基于ISM的工科來華留學生教學體系結構解析

□翟風杰 張 磊

一、引言

來華留學生教育是我國教育事業(yè)的重要組成部分之一。進入新世紀，來華留學生規(guī)模持續(xù)擴大。2012年，共有來自200個國家和地區(qū)的328,330名各類外國留學人員分布在全國31個省、自治區(qū)、直轄市的690所高等院校、科研院所和其它教學機構中學習。面對規(guī)模不斷擴大的來華留學生教育群體，教育機構有必要針對不同專業(yè)和類別的留學生采取不同的教育模式和教學體系，以達到培養(yǎng)高質(zhì)量人才和促進我國教育國際化進程的目的。當前，針對醫(yī)學類來華留學生的教育教學問題，諸多高校分別從授課語言、教育模式和教學方法等方面進行了大量地探索并取得了成功。但在工科類專業(yè)的來華留學生教育中，目前各高校還沒有較為成功的經(jīng)驗，有關問題的探索也大多停留在定性分析和感性認識上，很少有通過系統(tǒng)性科學分析方法對留學生教育教學問題進行系統(tǒng)研究的。面對來華留學生的共同特點和工科類教育教學的特性，我們有必要對該類來華留學生的教育教學模式進行科學論證和系統(tǒng)探索，以提高教學效能。

二、基于ISM技術的工科來華留學生教學體系結構分析方法

工科類來華留學生教育教學是一個教育系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)工程方法論，可以從系統(tǒng)工程的角度借助系統(tǒng)模型的分析方法和技術對其進行研究和解構。作為系統(tǒng)工程學中最具特色的系統(tǒng)結構模型化技術，解釋結構建模（ISM）技術可以在這個問題的研究中發(fā)揮關鍵作用。

ISM技術是美國J.N.沃菲爾德教授于1973年為分析復雜社會經(jīng)濟系統(tǒng)結構問題而開發(fā)的，其基本思想是：通過各種創(chuàng)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。使用該技術，需通過集體創(chuàng)造性技術搜集和整理問題的構成要素并設定要素間的二元關系，形成對問題初步認識的構思模型。在此基礎上，實現(xiàn)模型的具體化、規(guī)范化、系統(tǒng)化和結構模型化。具體來說，就是根據(jù)要素間的傳遞性對鄰接矩陣進行計算得到可達矩陣，進而形成基于二元關系的遞階結構模型。通過對結構的分析，可以找到系統(tǒng)中各要素發(fā)揮的作用以及層次。本文將使用ISM技術對工科來華留學生教學體系進行系統(tǒng)結構分解，并在此基礎上對教學系統(tǒng)的關鍵環(huán)節(jié)進行識別并對各個環(huán)節(jié)的作用進行分析和研究，從而為工科來華留學生教育提供基于系統(tǒng)分析的指導。

三、工科類來華留學生教學體系結構分解

（一）工科類來華留學生教學體系構成

目前，工科類來華留學生教育教學體系基本延續(xù)了中國學生的教育教學體系，只是在其中加入了漢語教學和中國文化教育兩個環(huán)節(jié)，師范類院校的教育中還加入了教育理論和教育實踐等方面的內(nèi)容?；旧希た苼砣A留學生的教育模式可以分為三大部分:一是語言文化教育，包括漢語教學和中國文化教育;二是專業(yè)理論教學，包括通識課、專業(yè)基礎課和專業(yè)課，部分師范類院校還加入了教育理論課程;三是實踐環(huán)節(jié)，包括技能訓練、生產(chǎn)實踐、課程/畢業(yè)設計，以及師范院校的教育實踐環(huán)節(jié)。整個教學體系如圖1所示。

圖1 工科類來華留學生教學體系要素構成

（二）鄰接矩陣—工科類來華留學生教學體系內(nèi)部關聯(lián)性

根據(jù)圖1所示，工科類來華留學生的教學體系由漢語教學、中國文化、通識課、專業(yè)基礎課、專業(yè)課、教育理論、教育實踐、技能訓練、生產(chǎn)實踐、畢業(yè)設計十個環(huán)節(jié)（要素）組成，在分析中用 S1，S2，S3，S4，S5，S6，S7，S8，S9，S10表示，則教學系統(tǒng) S 可表示為S={S1，S2，…，S10}。 根據(jù)項目分析團隊專家的建議，這十個要素之間分別存在二元的影響關系，構成了教學系統(tǒng)的要素，可用鄰接矩陣加以表示如下：

