人教A版必修五《用Excel解线性规划问题举例》教学设计

人教A版必修五《用Excel解线性规划问题举例》教学设计一、教学目标本教学设计旨在帮助学生：了解什么是线性规划问题；掌握如何用Excel求解线性规划问题；熟悉如何使用Excel的Solver插件求解线性规划问题；培养学生的分析问题和解决问题的能力。二、教学背景线性规划问题是现代管理学、运筹学等领域中常见的一种问题，其思想和方法既有理论性，又有实践性，是非常实用的。Excel是一款广泛使用的电子表格软件，其中的Solver插件可以用于求解线性规划问题，非常方便。因此，本教学设计的主要目的就是让学生掌握用Excel求解线性规划问题的方法。三、教学内容1.什么是线性规划问题线性规划问题就是指在一定的约束条件下，目标函数为线性函数，要求求解使目标函数值最大或最小的决策变量的值。常见的线性规划问题包括：生产问题、运输问题、投资问题等等。在日常生活和管理实践中，线性规划问题的应用很广泛。例如，在生产中安排生产计划、在投资方面进行资产配置等都需要用到线性规划问题的求解。2.如何用Excel求解线性规划问题在Excel中求解线性规划问题需要用到Solver插件。首先，需要打开Excel，然后打开要求解的工作簿。接着，依次单击“数据”、“分析”、“Solver”可以打开Solver对话框。在对话框中，需要设置问题的目标、变量范围、约束条件等，最后可以得到线性规划问题的最优解。3.教学实例本教学设计以生产计划问题为例，演示如何用Excel求解线性规划问题。假设一个企业有两个工厂，分别生产产品A和产品B。它们每天的生产能力有限，生产产品A的工厂每天可以生产5个单位，生产产品B的工厂每天可以生产4个单位。生产产品A需要耗费1个单位的时间，生产产品B需要耗费3个单位的时间。如果每天需要至少生产50个单位的产品，求企业应该如何安排生产计划？首先，我们可以设定目标函数和决策变量：目标函数：最大化产量，即Ma决策变量：设x表示生产产品A的数量，y表示生产产品B的数量。接着，我们需要考虑约束条件。生产能力和时间是限制因素，因此我们可以列出以下的约束条件：$x\\leq5$（生产产品A的工厂每天最多生产5个单位）；$y\\leq4$（生产产品B的工厂每天最多生产4个单位）；$x+3y\\leq24$（生产产品A需要耗费1个单位的时间，生产产品B需要耗费3个单位的时间，每天最多有24个时间单位）；$5x+4y\\geq50$（企业每天至少生产50个单位的产品）。最后，我们可以使用Excel中的Solver插件求解这个线性规划问题。根据上述目标函数和约束条件，设置Solver的对应参数，并运行求解，得出企业的最优生产计划。4.讨论与反思在本教学设计中，我们通过Excel的求解过程，学习和了解了线性规划问题的基础思想和方法，并通过实例演示，让学生更加深入地理解了线性规划问题是否可行、如何设置目标函数、如何设置约束条件等知识点。在教学的过程中，学生可以通过自己手动计算来验证Excel求解结果是否正确，一方面加深理解，另一方面促进思维活动。同时，在设计教学这个过程中，可以针对学生的不同程度和问题设置差异化教学方案，以满足不同学生的学习需求。然而，这样的教学计划仍然存在不足之处，我们需要进一步改进和完善。例如，这样的教学设计偏向于操作性学习，很难深入到线性规划问题和Solver插件的原理和算法上。未来，我们可以加入更多的理论知识，帮助学生理解线性规划问题的原理和算法，提高学生的分析问题和解决问题的能力。四、教学资源本教学设计可使用以下教学资源：《Excel2019零基础入门》（王水雨著，出版社：清华大学出版社）；《线性规划与鞍点问题》（邓俊辉著，出版社：清华大学出版社）；《线性规划基础与应用》（杨来仕著，出版社：电子工业出版社）。五、教学评估与反馈教学评估可以将学生分成若干组，在教学实例中设置不同的问题和