高校教师信息化教学能力结构模型研究

2019-10-15张宁宁王庆

软件导刊 2019年8期

张宁宁王庆

摘要：“互联网+”时代高校教师信息化教学能力是推动高等教育理念内涵式发展、实现人才培养模式创新、提升教学质量的重要影响因素。通过整理现有信息化教学能力内涵的相关研究，结合专家访谈，分析确定了高校教师信息化教学能力的8项构成要素及其关系。在此基础上，进一步采用ISM方法构建“互联网+教育”背景下高校教师信息化教学能力解释结构模型，明确了各能力要素之间的层级关系，理清了教师必备的信息化教学核心能力，以期为高校教师专业发展、师资队伍建设及后续相关研究提供借鉴与参考。

关键词：信息化教学能力结构模型;高校教师;“互联网+教育”

DOI：10. 11907/rjdk. 191925 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

中图分类号：G434文献标识码：A 文章编号：1672-7800（2019）008-0212-05

The Structural Model of Facultys Information Teaching Capacity

ZHANG Ning-ning1， WANG Qing2

（1. Center of Educational Technology， Office of Academic Affairs，South China University of Technology， Guangzhou 510640， China;

2. Shenzhen Longgang Pingdi Middle School， Shenzhen 518117， China）

Abstract： Facultys information teaching ability has been the crucial factor of promoting the connotative development of higher education concepts， realizing the innovation of talent training and raising？the educational？quality in this era of Internet plus education. The article analyzes and clarifies eight components and relationships of facultys information teaching ability through summarizing the previous research on the connotation of information teaching ability and expert？interviews records. On that basis we finally use the interpretative structural modeling method （ISM） to build the information teaching ability structure model which clarifies the hierarchical relationship among various capability elements， and explores the necessary information teaching ability of faculty. Only in this way can we provide references for professional development of college and university teachers， faculty building and following-up research.

Key Words：information teaching ability structure model; faculty; Internet plus education

作者簡介：张宁宁（1990-），女，华南理工大学教务处教育技术中心助理实验师，研究方向为信息化教学设计、教育数据挖掘;王庆（1989-），男，深圳市龙岗区坪地中学一级教师，研究方向为STEM教育、数据挖掘。

0 引言

随着“互联网+教育”的不断深入推进，以互联网为代表的现代信息技术对高等教育领域的影响愈发显著。作为高等院校中坚力量的教师群体应学会在教学研究过程中融入互联网思维，努力提升信息化教学能力，综合运用信息化教学策略与方法。因此，面对融合与转型，构建高校教师信息化教学能力层次模型，理清各能力要素之间的主次关系具有十分重要的意义。

目前关于运用解释结构模型（Interpretative Structural Modeling，ISM）构建教师教学能力结构模型的研究并不多见，较为典型的是蒋诗泉等[1]在利用德尔菲法（Delphi Method）构建评价矩阵识别优秀教师能力因子的基础上，再基于ISM构建了优秀教师能力四阶因子模型，并发现了优秀教师能力因子中的关键所在，但其研究结果在信息化教学中并不具有普适性。除此之外，大部分关于信息化教学能力结构模型的研究均基于文献综述和逻辑思辨的方法开展。如内蒙古师范大学的陈梅等[2]通过调查和文献综述的方法提出了信息技术教师能力结构模型，但并没有建立层级关系并分析因素之间的层次关系;东北师范大学解月光等[3]通过对在职教教师信息化专业能力进行界定，以文献综述的方式建立了在职教教师信息化专业能力模型;东北师范大学徐继红[4]则通过文献综述、逻辑思辨和实证研究的方式提出了高校教师教学能力三维模型，并依据模型编制了能力评价量表。

学者们对于ISM的教学应用研究虽较为广泛，但研究关注点主要集中于教学影响因素的模型建构上。例如，陕西师范大学李宝[5]通过文献综述法确定了混合式学习环境下影响学习满意度的18个因素，通过访谈确定了因素关系，最终采用解释结构模型法构建了混合式学习环境下学习满意度的影响因素层级模型;安徽工程大学杨磊等[6]总结了影响信息管理专业实践教学的因素，采用ISM分析了影响因素的层级关系，建立了多级递阶结构图;湖南工业大学裴利华等[7]通过调查和访谈的方法确定了影响翻转课堂教学效果的12个因素，并运用ISM方法建立了影响因素5层次结构模型，分析了各因素间的主次关系;陕西师范大学武美丽[8]通过文献分析法界定了中小学信息技术教师教学创新能力影响因素，并利用ISM分析构建出中小学信息技术教师教学创新能力影响因素模型;陕西师范大学江毓君[9]先通过文献研究和访谈法拟定影响学生在线学习体验的15个因素，又采用Delphi法经过四轮征询确定了各因素之间的逻辑关系，最终构建出基于Blackboard平台的在线学习体验影响因素解释结构模型。

由此可见，现阶段国内大部分关于信息化教学能力模型的研究对象主要集中于中小学教师，对高校教师的关注较少;其次，该类研究的背景时代性不足，研究方法普遍采用文献综述、调查访谈及逻辑思辨，科学性不足。此外，在模型构建过程中，该类研究也普遍缺乏对模型要素内涵的系统性界定。

