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《运筹学》课程教学大纲课程名称运筹学Operationsresearch课程代码9148学分数
2.5学分学时数40学时(理论课36学时+实践课4学时)课程类别必修适用专业工程管理等经管类专业开课单位理学院
一、课程的性质与目标课程性质《运筹学》是经管类本科专业如物流管理、市场营销、人力资源管理及工程管理等专业的一门专业基础课程,也是其他需要运筹学知识的一门重要理论基础课程课程目标本课程是一门以人机系统的组织、管理为对象,运用数学和计算机等工具来研究各类有限资源的合理规划使用并提供优化决策方案的科学通过运筹学的教学,使学生了解运筹学的基本理论,掌握一定的运筹学思想方法,具备定量分析、解决问题的能力,从而能够解决社会实践中的相关问题具体教学目标可分解为以下3点目标1能够运用线性规划及单纯形法、线性规划的对偶理论、运输问题、整数规划与分配问题、目标规划、图与网络、存贮论、对策论、对策论、决策分析模型等基本理论与方法进行分析与计算目标2能够运用运筹学的原理与方法,并关注运筹学在相关工程技术领域的应用,对一些实际问题(如最优化问题、运输问题等)进行分析、优化和应用,增强不断学习的自觉意识和能力,解决复杂的工程实践问题的能力目标3通过理论知识教学,在培养学生严谨求实的科学态度;通过实际案例分析,培养学生团队协作精神以及沟通交流、自我学习的能力通过严密的逻辑推导和实际问题数学化,培养学生严谨求实的科学态度,逐步确立起用马克思主义辩证法去分析和解决实际问题的思想基础表1课程目标及其对毕业要求的支撑关系
二、本课程与其他课程的关系先修课程高等数学、线性代数、概率论与数理统计后续课程无
三、教学内容、预期成果、教学方式及建议学时分配《运筹学》课程主要以讲授为主,以课堂测验、课外作业、试验报告为辅课堂教学将充分利用多媒体课件辅助教学,调动学习积极性,提高教学效率本课程目标、知识单元与学时分配见表2表2课程教学目标、教学内容与学时分配
四、课内实践内容与要求介绍相关软件的使用方法,会用软件求解LP模型、ILP模型、整数规划模型(0-1规划模型);掌握Kruskal算法和Dijkstra算法程序,指导学生熟悉程序的使用,学会对运算结果进行分析,学会根据运算修正模型具体安排如下
(1)介绍相关软件的使用方法,用软件求解LP模型I学时
(2)用软件求解ILP模型1学时
(3)用软件求解运输问题、整数规划问题1学时
(4)用软件求解对策论问题模型1学时
五、考核方式与成绩评定办法本课程的总成绩由期中前段测试、期中测试、试验报告段后测试、期末卷面考核四项构成其中,段前测试占10%期中测试占10%试验报告占10%期末考核占70%表3课程考核形式与课程目标的支撑关系试验报告评分标准(以100分按比例计算)课内实践的每一次试验评分分为三个部分,其中试验准备阶段计30分,试验过程计30分,试验报告计40分每一部分按A、B、C三个档次打分,最后折合计算得到最终得分
六、教学说明本课程的教学注重基础、强调应用强调运筹学的基本方法和思想,注重模型化思想教学中,应加强与实际应用联系较多的基础知识、基本方法和基本技能等方面的教学,注意基本技能的训练教学方法方面,建议运用多媒体教学,并灵活采用案例教学法、讲练结合等多种教学方法,并广泛搜集相关模型、文字资料,充实课堂同时,本课程的教学,注意培养学生以下几个方面的意识和能力.独立获取知识的能力——通过运筹学的学习,逐步掌握科学的学习方法,阅读并理解与之相关的教材、参考书和科技文献,不断地扩展知识面,增强独立思考的能力,更新知识结构.