基于ISM模型的专业课程群构建方法探讨

2014-10-10王玉恒

河北科技大学学报（社会科学版） 2014年2期

王玉恒，高彦，瞿英

（河北科技大学经济管理学院，河北石家庄 050018）

一、专业课程群建设的必要性

课程是实现人才培养目标的重要载体，在人才培养体系中发挥着重要的作用。［1］因此，课程建设是专业建设的重点内容。教育部的各级精品课程建设、视频公开课建设提供了广阔的课程交流平台，为课程单元提升创造了良好的发展空间。众所周知，传统的教学管理模式是以课程为中心展开的，由学生、教师及课程组成的若干基本教学单元构成了专业培养体系的基石。在这样的教学管理模式下，很容易造成学生“只见树木，不见森林”的问题，达不到预期培养目标。首先，从学生的角度来看，课程体系中的各门课程是一个个独立的“点”，它们可能掌握了若干门课程的知识点，往往缺乏归纳和总结能力，无法把这些课程联系到一起，看不到课程体系的整体，也就是不能由点构成“面”，不利于培养方向的凝炼。而从教师的角度来说，他们只对每门课程负责，努力成为每门课的“专家”。但实际上，课程之间是相互联系的，某门课程可能是另一门课程的前继，因此后续课程依赖于前继课程。以课程为中心的教学管理模式，使得教师在课程讲解深度和广度上具有较大的自由度，这样就造成课程衔接不顺畅，往往还会出现多门课程讲解内容重复的现象，导致教学资源的浪费。在这种管理模式下，教研活动仅局限于课程内部，教同一门课程的教师不过是1～2人，不利于研究思路的拓展，难于保证教学水平的提高。

可见，单纯的课程建设并不能优化课程和教师资源，提高教学效率。解决上述问题的关键在于打破以课程为中心的教学组织形式，建立新型的教学组织单元，使得单元内课程的教学内容聚合度较高，而单元间课程内容的耦合性较低。这样单元内的教师可以充分进行交流，减少不同课程教学内容冗余度，学生也可以从教学单元的显性表示中理解教学内容的相关性、连贯性和整体性。

虽然现行课程体系将专业课分为专业基础课和专业课两大类，而这种分层结构是从课程性质出发的，并没有真正反映课程内容之间的相互关系，因此类内聚合度较低，而类间耦合度较高。以这种分类为教学组织单元，显然也不能解决上述问题。1990年，北京理工大学主张在课程建设中应当以教学计划的整体优化为目标，提出要注重课群（课程群的早期称谓）的研究与建设。［2］之后，一些高校陆续开展了虽名称相同或相似但差异较大的课程群的实践。［3～6］课程群概念的提出为课程建设的思路提供了参考。科学合理地构建适应人才培养目标的课程体系，把课程体系中内在联系紧密的多门课程建设成课程群，为专业人才培养效率的提高、专业方向的凝炼以及教研活动展开提供了很好的平台。

二、专业课程群构建策略

每个专业由若干门课程组成，如何划分专业课程群，群内课程如何进行选择与安排成为专业课程群建设的焦点和难点所在。而以往关于课程群划分的方法大多是凭经验而定，往往出现“拉郎配”的现象。由于缺乏方法支持，说服力较弱。而我们认为要想科学地划分专业课程群，首先要理清课程、课程群及课程体系的关系。

（一）课程、课程群及课程体系

课程是课程体系的基本单元，以往针对课程的教学研究侧重于教学大纲、教学方法、教学课件、习题库、教学资源等方面，属于课程体系的微观层面。课程群是指以现代教育思想为指导，对教学计划中具有相互影响、互动、有序、可构成完整教学内容体系的相关课程进行重新规划、设计、构建的整合性课程的有机集成。［7］课程群的研究主要着力于课程群的结构设计、群内课程的协同分析。因此，课程群的研究属于课程体系的中观层面。课程体系是针对专业培养目标，对专业课程选择、模块设计、课程设置学时比例等进行调控，属于专业培养体系的宏观层面。课程群实际上是为课程体系中培养方向的形成提供了支撑，而课程体系为课程群的构建提供了指导。课程体系由若干课程群组成，而课程群又由若干门课程组成，它们之间形成了一个相辅相成的层级结构（如图1所示）。

图1 课程群与课程、课程体系之间的关系

（二）课程群构建方法

课程群在整个课程体系中起到了承上启下的作用，我们可以从两种角度来思考课程群的构建问题。

1.自顶向下逐层分解的方法

这种方法首先定义最高层次的专业课程体系，即根据专业培养体系目标，构建专业人才培养框架，进而根据培养方向确定课程群的数量及其培养目标。将确定的课程群培养目标分解成若干个子目标，选择课程以满足相应的子目标，建立课程的教学大纲，从而确定课程群的结构。根据课程的教学大纲确定底层课程的教学内容、教学策略、教材选择等一系列问题。

2.自底向上逐步聚合的方法

根据每门课程现行的教学大纲，对其教学内容进行分析及优化；梳理各课程的知识点，并对课程之间的关联关系进行分析，对多门课程内容进行融合，实现课程聚类，形成课程群。对课程群内课程进行分析，归纳总结形成专业方向。对各专业方向的关系进行分析，确定其学时、比例、进度等关系，凝聚专业培养目标，形成专业课程体系结构。

自顶向下的方法适用于对一个新专业的重新规划，整个体系系统性强，但要求设计人员对整个专业有较全面且前瞻性的认识和理解，对设计人员要求较高。自底向上的方法适合于对已存在的专业课程体系的调整和优化，但集成难度较大，与自顶向下方法相比，整体性较弱。