本文从“互联网+教育”的时代视角出发，创新性地运用ISM方法，在详细界定信息化教学能力构成要素的基础上，对高校教师信息化教学能力结构模型进行科学、系统、深入的研究，可在一定程度上弥补当前对高校教师信息化教学能力相关模型研究的空白。

1 高校教师信息化教学能力构成要素分析

尽管国内外对于信息化教学能力构成要素的研究已较为成熟，但新阶段机遇与挑战并存，崭新的“互联网+”时代对高校教师信息化教学能力提出了更高要求。大数据、人工智能、云计算等新一代信息技术的飞速发展，教与学的颠覆性革命等无一不在促使教学人员重新审视教学，与此同时，先进的网络教育理念，开放、共享、优质、丰富的在线教育资源，以及学习者日益增长的个性化学习需求等也为“互联网+”时代高校教师的信息化教学能力注入了全新内涵。

在追溯整理国内外有关信息化教学能力结构研究的基础之上，笔者曾在《“互联网+教育”时代高校教师信息化教学能力内涵的研究》一文中重新对“互联网+”时代高校教师信息化教学能力的内涵进行了界定，认为在“互联网+”时代，高校教师信息化教學能力指“高校教师为了顺应网络时代教育开放、共享、协作的发展理念，尊重学生个性化的学习需求，在利用信息技术优化教学实践的过程中体现出来的一种综合教学能力”[10]，其能力要素主要由信息化教学设计能力、信息化教学实践能力、信息化教学评价能力、信息技术与课程整合能力、信息化课程资源开发与应用能力、信息化在线教学能力、信息化教学协作能力、信息化教学研究与创新能力8部分构成，有关各能力要素的任务指标解读如表1所示。

从表中可以看出，“互联网+”时代高校教师除需具备教学能力外，还应具备较强的信息技术应用能力及教育技术能力，以适应新时代教育教学改革要求，促进信息技术与学科教学深度融合。

2 “互联网+教育”背景下高校教师信息化教学能力解释结构模型构建

本文根据系统工程理论，拟运用解释结构模型（ISM）对“互联网+教育”背景下高校教师信息化教学能力之间的关系进行阐释，探究该能力要素体系的主次层级及组织结构，以期拓宽高校教师信息化教学能力的提升路径，为教师专业发展提供参考。

2.1 解释结构模型法简介

解释结构模型法（Interpretative Structural Modeling Method），简称ISM法，由美国Warfield教授[11]于1973年为分析复杂的社会经济系统问题开发而来，如今也被越来越多地应用于教育教学问题分析。该方法应用广泛，是分析复杂系统结构问题模型化的有效方法，通过系统元素间相互影响关系的辨识，将错综复杂的系统分解为多级递阶结构形式，使元素之间的关系层次化、条理化，从而展现出系统的内部结构[12]。ISM属于概念模型，十分适用于变量众多、关系复杂等非良构性系统的结构分析。

2.2 ISM构建

2.2.1 系统构成要素

对于系统要素的确定主要是基于笔者先前对“互联网+”时代高校教师信息化教学能力内涵的研究，除此之外，还咨询了高校教育技术专家、一线教师等6位专家代表对表1所示能力类目合理性的建议和意见，最终选定以下8项为“互联网+教育”背景下高校教师信息化教学能力模型的基本构成要素，如表2所示。

表2 高校教师信息化教学能力模型基本构成要素

2.2.2 系统要素关系分析与邻接矩阵构建

为了确定各要素之间的直接影响关系，本文在文献研究的基础上拟定各要素之间的直接联系，形成初始关系矩阵，然后采用德尔菲法向目标领域的6位专家进行征询，经过整理后再以匿名形式反馈给专家，反复征询意见直到观点一致。经过三轮征询，最终形成高校教师信息化教学能力模型构成要素之间关系的邻接矩阵A，如表3所示。在该八阶邻接矩阵中，行列因素变量之间的关系用矩阵元素[aij]表示，具体定义如下：

[aij=1Si与Sj有直接影响关系0Si′与Sj无直接影响关系]

表3 高校教师信息化教学能力模型构成要素之间关系的邻接矩阵A

2.2.3 可达矩阵计算

根据邻接矩阵可以获悉高校教师信息化教学能力基本要素间的直接关系，但若想进一步明确要素之间的间接影响关系，则需要根据邻接矩阵计算其可达矩阵。本文利用MATLAB R2012a软件，通过编程实现矩阵布尔运算，最终生成可达矩阵M，如表4所示。由于可达矩阵是描述有向图中的顶点经过一定通路后可以到达的程度，因此在可达矩阵M中，矩阵元素mij即表示从要素Si到Sj是否存在连接路径，mij为“0”时表示不存在，为“1”时则表示存在。