科学观察和思维的能力——运用运筹学相关的基本理论和基本观点,通过观察、分析、综合、演绎、归纳、科学抽象、类比联想、实验等方法培养发现问题和提出问题的能力,并对所涉问题有一定深度的理解,判断研究结果的合理性.分析问题和解决问题的能力——根据不同类型数学问题的特征、性质以及实际运用情况抓住主要矛盾,进行合理的简化,建立相应的运筹学模型,并用数学语言和基本数学方法进行描述,运用所学的相关理论和研究方法进行分析、研究.求实精神——通过运筹学课程教学,培养学生追求真理的勇气、严谨求实的科学态度和刻苦钻研的作风.创新意识一通过学习运筹学的研究方法、发展历史及实际运用情况等,引导学生树立科学的世界观,激发学生的求知热情、探索精神、创新欲望,以及敢于向旧观念挑战的精神
七、建议教材与教学参考书.建议教材[1]胡运权.运筹学教程(第5版)[M].北京清华大学出版社,
2018..教学参考书[1]程民理等.运筹学模型与方法教程[M].北京清华大学出版社,
2000.[2]《运筹学》教材编写组.运筹学(第4版)[M].北京清华大学出版社,
2012.引张莹.运筹学[M].北京清华大学出版社,
1994.4](美)希利尔(HillierF.S.)(美)利伯曼(LiebermanG.J.)著胡运权等译运筹学导论(第8版)[M].北京清华大学出版社,
2007.课程教学目标支撑毕业要求的二级指标点目标1:能够运用线性规划及单纯形法、线性规划的对偶理论、运输问题、整数规划与分配问题、目标规划、图与网络、存贮论、对策论、对策论、决策分析模型等基本理论与方法进行分析与计算
1.1工程知识能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决各种科学问题或复杂工程问题目标2能够运用运筹学的原理与方法,并关注运筹学在相关工程技术领域的应用,对一些实际问题(如最优化问题、运输问题等)进行分析、优化和应用,增强不断学习的自觉意识和能力,解决复杂的工程实践问题的能力
2.1问题分析•能够应用数学、自然科学基本原理和计算思维,并通过文献研究、识别、表达、分析复杂工程实践问题,以获得有效结论目标3通过理论知识教学,在培养学生严谨求实的科学态度;通过实际案例分析,培养学生团队协作精神以及沟通交流、自我学习的能力通过严密的逻辑推导和实际问题数学化,培养学生严谨求实的科学态度,逐步确立起用马克思主义辩证法去分析和解决实际问题的思想基础
3.1工程与社会具有追求创新的态度和意识,掌握基本的创新方法,以及综合运用理论和技术手段解决工程问题的能力章标题教学内容推荐学时学习预期成果教学方式对应的课程目标绪论运筹学的历史与性质,运筹学模型及研究特点,初等数学模型,运筹学模型的应用课程思政融入点融入课程文化进行爱国主义教育,通过运筹学发展史,介绍具有突出贡献的国内外学者,特别
2.能够叙述•般的运筹学模型.能够列出运筹学模型的特点讲授;案例教学;课后作业目标1目标2是我国学者在运筹学发展过程中所作出的杰出贡献,增强文化自信第一章线性规划及单纯形法线性规划的数学模型,单纯形法原理、计算步骤及其分析课程思政融入点融入数学家故事,例如对业余数学家费马及费马猜想解决的简要介绍,使学生潜移默化地被数学家探索真理而勤奋刻苦、艰辛努力的意志品质和科学精神所熏陶,培养学生勤奋进取的品格和百折不挠的意志
8.能够叙述线性规划方法.能够表述单纯形法原理.会用图解法解二维线性规划问题.能够写出单纯形法计算步骤讲授;案例教学;课堂测验;课后作业目标1目标2目标3第二章线性规划的对偶理论线性规划的对偶问题,对偶问题的基本性质,对偶单纯形法,灵敏度分析
