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一、解釋結構模型簡介
解釋結構模型，是美國沃菲爾德(J．Warfield)教授于1973年作為分析復雜社會經濟系統問題而開發出的一種系統分析方法．該方法是一種分析和揭示復雜關系結構的有效方法，屬于概念模型，可以用簡單明了的概念結構圖形象地表示系統中各要素之間的關系，適用于高校課程內容的安排，教材分析，教學計劃制定等，可以有效實現課程體系的結構化和序列化．它包含以下步驟:1．建立鄰接矩陣(AdjacencyMatrix)首先，分析當前系統由哪些要素構成，并將需要分析的要素編號(Si，i=1，2，．．．，n)．然后，將各個要素之間的關系描述出來，鄰接矩陣A中的元素aij表示要素Si和Sj的“從至關系”．2．建立可達矩陣M(ReachabilityMatrix)設I為與A同階的單位矩陣．進行以下的布爾運算可以求得可達矩陣(從一個要素到另外一個要素間是否存在連接的路徑)M:(A+I)k－1≠(A+I)k=(A+I)k+1=M．3．各個要素的級別建立從可達矩陣作出層級有向圖．定義兩個集合R(Si)、A(Si)．R(Si):從Si出發，可能到達的全部要素集合稱之為可達集合;A(Si):所有可能達到Si的要素集合稱之為先行集合．以R(Si)、A(Si)求出R(Si)∩A(Si)集合．R(Si)∩A(Si)是要素Si能達到，而且又是能夠達到Si全部要素集合．如果R(Si)∩A(Si)=R(Si)，則R(Si)這個集合中的要素是全部要素中的最高層級．按照這種方法，將有向圖中的最高層級決定后，可將它從可達矩陣中排除．然后，將剩下的要素按照同樣的方法求出其中的最高層級．如此找出系統中各要素所在的不同層級．4．建立層次結構圖在最下層放第一級要素，其上面放第二級要素，直到把所有的要素都放到相應的層次上，然后用有向圖來表示整個系統要素的層次關系．這樣，整個系統結構就會完整、清晰地呈現．
1．確定開設課程及其關系，建立鄰接矩陣通過對開設工業工程專業比較有特色的高校及學院工業工程專業教師和學生的調研，確定出開設課程及其之間的先行關系，我們把工業工程專業的課程分成了通識課程、專業基礎課程、專業核心課程和專業選修課程，共計50門課程．下面我們以工業工程的專業基礎和專業核心課程為例進行分析．首先通過調研找到了所有課程的先行關系，如表1所示，課程前的數字為課程的編號．根據表1所示課程之間關系，建立鄰接矩陣，如表2所示，其中0代表兩門課程之間無關系，1代表兩門課程之間有關系．
2．建立可達矩陣M根據布爾運算法則，由以上鄰接矩陣計算可以得到可達矩陣，如表3所示．
3．各個要素的級別建立根據可達矩陣M，筆者使用matlab編程計算出各要素層級分級結果。
4．建立層次結構圖由層級分解結果與鄰接矩陣，可以繪制解釋結構模型圖．該專業的課程分成兩大類型，一類是和工程技術相關，一類是和管理理論相關．和兩大類都相關的課程為現代制造系統和設施規劃與物流分析．該專業必修課程最少需要安排在4個階段完成．為了能夠保證必修課程的完成，工程識圖、管理學和工業工程導論必須在第一階段完成．第二階段的必修課程數量明顯較多，除了工程力學和基礎工業工程必須設置在該階段以外，其他的課程可以適當調整到第三階段完成，以保證每個階段課程數量的均衡和學分的平均分布．由于第四階段的課程只有設施規劃與物流分析，所以可以適當將第三階段的課程下調，但是由于第四階段的學生要面臨考研和找工作的壓力，同時只有一個學期的學習時間，所以也不宜安排過多的課程．經過調整后，形成了新的課程分布。
三、結束語
本文結合解釋結構模型及定性分析重新構建了工業工程專業必修課程的體系．該方法不僅有利于認清該專業課程的基本屬性，而且可以使課程群內課程間的邏輯性更加清晰，有助于更加科學、系統的進行課程設置．同時由于管理類課程在內容上有一定的交叉性，教師也可以根據課程間的邏輯關系調整教學的內容和重點，做到整個專業授課過程的連貫性，便于學生對不同類型課程間的整體把握．同時我們還要看到，由于工業工程學科的發展和社會對人才需求的變化，該專業除了經典的教學內容外，還必須與時俱進地引入新的教學內容，安排新的課程．所以設計教學課程體系，編制教學計劃是一個不斷更新的工作．
作者：李國彥 盧榮花 單位：南京航空航天大學金城學院管理系
