《社會網(wǎng)絡理論與方法》課程教學改革探討

常新功，趙雅娟（山西財經(jīng)大學信息管理學院，山西太原030006）

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《社會網(wǎng)絡理論與方法》課程教學改革探討

常新功，趙雅娟
（山西財經(jīng)大學信息管理學院，山西太原030006）

［摘要］《社會網(wǎng)絡理論與方法》是一門研究生課程，具有綜合性強、理論與實踐并重的特點。從課程特點出發(fā)介紹了該課程在教學準備、教材選擇、配套軟件的引入、課堂控制、計算思維的培養(yǎng)、應用能力的培養(yǎng)等方面的一些教改舉措。從教學效果來看，本次教改是成功的。

［關鍵詞］社會網(wǎng)絡；教學改革；計算思維；晉商社會網(wǎng)絡

一、引言

社會網(wǎng)絡（social networks）是社會行動者（social actors）及他們之間關系（ties）的集合[1]。社會行動者可以是人、學校、村落、城市、國家、組織等實體，關系可以是朋友、敵對、上下級、貿易、同事、同學等關系。通常用點來表示社會行動者，用邊來表示關系，這樣就形成了一個反映社會關系的網(wǎng)絡，稱為社會網(wǎng)絡。近十幾年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的飛速發(fā)展，許多大型的在線社會網(wǎng)絡（online social networks）應運而生。比如Facebook 有8億注冊網(wǎng)民，被稱為世界第三大“國家”；微信用戶據(jù)估計也在7-8億；2015年天貓雙11全球狂歡節(jié)全天交易額達912.17億元，可以想像當天的買家和賣家在一起構成了一個多么大的在線社會網(wǎng)絡。值得注意的是，這些大型的在線社會網(wǎng)絡為社會學及相關學科的研究提供了一個良好的前所未有的實驗和實踐環(huán)境，同時也為其新一波的飛速發(fā)展提供了強勁的源動力。

由于社會網(wǎng)絡的理論與方法對各個學科的影響越來越大，因此，我們在2014年修訂管理科學與工程專業(yè)信息方向學術研究生的人才培養(yǎng)方案時，將《社會網(wǎng)絡理論與方法》這門課程確定為該專業(yè)的必修課程。培養(yǎng)方案確定后，導師組對該課程的教學目標、教學內容、教學方法和教學要求進行了充分的研討，并借鑒吸收了國內外多所名校同類課程的教學經(jīng)驗，結合本專業(yè)學生的特點，最終確定了本課程的教學大綱，并提出了許多教改方案。從教學效果來看，這次教改是成功的。

二、課程的準備

社會網(wǎng)絡內容涉及社會學、統(tǒng)計學、經(jīng)濟學、數(shù)學、計算機科學等眾多的學科[1]。不難看出，綜合性是這門課程的一大特點，也是一大難點，對主講教師的知識結構和理論水平提出了更高的要求。作為這門課程的主講老師，我們有較強的數(shù)學和計算機科學的知識結構和從業(yè)背景。通過認真研究該課程的教學大綱和教學要求，我們感到必須在經(jīng)濟學方面補充新的知識，否則不足以教好這門課程。因此，我們在網(wǎng)上報名學習了由浙江大學蔣文華老師主講的為期12周的《博弈論基礎》MOOC課程，并取得了優(yōu)秀證書，還學習了由武漢大學文建東教授講授的《微觀經(jīng)濟學》課程，取得了合格證書。

本課程的另一特點是理論與實踐并重。我們授課時不能只講理論不講方法，講方法不能只講不練，否則不利于學生實踐能力的培養(yǎng)，而實踐能力不強反過來又會影響學生對理論知識的理解和掌握。針對這一問題，一些院校同行的做法是同步講授UCINET或Pajek等傳統(tǒng)的社會網(wǎng)絡分析軟件，以達到理論與實際相結合的目的。我們也是這樣做的，且選擇了最新的Gephi軟件[2]。除了常見的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)分析功能外，Gephi最為人稱道的是其強大的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)可視化功能，令人稱奇的美化和布局效果為本課程增色不少。為了用好和講好Gephi，我們到Udemy學習了由Ooof liu主講的《Gephi中文教程》，并獲得證書。

