网站原创摘 要：针对信息管理与信息系统专业课程教学中存在的教材更新缓慢、课程开设顺序不尽合理和实验条件不完善的问题,提出引入研究性案例教学模式的必要性.阐述了研究性案例教学的思想和基本原则,论述了完善教学内容、调整授课方式、加强实践环节和改进教学手段的研究性案例教学的实践模式.研究性案例教学模式的应用和渗透,增强了学生综合运用基本理论和信息技术等解决问题的能力,使学生具备较强的信息系统分析、开发和管理等实际工作能力,满足社会对信息管理与信息系统专业人才需求.
关 键 词：信息管理与信息系统；课程教学；研究性案例；信息分析与决策支持
作者简介：唐晶磊（1974-）,女,河北邢台人,西北农林科技大学信息工程学院,副教授；韩宏（1965-）,男,陕西武功人,西北农林科技大学信息工程学院,副教授.（陕西杨凌712100）
基金项目：本文系西北农林科技大学校级教改重点资助项目（项目编号：JY1101009）的研究成果.
中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1007-0079（2013）17-0069-02
信息管理与信息系统（以下简称信管）专业的培养目标强调将管理学、经济学的理论基础和计算机科学与技术相结合,突出三者相互交叉渗透的特色[1],以培养实用型和复合型高级人才为目标,使学生能系统掌握现代化信息技术手段和方法,具有综合运用所学信息技术、经济和管理等知识解决问题的能力,以便在企事业单位、各级管理部门、科研单位和教育等部门从事信息化建设、信息系统开发和管理,以及相应的教学和科研等工作.[2]
依据信管专业培养目标,如何培养信管专业学生掌握专业知识和能力,使信管专业的学生真正成为社会所需的实用型和复合型高级人才,是高等院校从事信管专业一线教学的教师必须深刻思考和探索的问题.本文结合笔者从事信息管理和信息系统专业本科生的专业课程教学实践经验,以及社会对信管专业学生的要求,对案例研究性教学模式进行了探索,并在信管专业主干课程“信息分析与决策支持”课程教学上进行了初步探索和实践.
一、信管专业课程教学现状分析
信管专业的主干学科是计算机科学与技术、管理学和经济学,[3]主干课程主要有信息系统分析与设计、管理信息系统、信息分析与决策支持、信息资源管理、管理学原理和会计学原理等.信管专业的课程教学中必须坚持技术和管理基础课不能削弱,使学生在各方面能力、技能上都有所发展.[4]
信息分析与决策支持是信息技术的主要研究领域之一,自20世纪70年代决策支持概念提出以来,决策支持系统已经得到很大的发展.[5]通过“信息分析与决策支持”课程的学习,可以使学生具备信息组织、检索与储存、分析研究、传播与开发利用的基本能力,为成为综合运用所学知识分析问题解决问题的高级专门人才做准备.[6]
由于管理学和经济学理论等基础类课程和计算机科学与技术等技术课程同时并进,甚至有时基础课类滞后于专业技术课,[7]导致学生的经济和管理理论等跟不上,信息系统分析、设计和开发能力或信息系统管理能力稍嫌欠缺,对分析策略和决策支持技术理解和运用的广度和深度不够,难以将理论和实践进行结合,最终造成应用开发和创新能力薄弱,难以适应社会对本专业的要求等.
二、信管专业课程教学中存在的问题
信管专业教学在相当大的程度上影响着未来信息技术的发展,信管教学模式决定了信息技术的发展水平.[8]然而信管专业课程教学中存在一些问题,影响了课程的教学.
第一,信管专业教材建设更新缓慢,信管专业教材要么偏重于工程类,要么偏重于管理类,不能将计算机科学与技术与管理学、经济学的理论基础相互交叉渗透,突出三者相互交叉渗透的特色,难以达到培养实用型和复合型高级人才的目标.
