基于ISM模型的大學實訓型課程影響因素研究

吳永賀，周平根

(三江學院，江蘇南京 210012)

近年來，科學技術的發展帶來了社會各方面的轉變，也呼喚教育與學習方式的革命[1]。我國許多高校將建設高質量的本科生實訓型課程，尤其是應用型本科院校，作為提升本科職業教育的重點領域之一。本科生實訓型課程的建設具有明顯的改革創新意識，旨在將長期以來傳統教學將學生作為接受者的教學模式，更改為一種教師和本科生共同深入學習的教學模式。傳統的本科生教學中學生以聽為主，學生通常只是信息和知識的被動接受者，長此以往造成學生學習被動、思維滯怠，使學生不能形成自主思考，缺乏自主學習和創新能力。而實訓型課程最大的特點在于變學生“被動接受”為“主動實踐”，讓學生在實踐中研究，在實訓中學習，培養學生探索意識和動手能力等。它的出現是對我國傳統教學的有效改進，可以加速我國應用型大學教育水平的提高，提升大學生的動手能力、創新探索能力。

實訓型課程在我國日益受到重視，許多高校都開設了本科生的實訓型課程或者實踐課程試點，旨在全面培養和提高學生的實踐動手能力和職業能力。本文以大學實訓型課程的影響因素為主要內容，基于解釋結構模型，對此開展研究。

1 影響因素指標體系的構建

實訓課程的合理發展需要一套科學完善的評價體系[2]。按照系統性和科學性、定量分析和定性分析的原則，重點評價學生通過實訓型課程的學習達成能力目標和知識目標的情況，同時重視過程性評價與結論性評價相結合的原則。綜合考慮學生、實訓指導教師和所在學校、實訓基地等各方面影響因素，運用德爾菲法，經過多輪、多人次調查，確定了大學實訓型課程影響因素指標體系，如表1所示。

表1 大學實訓型課程影響因素指標

2 大學實訓型課程影響因素的ISM 模型構建

解釋結構模型法 (Interactive Structure Modeling，ISM)常用于系統工程，可用來分析系統內各因素間的復雜結構關系[3]。該方法把復雜的系統分解為若干子系統或要素，在電子計算機的幫助下，利用人的知識和實踐經驗，最終將系統構建成一個多級遞階的結構模型。ISM 模型的作用主要是描述系統構成元素之間的關聯關系，適用于一些宏觀問題的定性分析。其任務是通過構造解析將復雜的系統分解成條理分明、 多級遞階的結構形式。ISM 模型的核心思想是通過各種創造性技術，提取問題的構成要素，利用有向圖、矩陣等工具和計算機技術，對要素及其相互關系等信息進行處理，最后用文字加以解釋說明，明確問題的層次和整體結構，提高對問題的認識和理解程度。

2.1 構建鄰接矩陣

鄰接矩陣是圖的矩陣表示，用來描述圖中各節點兩兩間鄰接的關系,記作A。鄰接矩陣A 中的元素aij定義如下：

經過分析影響大學實訓型課程整體質量指標之間的相互關系，建立了如下鄰接矩陣A：

2.2 計算可達矩陣

可達矩陣表示系統要素之間任意次傳遞性二元關系或圖上兩個節點之間通過任意長的路徑可以到達情況的方陣。可達矩陣M 可用鄰接矩陣A 加上單位陣I，經過演算后求得：

設A1=(A+I)、A2=(A+I)2=A12、 …、Ar-1=(A+I)r-1=A1r-1，如：A1≠A2≠…≠Ar-1=Ar(r

則：Ar-1=M 稱為可達矩陣。

基于如上可達矩陣定義和大學實訓型課程指標之間的鄰接矩陣A，利用Matlab 軟件可以得出指標之間的可達矩陣M：

2.3 區域劃分和級位劃分

區域劃分即將系統的構成要素，分割成關于給定二元關系的相互獨立的區域。級位劃分，即確定某區域內各要素所處層次地位的過程。區域劃分和級位劃分是建立多級遞階結構模型的關鍵步驟。

可達矩陣的可達集R（Si）定義。系統要素Si的可達集是在可達矩陣或有向圖中由Si可到達的諸要素所構成的集合，記為R（Si）。其定義式為：

R（Si）= {Sj| Sj∈S，mij= 1，j = 1，2，…，n}

其中i = 1，2，…，n。

可達矩陣的先行集A（Si）定義。系統要素Si的先行集是在可達矩陣或有向圖中可到達Si的諸要素所構成的集合，記為A（Si）。其定義式為：

A（Si）= {Sj| Sj∈S，mji= 1，j = 1，2，…，n }

其中i = 1，2，…，n。

可達矩陣的共同集C（Si）。系統要素Si的共同集是Si在可達集和先行集的共同部分，即交集，記為C（Si）。其定義式為：

C（Si）={ Sj| Sj∈S，mij= 1，mji= 1，j = 1，2，…，n }

其中i = 1，2，…，n 。

根據區域劃分和級位劃分的條件，依據表2中的可達集R(Si)、先行集A(Si)和共同集C(Si)，最終可以將影響因素劃分為五層[4]。第一層L1= {S13、S15、S16、S20}，第二層L2= {S6、S11、S12、S14、S17}，第三層L3= {S2、S4、S5、S19}，第四層L4= {S7、S8、S18}，第五層L5= {S1、S3、S9、S10}

表2 可達集R(Si)先行集A(Si)和共同集C(Si)

2.4 建立解釋結構模型

根據以上區域劃分和級位劃分結果，可以得出大學實訓型課程影響因素的解釋結構模型，如圖1所示。根據相互之間的影響，可以分為表層、中間層和深層三個層次。

圖1 大學實訓型課程影響因素解釋結構模型

（1）S13、S15、S16、S20四個指標是表層影響因素，即學生提交課程論文或作品的數量和質量，學生記憶、理解和應用新知識的能力，學生分析、 解決實訓問題的能力，和學生收獲的學習成就感，四個指標是影響實訓型課程成敗的直接原因，應該加強對它們的重點控制。

（2）中間層影響因素對實訓型課程影響起到間接作用，由ISM 模型中的第二層、第三層和第四層組成。如課程相關刊物、實訓設備等資源S8指標影響到S2和S4，而S2和S4影響到S12和S11，進而影響到表層的S13。中間層通過對表層的間接影響，最終影響到目標層。

（3）深層影響因素是S9、 S10、S3和S1四個指標。這四個指標通過中間層，最終影響到了表層因素，而這四個因素才是影響更深遠、更深層次的指標。

3 結論與建議

從以上基于解釋結構模型的大學實訓型課程影響因素可以看出，最終對此有重要影響的主要因素來源于校方、教學師資隊伍和學生。校方對實訓型教學管理理念的深度、 對整個實訓型課程教學過程及質量的全監控，以及教學團隊的教學、實踐水平和傳授給學生知識的廣度和深度是最終的影響因素，對這些方面更應加強。

此外，實訓型的教學方法與傳統教學方法差別很大。就大多數高校來說，可以擔任實踐教學任務的教師數量非常少[5]，所以要重視教師的培訓和培養，也可以聘請企業專業人員擔任實訓課程的指導教師，提升課堂管理格局意識，提升教師綜合素養[6]。在進行實訓型教學統籌設計時，對課程應該重新進行設計，優化實訓內容體系，針對不同的實訓課程采用不同的方法，充分調動學生學習的主動性、 使學生對專業知識進行深入的探究、培養其自學能力和創新精神，從而實現實訓型教學的目的，增加學生的社會性，提高學生的溝通合作能力并培養其創新意識和創新能力。