多維位圖決策支持模型與學(xué)分制培養(yǎng)方案制訂

譚干

摘要：高等教育機(jī)構(gòu)學(xué)分制改革的進(jìn)一步深化，必然給高校的教學(xué)體制和管理模式帶來(lái)一系列的沖擊。以彈性學(xué)分制培養(yǎng)模式為主導(dǎo)的培養(yǎng)方案的制定，將面臨決策因子浮動(dòng)與動(dòng)態(tài)審計(jì)等諸多棘手的問(wèn)題和挑戰(zhàn)。通過(guò)把握學(xué)科體系培養(yǎng)要求內(nèi)在質(zhì)與量的相關(guān)關(guān)系，抽象出基于多維位圖決策支持的數(shù)學(xué)模型，有效的解決了決策因素不可控的局面。根據(jù)該數(shù)模合理規(guī)劃數(shù)據(jù)組織方式，提供析取的決策支持情報(bào)，大幅度促進(jìn)了學(xué)分制培養(yǎng)方案制定流程的科學(xué)性與合理性。

關(guān)鍵詞：培養(yǎng)方案；彈性學(xué)分制；多維位圖模型；學(xué)分審計(jì)過(guò)程

中圖分類號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1672—3198（2014）16—0127—02

1前言

經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段大多數(shù)高校的培養(yǎng)方案制定系統(tǒng)缺乏有效的約束審計(jì)機(jī)制和決策支持功能，致使方案整體質(zhì)量不高，作業(yè)效率低下等缺點(diǎn)。伴隨著我國(guó)高等教育學(xué)科體系的不斷完善，人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)正在向縱橫復(fù)雜化方向發(fā)展，為培養(yǎng)方案的制定流程提出了新的要求。

2彈性學(xué)分制中的審計(jì)與決策

學(xué)分制的有效實(shí)施，關(guān)鍵在于處理好各個(gè)專業(yè)課程的設(shè)置與管理。在學(xué)分制培養(yǎng)模式下，學(xué)科專業(yè)的個(gè)體差異性更為顯著，如何根據(jù)限定的課程約束制定出符合既定標(biāo)準(zhǔn)的課程規(guī)模與課程結(jié)構(gòu)，將成為培養(yǎng)方案制定流程中的重點(diǎn)工作。

首先，培養(yǎng)方案中的課程安排要符合畢業(yè)學(xué)分總量要求。一方面，通過(guò)不同課程的搭配與組合，使學(xué)生通過(guò)一定期限的學(xué)習(xí)能夠獲得足夠的學(xué)分，作為衡量其學(xué)業(yè)完成與考核的水準(zhǔn)。另一方面，由學(xué)分對(duì)不同性質(zhì)和類別的課程賦予一定比例的權(quán)重，確保專業(yè)綜合素質(zhì)發(fā)展的同時(shí)又不失學(xué)科特色。其次，課程的選定要遵循科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)。在強(qiáng)調(diào)專業(yè)技能塑造的同時(shí)，充分考慮基礎(chǔ)課程在人才培養(yǎng)過(guò)程中的決定性作用，以及創(chuàng)新型的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)對(duì)于學(xué)科發(fā)展的推動(dòng)。通過(guò)不斷地完善課程組織結(jié)構(gòu)，促進(jìn)學(xué)科專業(yè)全方位平衡發(fā)展。彈性學(xué)分制下培養(yǎng)方案的審計(jì)與決策支持模型如圖1所示。

彈性學(xué)分制下培養(yǎng)方案的制定，難點(diǎn)在于同時(shí)把握學(xué)分?jǐn)?shù)量與結(jié)構(gòu)的變動(dòng)，這是培養(yǎng)方案制訂者對(duì)于審計(jì)與決策的現(xiàn)實(shí)需求。在選擇課程的過(guò)程中，剩余學(xué)分需求量在不斷遞減，而課程組織結(jié)構(gòu)的權(quán)重也在隨之浮動(dòng)。決策的目標(biāo)是通過(guò)課程學(xué)分在課程組織結(jié)構(gòu)中的合理分布，實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理的培養(yǎng)方案輸出。在此過(guò)程中，還要充分考慮開(kāi)課學(xué)期的課時(shí)分布，兼顧學(xué)分的時(shí)間平衡性等諸多決策限制因素。