从教学改革实际出发，目前大多数专业课程体系面临整合及优化问题，彻底性的重新构造不太现实，因此这里主要考虑采用自底向上的方法。该方法的关键点在于课程之间的聚类，而传统的聚类方法都是针对定量数据而言的，这里缺少课程之间关系的定量描述，故无法采用传统的聚类方法。本文提出利用ISM模型的区域划分功能对专业课程结构进行分析，从而对专业课程进行定性聚类，为课程群规划和设计提供思路和方法支持。

三、基于ISM的课程群聚类

（一）解释结构模型简介

解释结构模型法（Interpretative Structural Modeling，简称ISM）是系统结构建模的有效方法之一。1973年由美国华费尔教授为分析复杂的社会经济系统有关问题而开发的，其特点是将复杂的系统分解为若干子系统要素，利用人们的实践经验、知识以及计算机的帮助，最终构成一个多级递阶的结构模型。它是一种特别适用于分析复杂关系结构的有效方法，可将系统中各要素之间的复杂、零乱关系分解成清晰的多级递阶的结构形式。［8］

（二）基于ISM的课程群聚类过程

1.分析待划分课程群的课程体系结构。

2.归纳和选择该体系中的所有课程信息，形成要素集。

3.总结各课程之间的相关性。

4.根据各课程的相关性，建立邻接矩阵，并求解可达矩阵。

5.对可达矩阵进行区域划分；将同一区域的课程划分为一个课程群。

6.对课程群内课程进行分析，凝练课程群培养目标。

四、专业课程群构建实例分析

这里以信息管理与信息系统专业课程体系为例，对专业课程群构建过程进行系统地诠释。

（一）问题设定

信息管理与信息系统专业模块包括19门课程，这里按其在培养计划中开设的先后进行了编号。（见表1）

表1 信息管理专业模块课程设置

（二）建立邻接矩阵A

由于专业模块课程之间或多或少都存在一定的联系，如果都予以考虑的话，各门课程之间就会形成全连接，使得问题复杂化，也无法划分出课程群。因此这里只考虑课程之间的衔接关系，即某门课讲授之前需要先讲解哪门课程，否则会影响该门课程的理解。根据这一原则，这19门课程之间的相互关系可以用邻接矩阵进行表示，0表示无关系，1表示有关系。

（三）求解可达矩阵M

若（A＋I）r＝（A＋I）r＋1，则M＝（A＋I）r。

利用上述方法可求得M。

（四）区域划分

根据可达矩阵，求各门课的可达集R（i），先行集A（i），再求得共同集C（i）＝R（i）∩A（i），比较共同集和先行集之间是否相等，得到起始元素集B（i），计算过程见表2。

由表2可知，B（i）＝（1，5，10，12，18，19），根据B（i）中各元素的可达集是否有共同元素，将系统进行划分（如图2所示）。

表2 各节点的可达集、先行集、共同集

图2 区域划分结果

（五）课程群划分结果

从区域划分中可以看出，19门课程被划分为四个课程群，对群内课程进行分析，为每个课程群命名如下：信息管理课程群：信息系统概论、系统工程、管理信息系统、管理信息系统课程设计、IT项目管理、信息资源管理；程序设计课程群：Java基础、Java高级编程、面向对象程序设计、C＃语言（高级）、程序设计训练；数据库管理与分析课程群：数据结构、数据库应用、数据库系统原理、数据库综合训练、数据分析与挖掘；计算机网络课程群：计算机网络、计算机工程组网、计算机网络综合训练。

（六）课程群划分结果分析

课程群建设的基本思想是把内容联系紧密、内在逻辑性强、属于同—个培养技能范畴的一类课程作为—个课程群进行建设，打破课程内容的归属性，弱化课程的独立性，强化课程之间的亲和性，凸显它们为确定的共同技能的服务特征，使它们在一个更高的层面上连贯起来。［9～10］从划分的四个课程群的组成来看，群内各组成课程之间关系密切、逻辑性强，知识具有递进性，内容切块相对科学，便于组织教学。而群外课程相关性较弱，各个群的教学基本可以独立进行；每个群基本由3～6门课程组成，规模适度。

通过将信息管理与信息系统专业的19门课程划分为四个课程群，使得专业课程结构更清晰，培养方向更加凝炼，优化了教学管理模式。

1.培养计划结构更清晰

课程群的划分使得信息管理与信息系统专业人才培养目标更加明显，四个课程群分别着力于相应的培养方向：信息管理、程序设计、数据管理与分析、计算机网络管理。有效避免了相关知识学习的盲目、重复与孤立，增强了课程间知识内容之间的连贯性、系统性。

2.教学过程可控

通过群的划分，使得群管理成为教学管理的一级组织。课程群可以根据本群课程的特点，规划课程的教学内容、重点及各门课程的衔接问题，这样课程群所有课程教与学状态透明度提高，教学中随意性、非计划性减少，教学环节质量可控性提高。

3.教研方向凸显

对应于每个培养方向，可以凝炼成相应的教研方向。每个教研方向由若干名教师组成，这些教师对该方向的所有课程负责，因此对这些课程内容很熟悉，这样便于对课程内容的讨论，有利于教学水平的提高及优秀教研团队的形成。

［1］马纳琴.口译课程群建设的必要性及其策略［J］.西北民族大学学报（哲学社会科学版），2009，（2）：136～140.

［2］王嘉才，杨式毅，霍雅玲，等.课群及其质量检查评估指标体系的研究［J］.高等工程教育研究，1999，（S1）：71～75.

［3］吴开亮.关于高师院校课程群建设的探讨［J］.江苏高教，1999，（6）：69～71.

［4］张瑞民.系统科学理论与课程群整体改革的几点思考［J］.衡水师专学报，2002，（4）：63～64.

［5］李慧仙.论高校课程群建设［J］.江苏高教，2006，（6）：73～75.