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      基于自主選科模式的學生選科預估和資源分析

      2019-02-03 09:34:52成樂紀敏景洋劉超
      關(guān)鍵詞:選科學習成績師資

      成樂 紀敏 景洋 劉超

      [摘? ? ? ? ? ?要]? 為了讓學生個性化、自主化發(fā)展,越來越多的高校和中學開始實行改革,允許學生自由地選擇課程、教師等,從而擴大學生的學科選擇權(quán)、考試選擇權(quán)、課程選擇權(quán)。然而這對學校的師資、教室和實驗室等教學資源的利用提出了極大的挑戰(zhàn)。以新高考改革為背景,以某個實施了新高考改革方案的中學為例,在自主選科的模式下,討論影響學生選科的因素,建立多目標決策模型,給出量化的依據(jù)和方法,進而對學生的選科情況進行預估。其次,根據(jù)估算的結(jié)果和學?,F(xiàn)有資源(各科師資、各類教室等)的現(xiàn)狀,分析師資、教學設(shè)施等各種資源的缺口。

      [關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 自主選科;多目標決策;選科預估;資源分析

      [中圖分類號]? G647? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603(2019)34-0108-02

      一、引言

      2010年,我國頒布的《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》中,針對高校人才培養(yǎng)提出了“推進和完善學分制,實行彈性學制,促進文理交融”的改革目標。2014年,國務院發(fā)布了《國務院關(guān)于深化考試招生制度改革的實施意見》,提出“改進招生計劃分配方式、改革考試形式和內(nèi)容以及招生錄取機制等”高考改革任務和措施。無論是學分制改革還是新高考改革,其目的都是為了擴大學生的學科選擇權(quán)、考試選擇權(quán)、課程選擇權(quán)等,讓學生個性化、自主化發(fā)展,充分發(fā)揮自己的潛能。

      然而,在實施改革的過程中學校將面臨各種困難。若真正允許學生自由地選擇課程、教師等,會極大地增加對師資、教室和實驗室等教學資源的需求,另一方面,選擇不同課程的學生數(shù)量很可能差異很大,而且由于社會變化的種種原因,學生的選擇也會逐年變化。因此,介于學生選擇的多樣性和時變性,資源的利用將有可能是低效的,學校必須根據(jù)學生的選科結(jié)果提供足夠的課程供學生“走班”。如果能對學生的選科結(jié)果提前預估,那么學校便可更合理地安排教師、教室等資源,也可提前解決可能出現(xiàn)的資源缺口問題。

      我們將以新高考改革為背景,以某個實施了新高考改革方案的中學為例,在自主選科的模式下,根據(jù)學校的學生規(guī)模、文化傳統(tǒng)和特色等實際情況,給出具體推斷的依據(jù)和方法,估算出每一種選科組合的選擇人數(shù)。其次,根據(jù)估算的結(jié)果和學?,F(xiàn)有資源(各科師資、各類教室等)的現(xiàn)狀,分析師資、教學設(shè)施等各種資源的缺口。

      二、選科預估

      我們選擇河北省的××中學作為研究對象,該中學的辦學規(guī)模、教學條件等均處于中等水平。河北省從2018年秋季入學的高中一年級學生開始實施高考改革,實行“3+1+2”模式:“3”是語文、數(shù)學、外語,由全國統(tǒng)考,“1+2”為學業(yè)水平選擇性考試,其中“1”為物理、歷史科目2選1,“2”是在思想政治、地理、化學、生物學4門科目中選擇2科。按照“3+1+2”的模式,理論上有12種組合可供學生選擇。

      學生在面對12種選科組合時,影響其最終選擇的因素可能有學生的個人興趣、學生各科的學習成績、家庭因素、學校各科的師資力量、學校的傳統(tǒng)特色及周圍同學的選科情況等,這些因素有些是相互依賴的,比如學生對某科的興趣強,那么這科的成績往往也會高,有些因素是無法衡量的,比如家庭因素、周圍同學的選科情況。因此,我們選擇其中三種影響因素:學生各科的學習成績、學校各科的師資情況、學校的傳統(tǒng)特色,作為學生選科時的主要參考因素。

      (一)選科影響因素分析

      1.學習成績

      對于學生各科的學習成績這個因素,我們調(diào)取了該中學高一年級所有學生的月考、期末考等各種考試的考試成績,并求得所有學生所有考試的各科平均成績。學習成績是學生選科的決定性因素,當一個學生的某個科目學得很好,那么相應的考試成績也會很高,選這個科目的可能性也就越大,所以我們把學習成績定為影響選科的最主要因素。

      2.師資力量

      對于各科的師資力量,我們查找和咨詢了該中學的特級教師、高級教師、名師等信息。學校的特級教師、名師等一些比較優(yōu)秀的教師,都是較受學生關(guān)注的,這些教師對應帶哪些科目,學生也會傾向于這些科目。所以各科的師資力量也是學生選科的一個比較重要的影響因素。

      3.傳統(tǒng)特色

      因為我們選擇的只是一個省,所以文化傳統(tǒng)基本是相同的,我們考慮的是學校以往的文理上線比例,以及學校是否有一些重點培養(yǎng)的特色科目,這些對學生的選擇也會有一定的影響。