第二,课程开设及先后顺序不尽合理.比如“管理信息系统”、“管理学原理”等课程要早于“信息分析与决策支持”,但有些高校“管理信息系统”、“管理学原理”课程与“信息分析与决策支持”同步进行,甚至“信息分析与决策支持”所需“信息分析与人工智能技术”课程也晚于此课开设.这导致信管专业学生不仅缺乏相关经济管理理论基础,而且也缺乏相应的开发和应用技术.[9]因此,在制定信管专业培养方案、布置教学计划时,应充分考虑课程开设及先后顺序要求,否则很难达到专业培养目标.
第三,实验条件有待提高.很多学校信管专业课程课时数过少,教学条件尤其是实验条件不完善.比如,信管专业课程“信息分析与决策支持系统”对实验条件的要求比较高,需要有专门的实验室和性能较好的实验平台,以实现决策支持系统的开发应用.[10]但有些学校存在对该课程认识不足的现象,致使实验条件很难改善和提高.
要解决以上问题,首先应该强调信管的专业特色,要重视管理学和经济学的基础,强调学生应用计算机技术和解决实际问题的能力.其次,要准确定位专业培养人才的目标,研究教学计划,完善专业培养方案,选择开设的课程目录和开设的先后顺序,改善和提高专业课的实验条件,以让学生充分掌握专业知识为目的确定合理的教学课时数.
信管专业很多课程实验性非常强.目前专业课程教学方法过于简单,教学效果不理想.因此,应以提高学生的实践能力为目的,引入研究性案例教学模式,并利用研究性案例教学模式指导教学和实践.
三、研究性案例教学模式的思想及基本原则
在课程教授过程中,应用互动式教学手段,在教学过程中,教师和学生的角色可以互换,充分调动学生的学习积极性,激发学生学习的主动性,从而保证教学效果,实现专业培养目标.针对部分教材缺少原理的实际应用案例,通过利用具有实用性的研究性案例进行实验教学,实验共12学时,其中设计型实验8学时,综合实验4学时,补充研究性案例.
研究性案例教学遵循4个基本原则.第一,研究性案例教学要坚持知识和技能综合发展的原则.第二,研究性案例教学要坚持以学生为中心发挥学生特长的原则.第三,研究性案例教学要坚持加强实践教学的原则.第四,研究性案例中要深刻领悟基本原理和理论,过程不深究,重点在分析应用的原则.四、研究性案例教学模式的实施
依照信管专业培养目标和案例性教学的基本原则,研究性案例课程教学实践模式如下.
1.完善教学内容
理论知识与实践应用相结合,补充研究性案例,学生在掌握基本理论知识的基础上,对研究性案例进行分析,并应用基本理论知识对案例进行求解.在每章理论讲授完成后,会补充该理论知识的应用案例,增强学生对该理论知识的理解和应用能力,培养学生的学习兴趣.例如,在讲授人工智能技术章节时,补充神经元的结构和作用函数,并将笔者博士论文里面所用的BP网络作为研究性案例进行讲解.同时,再利用异或问题求解的研究性案例,利用MATLAB语言编程实现神经网络的实例应用,增强学生对神经网络解决实际问题的理解和应用能力.
选择合适的研究性案例,能够使学生把经济和管理理论与实际案例应用结合起来,加深对理论和各种决策支持技术的理解,真正达到应用的目的.例如,在讲授基于数据仓库的决策支持系统时,以航空公司数据仓库决策支持系统为例,分析航空公司数据仓库系统的功能模块.通过查询“北京到各地区的航空市场情况”,发现西南地区总周转量出现了最大负增长.然后对此问题进行多维分析和原因分析.这种既真实又具有极强说服力的研究性案例,增强了学生综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力.
