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1、关于影响大学生课堂效率低因素的调查问卷您好，我是兰州交通大学物流管理专业的学生，为了详细地了解我校的学生学习的状况，从而给出相关学习上的指导建议以及构建科学有效的学习机制提高大学生课堂学习效率，特进行此次调查，希望大家能严肃认真，实事求是地反映情况，您的配合将对我们学校有关大学生提高学习效率的研究有很大的帮助。我们诚恳地希望您的支持和配合。基本资料1.学院 专业 2.性别:A.男B.女 () 3.年级:A.大一B.大二C.大三D.大四 () 针对下列影响大学生课堂效率低下的因素进行选择1.手机网络的诱惑 ()A.是 B.否 C.不能确定 2.认为考试只要考前突击不要平时的积累 ()A.是 B.
2、否 C.不能确定 3.感觉老师的课堂内容没有吸引力，从而上课心不在焉，随便听听甚至自己看其他的内容 ()A.是 B.否 C.不能确定 4.对所学专业不感兴趣 () A.是 B.否 C不能确定5.在学习过程中没有计划 ()A.是 B.否 C.不能确定6.由于学习成绩较差，从而不喜欢学习，使效率很低 ()A.是 B.否 C.不一定7.认为所学的课程与就业没有很大关系 () A.是 B.否 C.不能确定8.感觉学习不重要，随便学学就行 ()A.是 B.否 C.不能确定9.你上课效率不高是因为作息时间不佳吗 ()A.是 B.否 C.不能确定10.感觉老师讲课缺乏趣味性 () A.是 B.否 C.不能确
3、定11.由于老师对课堂秩序的维护不够 ()A.是 B.否 C.不能确定12.由于自己或老师在课后不对知识进行检测 ()A.是 B.否 C.不能确定13.在大学学习中，你不愿意把大量的时间花在学习上 () A.是 B.否 C.不能确定 14.认为所学专业的课程设置与社会需要关系不大 ()A.是 B.否 C.不能确定15.由于课时的安排不当从而使效率太低 ()A.是 B.否 C.不能确定16.教学环境较差从而使上课效率低 ()A.是 B.否 C.不能确定17.由于教学设备不够先进使上课效率更低 ()A.是 B.否 C.不能确定18.你不喜欢老师讲授的学习方式 ()A.是 B.否 C.不能确定19上
4、课看到周围的同学不认真听讲自己也就不想听了 ()A.是 B.否 C.不能确定20由于学校对学生课堂玩手机的管制不严 ()A.是 B.否 C.不能确定 第3章 基于ISM方法的大学生课堂效率低问题系统分析3.1 系统分析3.1.1背景分析当今社会的大学生，乐于展现自我风采，喜欢追求接受各种挑战。但是，事物不可能总是完美的，总有一些不和谐的现象存在于当代大学生的身上。（1） 以自我为中心，难以听取别人的建议（2） 不懂得体谅父母，觉得向父母要钱是天经地义的事（3） 不珍惜他人为我们创造的良好的学习环境大学生普遍存在现象课堂效率低课堂教学是教学的基本形式，而且是师生共同创造的。学生自主学习被看作是大
5、学学习的先决条件，教学过程中的责任也越来越多的从教师转向学生，教师的更多责任是培养大学生的学习自主性，为终身学习打下坚实的基础，因此课堂教学的模式也应随之变化，但是，现如今迟到、看小说、吃零食、交头接耳、收发短信、手机上网这些行为在大学课堂上屡见不鲜。老师三令五申学上要遵守课堂纪律，可就有个别人置若罔闻，依然如故，从而造成大学生课堂效率过低。在严肃的课堂上出现这样的情况，让人忧虑。以上现象都普遍存在于学生中间，课堂效率低已成为一个不争的事实。大学生课堂效率低下，是所有高校的老师和家长关注的问题，也直接关系到学校和学生自身的发展和稳定。大学是提供学生学习和自我完善的地方，但现在的大学生却普遍课堂
6、效率低下，这不仅仅影响老师的讲课，更重要的是影响到学生的将来。老师觉得学生不如过去的勤奋，而学生对老师也颇有微词，因此，本论文将引入解释结构模型（简称ISM）的研究方法，从学生的角度，用自己所学的有限知识，试图通过系统的分析，寻找关键因素分析大学生课堂效率低的根本原因，抓住主要矛盾，提出切实可行的解决方案。3.1.2问卷调查分析针对这一问题，小组通过商量制定出相关的问卷，随机对50名大学生进行问卷调查，并客观公正的做出了回答。其中列举导致大学生上课效率低的原因有20 个，具体问卷内容见附录。从问卷回答结果可以看出，目前课堂教学之所以存在教师“一厢情愿授真经”，学生“无所事事混课堂”的现状，究其
7、根源，教师牢牢控制课堂，未能真正的将课堂还给学生，主要是由于学生的课堂表现太差，从而只能以教师的讲解为主，学生的学习活动为辅的传统教学模式，造成课堂气氛不活跃，老师无法带动学生，学生也不愿听课，学习主动性很差，最后形成一个恶性循环，导致课堂效果不佳。小组对50个同学的问卷调查进行了分析总结得出以下数据统计。其中每个问题所选人数占的比例见表3.1。表3.1 调查结果统计表题号所选人数所占比例1400.82100.23350.74450.95380.76680.167320.64850.19400.810480.961190.1812360.7213150.314420.8415170.34163
