运筹学说课.pptx

运筹学运筹学-课程说课课程说课石家庄工商职业学院石家庄工商职业学院工商系工商系 刘彩娜刘彩娜2说课内容一、一、课程简介课程简介1二、二、教学条件教学条件2三、三、教学内容教学内容3四、四、教学方法与手段教学方法与手段4五、五、教学特色教学特色53一、课程简介 课程定位课程定位2历史沿革历史沿革3 1课程目标课程目标3 3研究对象研究对象444一、课程简介我国古代文献中就有朴素的运筹思想，例如我国古代文献中就有朴素的运筹思想，例如田忌赛马田忌赛马和丁渭主持和丁渭主持皇宫的修复等。皇宫的修复等。运筹学作为一个学科，真正的起源应为运筹学作为一个学科，真正的起源应为19381938年英国为解决空袭的年英国为解决空袭的早期预警而进行的早期预警而进行的“雷达雷达”研究。研究。2020世纪世纪5050年代以来，我国在运筹学的研究与应用方面取得长足性年代以来，我国在运筹学的研究与应用方面取得长足性的进展，在工程建设、企业管理、科研规划以及国民经济发展诸多的进展，在工程建设、企业管理、科研规划以及国民经济发展诸多方面都发挥了巨大作用和效益。方面都发挥了巨大作用和效益。1.1.历史沿革历史沿革 5田忌赛马田忌赛马 齐王要与大臣田忌赛马，双方各出上、中、下齐王要与大臣田忌赛马，双方各出上、中、下齐王要与大臣田忌赛马，双方各出上、中、下齐王要与大臣田忌赛马，双方各出上、中、下马各一匹，对局三次，每次胜负马各一匹，对局三次，每次胜负马各一匹，对局三次，每次胜负马各一匹，对局三次，每次胜负1000100010001000金。田忌在好金。田忌在好金。田忌在好金。田忌在好友、著名的军事谋略家孙膑的指导下，以以下安排友、著名的军事谋略家孙膑的指导下，以以下安排友、著名的军事谋略家孙膑的指导下，以以下安排友、著名的军事谋略家孙膑的指导下，以以下安排齐王齐王齐王齐王上上上上中中中中下下下下田忌田忌田忌田忌下下下下上上上上中中中中最终净胜一局，赢得最终净胜一局，赢得最终净胜一局，赢得最终净胜一局，赢得1000100010001000金。金。金。金。6一、课程简介1 1）机器、工具、设备、人员等如何最佳利用问题机器、工具、设备、人员等如何最佳利用问题 方法有：方法有：线性规划线性规划、整数规划、网络图、动态规划、整数规划、网络图、动态规划、目标规划等目标规划等2 2）竞争现象如战争、投资、商品竞争）竞争现象如战争、投资、商品竞争 方法是对策论方法是对策论3 3）拥挤现象如公共汽车排队、打电话、买东西、飞机）拥挤现象如公共汽车排队、打电话、买东西、飞机着陆、船舶进港等着陆、船舶进港等 方法是排队论方法是排队论2.2.研究对象研究对象 7设设某某工工厂厂生生产产A A、B B两两种种产产品品，已已知知生生产产A A、B B产产品品时时的的资资源源消消耗耗、单单位位产产品品利利润润及及资资源源限限制制量量如如表表所所示示。问问A A、B B各各生生产多少公斤，方能使总的利润最大？产多少公斤，方能使总的利润最大？产品 资源消耗量/公斤资源AB资源限制量煤（吨）3515电力（千瓦）215劳动（日）2211利润（万元）54一、课程简介8首首先先，设设生生产产A A、B B两两种种产产品品各各为为x x1 1，x x2 2公公斤斤，根根据据已已知知条条件、要求，问题可归结为如下数学表达式：件、要求，问题可归结为如下数学表达式：第一，决策变量。第一，决策变量。第二，目标函数。线性规划模型第二，目标函数。线性规划模型的目标是求极值，可以是求极大的目标是求极值，可以是求极大值，如企业的利润和效率等，也值，如企业的利润和效率等，也可以是求极小值，如成本和费用可以是求极小值，如成本和费用等。等。第三，约束条件。约束条件是指第三，约束条件。约束条件是指实现系统目标的限制性因素，通实现系统目标的限制性因素，通常表现为生产力约束、原材料约常表现为生产力约束、原材料约束、能源约束、库存约束等资源束、能源约束、库存约束等资源性约束，也有可能表现为指标约性约束，也有可能表现为指标约束和需求约束。