中国大学教学,2006,(7):9-11.

[3]罗荣桂,原海英.运筹学教学改革与探索[J].理工高教研究,

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[4]温日琨.运筹学教学内容改革与教学大纲设计[J].高等工程教育研究,2007,(S1):60-62.

[5]李志猛,祝江汉,邱涤珊,等.启发式教学在运筹学课程中的应用与实践[J].高等教育研究学报,2008,31(4):59-61.

第8篇:运筹学研究的特点范文

关键词:运筹学;运筹思想;建筑设计;设计方法

Abstract: with the rapid development of economy in our country, the domestic all walks of life also has achieved great development, the construction industry as our country is an important content of modern urbanization construction, to do to keep pace with The Times, in building design innovation, so as to promote the development of social economy and the construction of socialistic harmonious society. And operations research as the new situation of the product, has been widely used to people from all walks of life planning design and management work, this article through to the operational research and application in building design of the relevant application analysis, and the operational research thought has architectural design method was discussed.

Keywords: operations research; Strategy thinking; Architecture design; Design method

中图分类号: TU2 文献标识码:A文章编号:

运筹学作为现展的新形势下实现管理现代化的重要思想依据,在建筑设计方法上同样发挥着至关重要的作用。通常情况下,建筑设计方法是由项目工程设计人员通过对建筑实际情况的分析、解决之后,创造出满足建筑实际需要的活动。其本身包含很多内容,广义来讲,所有的建筑设计理论和方法,都是直接服务于建筑设计的,是建筑设计的科学基础,是建筑理论研究的重要依据,更是建筑设计的重要组成部分,其根本目的是满足人们需求,创造空间形式,而整个设计过程比较特殊,是一种创造行为,以满足建筑使用者的需要为出发点,受社会环境和经济文化影响,最终要经过实践检验。随着近年来我国社会主义市场经济的不断深入,人们对生活质量和生活方式也有了新的要求,越来越多的人对建筑的投入和对社会环境产生的影响有了崭新的思考,而在建筑设计的过程中,也需要更多的综合功能,其不仅需要由个人的专业技术和能力来完成,而且需要艺术的灵感融入其中。伴随着建筑设计不断革新,现代设计理念逐渐开放,在设计规模上也由传统的个体设计到现代门类学科团体设计,因此,在现代社会的发展中,对于现代建筑的设计研究更加具有重要的现实意义。

一、运筹学的基本含义

所谓运筹学,最早是借用司马迁《史记》中的话,“运筹策于帷幄之中,决胜于千里之外”,其具有较深的军事文化起源,范畴特别广,如在我国战国时期,齐国的大夫田忌与齐王赛马的故事,就蕴含了运筹学的有关道理。在赛马之前,经过一个深思熟虑的过程,进行筹划、安排,趋利避害,选择最优配置,以取得最好的效果,是典型的朴素古典运筹学范例。其次,运筹学在军事中运用最广泛,从古到今的各类战争情况都可以归纳到运筹学的范畴。而在今天,随着经济的进步,商业的发展,工商企业之间的竞争角逐日益激烈,因此,运筹学也就潜移默化地运用到了工商企业的角逐中,在企业竞争的资源配置、竞争等机理的深入研究和运用上越来越深入,并且逐渐形成了完备的理论体系,例如决策论、规划论等理论。后随着现代信息技术和网络技术的问世和普及,运筹学理论的应用范畴进一步扩大,不只局限于研究经济和军事活动,已经无声无息地深入到了人们的日常生活中。根据问题的具体要求,进行必要的数学分析和运算,在通过综合安排结果,趋利避害,权衡优劣,做最合适的选择。因此,运筹学不仅是一门理论基础,而且更是一门优化技术,可以解决各式各样的问题。依据现阶段运筹学的研究,其具体的研究方法可以归纳为以下几点:

1、从现实中抽取事物本质要素进行构造运筹学数学模型,从而探寻与决策目标结果。

2、探索求解的结构并且导出运算系统的求解过程,从可行方案中寻求最优结果。

可见,运筹学在研究的过程中,不仅要对研究对象进行必要的分析,还要对结果进行分析、考核及筛选,通过运筹学数学模型,能够说明事物的发展事实,而且可以对时间进行合理的预测,以科学的理论进行结果描述,利用数学方法进行数量分析和推理。因此,运筹学在现阶段的建筑设计方法研究中得到了十分广泛的运用,不仅可以通过运筹学对建筑设计的科学性进行分析考证,而且还有效地推动了建筑设计方法的升级。