由此，學(xué)分制培養(yǎng)方案的決策流程具有動(dòng)態(tài)性與多維度的特征。其動(dòng)態(tài)性表現(xiàn)在不同課程的選擇所引起的學(xué)分?jǐn)?shù)量、結(jié)構(gòu)分布的變化以及相關(guān)決策因子等的平衡性問(wèn)題；而多維度主要來(lái)自于針對(duì)方案制定流程的多方面限定與約束。

3面向終端用戶的決策支持

通過(guò)基于多維位圖的決策支持模型的開(kāi)發(fā)，使培養(yǎng)方案輔助制定系統(tǒng)能夠以輕量級(jí)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)服務(wù)提供實(shí)時(shí)的決策狀態(tài)信息，為科學(xué)的課程設(shè)置與合理的學(xué)分分布提供支持。作為面向終端用戶的決策支持系統(tǒng)，培養(yǎng)方案輔助制定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)需要提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口和信息服務(wù)，滿足用戶對(duì)于如下決策支持信息的獲取：

（1）實(shí)時(shí)的學(xué)分約束與課程結(jié)構(gòu)狀態(tài)信息。系統(tǒng)根據(jù)用戶的決策過(guò)程，對(duì)已選課程的學(xué)分以及所涉及的課程類型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并存儲(chǔ)。通過(guò)采用類似柱狀圖的表達(dá)方式，將已選學(xué)分總量、剩余學(xué)分需求以及課程結(jié)構(gòu)信息返回給最終的決策者。

（2）學(xué)分在課程組織結(jié)構(gòu)中的分布狀況。統(tǒng)計(jì)已選課程總學(xué)分在各個(gè)課程類別中的分布，與系統(tǒng)存儲(chǔ)的期望模型進(jìn)行比對(duì)，記錄不符合期望模型的結(jié)構(gòu)以及學(xué)分盈余或差額數(shù)量，充分發(fā)揮餅狀圖在展現(xiàn)結(jié)構(gòu)和數(shù)量方面的優(yōu)勢(shì)。

（3）課時(shí)與學(xué)分分布的學(xué)期平衡性。根據(jù)已選課程的總學(xué)時(shí)和學(xué)分總數(shù)，計(jì)算每學(xué)期的課時(shí)和學(xué)分均值。通過(guò)合理分布高學(xué)時(shí)和高學(xué)分的課程，盡量避免所修課程數(shù)量與獲取學(xué)分的不一致?tīng)顩r，以及課時(shí)時(shí)間分布的不平衡性。

（4）輸出方案課程數(shù)量的學(xué)期分布信息。通過(guò)課程的開(kāi)課學(xué)期屬性以及所選課程總量，分析課程數(shù)量在不同學(xué)期的分布狀況。以數(shù)量均值為標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行各個(gè)學(xué)期課程數(shù)量的比對(duì)，利用高水位線法進(jìn)行學(xué)期間課程的調(diào)劑，保證課程數(shù)量在時(shí)間上的均衡分布。

（5）基于系統(tǒng)支持的決策信息反饋。系統(tǒng)不僅返回給用戶直觀的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，告知用戶實(shí)時(shí)的決策狀態(tài)，而且通過(guò)特定的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析與處理，自動(dòng)進(jìn)行決策方案的提取，并且反饋給最終用戶參考，實(shí)現(xiàn)智能化的決策支持。該決策支持的部分模型如圖2所示。

通過(guò)用戶的相關(guān)輸入，系統(tǒng)能夠自動(dòng)的查找和匹配相應(yīng)專業(yè)培養(yǎng)方案的約束條件。根據(jù)用戶的決策方向，實(shí)時(shí)記錄決策狀態(tài)。經(jīng)過(guò)用戶決策數(shù)據(jù)收集，模型分析比對(duì)以及決策信息反饋等主要流程，面向終端用戶提供輔助支持。構(gòu)造數(shù)學(xué)模型，采用直觀的數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法提供形象的信息反饋是解決該問(wèn)題的核心。同時(shí)，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)過(guò)程中要充分考慮終端用戶體驗(yàn)，采用合理的系統(tǒng)表達(dá)方式。

4基于多維位圖模型的解決方案

采用多維位圖的數(shù)學(xué)模型來(lái)處理基于結(jié)構(gòu)的數(shù)量統(tǒng)計(jì)，具有其他方式無(wú)可比擬的優(yōu)越性。考慮到學(xué)分制下課程組織結(jié)構(gòu)與學(xué)分分布的復(fù)雜度，利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)抽象出基本的業(yè)務(wù)處理模型，并且不斷析取決策過(guò)程數(shù)據(jù)，為事務(wù)的分析與處理提供基層架構(gòu)。充分發(fā)揮多維數(shù)組在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與計(jì)算方面的靈活性，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)模型向計(jì)算機(jī)處理模型的轉(zhuǎn)變。