鄰接矩陣A是表示要素間基本二元關系的方陣，其矩陣中的要素定義為：

（三）可達矩陣—工科類來華留學生教學體系可達關系運算

若在要素Si和Sj之間存在著某種傳遞性 （因果）二元關系，則稱Si是可以到達Sj的。所謂可達矩陣就是表示系統(tǒng)要素之間任意次傳遞性二元關系可以到達的方陣，用M=（mij）n×n表示。若在無回路條件下最大傳遞次數(shù)為r，0≤t≤r，則可達矩陣的定義為：

需要指出的是，鄰接矩陣A和可達矩陣M的元素均為“1”或“0”，是n×n階 0-1 矩陣，本文中n=10。所有的運算需采用布爾代數(shù)運算規(guī)則。

通過對鄰接矩陣A的運算，可求出系統(tǒng)要素的可達矩陣M，計算公式為M=（A+I）r。 其中，I為與A同階的單位陣，反映了要素自身到達。最大的傳遞次數(shù)根據(jù)如下計算確定：

從而，據(jù)此采用Matlab軟件對鄰接矩陣進行計算得到工科來華留學生教育體系各要素的可達矩陣如下：

（四）基于可達集和先行集的教學系統(tǒng)層次及分部劃分

建立反映工科來華留學生教學體系要素間層次關系的遞階結構模型，可以在可達矩陣M的基礎上進行。為此，需要先定義幾個要素集合：

可達集R(Si)={Sj|Sj∈S，mij=1,j=1,2,…n}，i=1,2,…n，表示可達矩陣中Si可到達的諸要素所構成的集合。

先行集A(Si)={Sj|Sj∈S，mij=1,j=1,2,…n}，i=1,2,…n，表示可達矩陣中Si可到達的諸系統(tǒng)要素所構成的集合。

共同集C（Si）=R（Si）∩A（Si），i=1,2,…n，是Si的可達集和先行集的共同部分。

起始集B(S)是在S中只影響其它要素而不受其它要素影響的要素集合。

1.層次及區(qū)域劃分

在以上定義的基礎上，要區(qū)分教學系統(tǒng)集合S是否可分割，只要研究系統(tǒng)起始集B(S)中的要素及其可達集要素能否分割就行了。其規(guī)則如下：