二、传统的建筑设计方法评析

具体建筑设计方法是以图解思维和表达为主要手段,强调将存在于建筑设计者头脑中的空间形态用图式语言在图纸上进行表达,尤其强调在图解思考过程中“灵感”的突现作用从而完美地完成设计。这种建筑设计方法的运用使得很多设计者误认为建筑设计是建筑设计者个人的创作行为,陷入了建筑设计就是单纯艺术表现和造型的思想误区。显然,这种具体的设计方法存在很多的问题,这一点在建筑设计过程中已经有明显的反映。有的设计师面对设计任务书不知从何下手;有的将建筑设计当成构图技巧的表现,几何形体的拼接组合,点、线、面、体的随意解构,把有条件制约的建筑设计弄成随心所欲的平面构成游戏;有的则从杂志资料和既有建筑中寻找所谓“灵感”,不考虑特定设计的具体条件、规模等诸多因素,生硬地照搬、移植别的方案和处理手法;还有的则生硬地照套任务书,拼凑空间、房间、复核面积。这些建筑设计者主要着力于具体的设计阶段,即严格地按照给定的任务书依据图面的空间布局、功能组织、立面效果、表达技巧等完成设计任务,缺乏对设计方法的完整理解和应用。这些问题产生的根本原因,主要是由传统的建筑设计方法的单向直线过程的局限性所决定的,在面对功能复杂的大型现代建筑的时候,这种单向直线过程的设计方法显然是无法适应的。

三、引入建筑计划与使用后评估的建筑设计方法改良

建筑计划是以比较理性及客观的方法去了解、分析生活与建筑空间的关系,它的重心在于人和空间的关系上。计划方法不涉及建筑具体的形态,但它能使我们明确限制条件和方案发展的各种可能性,使设计沿正确的方向运行。建筑计划为建筑设计起控制导向作用,建筑设计是实现建筑计划的既定目标。建筑计划能使建筑师的设计思路清晰,努力地把无意识的建筑工作方法尽可能地提炼出来,使之转化为有意识的建筑工作方法。在建筑计划的分析方法中,注重把握事物的矛盾现象,注重把握生活、建筑方面的条件,努力地找出潜在的需求,把现象与生活、建筑方面的条件之间的关系看作是因果关系,然后,从潜在的需求导出空间构成的形态。

四、基于运筹学思想的建筑设计方法

首先,建筑实物缩尺模型或计算机3D虚拟模型的建立,在经济因素条件方面和建筑实物的建造相比较,它的投人是投资者或设计者完全可以接受的。在目前科技条件下,建筑实物缩尺模型或计算机3D虚拟模型的建立是可以快速的相对精确的做到。在许多实践项目中,为了展示设计的成果,建筑设计过程中都会建立各种建筑实物缩尺模型或计算机3D虚拟模型,这种模型为基于运筹学思想建筑设计方法中作运筹分析用途提供了现实基础和条件。也就是说,基于运筹学思想建筑设计方法的应用在财力上是并不需要更多地投人,它是在现有的条件中引入运筹学思想和方法到实践项目的设计过程中去。

其次,继承传统设计方法的优点,保持计划与使用后评估建筑设计方法的优点,同时增加了建筑设计过程的微循环反馈,体现了建筑设计的系统工程观念,使得建筑设计有了进行定性定量分析的基础。原来在建筑物建造完成并使用后才开始进行的建筑使用后评估在设计过程中就可以进行综合的定性定量的效果评价。建筑的效果评价使建筑设计过程可以根据建筑的既定使用要求运用运筹学思想方法进行效果评价,将使用者的需求作为效果评价标准,为设计提出科学合理的系统分析。建筑效果评价成果能为设计提供更为全面、客观的设计依据,为设计引入较准确的条件因素,使设计思维更加符合实际。建筑效果评价方法的引入,可以将设计决策的依据建立在调查研究和科学分析的基础上,以评价结果作为判断设计合理性的基本标准,能在一定程度上克服设计和决策的经验主义和主观主义,提高设计和决策的科学性和有效性,保证了建筑设计的客观性,提高了建筑设计方法的科学性和操作性。

