基于系统动力学的高校教学信息化水平提升研究——以江西高校为例

来源 :南昌大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cn0531
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高校作为我国人才培养的主阵地,推进教育信息化势在必行。教学信息化作为高校教育信息化过程中最重要的内容,其水平的高低直接影响着高校的核心竞争力。“十二五”期间,在国家层面的高度重视以及一系列政策、措施的引导保障下,我国高校教学信息化取得了一定的进步与发展,但在肯定成效的同时必须清楚地认识到,系统发展过程中的障碍问题依旧存在,并在一定程度上制约着教学信息化水平的提升。本文运用系统动力学的理论及方法,对高校教学信息化水平提升问题展开研究,拓宽了系统动力学的应用范围,同时也为教学信息化领域的研究提供了一种新的思路方式,文章主要内容和结论如下:  (1)高校教学信息化系统影响因素及主要问题提出。  文章分别从基础设施、应用系统、教育资源、保障体系、技术标准五个方面总结我国高校教育信息化现状;从系统科学的视角构建高校教育信息化系统的体系架构;在此基础上分析高校教学信息化内涵及系统结构;确定高校教学信息化系统发展的六类影响因素,它们分别是:政策因素、资金因素、人力因素(管理队伍水平、技术服务队伍保障能力、教师队伍信息技术能力、大学生信息素养能力)、硬件环境因素(校园网络环境、信息化教学设备)、软件资源因素(软件平台、信息化教学资源)、教学效果因素(多媒体技术辅助教学效果、网络辅助教学效果);指出高校教学信息化水平提升过程中存在的八个主要问题,它们分别是:资金投入不足且配置不均衡,管理技术服务水平有待提升,教师信息技术能力参差不齐,教学设备出现故障次数较多,“软硬失衡”“重硬轻软”现象一直存在,多媒体课堂重视教学互动的课程数比例少,校内网络教学平台课程建设质量低,教学信息化水平整体发展缓慢。  (2)信息化教学效果及学生信息素养能力的调查评价分析。  高校教学信息化系统发展必须以信息技术在日常教学中的应用为核心,实现信息化教学。信息化教学效果直接影响着高校教学信息化水平。本文在分析传统教学、多媒体技术(辅助)教学以及网络(辅助)教学优缺点的基础上,借助问卷调查、专家访谈、统计分析等方法分别对多媒体技术(辅助)教学以及网络(辅助)教学效果展开调查及分析,针对当前存在的普遍现象及问题提出建议。同时基于层次分析法构建大学生信息素养能力评价指标体系,对江西省十所高校的大学生展开针对性的问卷调查及分析;并运用模糊综合评价方法,对不同性别、不同年级、不同专业的大学生进行信息素养能力的评价及分析,在定性与定量分析相结合的基础上,对于提升大学生信息素养能力提出建议。以上内容均为高校教学信息化系统流位流率系仿真模型的构建、仿真方程的建立以及对策的提出,提供了充分的理论分析依据和数据来源。  (3)运用逐树仿真检验建模法,针对系统发展中的八个主要问题,建立高校教学信息化系统流位流率系仿真模型并验证仿真模型的可靠性。  文章针对高校教学信息化水平提升过程中存在的八个主要问题,运用逐树仿真检验建模法,建立高校教学信息化系统流位流率系仿真模型。在逐树仿真检验建树过程中,依据系统动态变化及系统发展与水平提升过程中的制约问题,针对性地设立了不同入树的调控参数及其变化范围。在逐树建模仿真方程建立过程中,实现了多种仿真方程建立方法的有效结合。在逐树仿真检验时,取各调控参数区间范围的下限值进行仿真检验,验证流位流率系仿真模型的可靠性。此流位流率系流率基本入树仿真模型与流位流率系流图模型等价。  (4)运用枝向量行列式反馈环计算、关键因果链逐反馈环作用分析、反馈环极性转移分析三结合反馈环分析法,分析我国高校教学信息化水平发展缓慢的原因,生成高校教学信息化水平提升的七条对策。  系统复杂性主要来源于系统的复杂反馈结构,系统动力学是刻画系统反馈结构和行为的科学。文章通过对高校教学信息化复杂系统的反馈环结构进行分析,生成我国高校教学信息化水平提升的对策。具体研究内容为:建立高校教学信息化系统强简化流率基本入树模型,运用枝向量行列式算法进行反馈环计算,并运用关键因果链逐反馈环作用分析以及反馈环极性转移分析方法,对全部(18条)反馈环进行结构、极性、关键因果链分析及分类(包括5条极性转移反馈环),生成7大类共15条关键因果链,根据全部关键作用因果链揭示的主要问题,生成高校教学信息化水平提升的七条对策。  (5)运用调控参数组合仿真实验法,进行对策实施效果的仿真评价,验证七条对策的正确性。  文章七条对策的提出是为了消除系统发展过程中的制约,促进高校教学信息化水平的提升。系统流位流率系仿真模型中,14个调控参数的设立同样也是为了刻画系统动态变化以及系统发展与水平提升过程中的制约问题。因此14个调控参数与七条对策的内涵密切相关。故可通过调控参数组合仿真实验法进行对策未来实施效果的仿真评价。具体研究内容为:在高校教学信息化系统流率基本入树仿真模型构建的基础上,建立入树仿真模型调控参数集合;根据高校教学信息化水平提升的七条对策,确定对策实施的最满意与最不满意调控参数组合、固定资产和软件资源逐增与重点投入条件参数组合,通过对四种调控参数组合方案的仿真实验对比分析,进行对策未来实施效果的仿真评价,验证七条对策的正确性,并以南昌大学为例,对部分对策的应用及成效进行分析。  综上,本文在分析高校教学信息化系统六类影响因素以及八大主要问题的基础上,建立由九棵流率基本入树构成的高校教学信息化系统流位流率系仿真模型,通过对系统复杂反馈结构的分析,生成高校教学信息化水平提升的七条对策,依据七条对策的内容,确定四种对策实施的调控参数组合方案,并运用调控参数组合仿真实验法进行对策实施效果的仿真评价,验证七条对策的正确性。本研究能为我国高校教学信息化水平提升管理对策的制定与实施提供参考依据,同时扩大了“逐树仿真检验建模法”新方法的内涵,使用了三种新反馈环分析方法生成对策和多种仿真方程建立方法的综合研究,并将系统动力学理论及方法应用于高校教学信息化水平提升研究,实现了方法创新、综合创新、应用创新。
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