束和需求约束。第四，非负限制第四，非负限制一、课程简介9一、课程简介运筹学是经济、管理类专业的专业必修课程，运筹学是经济、管理类专业的专业必修课程，也是许多也是许多其他专业课程的基础课其他专业课程的基础课它起着承上启下的作用：既使高等数学和线性代数知识它起着承上启下的作用：既使高等数学和线性代数知识得以应用，方法得以实现；又为以后应用运筹学方法解得以应用，方法得以实现；又为以后应用运筹学方法解决管理问题打下坚实的基础。决管理问题打下坚实的基础。0808（成教）物流管理和工商企业管理（成教）物流管理和工商企业管理3.3.课程定位课程定位 10本课程的特点是以定量分析为主来研究管理问题，即本课程的特点是以定量分析为主来研究管理问题，即将经济管理领域中提出的问题归结成适当的运筹学模型将经济管理领域中提出的问题归结成适当的运筹学模型然后选择恰当的方法求解，最后对求解结果加以分析评然后选择恰当的方法求解，最后对求解结果加以分析评价，为决策提供定量依据。价，为决策提供定量依据。通过本门课程的学习，使学生具备基本的优化思想，通过本门课程的学习，使学生具备基本的优化思想，培养对运筹学的兴趣，掌握基本的优化方法和应用这些培养对运筹学的兴趣，掌握基本的优化方法和应用这些方法去分析和解决经济管理中实际问题的能力。方法去分析和解决经济管理中实际问题的能力。4.4.课程目标课程目标一、课程简介112教材教材3 1二、教学条件参考资料参考资料教学软件教学软件3 312书名：物流运筹学书名：物流运筹学主编：陈立主编：陈立出版社：北京理工大学出版社出版社：北京理工大学出版社21世纪精品规划教材（物流管理系列）世纪精品规划教材（物流管理系列）根据根据物流管理专业教学要求及特点编写而成，物流管理专业教学要求及特点编写而成，物流管理专业教学要求及特点编写而成，物流管理专业教学要求及特点编写而成，内容包括：物流线性规划（运输规划、整数规内容包括：物流线性规划（运输规划、整数规内容包括：物流线性规划（运输规划、整数规内容包括：物流线性规划（运输规划、整数规划、指派问题）、库存管理、决策论、等九个划、指派问题）、库存管理、决策论、等九个划、指派问题）、库存管理、决策论、等九个划、指派问题）、库存管理、决策论、等九个章节。章节。章节。章节。内容深入浅出，结合实际，突出应用型高职内容深入浅出，结合实际，突出应用型高职内容深入浅出，结合实际，突出应用型高职内容深入浅出，结合实际，突出应用型高职教育的特点教育的特点教育的特点教育的特点二、教学条件1.1.教材教材13二、教学条件2.2.参考资料参考资料14二、教学条件3.3.教学软件教学软件153.3.教学软件教学软件二、教学条件1633内容模块内容模块3 4三、教学内容教学重难点教学重难点课程设计课程设计学情分析学情分析3 13 2171.1.学情分析学情分析高职高专的学生（尤其是成教学生）高职高专的学生（尤其是成教学生）1、没有运筹学相关知识的储备，高等数学基础薄、没有运筹学相关知识的储备，高等数学基础薄弱，以及缺少企业实际问题解决的切身体验弱，以及缺少企业实际问题解决的切身体验2、学习的驱动力相对比较被动、学习的驱动力相对比较被动3、成教课时限制、成教课时限制4、学生喜欢动手计算，有动手操作的愿望、学生喜欢动手计算，有动手操作的愿望三、教学内容182.2.内容模块内容模块第一章第一章 运筹学概述运筹学概述第二章第二章 线性规划及单纯形法线性规划及单纯形法第三章第三章 运输问题运输问题第四章第四章 整数规划整数规划第五章第五章 指派问题指派问题第六章第六章 决策论决策论三、教学内容设某电视机工厂有三个分厂，生产同一种彩色电视机，供应该厂在市内的四个门市部销售。已知三个分厂的日生产能力分别是50,60,50台，四个门市部的日销量分别是40,40,60,20台，从各个分厂运往各门市部的运费已知，试安排一个运费最低的运输计划。