2.能够写出线性规划的对偶问题.能够表述对偶单纯形法.能够对不同变量进行灵敏度分析讲授;案例教学;课后作业目标1目标2目标3第三章运输问题运输问题及其数学模型,表上作业法,产销不平衡问题及其应用课程思政融入点融入运输问题蕴含的原理,例如产销不平衡问题,反映生活中将复杂的实际问题尽可能简化为可以求解的数学问题去解决,培养学生精益求精、勇于探索的科学精神
6.能够写出运输问题及其数学模型.能够利用表上作业法求解运输问题.能够叙述产销不平衡问题及其应用讲授;案例教学;课堂测验;课后作业目标1目标2目标3第四章整数规划与分配问题整数规划的特点及作用,07规划的解法,指派问题与匈牙利法,分枝定界法
6.能够叙述整数规划的特点及作用.能够利用指派问题与匈牙利法解决问题讲授;案例教学;课后作业目标1目标2目标3第五章目标规划目标规划含义、数学模型及其解法
2.能够叙述目标规划含义.能够描述目标规划数学模型及其解法讲授;案例教学;课后作业目标1目标2目标3第六章图论导引,树图和图的
41.能够叙述树图和图的最讲授;目标1图与网络最小部分树,最短路,网络的最大流和最小费用流问题小部分树,最短路
2.能够描述网络的最大流和最小费用流问题案例教学;课后作业目标2目标3第七章存贮论经济订购模型批量存贮模型、经济生产模型、允许缺货的经济订货批量模型、允许缺货的经济生产批量模型等
2.能够叙述经济订购模型批量存贮、生产模型.能够描述允许缺货的经济订货、生产批量模型讲授;案例教学;课后作业目标1目标2目标3第八章对策论对策论的基本概念、矩阵对策的最优纯策略、矩阵对策的混合策略、其他类型的对策论简介
2.能够叙述对策论的基本概念、最优纯策略.能够描述矩阵对策的最优纯策略、混合策略讲授;案例教学;课后作业目标1目标2目标3第九章决策分析模型决策分析的数学模型,层次分析法
2.能够叙述层次分析法.能够描述决策分析的数学模型讲授;案例教学;课后作业目标1目标2目标3上机实验运筹学问题的计算机求解学会安装、使用运筹学软件”,会用运筹学软件求解线性规划问题、运输问题、整数规划问题、最短路问题、存储论问题、层次分析法问题并对结果进行合理分析
4.学会安装、使用“运筹学软件”.会用运筹学软件求解线性规划问题演示、案例教学;上机实验;分组讨论目标1目标2目标3学时合计40序号课程目标考核形式及成绩占比段前测试%期中测试%实验报告%期末卷面考核%小计%1目标1能够运用线性规划及单纯形法、线性规划的对偶理论、运输问题、整数规划与分配问题、目标规划、图与网络、存贮论、对策论、对策论、决策分析模型等基本理论与方法进行分析与计算64040502目标2能够运用运筹学的原理与方法,并关注运筹学在相关工程技术领域的应用,对一些实际问题如最优化问题、运输问题等进行分析、优化和应用,增强不断学习的自觉意识和能力,解决复杂的工程实践问题的能力04620303目标3通过理论知识教学,在培养学生严谨求实的科学态度;通过实际案例分析,培养学生团队协作精神以及沟通交流、自我学习的能力通过严密的逻辑推导和实际问题数学化,培养学生严谨求实的科学态度,逐步确立起用马克思主义辩证法去分析和解决实际问题的思想基础424120合计10101070100序号项目占比A档(20-30分)B档(10-19分)C档(0-5分)1试验准备30准备充分,材料齐全预设有多种可能的意外发生,并做好了应对预案有纸质材料准备,对所有试验内容都有明确的思路进试验室时没有准备纸质材料2试验过程30完成了全部作业,在试验中能有自己的新发现,并试图发现其中的规律性具有团队协作意识,完成或大部分完成教师布置的任务不遵守试验室纪律,有破坏设备或影响他人的行为3撰写报告40报告书写规范,材料完整既完成了作业,又在过程中有自己的创建,对问题的原因和解决方法提出有意的探索(这部分的得分范围为20分一40分)在规定的时间内完成了报告,回答了教师预留的问题写不出试验报告,或抄袭、剽窃他人的报告。