基于Lotka-Volterra模型的集群电子商务系统分析与设计课程改革

摘要：本文结合课程特点，以南京工业大学为背景，研究该课程教学方法改革路径。本课题中采用的教学方法是案例式、启发式、探究式、协作式等多种方法的结合，通过实际案例的引入，把教师和学生考虑成一个集群，实现集群从低价值量到高价值量的跃迁。在这一过程中不断运用多种方法相互结合，发现问题，解决问题，从而提升知识水平。符合党中央、国务院建设世界一流大学和一流学科的重大战略决策。成果可提高课程的课堂效率，推进学校高水平大学的建设。

关键词：课程改革；电子商务系统分析与设计；价值创造；价值链；集群

中图分类号：G4"""""""文献标识码：A""""""doi：10.19311/j.cnki.16723198.2025.03.064

0"引言

电子商务系统分析与设计课程是电子商务专业的专业必修课。通过本课程的学习，使学生掌握电子商务系统分析与设计的理论及应用的知识，培养学生具备较强的电子商务信息分析能力、系统开发能力以及高级管理技能。全面系统地掌握电子商务系统对现代企业的重要性，为以后的相关学习及未来工作打下良好的基础。

在讲授过程中，我们发现，本课程的知识点繁多，教学任务重，学生在学习中普遍存在以下问题。

（1）学生对知识点的应用了解得比较模糊，学习的众多知识点不知道如何在实际应用中解决实际问题。

（2）教学过程偏重传统的知识点讲解，与实际问题联系不深入，随着知识点不断地堆砌，学生的思维和逻辑跟不上教学过程，导致学习效果不佳。

较早的教学手段以上课的理论讲授为主，效果欠佳。近年来，随着教学模式的多样化，我们经过实践发现，将案例式、启发式、探究式、协作式等教学方法引入本课程，在教学过程中，通过应用案例，启发学生自我思考、研究，进而在师生共同协作中完成教学过程，同时也使学生在教学过程中逐渐成为学习进程的“主导者”，这种案例式、启发式、探究式、协作式教学方法既能培养学生学以致用、独立解决问题的能力，还能提升学生的学习兴趣。通过近几届的学生反馈，该方法具有良好的教学效果。

1"研究现状

学界对教学方法改革研究较多，吴斌等[1]从独立分散的知识点讲解演变为贯穿课程始终的大型综合案例教学，以提高学生对物流系统设计课程的理解和对知识的综合应用能力。王万竹等[2]提出将问题导向教学法应用在营销专业。姚山季等[3]认为推行探究式教学方式是我国高校深化教学改革的必然选择。吴松强等[4]提出企业战略管理课程案例教学的基本思路和措施。华晓锋等[5]以台州学院为例，将成果导向教育理念，贯穿于C语言程序设计教学中。覃如琼[6]重构了教学内容，构建了线上线下混合式的教学模式，基于BOPPPS教学模型，对“建筑给排水工程”课程进行教学改革。电子商务系统分析与设计教改的相关研究有：侯敏[7]对电子商务系统分析与设计的教学改革作了详细的阐述与研究，探讨了基于CDIO模式。隋莉莉等[8]结合OBE人才培养目标，以培养学生互联网产品分析设计能力为导向，依托微课、网络课程资源、信息化教学平台等载体，提出学生线上自主学习和线下课堂“面对面”相结合的混合式教学模式，以电子商务系统分析与设计课程为例，阐述课程教学整体设计思路，从课前、课中和课后介绍混合式教学实践，最后通过教学效果评估说明教学效果并提出教学反思。针对基于集群的电子商务系统分析与设计课程的研究鲜见。

通过对现有相关研究的梳理可以发现，教学方法的改革一直是教育领域的研究热点，已经引起众多学者的持续关注，案例式、启发式、探究式等教学方法也被广泛应用在各类课程中。现有的文献也在研究思路、方法等方面为本课题提供了很多有益的帮助。目前研究的不足有：

（1）研究视角多偏重教学改革中某个主体，虽然有文献将集群引入教学方法改革中，但多为宏观战略上的讨论集群的优势，具体研究集群升级路径的文献较少。

（2）研究内容将集群应用到电子商务系统分析与设计课程的文献鲜见。

通过教学总结发现，在教学方法应用中要注意以下几个问题：

（1）所引入的案例一方面要简单易懂，以防过于复杂，不利于学生消化理解，一方面要考虑课程的深度和广度。故需要寻找一个师生合作共赢的模式。

（2）启发的过程要一步步从浅到深，利用最简单通俗的语言描述问题，启发学生自我思考的能力，使学习难度降低，提高学习成果。注重实际应用，将理论知识与实验相结合，提高学生解决问题的能力和动手能力。

2"基于Lotka-Volterra模型的集群的课程改革

在电子商务系统分析与设计课程中，本文提出了一种基于Lotka-Volterra模型的集群课程改革方案。这个方案旨在通过整合不同的教学方法，提升教学质量，使学生更好地理解和掌握电子商务系统的基本理论与设计方法。本文将详细阐述这一改革方案的理念、实施步骤以及预期效果。