（1）基于多維數(shù)組的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。多維數(shù)組能夠同時(shí)處理結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)和相關(guān)的量化信息，很好的應(yīng)對(duì)了相對(duì)靜止的課程結(jié)構(gòu)和絕對(duì)變化的學(xué)分?jǐn)?shù)量。一個(gè)容量充足的二維數(shù)組，對(duì)于各個(gè)專業(yè)的課程模塊具有很好的適應(yīng)性和可拓展性，能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)計(jì)算來(lái)處理復(fù)雜的業(yè)務(wù)流程，有效的提升了決策效率和系統(tǒng)的反應(yīng)速度。

（2）數(shù)組模擬下的位圖分析與處理模型。數(shù)組模擬環(huán)境下的多維位圖，清晰地展現(xiàn)了課程結(jié)構(gòu)與學(xué)分量化之間的關(guān)系。通過(guò)把學(xué)分制約束轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)的位圖模型，采用基于結(jié)構(gòu)的計(jì)算模式，可以有效的克服單個(gè)變量決策過(guò)程的盲目性和低效性。根據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)約束模型的比對(duì)結(jié)果，終端用戶可以實(shí)時(shí)的糾正決策過(guò)程中的偏差，或者通過(guò)優(yōu)化指數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的整體均衡，使方案決策過(guò)程達(dá)到最優(yōu)化狀態(tài)。

（3）精細(xì)化的決策數(shù)據(jù)審計(jì)與反饋輸出。多維數(shù)組的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能夠保證課程結(jié)構(gòu)與學(xué)分?jǐn)?shù)量記錄的準(zhǔn)確性與真實(shí)性，是進(jìn)一步事務(wù)分析與處理的可靠依據(jù)?；诙嗑S位圖的決策支持模型，不僅能夠提供粗粒度指標(biāo)數(shù)量級(jí)別的審計(jì)，而且可以提供細(xì)粒度的單個(gè)決策因子的動(dòng)態(tài)信息，有效的兼顧了整體和局部的最優(yōu)化。通過(guò)C#編程語(yǔ)言在與終端用戶交互方面的優(yōu)勢(shì)，采用合理的數(shù)據(jù)控件來(lái)表達(dá)決策信息，可以達(dá)到事半功倍的效果。

多維位圖計(jì)算環(huán)境下的數(shù)據(jù)組織方式如圖4所示。

位圖處理模型是一個(gè)兼顧全局的處理模型，涉及到為數(shù)眾多的決策因素，考慮到將學(xué)分制約束轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)需求，抽象出其基本的事務(wù)處理模型如下所述：

若變量S和C分別代表規(guī)則的課程結(jié)構(gòu)與學(xué)分限制，而US和UC表示用戶某一決策過(guò)程產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)與學(xué)分選項(xiàng)，那么某一時(shí)間點(diǎn)的決策狀態(tài)ST是S，C，US，UC的函數(shù)，我們可以將其表示為：

ST=ST（S，C，US，UC）

該函數(shù)值ST表示經(jīng)過(guò)用戶的一次決策過(guò)程，培養(yǎng)方案所處的即時(shí)狀態(tài)。它包括了課程結(jié)構(gòu)、學(xué)分?jǐn)?shù)量以及學(xué)分和課時(shí)的分布情況。通過(guò)函數(shù)ST（）的不斷迭代運(yùn)算，決策者可以在每次決策后得到最快的系統(tǒng)反饋。但是，ST（）僅僅能夠返回相關(guān)的統(tǒng)計(jì)信息，而無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的智能識(shí)別與決策方案的生成。

在ST（）模型的基礎(chǔ)上，引進(jìn)基于位圖思想的處理方式，可以實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的審計(jì)與決策項(xiàng)的識(shí)別，為終端用戶提供直接的解決方案。若SM代表已轉(zhuǎn)化為位圖標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)分制約束，SH表示決策方案的析取過(guò)程，SD為相關(guān)決策因子的分布平衡度，那么系統(tǒng)支持下的參考決策方案DC可由下式得出：

DC=SH（ST，SM，SD）

DC為允許決策集合，包含了在接下來(lái)的決策過(guò)程中對(duì)應(yīng)相應(yīng)結(jié)構(gòu)的可選的課程，以及關(guān)于課程、學(xué)分和課時(shí)平衡分布的建議。

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