有n个人A1,A2,An,要分派去做n件事B1,B2 Bn,要求每一件事都必须有一个人去做,而且不同的事由不同的人去做.已知每个人Ai做每件事Bj的效率(如劳动工时或成本,或创造的价值等)为Cij,问应如何进行指派(哪个人做哪件事),才能使 工作效益最好(如工时最少,或成本最低,或创造的价值最大)?193.3.教学重难点教学重难点在应用上要培养学生的实际应在应用上要培养学生的实际应用能力，使其在今后的学习和用能力，使其在今后的学习和工作中能够合理运用各种运筹工作中能够合理运用各种运筹学的理论和工具解释和解决现学的理论和工具解释和解决现实中存在的一些问题。实中存在的一些问题。提高学生对不确定性系统的认提高学生对不确定性系统的认识和理解，培养其系统分析、识和理解，培养其系统分析、建模、预测、优化决策能力和建模、预测、优化决策能力和解决实际问题的能力解决实际问题的能力。重点重点在理论上，课程的在理论上，课程的重点是要掌握运筹重点是要掌握运筹学的基本思想、基学的基本思想、基本原理、基本方法本原理、基本方法和基本运算过程和基本运算过程三、教学内容203.3.教学重难点教学重难点教师的教学目标与学生学习目教师的教学目标与学生学习目标之间有一定距离，不能形成目标之间有一定距离，不能形成目标的共鸣效应；标的共鸣效应；学生的知识结构与课程内容所学生的知识结构与课程内容所要求的基础之间出现断层；要求的基础之间出现断层；课程教学内容与学科前沿问题课程教学内容与学科前沿问题存在一个数学抽象的过程，造成存在一个数学抽象的过程，造成学生知识发展的断层；学生知识发展的断层；课程所学内容与实际应用的要课程所学内容与实际应用的要求之间存在一定距离，造成知识求之间存在一定距离，造成知识应用的鸿沟。应用的鸿沟。难点难点难点在于：如何让学生难点在于：如何让学生正确把握运筹学的思想正确把握运筹学的思想和哲学内涵，活学活用和哲学内涵，活学活用运筹学中的各种理论和运筹学中的各种理论和方法模型方法模型三、教学内容21三、教学内容对策一：注重理论与实际相结合，强调实用性。在理论教学环对策一：注重理论与实际相结合，强调实用性。在理论教学环节引入形象生动、丰富多样的实例，加深运筹学内涵的理解，布节引入形象生动、丰富多样的实例，加深运筹学内涵的理解，布置有针对性的课外作业让学生学会用运筹学的理论与方法解决实置有针对性的课外作业让学生学会用运筹学的理论与方法解决实际问题；际问题；对策二：强调对策二：强调“个性化个性化”教学，注重学生的独特性、创造性和教学，注重学生的独特性、创造性和自我意识的培养。通过课上师生之间、学生之间的交流，加强理自我意识的培养。通过课上师生之间、学生之间的交流，加强理论教学的效果，通过上机实习（实际问题与运筹学软件的结合应论教学的效果，通过上机实习（实际问题与运筹学软件的结合应用），让学生熟练掌握运筹学相关计算软件的算法原理和使用方用），让学生熟练掌握运筹学相关计算软件的算法原理和使用方法法3.3.教学重难点教学重难点223.3.课程设计课程设计三、教学内容10分钟分钟60分钟分钟“温故温故”“知新知新”20分钟分钟“练习练习”232教学方法教学方法3 1四、教学方法与手段教学手段教学手段241 1实践性教学法实践性教学法2 2启发式教学法启发式教学法1.1.教学方法教学方法四、教学方法与手段3 3谈话辅导式谈话辅导式251.1.教学方法教学方法-启发式教学法启发式教学法四、教学方法与手段实例导入实例导入课堂讨论课堂讨论案例分析案例分析261.1.教学方法教学方法-启发式教学法启发式教学法四、教学方法与手段 针对针对运筹学运筹学中比较抽象、深奥的基本知识中比较抽象、深奥的基本知识与基本理论，采用案例导入的教学方法，通过一个与基本理论，采用案例导入的教学方法，通过一个小型的实际例子，如产品生产计划、项目投资计划，小型的实际例子，如产品生产计划、项目投资计划，将问题导入，以激发和调动学生解决问题的欲望；将问题导入，以激发和调动学生解决问题的欲望；然后循序渐进、深入浅出地引出有关概念和方法，然后循序渐进、深入浅出地引出有关概念和方法，使学生在解决实际问题的过程中牢固掌握概念和方使学生在解决实际问题的过程中牢固掌握概念和方法。