基于ISM模型的大学实训型课程影响因素研究

吴永贺，周平根

(三江学院，江苏南京 210012)

近年来，科学技术的发展带来了社会各方面的转变，也呼唤教育与学习方式的革命[1]。我国许多高校将建设高质量的本科生实训型课程，尤其是应用型本科院校，作为提升本科职业教育的重点领域之一。本科生实训型课程的建设具有明显的改革创新意识，旨在将长期以来传统教学将学生作为接受者的教学模式，更改为一种教师和本科生共同深入学习的教学模式。传统的本科生教学中学生以听为主，学生通常只是信息和知识的被动接受者，长此以往造成学生学习被动、思维滞怠，使学生不能形成自主思考，缺乏自主学习和创新能力。而实训型课程最大的特点在于变学生“被动接受”为“主动实践”，让学生在实践中研究，在实训中学习，培养学生探索意识和动手能力等。它的出现是对我国传统教学的有效改进，可以加速我国应用型大学教育水平的提高，提升大学生的动手能力、创新探索能力。

实训型课程在我国日益受到重视，许多高校都开设了本科生的实训型课程或者实践课程试点，旨在全面培养和提高学生的实践动手能力和职业能力。本文以大学实训型课程的影响因素为主要内容，基于解释结构模型，对此开展研究。

1 影响因素指标体系的构建

实训课程的合理发展需要一套科学完善的评价体系[2]。按照系统性和科学性、定量分析和定性分析的原则，重点评价学生通过实训型课程的学习达成能力目标和知识目标的情况，同时重视过程性评价与结论性评价相结合的原则。综合考虑学生、实训指导教师和所在学校、实训基地等各方面影响因素，运用德尔菲法，经过多轮、多人次调查，确定了大学实训型课程影响因素指标体系，如表1所示。

表1 大学实训型课程影响因素指标

2 大学实训型课程影响因素的ISM 模型构建

解释结构模型法 (Interactive Structure Modeling，ISM)常用于系统工程，可用来分析系统内各因素间的复杂结构关系[3]。该方法把复杂的系统分解为若干子系统或要素，在电子计算机的帮助下，利用人的知识和实践经验，最终将系统构建成一个多级递阶的结构模型。ISM 模型的作用主要是描述系统构成元素之间的关联关系，适用于一些宏观问题的定性分析。其任务是通过构造解析将复杂的系统分解成条理分明、 多级递阶的结构形式。ISM 模型的核心思想是通过各种创造性技术，提取问题的构成要素，利用有向图、矩阵等工具和计算机技术，对要素及其相互关系等信息进行处理，最后用文字加以解释说明，明确问题的层次和整体结构，提高对问题的认识和理解程度。

2.1 构建邻接矩阵

邻接矩阵是图的矩阵表示，用来描述图中各节点两两间邻接的关系,记作A。邻接矩阵A 中的元素aij定义如下：

经过分析影响大学实训型课程整体质量指标之间的相互关系，建立了如下邻接矩阵A：

2.2 计算可达矩阵

可达矩阵表示系统要素之间任意次传递性二元关系或图上两个节点之间通过任意长的路径可以到达情况的方阵。可达矩阵M 可用邻接矩阵A 加上单位阵I，经过演算后求得：

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

则：Ar-1=M 称为可达矩阵。

基于如上可达矩阵定义和大学实训型课程指标之间的邻接矩阵A，利用Matlab 软件可以得出指标之间的可达矩阵M：

2.3 区域划分和级位划分

区域划分即将系统的构成要素，分割成关于给定二元关系的相互独立的区域。级位划分，即确定某区域内各要素所处层次地位的过程。区域划分和级位划分是建立多级递阶结构模型的关键步骤。

可达矩阵的可达集R（Si）定义。系统要素Si的可达集是在可达矩阵或有向图中由Si可到达的诸要素所构成的集合，记为R（Si）。其定义式为：

R（Si）= {Sj| Sj∈S，mij= 1，j = 1，2，…，n}

其中i = 1，2，…，n。

可达矩阵的先行集A（Si）定义。系统要素Si的先行集是在可达矩阵或有向图中可到达Si的诸要素所构成的集合，记为A（Si）。其定义式为：

A（Si）= {Sj| Sj∈S，mji= 1，j = 1，2，…，n }

其中i = 1，2，…，n。

可达矩阵的共同集C（Si）。系统要素Si的共同集是Si在可达集和先行集的共同部分，即交集，记为C（Si）。其定义式为：

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

其中i = 1，2，…，n 。

根据区域划分和级位划分的条件，依据表2中的可达集R(Si)、先行集A(Si)和共同集C(Si)，最终可以将影响因素划分为五层[4]。第一层L1= {S13、S15、S16、S20}，第二层L2= {S6、S11、S12、S14、S17}，第三层L3= {S2、S4、S5、S19}，第四层L4= {S7、S8、S18}，第五层L5= {S1、S3、S9、S10}

表2 可达集R(Si)先行集A(Si)和共同集C(Si)

2.4 建立解释结构模型

根据以上区域划分和级位划分结果，可以得出大学实训型课程影响因素的解释结构模型，如图1所示。根据相互之间的影响，可以分为表层、中间层和深层三个层次。

图1 大学实训型课程影响因素解释结构模型

（1）S13、S15、S16、S20四个指标是表层影响因素，即学生提交课程论文或作品的数量和质量，学生记忆、理解和应用新知识的能力，学生分析、 解决实训问题的能力，和学生收获的学习成就感，四个指标是影响实训型课程成败的直接原因，应该加强对它们的重点控制。

（2）中间层影响因素对实训型课程影响起到间接作用，由ISM 模型中的第二层、第三层和第四层组成。如课程相关刊物、实训设备等资源S8指标影响到S2和S4，而S2和S4影响到S12和S11，进而影响到表层的S13。中间层通过对表层的间接影响，最终影响到目标层。

（3）深层影响因素是S9、 S10、S3和S1四个指标。这四个指标通过中间层，最终影响到了表层因素，而这四个因素才是影响更深远、更深层次的指标。

3 结论与建议

从以上基于解释结构模型的大学实训型课程影响因素可以看出，最终对此有重要影响的主要因素来源于校方、教学师资队伍和学生。校方对实训型教学管理理念的深度、 对整个实训型课程教学过程及质量的全监控，以及教学团队的教学、实践水平和传授给学生知识的广度和深度是最终的影响因素，对这些方面更应加强。

此外，实训型的教学方法与传统教学方法差别很大。就大多数高校来说，可以担任实践教学任务的教师数量非常少[5]，所以要重视教师的培训和培养，也可以聘请企业专业人员担任实训课程的指导教师，提升课堂管理格局意识，提升教师综合素养[6]。在进行实训型教学统筹设计时，对课程应该重新进行设计，优化实训内容体系，针对不同的实训课程采用不同的方法，充分调动学生学习的主动性、 使学生对专业知识进行深入的探究、培养其自学能力和创新精神，从而实现实训型教学的目的，增加学生的社会性，提高学生的沟通合作能力并培养其创新意识和创新能力。