法国工程师院校运筹学课程教学模式及启示

［摘要］文章从法国工程师院校运筹学课程设置、教学方法、考核方式和学生实习等方面对法国工程师学校中运筹学教学模式进行了探析。运筹学作为工科院校中一门重要的技术基础课，在国内外高校中广泛开设，法国工程师院校中对这一课程的内容设置、教学方式和实习安排上能够根据企业的需求不断作出调整，保证教学内容与社会需求良好衔接。与之相比，中国高校内的运筹学教育却存在不够重视学生综合素质的培养、教学与企业实际需求脱节等问题，影响了教学效果。基于以上对比，中国高校内的运筹学教学可适当借鉴法国高校中该课程教学方法中的长处，促进我国运筹学教学的发展。

［关键词］法国工程师院校 运筹学 教学模式

［中图分类号］G642［文献标识码］A［文章编号］2095-3437（2014）10-0083-02工程师教育是法国独有的高等教育体系，为法国培养了大量的社会精英和领军人才。从某种程度上说，这种精英型高等教育模式为法国成为世界科技强国打下了坚定的知识基础。运筹学作为一门重要的基础性课程在法国高校内也广为开设，但由于教学理念、目标等差异致使其教学模式和我国高校内该课程的教学模式有显著差异。因此，我国高校可在分析比较中法两国高校间运筹学教学差别的基础上，适当借鉴其先进的教学模式，扬长避短，促进我国运筹学教育的发展。

一、运筹学先行课程的设置

运筹学是以管理决策问题为实际背景，以数学模型和定量分析方法为主要工具，其核心思想就是实现系统的最优化。学习该课程之前需要具备一定的相关学科知识，比如：高等数学、经济学、计算机应用基础、管理学等，并且至少要掌握一种计算机编程语言。因此，在法国工程师院校中，该课程的开设往往放置在工程师二年级阶段。需要强调的一点是，在法国工程师院校中，对计算机编程能力的掌握属于先行课程中非常重要的一项内容。其原因在于，当前社会的信息量处于爆炸式增长阶段，问题的复杂程度也呈直线式上升，仅仅靠人力计算已无法解决大规模的社会实践问题，因此必须在掌握好基本优化理论的基础上，能够使用计算机帮助计算，完成优化任务。

而在国内高校的运筹学教学过程中，学生的编程能力普遍不高，严重影响了学生使用运筹学中的理论解决实际问题的能力，这一问题的出现与高校对该课程的教学要求和课程安排有重要的关系。因此对比后我们可以看出，运筹学的教学应该分为基本的两步：（1）理论学习：在这一过程中，主要学习一些经典的优化理论；（2）应用学习：通过熟练地掌握计算机编程语言，借助于计算机强大的处理能力解决优化问题，获得问题的解决。上述运筹学教学的两个过程，缺一不可，互相促进。

二、运筹学课程内容的设置和考核方法

运筹学课程内容的设置受制于学生专业的划分，不同的专业所学习的运筹学内容应有所不同并各有侧重。

为了督促学生学习并检验学生的学习效果，应该采用多种方式考核运筹学课程的教学情况，在法国工程师院校中，普遍采用如下方式考核：平时作业（10%）+上课情况（10%）+实践问题分析（包括上机考核）（25%）+期末考试（55）。上述考核方式既考核了课程的理论知识，又兼顾了理论向实践转化能力的培养。值得一提的是，在法国，绝大多数用于考核的实践问题都是来自于现实生活中各行各业的实际问题，考核也没有统一的标准，只要学生可以得到比现行结果更具说服力且符合逻辑的结果就算符合要求。这种教学和考核方式成为法国工程师院校教学模式的一大特色。反观国内高校该课程的考核方式，大多数未采用“实践问题分析”和“上机考试”这两项，一定程度上割裂了“学习”与“应用”这两个基本功能之间的联系。