2.1"Lotka-Volterra模型与集群概念

Lotka-Volterra模型，又称为捕食者—猎物模型，原本用于描述生态系统中两种生物种群间的动态关系，是生态学中描述两个物种（通常是捕食者和猎物）数量动态变化的一个数学模型。在这个模型中，捕食者和猎物的数量变化相互依赖，相互影响，两种生物种群通过相互竞争和依存，共同演化，形成一个复杂的生态系统，达到一个动态的平衡。本文借用这个模型来类比电子商务系统分析与设计课程中的知识学习和技能提升过程，将这个概念引入到电子商务系统分析与设计课程中，将教师和学生视作一个教育生态系统中的集群，通过彼此之间的互动和协作，实现知识的增长和能力的提升。

在这个集群中，教师是“捕食者”，通过传授知识、引导思考来促进学生的成长；而学生则是“猎物”，他们通过吸收知识、思考问题来提升自己的能力。然而，与生态系统中的捕食者—猎物关系不同，这里的“捕食”并非真正的捕食，而是一种知识的传递和能力的培养。

2.2"基于Lotka-Volterra模型的集群构建

2.2.1"学生集群的形成

在电子商务系统分析与设计课程中，学生之间存在着知识水平、学习能力、兴趣爱好等方面的差异。为了充分发挥每个学生的优势，我们根据学生的特点和需求，将学生划分为不同的学习小组，形成学生集群。每个学习小组都是一个相对独立的学习单元，成员之间通过相互学习、相互帮助，共同提高。

2.2.2"教师集群的构建

教师集群的构建是基于教师的专业领域、教学经验、教学方法等方面的差异。我们鼓励教师之间进行跨学科、跨领域的合作与交流，共同研究教学方法和课程内容，形成具有互补性的教师集群。在这个集群中，教师可以相互学习、相互借鉴，共同提高教学水平。

2.2.3"师生集群的互动与协作

在基于Lotka-Volterra模型的集群教学方法中，师生集群之间的互动与协作是核心。我们通过引入实际案例、设置探究性问题、组织实践活动等方式，引导学生主动思考、积极探究。同时，教师也要充分发挥引导作用，通过启发式、探究式等教学方法，激发学生的学习兴趣和求知欲。在师生集群的互动与协作中，知识得以有效传递，能力得以快速提升。

2.3"基于Lotka-Volterra模型的集群升级路径

2.3.1"初级阶段：知识积累与技能培养

在集群的初级阶段，我们注重学生的知识积累和技能培养。通过理论讲授、案例分析、实践操作等方式，帮助学生掌握电子商务系统分析与设计的基本理论、基本知识和基本方法。同时，我们还鼓励学生积极参与实践活动，通过实际操作来巩固所学知识，提高动手能力。

2.3.2"中级阶段：能力提升与思维拓展

在集群的中级阶段，我们注重学生的能力提升和思维拓展。通过引入更具挑战性的案例、设置更具探究性的问题、组织更具深度的实践活动等方式，引导学生深入思考、自主探究。同时，教师也要注重培养学生的创新精神和批判性思维，帮助学生形成独立思考和解决问题的能力。

2.3.3"高级阶段：知识创新与实践应用

在集群的高级阶段，我们注重学生的知识创新和实践应用。通过引导学生参与科研项目、参加竞赛活动、进行企业实习等方式，帮助学生将所学知识应用到实际问题中，实现知识的创新和实践应用。同时，我们还要注重培养学生的团队协作能力和领导力，为学生未来的职业发展打下坚实的基础。

所以集群从低价值量到高价值量的跃迁可以描述为，在课程改革的初期，集群（教师和学生）可能处于相对较低的知识价值量状态。这时，学生对电子商务系统的基本概念和设计方法还不够熟悉，教师需要投入更多的时间和精力来引导学生入门。

然而，随着教学的深入和学生自我学习能力的提升，集群整体的知识价值量将逐渐提升。这一过程可以通过Lotka-Volterra模型来描述：随着“捕食者”（教师）的引导，“猎物”（学生）逐渐获得了更多的知识和能力，实现了从低价值量到高价值量的跃迁。

为了实现这一跃迁，我们需要采取一系列具体的教学措施。

3"应用Lotka-Volterra模型于课程改革的具体措施

3.1"案例引入

在教学过程中，我们将引入大量实际案例来帮助学生理解电子商务系统的实际应用。这些案例需要简单易懂，既能体现课程的深度和广度，又能激发学生的学习兴趣。通过引入实际案例，引导学生将理论知识与实际问题相结合，培养学生的实践能力和解决问题的能力。通过案例分析，学生可以更加直观地了解电子商务系统的运作机制和设计原则。

3.2"启发式教学

启发式教学是本次课程改革的核心方法之一。在教学过程中，教师将通过提问、讨论和引导的方式，启发学生自主思考，激发他们的学习兴趣。这种教学方法强调学生的主体性，鼓励学生主动参与课堂讨论，提出自己的观点和见解。通过提出问题、引导学生思考、启发学生自主探究的方式，激发学生的学习兴趣和求知欲，培养学生的自主学习能力和创新精神。