三門MOOC課程的學習雖然花去不少業(yè)余時間，卻完善了我們的知識結構，提升了社會網(wǎng)絡分析的理論水平和實踐能力，使我們滿懷信心地走上了講臺。

三、教改措施

（一）教材的選擇

本課程的教材目前市面上有很多，由于授課對象是管理科學與工程專業(yè)信息方向的學術研究生，從人才培養(yǎng)方案要求出發(fā)，我們選擇了清華大學出版社2011年出版的《網(wǎng)絡、群體與市場——揭示高度互聯(lián)世界的行為原理與效應機制》[1]一書作為教材。該書由美國康奈爾大學的David Easley教授和Jon Kleinberg教授編寫、北京大學李曉明教授等翻譯。Easley是康奈爾大學的經(jīng)濟學教授，主要研究方向是經(jīng)濟、金融和決策理論；Kleinberg是康奈爾大學計算機科學系的教授，目前已是美國三院院士，研究方向主要是網(wǎng)絡與信息的交互，信息檢索領域著名的HITS算法就是由他給出的。兩位來自不同研究領域的世界頂級專家的合作催生了這部經(jīng)典著作，一經(jīng)出版便引起廣泛關注，帶來如潮好評。該書用圖論與社會網(wǎng)絡構建結構模型，用博弈論構建行為模型，以這兩種模型為基本工具，對網(wǎng)絡中的市場與策略性互動、市場的網(wǎng)絡結構和權力、信息網(wǎng)絡、隨大流現(xiàn)象、網(wǎng)絡效應、富者更富、信息級聯(lián)、小世界現(xiàn)象、流行病模型等進行了深入研究和全新詮釋，并進一步對市場、表決系統(tǒng)、產(chǎn)權等機制及其聚合行為進行了深入探討。該書內容豐富，有機地將經(jīng)濟學與計算機科學相結合，非常適合于管理科學與工程專業(yè)信息方向的學生學習，康奈爾大學和北京大學目前也在使用該書作為教材為相關專業(yè)的研究生授課。

（二）配套軟件的引入

《網(wǎng)絡、群體與市場——揭示高度互聯(lián)世界的行為原理與效應機制》這本教材沒有提供配套軟件。為了提高學生的實際動手能力，我們引入了Gephi軟件。授課地點也特意選在學院的研究生機房，老師的講解和學生的實際動手操作可以同步進行，非常有助于加強學生對抽象的網(wǎng)絡算法的理解和掌握。Gephi軟件在第2章圖論基礎、第3章強關系與弱關系、第13章萬維網(wǎng)結構以及本課程最后的應用能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)中發(fā)揮了重要作用。

（三）計算思維的培養(yǎng)

本課程是針對管理科學與工程專業(yè)信息方向的學術研究生開設的。該專業(yè)的學生一般都具有較強的信息科學背景，人才培養(yǎng)方案也明確要求進一步加強其用計算機解決實際問題的能力。為此，我們在教學大綱中明確提出要加強學生計算思維[3]的培養(yǎng)。

2006年，時任美國卡內基·梅隆大學計算機科學系主任的周以真（Jeannette M. Wing）教授在《Communications of the ACM》上給出了計算思維（Computational Thinking）的定義[4，5]：計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統(tǒng)設計以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣泛性的一系列思維活動。并倡導開展廣泛的計算思維教育和培養(yǎng)。近年來，計算思維的思想得到了國內外教育界的普遍認可，許多高校將其作為人才培養(yǎng)的一個范式。計算思維主要包括抽象、約簡、轉化、遞歸、關注點分離、仿真等問題求解方法。我們在授課過程中，通過結合案例，突出強調了對以上方法的理解和掌握，以達到授人以漁的目的。

抽象是從眾多的事物中抽取出共同的、本質性的特征，而舍棄其非本質特征的過程。抽象的結果是模型，抽象的過程就是建立模型的過程。事實上，將社會網(wǎng)絡關系用圖的形式表示就是一種抽象。本教材中許多章節(jié)都用到了抽象的方法，如將Web信息結構抽象為有向圖模型，解釋隔離現(xiàn)象的謝林模型，解釋小世界現(xiàn)象的Watts-Strogatz模型和Watts-Strogatz-Kleinberg模型，求解pagerank的聲譽模型，反映Web宏觀結構的“領結”模型等。

約簡是常見的用計算機求解問題的手段，它一步步將復雜問題轉化為較簡單的問題以達到逐步求解的目的。第5章正關系與負關系中，判定一個不完全符號網(wǎng)絡是否弱平衡網(wǎng)絡，首先將問題轉化為判定網(wǎng)絡中有沒有奇數(shù)個“－”號的圈，然后將網(wǎng)絡中所有互連的“+”號邊及相應的節(jié)點凝聚視為一個節(jié)點，得到的圖稱為簡約圖。這樣就將問題進一步轉化為判定簡約圖中是否存在長度為奇數(shù)的圈。問題再進一步約簡，轉化為對該圖做廣度優(yōu)先搜索，看結果中是否存在同層的邊。整個過程由復雜到簡單，層層剝繭，將一個令人望而生畏的問題轉化成了一系列非常簡單的操作。