（1）如果R(bu)∩R(bv)=Φ，則bu，bv及R(bu)、R(bv)中的要素屬于同一區(qū)域。若對所有的v和u均有此結果，則區(qū)域不可分。

（2）如果R(bu)∩R(bv)=Φ，則bu，bv及R(bu)、R(bv)中的要素不屬于同一區(qū)域。

根據(jù)以上方法和原則，工科類來華留學生教學體系可以分七層，其計算過程由表1—表6表示。

2.分部劃分及多級遞階解釋結構

根據(jù)層次劃分的結果，工科來華留學生教育教學體系可以表述為：

表1 教學系統(tǒng)第1級可達集和先行集

表2 第2級可達集和先行集

表3 第3級可達集和先行集

表4 第4級可達集和先行集

表5 第5級可達集和先行集

表6 第6級可達集和先行集

據(jù)此作出有向遞階圖，也即工科來華留學生教學系統(tǒng)解釋結構模型，如圖2所示。

圖2 工程來華留學生教學系統(tǒng)解釋結構模型

（五）教學體系關聯(lián)性分析

由圖2可見，工科來華留學生教學體系的各個環(huán)節(jié)可以分為7個層次，其中漢語教學是教學體系的最基礎、最深層次的因素，處于ISM的最基層。在漢語教學的基礎上，通識課、專業(yè)基礎課、專業(yè)課和技能訓練順層構成教學體系的基礎性因素。在此基礎上，生產(chǎn)實踐和教育理論開始發(fā)揮作用，并進一步影響中國文化教育、畢業(yè)設計和教育實踐。通過對這種層次結構計算結果的分析和因此產(chǎn)生層次的劃分，由漢語教學、通識課、專業(yè)基礎課、專業(yè)課、技能訓練、生產(chǎn)實踐、教育理論、中國文化、畢業(yè)設計和教育實踐構成的來華留學生教學體系通過功能和結構的結合構成了一個整體，并通過相互之間的關聯(lián)協(xié)同發(fā)揮作用，最終作用于受教育者自身。在這個過程中，針對各個不同層面的作用和功能，可以在學生的培養(yǎng)方案和教育模式的設計上有針對性地加以調(diào)整和優(yōu)化，通過強化語言，夯實基礎，突出技能等思路改進來華留學生培養(yǎng)模式。在此方面，ISM分析法能夠提供科學可行的建議和方案指導。

四、結論與啟示

通過對工科來華留學生教育教學體系的ISM技術分析，可以得到如下結論和啟示：

第一，漢語教學是工科來華留學生教育教學體系中的基礎性因素，影響來華留學生教育的各個方面和環(huán)節(jié)，因此漢語教育應該在來華留學生教育中占基礎地位并作為關鍵因素加以考慮。只有在掌握漢語的基礎上，留學生才能更好地學習專業(yè)基礎課、專業(yè)課及技能訓練。我們不否認當前許多高校正逐步實施和開展某些專業(yè)的英語授課，但漢語作為中國教育體系中的主體授課語言地位是不可改變的，教材、講義和師資也帶有中國特色，漢語學習是來華留學生教育中不可或缺的。我們認為漢語言和中國文化教育應該而且必須成為來華留學生教育中必不可少的一部分，這是他們學好專業(yè)課程的必要條件。無論授課語言是中文或者外文，他們在中國學習必然與具有中國特色的教師、同學和專業(yè)人員打交道，沒有掌握中文就很難真正深入專業(yè)領域的學習、研究和訓練。另一方面，語言的學習和專業(yè)的學習是一個互相促進的過程，對專業(yè)的深入學習可以有效促進語言能力的提高，形成一個良性循環(huán)。此外，來華留學生教育培養(yǎng)的是高水平的友好專業(yè)人才，不學習漢語和中國文化從教育目的上也是有爭議的。因此，對零漢語基礎的來華留學生開展至少一年的漢語學習是非常必要的。

第二，工科來華留學生教育教學體系的ISM結構分析結果為教學的進程提供了指導。各個模塊的比例、學時和開設時間也應該根據(jù)此分析結果安排?？傮w上，工科來華留學生教育應遵循漢語教學、通識課、專業(yè)基礎課、專業(yè)課、技能訓練、生產(chǎn)實踐、教育理論、中國文化教育、教育實踐和畢業(yè)設計的進程來進行，漢語教學應該獨立開展一學期至一學年，然后貫穿在整個學習過程中；通識課、專業(yè)基礎課和專業(yè)課應該作為專業(yè)教育的基礎性模塊加以重視，并考慮學生對漢語授課的接受水平做適當調(diào)整；技能訓練、生產(chǎn)實踐和畢業(yè)設計等實踐環(huán)節(jié)的教學應該作為專業(yè)教育的重中之重加以安排，因為這個模塊的教育方式更加直觀，通過實際地接觸和操作，學生能夠對專業(yè)理解得更加深入并且能夠將知識和技能直接固化到受教育者本身上。

第三，雖然在分類上，工科來華留學生教育教學系統(tǒng)可以分為三大類，即語言文化教育、理論課教育和實踐教育，但實際上，這三類內(nèi)容是互相交織，并且其內(nèi)部所包含的內(nèi)容也存在互相影響以及先后關系。語言文化教育影響著理論課教育和實踐教育，理論課教育也影響著實踐教育。同時，在理論課教育內(nèi)部，通識課的教育影響著專業(yè)基礎課的教育，而專業(yè)基礎課的教育又影響著專業(yè)課的教育；在實踐教育中，技能訓練影響到生產(chǎn)實踐，并進而影響到教育實踐和畢業(yè)設計等。通過ISM的結構，這些復雜的關系可以以一種層次性的結構關系較為清晰地分解出來，為分析整個體系的功效打下良好的基礎。

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