例如，在讲解电子商务系统的基本架构时，教师可以先提出一个问题：“如果我们要设计一个在线购物平台，需要考虑哪些因素？”然后引导学生分组讨论，汇总并分享各组的观点。通过这种方式，学生可以更加深入地理解电子商务系统的设计原则和实际需求。

3.3"探究式学习

探究式学习是另一种重要的教学方法。在这种方法下，学生需要分组进行项目式学习，通过实际操作和探究来解决问题。这种学习方式可以显著提升学生的动手能力和问题解决能力。通过组织学生进行实验、调查、分析等探究活动，帮助学生深入了解问题的本质和规律，培养学生的科学精神和探究能力。

例如，教师可以布置一个实际项目：“设计一个面向大学生的二手交易平台。”学生需要分组进行需求分析、系统设计、功能实现等步骤，最终完成一个可运行的二手交易平台原型。在这个过程中，学生不仅需要运用所学的理论知识，还需要发挥创意和团队协作能力来解决问题。

3.4"协作式学习

通过组织学生进行小组讨论、团队协作等方式，培养学生的团队协作能力和领导力，提高学生的综合素质。小组的形成可以是随机，也可以是自主。以达到让多种知识背景的人充分合作的情况。需要注意的是在进行小组评分时候切忌一组同一分数，需要详细考察每位成员的工作贡献情况，做到一人一分，杜绝“抱大腿”“搭顺风车”的情况出现。

3.5"预期效果与评估

通过应用Lotka-Volterra模型的集群课程改革方案，我们预计能够达到以下效果：

（1）提升学生的学习兴趣和主动性。通过引入实际案例和探究式学习，学生可以更加直观地了解电子商务系统的实际应用和设计过程，激发他们的学习兴趣和主动性。

（2）加强学生对课程知识点的理解和应用能力。通过启发式教学和探究式学习，学生可以更加深入地理解电子商务系统的基本概念和设计原则，并能够将所学知识应用到实际项目中。

（3）提升学生的电子商务信息分析能力、系统开发能力以及高级管理技能。通过项目式学习和实际操作，学生可以锻炼自己的动手能力和问题解决能力，为未来的学习和职业发展打下坚实基础。

为了评估课程改革的效果，我们可以采取多种方式进行考核和反馈收集。例如，可以设置课程作业、项目报告、课堂表现等多种考核方式，全面了解学生的学习情况；此外，还可以借助学习通等平台，在学生群里发放调查问卷，适时了解学生的学情。为了客观收集学生反馈，可以采用匿名方式，收集学生对课程的意见和建议，从而改善课程内容和教学方法。

4"结语与展望

通过一段时间的实践，基于Lotka-Volterra模型的集群教学方法是一种有效的教学改革路径。通过构建师生集群、实施多种教学策略、注重学生知识创新和实践应用等方面的工作，可以帮助学生更好地掌握电子商务系统分析与设计的知识和技能，提高学生的综合素质和创新能力。

基于Lotka-Volterra模型的集群课程改革方案为电子商务系统分析与设计课程提供了一种全新的教学思路和方法。通过整合案例式、启发式、探究式等教学方法，我们可以显著提升课程的教学效果，为学生的未来学习和职业发展奠定坚实基础。

未来我们将继续关注学生的学习需求和行业发展趋势，不断优化和完善课程内容与教学方法。同时，我们也期待与其他高校和教育机构进行更多的交流与合作，共同推动电子商务教育的创新与发展。

此外，我们还将进一步探索如何将Lotka-Volterra模型更深入地应用于教育领域，以期在教育生态系统的构建和优化方面取得更多的突破和成果。我们相信，通过不懈地努力和探索，电子商务系统分析与设计课程将为学生带来更多的收获和成长。希望通过该课程的学习有利于学生掌握电子商务系统分析与设计全生命周期。其主要作用是拓宽学生知识面和视野，提升学生整体素质，强化学生独立工作能力，培育创新创业精神，启发科研实践思路。

参考文献

［1］吴斌，蔡虹.物流系统设计课程教学改革探讨[J].内江科技，2011，32（08）：55+83.

[2]王万竹，金晔.问题导向教学法在营销专业中的应用研究[J].科教导刊（中旬刊），2012，（18）：9697.

[3]姚山季，钱存华.高校探究式教学改革：实施障碍与超越路径[J].江苏高教，2015，（01）：7981.

[4]吴松强，陈苏婷，赵顺龙，等.基于案例教学的企业战略管理课程改革的思考及对策[J].教育现代化，2015，（12）：115116.

[5]华晓锋，陈月芬，陈荣钦，等.“新高考”背景下C语言程序设计课程教学改革与实践——以台州学院为例[J].台州学院学报，2024，46（03）：7781+92.

[6]覃如琼.数字化转型背景下建筑给排水工程课程混合式教学改革探索[J].科教文汇，2024，（11）："8588.

[7]侯敏.基于CDIO模式的电子商务系统分析与设计的探究式教学改革[J].课程教育研究，2017，（35）：255.

[8]隋莉莉，丁蕾.电子商务系统分析与设计混合式教学改革探究[J].计算机教育，2022，（07）：151156.