另外,建筑计划的制定环节中,不仅采用建筑学常用的方法,而且采用运筹学的思想方法作为分析方法,从现实中抽出的建筑空间本质要素,为建筑设计提供合理的导向条件和控制方向。例如,在建筑设计中应用运筹学的多变量解析规划方法方面,注重把握量的现象,注重把握生活需求与建筑方面的变量条件,努力地将其作为模型来把握,把现象和生活需求与建筑方面的条件之间的关系看作是相关函数,然后寻求生活与空间的相互关系。

结束语:

建筑设计方法作为一门应用性很强的学科,是一种人为操作行为,不仅有助于促进我国建筑设计方法研究的发展,而且对建立和发展具有中国特色的社会主义和谐社会,也起着至关重要的作用,要创新符合我国国情的建筑设计,不仅要解决好研究的对象,而且在建筑设计内容和目的上,要充分运用运筹学,对整个设计进行完整地分析,通过系统的数学运算和科学的推断,得出符合条件的结果,再对设计方法进行最优选择。如此一来,不仅探索创新了建筑设计方法,而且为定性定量地进行建筑设计提高了科学的依据,尤其是如计算机3D模拟技术在建筑设计中的应用,不仅是一种有益的科学探索,更是我国建筑设计的前进动力,是社会经济发展,人们生活提高的重要内容。

参考文献:

[1]李怀清.对建筑行业运筹学应用的一些思考[J].建筑施工,2002,(01).

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[5]曹赢丹.对我国现代城市建筑设计方法的认识[J].建筑设计管理,2011,(06)

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[8]杨晔.运筹学在建筑施工中的应用[J].山西建筑,2008,(18).

第9篇:运筹学研究的特点范文

【关键词】 美国;科技政策;统筹;科技资源;启示

2009年,国务院批准实施的《关中-天水经济区发展规划》,明确提出要建设以西安为中心的统筹科技资源改革示范基地。西安的科技资源类型和总量虽然很丰富,但是却表现得较为分散;科技资源的统筹使用状况不佳,不能及时有效地转换为生产力,造成“科技先进、经济落后”的局面。因此,有必要借鉴国外先进经验,提高西安统筹科技资源利用的效率。

一、美国科技政策在科技资源统筹方面的特点

过去的几十年中,美国科技政策表现出的一个鲜明特点就是随着世界经济、政治环境的变化不断调整。无论是战后初期对国防技术的强调、冷战时期对空间技术的角逐还是冷战结束以来对民用技术的不断发展,都表明美国在其社会经济发展进程中,非常重视对科技政策的调整和变化,非常强调对相关科技资源的有效整合和统筹利用。

1、技术发展路径选择上强调国家战略导向

美国科技发展史上,国家科技战略表现出一种连续不断的传承式的战略体系。这种战略体系为美国科技的高速发展和绝对领先奠定了根本性的基础。1789年美国宪法明确规定:“通过保障作者和发明者对他们的作品和发现在一定时间内的专有的权利,来促进科学和有用艺术的进步。”这一规定使美国政府明确了自己支持科技的责任,对科技的发展进行积极的引导和参与。第二次世界大战后,由于战争的催化和推动,美国逐步形成了以国家实验室和民间企业合作的研发体系,这种体系既实现了政府科技资源与民间力量的有机整合,也确立了政府支持基础科学研究的运行机制,通过科技资源的有机整合和政府对科研活动的积极引导,美国政府不但不断地加大研发经费资金的投入,而且,科技宏观管理体制层面也实现了持续创新。美国的科技体制属于多元分散型。在科技管理体制上,联邦政府规定由行政、立法、司法三个系统不同程度地参与国家科学技术政策的制定和科技工作的管理,其中尤以行政系统涉入面最大。

美国联邦政府科研机构约730个,这些机构绝大部分由其主管部门直接管理,他们在美国的科技活动中占有重要地位。在美国国家研发工作中,美国的大学所承担的部分发挥着越来越重要的作用。美国大学的科研机构总体分为四类,即各个院系的研究实验室、独立的研究机构处所、联邦政府在大学设立的各类研究中心、工业企业与大学合作的研究开发中心。

