“新三中心”教學模式層次分析法決策研究

楊玉建 賈致榮

［摘 要］ 以“學生發展、學生學習和學習效果”為中心的“新三中心”教學模式是一復雜的體系。從這一復雜體系中甄選典型的9個內容因素，基于開源的“R”語言，運用AHP決策分析法將定性的“新三中心”內容要素通過定量的方式由具體的數字準確地表達出來。AHP決策結果表明：學習效果評判體系（占比45.4%）和學習效果測定體系（占比15.2%）兩因素是“新三中心”教學模式的關鍵因素。因此，無論是教師的“教”、學生的“學”還是教育管理層面的“管”等都應重視學習效果評判體系和學習效果測定體系，提高教學質量。同時結合工程教育專業成果導向教育理念，持續改進，促進“新三中心”教學模式在教學過程中順利執行。

［關鍵詞］ 學生發展；學生學習；學習效果；AHP；R語言

［基金項目］ 2021年度山東理工大學“以學生為中心的教學模式研究”（4041/421024）

［作者簡介］ 楊玉建（1974—），男，山東菏澤人，博士，山東理工大學建筑工程與空間信息學院副教授，主要從事測繪地理信息技術研究；賈致榮（1968—），男，山東濱州人，博士，山東理工大學建筑工程與空間信息學院教授（通信作者），主要從事建筑工程研究。

［中圖分類號］ G40-032 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2023）20-0139-04［收稿日期］ 2022-05-19

引言

“以教師為中心，以教材為中心，以教室為中心”教學模式是以經驗主義哲學為基礎的，簡稱為“老三中心”，而“以學生發展為中心，以學生學習為中心，以學習效果為中心”，簡稱為“新三中心”，有別于“老三中心”。“新三中心”反映了第二次世界大戰后心理學和教育學領域的科學研究成果，尤其是格式塔心理學、建構主義認識論和學習論［1］。而“老三中心”是在現代工業化進程中逐步形成的，旨在滿足工業化進程對大規模教育的迫切需要，其所依據的認識論假設是不科學的，甚至是錯誤的。倡導“新三中心”不僅因為它是科學的，代表著優良傳統與現代科學的新結合，而且因為它是道德的。目前，“新三中心”已在基礎教育領域中廣泛應用，取得了令人鼓舞的成果，雖然在高等教育領域中相對落后，但“新三中心”代表著大學教學的新未來［2］。

成果導向教育（Outcome-based Education，簡稱OBE）理念是落實工程教育專業認證工作、持續改進的指導性理念，該理念強調讓學生取得的學習成果是什么、為什么要讓學生取得這樣的學習成果、如何有效地幫助學生取得這些學習成果、如何知道學生已經取得了這些學習成果等方面的問題［3］。無疑，“新三中心”與工程教育專業認證的OBE理念在內涵上是一致的，也可理解為對專業認證理念的落實。為了更好地推進“新三中心”的貫徹執行，除了應對該教學模式應具有堅定的信心、持續的努力、辛苦的勞動外，高校也有必要開展“新三中心”這一復雜體系的科學研究，剖析“新三中心”的內涵要素，更有效地在教學和教育過程中有效地開展工作，提高教學質量。基于此，本研究將定性的“新三中心”的內容要素通過定量的方式由具體的數字準確地表達出來，力促這一科學模式執行在教學過程和教育實踐中。

一、“新三中心”教學AHP決策分析

（一）方法

運用AHP決策分析方法進行科學決策，一般需要明確決策的問題、建立層次結構模型、構造判斷矩陣、層次單排序、一致性檢驗、層次總排序和一致性檢驗等方面［4-6］。

R語言是目前開源數據科學工具之一，提供了各種各樣的數據分析技術和算法，是一個可進行交互式數據分析和探索的強大平臺，易于擴展，為快速編程實現新方法提供了一套十分自然的語言［7-8］。“新三中心”教學模式是一復雜的體系，由于教師對于“新三中心”的認知程度不同，用一般的方式難以定量評價該模式，本研究基于開源的R語言，把“新三中心”教學模式作為目標，圍繞學生發展、學生學習和學習效果三個因素的準則層和9個典型因素組成的方案層進行AHP編程決策分析，將定性的問題通過定量的方式由具體的數字準確地表達出來，有利于在現實教學實踐中把握“新三中心”的內涵，付諸于教學實施。

（二）“新三中心”教學AHP決策分析

“新三中心”教學模式與工程教育認證倡導的“以學生為中心，持續改進，不斷深化教學改革”理念在本質上是一致的，“新三中心”教學模式的AHP定量評價有利于揭示其內涵，也有利于把工程認證的工作推向深入。