直接或間接調用自身的方法稱為遞歸，它通常把一個大型復雜的問題層層轉化為一個與原問題相似、規(guī)模較小的問題來求解。第14章中HITS和PageRank算法都屬于變形的遞歸算法。HITS算法不斷對網(wǎng)頁做權威更新和中樞更新，并做歸一化處理，直到收斂。PageRank算法則是基于隨機游走模型，每次以一定的概率（1-β）沿著超鏈走，以概率（β）重新隨機選擇一個新的起始節(jié)點。當算法收斂時，各頁面的跳轉概率值即反映了各自的“聲譽”，“聲譽”值越大就說明其相應的網(wǎng)頁越重要，這樣就從結構的角度實現(xiàn)了對頁面的排序。其實遞歸中也蘊含了約減和轉化的思想。

計算思維另一代表性方法是關注點分離。它是先將復雜問題進行合理的分解，再分別研究其不同側面（關注點），最后綜合得到整體解決方案的過程。本課程在講解Girvan-Newman圖分割算法時用到了這一方法。圖分割的目的是為了在一個大的社會網(wǎng)絡中找出較小的聯(lián)系緊密的子網(wǎng)絡。這些聯(lián)系緊密的子網(wǎng)絡稱為社區(qū)，因此圖分割問題也叫社區(qū)發(fā)現(xiàn)，它有著非常廣泛的應用。Girvan-Newman算法首先將代表弱關系的介數(shù)最大的邊刪除，再在剩下的網(wǎng)絡中刪除介數(shù)最大的邊，如此反復經(jīng)過若干步后，原來大的社會網(wǎng)絡就分解成為若干小的子網(wǎng)絡，接下來分別對每個子網(wǎng)絡（關注點）重復上述刪除介數(shù)最大邊的步驟，如此重復直到算法終止。最后得到的子網(wǎng)絡集合即為發(fā)現(xiàn)的社區(qū)。

仿真是利用計算機技術對系統(tǒng)過程進行模擬實現(xiàn)并從中發(fā)現(xiàn)本質規(guī)律的過程，它具有方便、靈活、高效和經(jīng)濟的特點。本課程大量使用了仿真的方法，如通過計算機實驗在許多在線社會網(wǎng)絡上驗證三元閉包、社團閉包和會員閉包的形成機制；在大數(shù)據(jù)集上驗證謝林模型，其模擬結果進一步揭示了局部偏好對全局模式的影響；解釋小世界現(xiàn)象的Watts-Strogatz-Kleinberg模型的正確性也在多個大型在線社會網(wǎng)絡上得到了驗證。

（四）課堂控制

教學需要精心準備，也需要過程控制。在講課的時候，我們特別注重學生注意力的變化，想方設法提升其對教學內容的關注度。首先從課件上注意配色和字體的變化。在教學過程中我們發(fā)現(xiàn)了多種對比較強的配色組合，如紅底黃字、藍底白字、黃底黑字等。文字至少用24號字并加粗，定義和定理用黑體、舉例用楷體、總結用微軟雅黑、普通內容用宋體。顏色、字體的變化加上圖文并茂的課件可有效緩解學生的視覺疲勞。

提問可以激發(fā)思維，在吸引學生注意力方面具有不可替代的作用。一堂課有起、承、轉、合：在“起”的時候，我們總是以案例和問題開路；在轉關和遞進的地方也一定要設問，以此反映前后內容的不同；“合”的時候要總結，總結的最后一般也要提問，提醒學生進一步思考或課下做準備，為下一節(jié)課的內容做鋪墊。

我們還將平時廣泛涉獵的、與課程相關的多學科知識引入課堂，這本身就是對書本內容新的詮釋，它在提升學生興趣的同時，還非常有助于學生對所學內容的理解和掌握。

在授課過程中，我們還特別注意對已講內容的總結和對比，每章必總結，相似或相近的概念、算法必做對比?？偨Y和對比是知識內化的有效手段。學生對所學內容掌握好了，必然會增強對本課程的興趣和信心。

（五）應用能力的培養(yǎng)

