- 運籌學課程思政案例集
- 肖輝主編
- 2333字
- 2025-06-17 16:31:29
第一章 緒論
第一節 運籌學釋義與發展簡史
一、知識點與對應的思政元素
運籌學作為近代應用數學的一個分支,于20世紀30年代末作為科學名詞在歐美地區首次出現。其英文名詞為“operations research”,原意是操作研究、作戰研究等,將其譯作“運籌學”是借用了《史記》“運籌于帷幄之中,決勝于千里之外”中的“運籌”二字,包含運用籌劃,以策略取勝等意義。運籌學是使用科學的方法去研究人類對各種資源的運用、籌劃活動的基本規律,發揮資源的最大效益,實現全局最優目標的科學。這里的“資源”既包括物質材料,也包括人力設備;既包括技術裝備,也包括社會結構。
現代運籌學的興起可以追溯到20世紀初期,但其概念和方法的系統提出卻是在第二次世界大戰期間。第二次世界大戰結束后,運籌學的研究中心從英國轉移到美國,從軍事部門轉移到管理部門,研究的范圍也漸趨擴大,研究成果被廣泛應用到生產、管理、經濟、社會等領域。與此同時,運籌學自身也得到了快速發展,形成了許多分支,包括規劃論、圖論與網絡理論、存儲論、排隊論、決策論、對策論、沖突分析、可靠性分析等。運籌學雖然首先在西方國家逐步發展并完善為一門系統性的學科,但早在2 000多年前中國古代的籌算中便蘊含著樸素的運籌學的思想。近現代以來,自1956年起,運籌學在錢學森、許國志、華羅庚等科學家的引入、應用推廣以及發展下,很多分支在中國的理論研究和實際應用達到世界先進水平。
通過本節知識的學習可知,運籌學是從實際問題中抽象出來的模型化手段,是一種解決實際問題的系統化方法,并在研究和解決復雜的實際問題中不斷發展和創新。在本節知識學習過程中,學生可以掌握運籌學從創建、成長再到普及與迅速發展的階段性歷程,了解老一輩科學家在中國進行運籌學研究與應用的相關事跡,有助于培養學生的民族自豪感與家國情懷。同時,學生可以進一步理解運籌學的學科特點,感悟利用運籌學思想解決實際問題的智慧,認識到科學方法的重要性,從而激發對科學技術發展的興趣和探索精神,培養分析與解決復雜問題的能力。
本節借助古代中國樸素運籌學典故,幫助學生初步了解運籌學在中國的源起,并理解運籌學是一門通過系統化的方法和技術來解決各種實際決策問題的應用科學。
二、課程思政教學案例
簡史溯源——古代中國的樸素運籌學典故
田忌賽馬:孫臏的“斗馬術”是我國古代運籌學應用的著名范例,體現了“爭取總體最優”的樸素運籌學思想。這個故事講的是一次齊王和大將田忌賽馬,規定雙方各出上、中、下三個等級的馬各一匹。如果按同等級的馬比賽,齊王可獲全勝,但田忌聽從孫臏的建議,采取的策略是以下馬對齊王的上馬,以上馬對齊王的中馬,以中馬對齊王的下馬。結果田忌反以二比一獲勝。田忌在賽馬比賽中采用了巧妙的戰略,他并不追求所有比賽都贏,而是在關鍵時刻保留實力,采取分階段的策略。田忌賽馬的故事反映了運籌學中制定合理策略的思想,即在資源有限的情況下,靈活運用策略以最大化整體利益。同時,在孫臏的幫助下,田忌用局部的犧牲去換取全局的勝利,從而實現以弱勝強。這是一個典型的博弈問題,體現了運籌學中強調系統性思維的原則,即在解決問題時要考慮整個系統的相互影響和關系。
圍魏救趙:這一典故反映了中國樸素運籌學思想在軍事戰略中的運用。圍魏救趙發生于戰國時期,主要涉及趙國、魏國和齊國之間的軍事策略。趙國和魏國交戰,魏國圍困了趙國都城邯鄲,趙王面臨困境,決定向齊國求救。齊王命田忌、孫臏領兵救援。孫臏采取了一種巧妙的戰略,即“圍魏救趙”。田忌和孫臏率領大軍繞道魏國,直接攻打魏國的都城大梁。這一行動出其不意,迅速打破了魏國的防線,迫使魏國不得不分兵應對。魏國為了保衛都城,只能從邯鄲撤回兵力,解除了對趙國的威脅。最終,趙國成功脫困,魏軍在撤回魏國的途中遭齊軍伏擊,大敗而歸,戰局發生逆轉。這一策略使得趙國不僅解除了邯鄲的圍困,還在魏國內部形成了混亂,為整個戰局帶來了轉機。圍魏救趙這一典故充分體現了如何籌劃兵力,考慮整體局勢,選擇最佳時間、地點,趨利避害,集中優勢兵力以弱克強的運籌學思想,這是博弈論的雛形。
丁謂建宮:這一典故是我國古代大規模工程組織方面運用運籌學思想的典型例子。故事發生在北宋,皇宮因火焚毀,由丁謂主持修復工作。丁謂讓人在皇宮前的大街上取土燒磚,挖成大溝后灌水成渠,利用水渠運來各種建筑用材料,工程完畢后再以廢磚爛瓦等填溝修復大街,做到減少和方便運輸,加快了工程進度。丁謂一舉三得,挖土、運送物料、處理廢棄瓦礫等三項工程一蹴而成,節省的工費數以億萬計。丁謂建宮的運籌學思想體現在注重戰略規劃和謀略運用,強調整體性和系統性以及在決策中要能靈活變通,善于應對變化,從全局角度思考問題,從而制定長遠的發展戰略。
從上述三個典故可以看到,我國古代關于運籌學的思想比比皆是,涵蓋了軍事、農業、貿易、工程技術等方面。能引起大家共鳴的早期運籌學思想,遠遠早于西方類似思想的出現,承載著中華民族的智慧,也體現著我國優秀的傳統文化,并一代一代傳承下來,托舉起中華民族的文化“脊梁”。在文化全球化的當下,難免會有各種外來文化與本國文化相互碰撞摩擦,我們不僅要勇敢接受外來文化并大膽吸收和引進外來文化的先進部分,更要增強民族文化認同感,堅定文化自信,著眼于發展和創新,創造出更優秀的文化成果,繁榮并發展中國特色社會主義文化。
運籌學的發展歷程思想,也可以與中國共產黨的成立與發展相聯系。錨定“目標”是運籌學的關鍵,“運籌帷幄之中”要有“大局意識”才能“決勝千里之外”?!爸v大局、顧大局”是中國共產黨的優良傳統和一貫政治作風,中國共產黨依靠“大局意識”戰勝了一次又一次困難,取得了一個又一個勝利。結合上述三個歷史典故,學生可以感受到全局觀念的重要性,并要學會以運籌學的科學理論為指導,解決現實生活中出現的各種問題。
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