三、运筹学的教学方法

（一）自编教材

由于法国工程师教育的目标是培养动手能力和解决问题能力，培养能满足社会需求的复合型人才，因此，其教材应紧跟时代的步伐。基于上述原因，在法国高校中，教材大多是教师自行编写，且紧贴社会需求。而且，一门运筹学课程的教学通常由几位教师共同完成，比如基本理论部分如线性规划、目标规划等内容由数学基础深厚的教师讲授，动态规划、分枝定界法、仿生算法等优化算法由编程能力强的教师讲授以传授给学生如何将算法用计算机语言实现的能力，而生产管理、运输管理和存储管理则由具有相关管理经验的教师甚至是工厂内部的工程师来讲授，这种教学分工方法可以很大程度上提高运筹学课程的教学效率。而在我国，目前还基本上是一个教师负责一门课程，而且为了避免增加备课的任务，任课教师选择的教材也往往比较固定，甚至十年都不更新，致使教学和社会需求严重脱节。

（二）案例教学法

案例教学法在法国工程师院校的运筹学教学过程中是最常使用的一种方法。在课程每个经典问题的教学过程中，教师几乎都用一个几乎完全来自于实际问题的案例作为引例对教学内容进行引导。这种教学方式可以极大地激发学习者的兴趣，调动其主观能动性。

（三）模型讨论教学

现实生活中存在着许多等待我们解决的问题，然而学习者往往感觉到，现实中需要解决的而能够被解决的问题，已经被解决；而对于剩下的一些问题，要么是解决不了，要么是无意义。通过模型讨论教学的目的，主要是使学习者通过对前人的模型构建过程的学习，了解辨识问题、解决问题的过程，掌握解决问题的方法；真正地体验如何将所学过的知识应用于实践。

（四）模型算法推理教学

从现实问题抽象出理性的数学模型只是解决这个问题的第一步，我们还必须给出该模型的算法，最好是解析解；因此，在完成现实问题的模型化之后，我们还要使学习者掌握如何运用所学过的数学知识来对模型进行算法设计和推导其解析解。

此外，还有一些其它的重要的教学方法，如多媒体课件教学、算法编程教学和运筹学算法软件包实习操作等等。

其整个运筹学的教学方法和手段遵循了从实践到理性，再到实践的反复循环与检验的过程，具有较强的科学性。上述方法间的互补关系可用图1表示。

四、学生实习

在法国工程师院校中，实习占据了课程教学活动的大量时间，而且所有的实习活动都是和实际生产生活密切相连的。例如在法国贝尔福—蒙贝利亚技术大学中，其生产管理类专业的学生学制为两年，共分为四个学期，其中第二和第四个学期属于实习期，学生必须自己寻找正规的公司或者企业去亲身体验、感受，找到“所学”和“所需”之间的差距，然后第三个学期再回到学校将找到的这种差距弥补上，最后在第四个学期再次通过实习去验证自己的学习效果。这种间断式的教学实习的方式可以很好地帮助学生认识到自己学到的知识是否是社会所需要的，并且可以让学生在参与社会实践的过程中了解到社会的真正需求，然后重新回到学校以这些需求为目标，更好地学习基本理论知识，之后再次接受检验。而我国高校中目前的学生实习主要安排在大学四年级的第二学期，时间短，且目标不明确，基本上处于“走过场”的阶段，不能够对教学起到较好的补充作用。

五、总结

通过对法国工程师院校中运筹学课程教学过程中先行课程的设置、教学方法、考核方式和学生实习的介绍与分析，可以得出如下启示：

第一，合理地设置运筹学课程的先行课程，其中需要着重强调的是学生编程能力的培养。

第二，要及时更新运筹学的教材，鼓励多位具有不同专长的教师共同承担该课程的教学任务，并根据专长编写适当的教材。

第三，运用多种教学方法来激发学生的学习兴趣，特别是案例教学法。需要强调的是案例内容最好是来源于实际的生产实践问题。

第四，在教学过程中的每一步骤都要强调动手能力的培养以及和社会需求的联系，把握好“学生所学”与“社会所需”之间的紧密联系。

第五，将目前的学生实习安排划分为几个分离的阶段，让学生自己去发现社会的需求，然后带着需求去学习，不断地接受社会实践的检验。

［参考文献］

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［责任编辑：雷艳］