法。实实例例导导入入271.1.教学方法教学方法-启发式教学法启发式教学法四、教学方法与手段 课堂讨论是让学生从知识的被动接收者转变为课堂讨论是让学生从知识的被动接收者转变为主动参与者和积极探索者，活跃课堂气氛的有效教主动参与者和积极探索者，活跃课堂气氛的有效教学方法。在学方法。在运筹学运筹学的主要章节末尾组织课堂讨的主要章节末尾组织课堂讨论。课堂讨论的主题事先布置，然后学生根据主题论。课堂讨论的主题事先布置，然后学生根据主题组织材料，并到课堂上进行汇报，以深入了解和牢组织材料，并到课堂上进行汇报，以深入了解和牢固掌握该章节的基本模型和方法的应用。固掌握该章节的基本模型和方法的应用。课课堂堂讨讨论论281.1.教学方法教学方法-启发式教学法启发式教学法四、教学方法与手段 对于每一类典型的模型和方法，搜集一个真实的案对于每一类典型的模型和方法，搜集一个真实的案例，或是从精典案例集中选择一个合适的案例，采用多例，或是从精典案例集中选择一个合适的案例，采用多媒体方式图文并茂地向学生进行案例分析，介绍相关模媒体方式图文并茂地向学生进行案例分析，介绍相关模型和方法的基本原理、基本步骤，让学生确实看到该模型和方法的基本原理、基本步骤，让学生确实看到该模型和方法在解决实际问题中的作用。型和方法在解决实际问题中的作用。通过亲自动手操作，学生们不仅熟练掌握了运用运通过亲自动手操作，学生们不仅熟练掌握了运用运筹学模型和方法解决实际应用问题的流程，而且学会了筹学模型和方法解决实际应用问题的流程，而且学会了分析问题、解决问题的方法，深刻体会到用科学知识解分析问题、解决问题的方法，深刻体会到用科学知识解决实际问题的妙处决实际问题的妙处案案例例分分析析291.1.教学方法教学方法-实践性教学法实践性教学法四、教学方法与手段 在教学中充分体现了运筹学的特色，打破以往的纯理论在教学中充分体现了运筹学的特色，打破以往的纯理论教学，淡化某些特殊计算技巧的处理，增加了运筹学实验的教学，淡化某些特殊计算技巧的处理，增加了运筹学实验的内容，让学生学会用数学软件来解决运筹学中计算问题。内容，让学生学会用数学软件来解决运筹学中计算问题。结合运筹学教材，为学生讲解数学软件结合运筹学教材，为学生讲解数学软件Winqsb Winqsb、LingoLingo在运筹学的应用，既巩固了所学的新知识又培养了学生科学在运筹学的应用，既巩固了所学的新知识又培养了学生科学计算的能力。计算的能力。通过这种方法，极大地提高了学生学习运筹、应用运筹通过这种方法，极大地提高了学生学习运筹、应用运筹学的兴趣，增强了实际动手能力，收到了良好的效果学的兴趣，增强了实际动手能力，收到了良好的效果.301.1.教学方法教学方法-谈话辅导式谈话辅导式四、教学方法与手段 由于成教学生人数少，可以一对一讲授，教师跟学生由于成教学生人数少，可以一对一讲授，教师跟学生对所学，所悟，所知进行谈话讨论；从心理学的角度看，对所学，所悟，所知进行谈话讨论；从心理学的角度看，一个人对另外一个人的谈话内容的接受程度很大程度上取一个人对另外一个人的谈话内容的接受程度很大程度上取决于他对这个人的接受程度，谈话式教学使教师与学生得决于他对这个人的接受程度，谈话式教学使教师与学生得到心与心的沟通，建立起了和谐的师生关系到心与心的沟通，建立起了和谐的师生关系311.板书板书4.软件模拟软件模拟3.图形图形2.电子课件电子课件多媒体课件体系多媒体课件体系2.2.教学手段教学手段四、教学方法与手段板书教学与多媒体教学结合使用板书教学与多媒体教学结合使用：322计算机软件的使用计算机软件的使用3 1五、教学特色图表、图形的结合图表、图形的结合33五、教学特色34五、教学特色35