1.“新三中心”層次結構模型。AHP決策分析方法思路簡單明了，它將決策者的思維過程條理化、數量化。這樣便于計算，容易被人們所接受，所需的定量化數據也較少，卻對問題的本質、問題所涉及的因素及其內在關系分析得比較透徹、清楚。我們首先明確了“新三中心”教學模式是本次AHP實證決策的目標，準則層根據目標層進行設計，方案層依據準則層進行遴選，最終形成了目標層（A）—準則層（B）—方案層（C）的層次結構模型。其中目標層A指代“新三中心”教學模式的評價目標；準則層B包括學生發展（B1）、學生學習（B2）和學習效果（B3）；方案層C共包括九個因素（C1～C9），具體如下：學生發展（B1）對應學生當前狀態（C1）、青春期特定發展（C2）、學生全面發展（C3）三個因素；學生學習（B2）對應學習是教育的中心（C4）、學習是學生校內生活的中心（C5）、學習是學生校外生活的中心（C6）三個因素；學習效果（B3）對應學習效果反饋體系（C7）、學習效果測定體系（C8）、學習效果評判體系（C9）三個因素。

2.構建判斷矩陣、層次排序和一致性檢驗。構建各層次指標要素之間的判斷矩陣是一項基礎而重要的工作，判斷矩陣表示矩陣中各因素對上一層某個要素而言，評定該層中因素相對重要性的情況，一般采用九級標度法［5］。在本次研究中，針對“新三中心”教學模式的決策評價，我們按照九級標度法要求兩兩比較構造判斷矩陣，采用方根法計算各層判斷矩陣的最大特征根以及對應的特征向量。運用一致性指標CI（Consistency Index）檢驗判斷矩陣的一致性，基于CR（Consistency Ratio）判定判斷矩陣的滿意性，適當地對判斷矩陣進行調整以達到滿意性［9］。根據層次結構的特點，運用R語言AHP決策計算過程如下：計算B1、B2、B3的相對權重，表示對A的重要程度；計算C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9對準則層B1、B2、B3的相對權重，并用準則層B1、B2、B3的權重對A的相應權重加權后相加，計算各因素的組合權重。

“新三中心”教學模式AHP決策層次結構模型判斷矩陣的方根法和一致性檢驗指標CR計算結果如下：準則層B對目標層A的層次單排序結果（λ=3.085 77，CI=0.042 9，RI=0.58，CR=0.073 9＜0.1），相對于總目標A、B層的指標學生發展、學生學習和學生學習效果的權重分別為：0.100 7、0.225 5、0.673 8。對于準則層學生發展（B1）而言，層次單排序一致性檢驗結果（相應參數λ=3.018 3，CI=0.009 1，RI=0.58，CR=0.015 77＜0.1）滿足要求，相對于準則B1，學生當前狀態（C1）、青春期特定發展（C2）、學生全面發展（C3）的權重分別為：0.625 0、0.136 5、0.238 5。對于準則層學生學習（B2）而言，層次單排序一致性檢驗結果（相應參數λ=3.094，CI=0.047 0，RI=0.58，CR=0.081 04＜0.1）。學習是教育的中心（C4）、學習是學生校內生活的中心C5）、學習是學生校外生活的中心（C6）的權重分別為：0.098 9、0.536 8、0.364 3。對于準則層學習效果（B3）而言，層次單排序一致性檢驗結果（相應參數λ=3.085 8，CI=0.042 88，RI=0.58，CR=0.073 9＜0.1）滿足AHP建模要求，學習效果反饋體系（C7）、學習效果測定體系（C8）、學習效果評判體系（C9）的權重分別為：0.100 7、0.225 5、0.673 8。利用同一層次中所有單排序結果，計算相對上一層次的本層次所有因素的重要性權重值。通過對同層次所有因素排序，找出重點影響因素。“新三中心”教學模式總目標下層次總排序（CR=0.069 69）通過了一致性檢驗，層次排序結果如下：C9學習效果評判體系（權重為0.454）＞C8學習效果測定體系（權重為0.152）＞C5學習是學生校內生活中心（權重為0.121）＞C6學習是學生校外生活中心（權重為0.082）＞C7學習效果反饋體系（權重為0.067 8）＞C1學生當前狀態（權重為0.063）＞C3學生全面發展（權重為0.024）＞C4學習作為教育的中心（權重為0.022）＞C2青春期特定發展（權重為0.014）。

（三）結果分析

從上述“新三中心”教學模式AHP綜合決策中可知，所占權重最大的因素是C9學習效果評判體系，所占比重是45.4%；其次是學習效果測定體系C8，所占比重為15.2%；接著為學習是學生校內生活的中心C5和學生校外生活的中心C6（統稱為學習是學生生活的中心），所占比重分別為12.1%和8.2%，學生的發展內容要素涵蓋的三項指標學生當前狀態C1、青春期特定發展C2和發掘學生潛力促進學生的全面發展C3所占比重很小，說明在“新三中心”教學模式中重要性低于學習效果和學生學習。依據AHP評價結果，我們在教育過程中構建有效的、良性的學習效果評判和學習效果測定體系是我們教育工作者首先重視的方面，在推廣“新三中心”教學模式的過程中，應抓住學生學習效果的評判和測定體系方面這個主要矛盾。進行系統的學習效果評判體系和測定體系構建工作是評判學生的學習效果、對學生的學習效果進行有效測定的關鍵。