      根據(jù)上述分析,我們建立如下多目標決策模型:

      (二)影響因素的權(quán)重分析

      按照“3+1+2”模式,每個學生究竟會在物理、化學、生物、歷史、政治、地理6個科目中選擇哪三個科目,我們將依據(jù)學生各科的學習成績、學校各科的師資力量和學校傳統(tǒng)特色三個影響因素及其權(quán)重,給出每個學生12種選擇方案的綜合評分,從而給出每個學生的選擇結(jié)果。

      我們用A1,A2,A3分別表示學生各科學習成績、學校各科師資力量和學校傳統(tǒng)特色三個影響因素,通過比較分析三個影響因素的重要程度,建立成對比較矩陣A。求出矩陣A最大特征值對應的歸一化特征向量ζ,也就是得到了三個影響因素的權(quán)重向量ζ。

      1.學生成績方面

      由于河北省2018年開始試行新高考改革“3+1+2”模式,是從目前的高中一年級開始試行的,因此我們下面針對該中學的高一學生展開選科情況的討論。我們有該中學高一年級所有學生的所有考試各科平均成績,因此就可以給出該學生各組合成績的成對比較矩陣。利用MATLAB得到所有學生的各組合成績的權(quán)重向量,設(shè)××中學第k個學生12種選科組合成績的權(quán)重向量為α(k)。

      2.師資方面

      我們按照以下標準給該中學各科的師資情況進行打分:

      (1)某科目每有一名國家級名師加3分,省級名師加2分,高級教師加1分。

      (2)求得每種選科組合在師資方面的總分后,對12個分值進行歸一化處理。

      按照上述打分標準,得到××中學各科師資的綜合得分,我們就可以分別得到××中學12種選科組合方案在師資方面的成對比較矩陣C,求出C的最大特征值對應的歸一化特征向量,就得到了在師資方面12種選科組合方案的權(quán)重向量β。

      3.學校的傳統(tǒng)特色方面

      我們了解到該中學往年高考的文理上線比例約為3∶4(近三年的平均值),學校有生物、政治兩門重點培養(yǎng)的特色科目。我們給出傳統(tǒng)特色方面的打分標準:(1)該科目為理科,加4/7分,科目為文科,加3/7分。(2)科目為特色科目或優(yōu)勢科目時,該科目得分為1分。(3)求得每種選科組合在傳統(tǒng)特色方面的總分后,對12個分值進行歸一化處理。

      按照以上得分細則,得到××中學各選科組合關(guān)于傳統(tǒng)特色的綜合得分,我們求得該中學12種選科組合方案在傳統(tǒng)特色方面的成對比較矩陣C及權(quán)重向量η。于是,對該中學的第k個學生而言,12種選科組合方案的綜合得分可以通過下式求得:

      R(k)=(α(k),β,η)×ζ

      得分最高的組合方案即為該生最優(yōu)選擇的方案。利用MATLAB我們得到了××中學所有學生的最優(yōu)選擇方案,并統(tǒng)計了每種選科組合的選擇人數(shù)(見表1)。

      三、資源分析

      根據(jù)每組選科的估算結(jié)果我們可以得到對師資、教室、實驗室等資源的需求量,結(jié)合各校目前的資源情況,就可預估各項資源是否存在缺口。

      假設(shè)學生進行選科之后按照選科結(jié)果劃分行政班(事實上該校就是按照這樣的方式分班的),通過咨詢該學校,每個行政班的最大班容量不超過70人,最小班不少于40人,于是將各選科組合分班(見表2)。

      其中,對選科人數(shù)低于40人的選科組合,我們求得了選擇該組合的所有學生的各種組合成績的平均值,然后將選擇該組合的學生分配到成績平均值最大的一個組合。假設(shè)一個班級對應一個教室,那么有了班級總數(shù),就可得到所需教室總數(shù)。

      此外,還可以得到開設(shè)物理、化學、生物、歷史、政治、地理各科的班級數(shù)分別是多少,假設(shè)每個教師最多可帶2個班級,則可得到各科所需教師的數(shù)量。綜上所述,我們就可得到師資、教室和實驗室的需求、缺口等信息。

      四、結(jié)語

      學校在實際實施自主選科的過程中,要面臨的問題還有很多,學生的自主選擇是這一過程的關(guān)鍵。本文對學生的選科預估考慮了三種主要的因素,然而真實的情況可能是復雜而無法量化的,因此我們所給的方案只是一個比較粗略的估計,旨在針對教學資源可能出現(xiàn)的缺口問題能夠提前預判并提前準備。

      參考文獻:

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      [3]王潤,周先進.新高考改革背景下高中走班制機制構(gòu)建[J].當代教育科學,2016(6):49-53.

      [4]潘繼斌,廖靜文.對新高考改革方案實施辦法的探究[J].考試研究,2015(4):47-55.

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      [6]丁燃.學生自主選擇視野下的選科走班制研究[D].上海:華東師范大學,2018.

      [7]黃濤.基于VFP學生選科系統(tǒng)的設(shè)計與分析[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2018,286(6):12-13.

      [8]張麗偉,楊軍,廖晰.基于大數(shù)據(jù)的高中生選科決策支持系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2018,28(8):5-11.

      ◎編輯 馮永霞

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