可见,美国的科技体制虽然多元分散,但“形散神不散”。无论是国家实验室还是民间力量,无论是政府研究机构还是大学研究机构,都被有机地整合在一个统一的科研—教育—生产三位一体的研发体系之中,都服从于美国不同时期的国家战略导向,都随着这种战略导向的变化而变化。而且,很明显,技术发展路径的选择不是由市场化的企业行为所主导,而是由政府凭借其对国际竞争形势和国家发展方向的判断,影响和引导技术发展路径的选择。

2、在科技资源统筹中重视产权制度的不断完善

专利制度在美国科技政策与管理中具有特殊的地位。美国人正是利用专利制度保护了自己的科技发明和商业特权,并逐渐构成了美国的专利战略。从根本上说,专利制度是一种产权制度。只有产权的清晰划定,才会给人以激励。正所谓“有恒产者有恒心”,专利制度在美国200多年的历史发展和社会演进过程中,发挥了难以忽视的重要功用。利用专利,保护了自己的发明。利用专利,保护了市场的优势。同时,清晰的产权制度、明确的专利保障,也为技术转移的实现奠定了基础。

促进美国经济增长的重要发动机之一就是强大的创新能力,创新能力的重要表现就是将发明和构想转化为现实收益。这一转化过程既离不开独具特色的创意支持,也离不开以专利制度、知识产权制度为核心的产权制度的支持。产权制度的不断完善为创新能力提供了有力的支持系统和必要的保障措施。

3、在科技资源统筹中注重非政府组织的独特作用

由于美国早期民主政府形式的引入,美国人对政府的权力过度有着深深的忧虑,也试图限制政府在社会保障方面的权利,并给予民间组织充足的活动空间。美国的非政府组织可分为三类。一是私人基金会和公共基金会,共3万多个;二是教会;三是非政府组织的研究与咨询机构,其收入主要来自政府资助、基金会的项目资助、个人捐款和营利,现在美国一半的大学和医院属于非政府组织。

在3万多个私人基金会中,有1000多个为科学研究提供资助,较有影响的基金会组织主要有,洛克菲勒基金会、福特基金会等。美国科学促进协会创建于1848年,是美国目前最大的也是唯一的多学科、综合性非政府科技组织。1946年美国科学促进协会重新修改了章程,在协会的任务中明确了两条重要目标,其一是增强科学的实效,改善民众的福利;其二是引导公众理解鉴赏科学体系在人类进步过程中所发挥的重要作用及其所带来的希望。从支持科学家开展研究、进行交流、加强设施建设,扩展到开发科学教育项目、拓展科学就业机会、参议科技政策、扶持社会科普活动、加强国际合作。

二、西安统筹利用科技资源的现状

西安是科技大市,拥有高等院校48所(含民办15所),各类科研机构460余家,科技企业万余家,各类专业技术人员44万人;有国家和省级重点实验室、工程技术中心186个,其中国家重点实验室和工程技术中心分别占全国10%和9%;各类可共享的大型仪器设备5096台,占全省98%。2009年,15所重点工程类高等院校承担了160余项国家高技术发展计划,占全市的70%,是研究水平高、创新潜力大的资源。55个应用类科研院所涵盖电子信息、航天航空、装备制造等领域,具有支撑产业规模扩张的巨大潜力。科技实力虽然十分雄厚,但西安科技创新对经济发展的贡献却响度不足。造成这一现象的影响因素虽然是多方面的,但科技资源分散、分隔、分离的问题无疑是制约西安科技经济融合发展的关键所在,具体的问题有:

1、设备资源不能共享

西安有55个应用类科研院所,开放共享占比较小,对地方产业发展支撑不够,发展不平衡,大多数院所市场化进程缓慢。西安地区目前有20万元以上的实验测试设备5000多台套,主要集中在院所和高校的重点实验室和工程中心,其中已共享使用的有1100余套,仅占22%。

2、智力资源不能互动

因管理体制和激励不足,导致人才资源不能充分利用。西安高校的科技人员中,40%开展应用研究,但真正与当地企业合作的不足一半。高校的鼓励缺失和政府的激励不足,使科技人员与企业的合作多为自发分散状态。军工单位和科研院所科技人员与其他市场主体之间的流动性弱,智力资源只能在系统内发挥作用。

3、市场“分隔”,产学研结合不够

军工实力在全国城市排名第一,但民产业的工业产值占总量不足5%。;军工单位可对外的通用生产设备和实验测试仪器27000多套,基本没有实现共享。由于条块分割、机制不顺、隶属不同、行业各异等方面的原因,高校、科研院所和军工单位与地方经济的融合度不够,创造的科研成果当地转化不足,其本地实现的成果交易不足总量的30%。