二、對策與措施

結合AHP定量評價結果，筆者認為從教師高效的教、學生高質的學和教育管理部門靈活的管三個方面構建科學的學生學習效果評判和測定體系是非常必要的。圍繞“新三中心”教學模式，注重學生學習效果評判體系和測定體系，提高教學質量。

1.教師的“教”要高效。這要求教師不僅要注重語言、教態、板書等基本技能，還要提高教學研究與探索能力、教學設計技能、教學創新能力，圍繞學生的學習效果制定評判體系，進行科學的教學設計，不斷地開展教學研究和創新，以學生為中心、持續改進。著重提高教師編制教案的技能，這是因為教案講究多層面的教學策略和方法手段，根據教學內容或根據學生情況選擇教學方法，根據學科特點或教師情況選擇教學手段。在教學實施過程中，為了讓學生學習更有效果，突出教學重點和難點，構建合理的學生學習效果評判和測定體系，實現“以學生發展為中心，以學生學習為中心，以學習效果為中心”的“新三中心”的教學目的。

2.學生的“學”要高質。從“新三中心”教學模式的AHP決策結果來看，學習效果評判和測定是最重要的，學習仍然是學生生活的中心，學生不注重學習效果，再優秀的老師、再好的評判體系和測定體系也難以奏效。另外，學習效果，學生學習和學生發展是相輔相成的，不是割裂的。但學生的學習效果是最重要的，學生高質量的學習效果不僅依靠持續改進的評判和測定體系來規范，而且要求教師從課程目標、了解學生、教學設計、學習效果檢測、教師教學評價與教學改進等方面全方位注重學生的學。

3.教育管理部門多舉措靈活管理。教育管理部門對于學生學習效果運用經濟的、行政的措施和手段激勵、約束學生的“學”和教師的“教”，不斷加強學生學習過程管理，有效激發學生學習興趣和潛能，完善協同育人和實踐教學機制，細化學生學習效果評判體系和測定體系的具體內容，創新管理模式。

總之，教師不僅要善于裝滿學生學習知識和技能的“口袋”，而且要開啟學生的心智，點亮學生的“心靈之燈”，幫助學生塑造人格，針對AHP評價結果，根據學習效果評判體系和測定體系，提高學生的學習效果。

參考文獻

［1］趙炬明，高筱卉.賦能教師：大學教學學術與教師發展：美國以學生為中心本科教學改革研究之七［J］.高等工程教育研究，2020（3）：17-36+42.

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［3］賈致榮，王春光.山東省一流本科專業建設點工作報告［R］.山東理工大學，2021.11.

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［8］卡巴科弗.R語言實戰［M］.2版.王小寧，劉擷芯，黃俊文，等，譯.北京：人民郵電出版社，2016：1-345.

［9］徐建華.現代地理學的數學方法［M］.3版.北京：高等教育出版社，2017：224-238.

附件：“新三中心”教學模式AHP決策R部分代碼

A=c（1，1/3，1/5，3，1，1/4，5，4，1）;

A=matrix（A，ncol=3，byrow = T）；

EV=eigen（A）；

Lamda=ev$values［1］；

CI1=（Lamda-3）/2；

CR1=CI1/0.58；

w1=EV$vectors［，1］/sum（EV$vectors［，1］）；

C1=c（1，4，3，1/4，1，1/2，1/3，2，1）；

C1=matrix（C1，ncol=3，byrow = T）；

EV=eigen（C1）；Lamda=EV$values［1］；

CI21=（Lamda-3）/2；

CI21；

CR21=CI21/0.58；

w21=EV$vectors［，1］/sum（EV$vectors［，1］）

AHP Decision-making of “New Three Centers” Teaching Model

YANG Yu-jian， JIA Zhi-rong

（School of Civil Engineering and Geomatics， Shandong University of Technology， Zibo，

Shandong 255000， China）

Abstract： The “new three centers” model of teaching focused on “student development， student learning and learning effects” is a complex system. 9 typical factors from this complex system were carefully chosen in the case study. Based on the open-source “R” language， the paper uses AHP （Analytical Hierarchy Process） decision analysis method to accurately express the qualitative content elements of the new three centers by specific numbers in a quantitative way. The results of AHP decision-making showed that the two factors of learning effect evaluation system （accounts for 45.4 %） and learning effect measurement system （accounts for 15.2 %） were the key factors of the “new three center” teaching model. Therefore， the “teaching” of teachers， the “learning” of students or the “management” of education management sections all should pay attention to the learning effect evaluation system and the learning effect measurement system to improve the teaching quality. At the same time， combined with outcome based education （OBE） of the engineering， ?the new three center teaching model should be continually improved and smoothly implemented during the teaching process.

Key words： student-centered development; student-centered learning; learning effects; AHP; R language