2.调整授课方式
调整填鸭式授课方式为以教师讲授为主的讨论式教学.在每章理论部分讲授结束后,结合有针对性的研究性案例,进行讨论式教学,激发学生的兴趣,启发学生的思维,潜移默化地培养学生的思维能力.在学生稍显疲惫的每节课后10分钟,通过提问学生和分组讨论,进行适时总结所讲内容.这不仅能够活跃课堂气氛,而且也能通过问答或讨论的方式促使学生思考,使学生自然扫除后10分钟的听课死角和疲惫.例如,在决策支持系统理论部分教授结束后,结合物资分配调拨的决策这一研究性案例进行讲解.本研究性案例涉及到多模型组合、数据库大量数据处理的决策问题.通过案例对企业分散在各地的30多个仓库和20多个分厂的上千种物资需求申请进行汇总分析,进行物资分配调拨.依据分析确定相应的模型和模型组合,并建立相应的物资调拨分配流程图,利用数据库大量数据处理,即可实现物资分配调拨的决策支持.通过研究性案例讲解和讨论,使学生对比人工作业和决策支持系统计算机运行的时间和效率,很直观体现了决策支持系统的特点和作用.通过以上研究性案例的讨论分析,使学生牢固掌握系统开发的过程、步骤和所用的模型库、数据库和知识库.
3.加强研究性案例实践环节
基于培养实用型和复合型高级人才的目标要求,克服单纯采用验证性实验的弊端,在实践环节设计上,利用东华大学的决策天地和MATLAB7.9语言两个实验平台,通过研究性案例进行实习.实践环节采用循序渐进的原则,组织两个层次的实验.首先用验证性实验来验证技术上的可行性,然后利用设计性综合实验使用信息分析和决策技术.例如首先利用遗传算法的MATLAB的程序实现,然后利用遗传算法的人工智能技术,在系统开发平台上设计实现人工智能决策支持系统.综合性实验是实践环节的升华,要求学生从多个设计题目中选择一题.实验前,必须从所学的决策支持技术中选择一种,题目中涉及遗传算法、神经网络、数据挖掘、OLAP和SWOT分析、知识发现、数据仓库等技术,利用这些技术在实验平台上实现系统模块的设计、所需模型和模型组合设计、数据库和数据仓库的设计、界面设计等过程,使学生牢固掌握系统开发的过程、步骤和所用的模型库、数据库和知识库.
4.改进教学手段
在教学手段上,充分利用现代教育手段,结合多媒体技术、编程软件、系统开发平台和网络资源等,在课堂讲授、实验设计和实践等环节中综合使用各种教学手段.对于难以理解的内容,引入有针对性的研究性案例,结合多种教学手段,使抽象的理论可视化,激发学生的学习兴趣,活跃学生思维.例如在知识表示方法讲授部分,ID3算法思想、主算法和建树算法抽象且难以理解,引入判断某天气实体气候类别的研究性案例,采用教室配备的黑板进行板书讲解,在黑板上将主要的推理过程和计算过程列出,这样更有助于理清ID3算法条理,也给学生留下充分的记笔记和思考的时间,加深学生对ID3算法的理解.对于难以理解的理论和案例,组织学生进行专题讨论,并采用学生讲授教师点评引导的方式,锻炼学生创新思维能力.
五、研究性案例教学模式的效果及意义
研究性案例的教学模式,在“信息分析与决策支持”课程教授中实施2年（2010-2012）来,使学生结合经济理论,深入掌握了企业主流的应用技术及开发设计工具,通过实践深刻领悟管理学、经济学、系统科学与工程等现代管理理论和知识,培养了学生的经济系统分析、数据分析与建模的能力,使学生具有了较强的信息系统分析、开发和管理等实际工作能力,取得了明显的教学效果.
在专业性较强且没有给出系统运行结构图的案例中,通过讲解引导学生分析案例,画出20个专业性强的包含案例中所有模型库和数据库的系统控制运行图,增强了学生的实践开发能力.笔者分别对2010、20111和2012年度的期末试卷进行分析,发现学生在案例分析、案例模型库和数据库设计和应用上的能力大大提高.由此说明,案例性教学模式的应用和渗透,增强了学生综合运用所学信息技术、经济和管理等知识解决问题的能力,使信管专业的学生真正成为社会所需的实用型和复合型高级人才,满足社会对信管专业人才的需求.