三、美国科技政策对西安统筹科技资源利用的启示

美国科技政策的成功,实质是政府、市场和非政府组织三方的有效协调,借鉴美国的成功经验,结合西安科技资源的现状及其存在的问题,现就西安统筹科技资源的具体路径提出如下几点建议。

1、政府引导、市场配置是西安统筹科技资源的核心路径

科技资源统筹前期可能要比较多地发挥政府协调、政策引导、机制创新的积极作用,政府搭建一个开放性的基础平台,科技资源各类主体、产学研各方共建共用。其核心是“不求所有,但求所用”,让科技资源真正“动起来,活起来,用起来”。随着市场配置科技资源能力的逐步提升,市场将逐渐取代政府的角色而成为重要的配置手段,最终将达到依靠市场合理配置科技资源的目的。市场共建、资源共享。建市场是一种手段,而用资源才是根本;同时,这一近乎直白的思想表述也完美地诠释出西安科技大市场坚持开放性的基本理念。

2、不断探索创新科技资源统筹利用的机制和模式

从静态模式和动态机制方面探索创新科技资源的统筹利用。

首先,探索核心管理模式。政策引导统筹但不参与,由市场来运作。政府建立小规模的核心管理机构及团队,搭建资源平台。其职能是平台功能设计、业务发展规划(规则)、任务目标确定及过程结果监管,采取市场竞争的方式,择优选择业务承接专业机构及团队,建立年度目标任务和经费预算制度,在确保专业服务机构基本运作的基础上,积极探索服务模式创新。其次,完善需求导向、服务创新机制。统筹科技资源,统筹是“手段”,需求是“导向”。所有的规划、设计、布局都应围绕着市场的实际需要,还包括未来的需求。再次,作为公共服务平台,服务就是生命,强大而旺盛的生命力来源于树立一种基于“价值分享”的、创新的服务价值观。服务模式创新就成了关键环节。

3、统筹科技资源的平台功能建设

统筹科技资源是一项巨大的系统工程,可以将西安科技大市场的功能定位为:交易、共享、服务、交流。以“交易”这个核心,围绕“交易”提供服务,围绕“交易”加强监管。这既是西安市陈宝根市长的重要指示,也是西安科技统一大市场的建设核心。

建设产学研合作对接平台。基于常态化的服务功能,以解决企业技术难题。将中小企业共性技术难题为重点与高校对接,推进高校院所技术成果向企业转移,促进科研力量转换为企业生产力,再转换为有竞争力的市场资源。

建设小型工业研究院体系。依托现有的各科技产业园区自身要素资源,建设以企业为主体、市场化运营、专业特色突出的技术转移和工程化服务平台。这种小型工业研究院的核心科技力量是企业。

完善技术交易平台。由政府主导,企业和非政府组织参与,共同建立完善“信息”、“挂牌交易”、“成果评测”、“技术运营”、“技术经纪”、“科技招投标”、“在研项目社区”、“小额难题社区”及“诚信评价”等配套服务项目及体系,有利于科技信息共享。

建设并完善政策亲企工程。2012年西安业已建立了统筹利用科技资源的“西安科技大市场”。 地方政府实施“亲企政策”,积极争取符合企业实际的优惠政策,同时,科技大市场兼具政策预研功能,对政府而言,利导政策方向,对科研企业而言,使之诉求有门,形成良性循环。

四、结语

美国的强盛离不开其有效的科技政策。美国科技政策中的国家战略导向、产权制度的不断完善、非政府组织的积极参与对于我们均具有重要的借鉴意义。西安在科技资源统筹方面,从过去的科技资源分散到现在已取得的以“西安科技大市场”为代表的科技资源统筹绩效,再到未来打造统筹科技资源的“西安科技模式”,从现象到模式的探索虽然任重道远,但前途光明。当然,需要注意的是,在借鉴别国科技政策经验的同时,必须结合我国国情,防止橘枳之变。

【参考文献】

[1] 吴来.发达国家科研管理制度[M].北京:时事出版社,2001.

[2] 任涛.大力发展产业技术联盟是西安统筹科技资源、提升产业核心竞争力的突破口[J].人文杂志,2011(1).