表4 高校教师信息化教学能力模型构成要素邻接矩阵生成的

可达矩阵M

2.2.4 基于可达矩阵的各要素层级关系划分

为了划分模型构成要素间的层级关系，本文引入以下集合：①定义可达集R（Si）为可达矩阵M中要素Si可以到达的某些要素的全部集合，即在Si对应的行中，当矩阵元素为“1”时对应的列要素集合;②定义先行集Q（Si）为可达矩阵M中从其它要素出发可以到达要素Si的所有要素的集合，即在Si对应的列中，当矩阵元素为“1”时对应的行列要素集合;③定义交集T=R（Si）∩Q（Si），以此确定层级模型中的最高级要素。

根据解释结构模型法，若要素Si满足R（Si）∩Q（Si）= R（Si），则该要素可被标记为第一层级要素，如表5所示。在确定第一层级要素后，将该要素剔除，继续迭代寻找满足R（Si）∩Q（Si）=R（Si）条件的要素，即为第二层级要素，以此类推，逐级分解寻找下一层要素，直至完成所有要素的分析处理。

表5 第一层级要素可达集与先行集

结合表5分析结果可知，当i=1时满足判断条件，首先即确定{S1}为第一层级要素。接下来剔除S1，发现当i=4、6、8时亦满足判断条件，{S4、S6、S8}即为第二层级要素。接着剔除S4、S6、S8，继续进行迭代，直至确定最底层要素。根据以上方法，所得要素层级结构见表6。

表6 要素层级划分情况

2.2.5 高校教师信息化教学能力解释结构模型构建

根据表6中各要素层级关系的划分可以清晰了解各要素之间的相互影响关系，进而确立高校教师信息化教学能力的多级模型，各要素关系示意如图1所示。在该模型中，定义有向图G，矩阵要素S={S1，S2，…，S8}为图G的节点，根据分析可知，同一层级的要素不存在强连通性关系，即同层级要素之间互不影响。

图1 各层级关系示意

将图1中各节点编号与要素名称相对应，再进行适当调整，即可得到高校教师信息化教学能力结构模型，如图2所示。

图2 高校教师信息化教学能力结构模型

2.3 ISM分析

结合图2可见，最终得到的是一个四级递阶有向层次结构模型，箭头方向自下而上，表明低层次要素对高层次要素的影响。在该模型中，信息化教学评价能力处于最底层，表明该能力是信息化教学能力的关键，也是高校教师必备的最根本、最重要、最核心的一项信息化教学能力。有了信息化教学评价能力的支撑，处于第3层的信息化教学实施能力、信息化课程资源开发与应用能力及信息化教学协作能力才可得到有效提升。在这些相关能力的综合影响下，处于第2层的信息技术与课程整合能力、信息化在线教学能力和信息化教学研究与创新能力进一步得到优化和发展。信息化教学设计能力处于最顶层，表明模型下三层中的要素均对该能力有直接或间接影响。

高校教师信息化教学能力是一个多要素相互联系、相互作用的复杂系统，在一系列能力要素中，有些是关键性的，有些只是辅助支撑，而关键性能力有效发挥作用也离不开辅助能力的支持[4]。在高校教师信息化教学能力结构模型中，信息化教学评价能力之所以是一项最重要、最关键的能力要素，其原因可以从以下角度理解：①从信息化教学角度看，该能力涉及教师的多重知识结构，通常以循环反馈的形式贯穿信息化教学的全过程，是教师信息化教学知识内化的表现，直接决定了教师是否具备适应信息化教学模式并灵活开展信息化教学的能力;②从目标导向角度看，教学目标对于教学过程的指导性作用是毋庸置疑的，而教学评价又是判别教学目标达成程度的关键一环，因此，信息化教学评价能力对于信息化教学的重要性不言而喻。在综合运用各种评价思想、方法、手段指导教学的过程中，信息化教学评价将渗透到整个教学的方方面面，从而对模型中其它能力要素产生根本性影响。

此外，通过对模型的分析可知，处于模型顶端的信息化教学设计能力其实是一个非常综合、难以掌握的能力，该能力的发展深受其它能力要素的制约。例如，从各能力要素的影响关系上分析，信息化教学设计能力既是信息化教学研究与创新能力的直接体现，又是信息化课程资源开发与应用能力、信息化在线教学能力及信息化教学协作能力的综合表现。该能力贯穿信息化教学始终，直接影响信息化教学质量和水平。

3 结语

在“互联网+教育”背景下，教师信息化教学能力的提升策略与途径备受关注。在对信息化教学能力构成要素进行整合与提炼的基础上，本文构建了高校教师信息化教学能力结构模型，进一步反映了信息化教学能力要素之間的内在逻辑关系，明确了能力要素的层级结构，可以为促进高校教师信息化教学能力结构优化、能力水平提升，以及高等教育阶段教育教学质量保障体系建设提供理论依据与发展指导。

在今后开展与高校教师信息化教学能力提升相关的各类培训时，各级教育主管部门及学校可参考该解释结构模型（ISM），循序渐进，由下至上逐级推进，准确把握影响教师信息化教学能力的核心要素，明确各能力要素之间的相互关系，科学制定培养路径，强化教师终身学习意识，加快推进现代信息技术与高等教育教学的深度融合，努力提升高校教师信息化教学水平，助推教师专业成长。

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