學以致用。在課程基本內容介紹完畢后，我們會引導學生用課堂所學解決一些實際問題。我們有一個晉商研究方面的項目，就以作業(yè)或論文的形式引導學生用社會網(wǎng)絡的理論與方法對晉商社會網(wǎng)絡進行分析研究。學生寫了《強關系與弱關系在明清晉商發(fā)展中的作用研究》《晉商常家的社會網(wǎng)絡分析及其影響研究》《日升昌的社會網(wǎng)絡關系研究》等論文。這無疑對學生應用能力的培養(yǎng)是非常有益的。

四、教改初步成果

本課程第一次課是在2015年的前半年，原計劃只是針對管理科學與工程專業(yè)信息方向的3名學生授課，結果管理方向的兩名老師帶著6名學生，還有5、6名本學院年輕老師也來聽課。這使我們倍感責任重大，只有認真?zhèn)湔n、講課。當然，這也促進了課堂氣氛，提升了課堂效果。

第二次課是在2016年的前半年，原計劃還是針對信息方向的3名學生授課，但目前選課人數(shù)已達到10人，其中管理方向的學生5人，企業(yè)管理專業(yè)的學生2人。

通過本課程的學習，有些學生和教師發(fā)表了社會網(wǎng)絡方面的學術論文，還有教師申請到了與社會網(wǎng)絡研究相關的山西省研究生教改項目和山西省哲學與社會科學規(guī)劃課題。

五、結束語

學無止境，教亦無涯。在今后的教學中，我們計劃在本課程的部分章節(jié)實施翻轉課堂，以進一步激發(fā)學生的興趣?？紤]到有許多外專業(yè)學生選修，我們計劃引入個性化的考核方式，即在作業(yè)或論文環(huán)節(jié)鼓勵其將課堂所學與所修專業(yè)相結合，不僅考核本課程的基本知識，還考核這些知識與所學專業(yè)的結合程度。我們還計劃在以后授課時采取線上線下的方式，即線上要求學生在網(wǎng)上觀看康奈爾大學同一課程的視頻，線下來教室上課。學生從中西方不同的授課方式中一定能學到更多的東西，綜合素質也一定會得到更大的提高。

［參考文獻］

［1］大衛(wèi)·伊斯利.網(wǎng)絡、群體與市場——揭示高度互聯(lián)世界的行為原理與效應機制［M］.李曉明，譯.北京：清華大學出版社，2011：18.

［2］Gephi. The Open Graph Viz Platform［EB/OL］.［2015-11-25］. http://gephi.github.io/.

［3］陳國良.計算思維導論［M］.北京：高等教育出版社，2012：10-11.

［4］郭珉，閆勇，常新功.以能力培養(yǎng)為核心的Java程序設計課程教學探索［J］.高等財經(jīng)教育研究，2013（4）：31-35.

［5］賈偉，肖寧，李鑫.計算思維在計算機網(wǎng)絡課程教學中的應用［J］.高等財經(jīng)教育研究，2015（3）：50-53.

［責任編輯：康光磊］

Discussion on the Teaching Reform of the Social Networks Theory and Methods

CHANG Xin-gong, ZHAO Ya-juan
（Faculty of Information Management, Shanxi University of Finance & Economics, Taiyuan 030006, China）

Abstract：As a graduate course, the Social Networks Theory and Methods is characterized by the comprehensiveness and the emphasis both on the theory and practice. Considering these characteristics, this paper introduced some measures of teaching reform on the teaching preparation, textbook selection, introduction of supporting software, classroom control, cultivation of computational thinking and cultivation of application abilities. From the teaching effect, we can say that this reform is successful.

Key Words：social networks; teaching reform; computational thinking; shanxi merchants’social networks

[中圖分類號］G642.0

[文獻標識碼］A

[文章編號］2095-106X（2016）01-0050-04

DOI編碼：10.13782/j.cnki. 2095-106X.2016.01.012

［收稿日期］2016-01-17

［基金項目］山西省社科聯(lián)2014年度重點課題“晉商信息管理及其現(xiàn)實意義研究”（SSKLZDKT2014047）；2015年度山西省研究生教改課題“以學生專業(yè)實踐驅動的《競爭情報與知識管理》課程改革研究”（2015JG61）；2014年度山西省研究生教改課題“基于建構主義理論的知識管理虛擬社區(qū)研究”（20142048）

［作者簡介］常新功（1968－），男，山西太原人，山西財經(jīng)大學信息管理學院教授，管理學博士，主要研究方向是社會網(wǎng)絡分析和商務智能；趙雅娟（1993－），女，山西忻州人，山西財經(jīng)大學信息管理學院碩士研究生，主要研究方向是符號社會網(wǎng)絡分析。