8、70.7417410.8218180.3619160.322080.16据表3.1分析做出柱状图如图3.1所示：图3.1 各因素所占比例图从表3.1和图3.1可以很清楚的看出目前导致大学生课堂效率低的原因，因此我们将调查问卷中的因素精简合并得到 12个主要因素，进行编号如下：S1 教师讲课的趣味性S2 学习态度S3 作息时间S4 手机网络的诱惑S5 学校对学生上网的管制S6 教学环境S7 教学设备S8 学习计划S9 专业的趣味性S10 学生对所学课程与就业关系的理解S11 课后检测S12 课程设置与社会需要的关系3.3.3分析目标通过解释结构模型的研究方法，对导致大学生课堂效率低的关键因素分析
9、，主要到达以下几个目标： （1）学生端正学习态度，提高课堂效率 （2）老师改变教学方式，提高课堂趣味性 （3）学校加强制度管理，督促学生认真听讲目标集如图3.2 教师改变教学方式学生端正学习态度学校加强制度管理总目标图3.2 目标关系3.2 ISM方法及其建模过程规范方法3.2.1解释结构模型法简介解释结构模型法（Interpretative Structural Modeling，ISM）是现代系统工程中广泛应用的一种分析方法，能够利用系统要素之间已知的零乱关系，用于分析复杂系统要素间关联结构，揭示出系统内部结构。其基本步骤如下：（1）建立系统要素关系表；（2）根据系统要素关系表，作相应有向
10、图，并建立邻接矩阵；（3）通过矩阵运算求出该系统的可达矩阵 M ；（4）对可达矩阵 M 进行区域分解和级间分解；（5）建立系统结构模型。系统结构的矩阵表达：邻接矩阵：表示系统要素间基本二元关系或直接联系情况的矩阵。系统结构的矩阵表达：可达矩阵：表示系统要素间任意次传递性二元关系或有向图上两个节点之间通过任意长的路径可以到达的情况。可达矩阵的计算：（1）邻接矩阵+单位矩阵=新矩阵 即 A+I= A+I（2）依次运算：(A+I)1 (A+I)2 (A+I)3 (A+I)r-1 =(A+I)r =M即当(A+I)r-1 =(A+I)r 时，矩阵(A+I)r-1就是可达矩阵其中运算中用到的布尔代数法则
11、为：0+0=0，0+1=1，1+1=100=0，10=0，11=13.2.2建立递阶结构模型的规范方法建立反映系统问题要素间层次关系的递阶结构模型，在可达矩阵的基础上进行，一般要经过区域划分、级位划分、骨架矩阵提取和多级递阶有向图绘制等四个阶段。（1）区域划分区域划分即将系统的构成要素集合，分割成关于给定二元关系的相互独立的区域的过程。首先以可达矩阵M为基础，划分与要素Si（i = 1，2，n）相关联的系统要素的类型（如可达集、先行集等），并找出在整个系统（所有要素集合S）中有明显特征的要素。有关要素集合的定义如下：可达集R(Si) ：在可达矩阵或有向图中，由Si可到达的诸要素所构成的集合。先
12、行集A(Si) ：在可达矩阵或有向图中，可到达Si的诸要素所构成的集合。共同集C(Si)：可达集和先行集的共同部分，即交集。起始集B(S)和终止集E(S)起始集：是在S中只到达其他要素而不被其他要素到达的要素所构成的集合，B（S）中的要素在有向图中只有箭线流出，而无箭线流入，是系统的输入要素。判断方法：当C(Si)= A (Si) 时， Si即是起始集的元素。终止集：当C(Si)= R (Si) 时， Si即是终止集的元素。利用起始集B（S）判断区域能否划分的规则如下：在B（S）中任取两个要素bu、bv：如果R（bu） R（bv），则bu、bv及R（bu）、 R（bv）中的要素属同一区域。若对
13、所有u和v均有此结果（均不为空集），则区域不可分。如果R（bu） R（bv）=，则bu、bv及R（bu）、 R（bv）中的要素不属同一区域，系统要素集合S至少可被划分为两个相对独立的区域。区域划分的结果可记为：（S）=P1，P2，Pk，Pm 。其中Pk为第k个相对独立区域的要素集合相应的经过区域划分后的可达矩阵变为块对角矩阵，记作M（P）（2）级位划分区域内的级位划分，即确定某区域内各要素所处层次地位的过程。设P是由区域划分得到的某区域要素集合，若用L1，L2，Ll表示从高到低的各级要素集合（其中l为最大级位数），则级位划分的结果可写出： （P）=L1，L2 ，Ll。级位划分的基本做法是：找出
14、整个系统要素集合的最高级要素（终止集要素）后，可将它们去掉，再求剩余要素集合（形成部分图）的最高级要素，依次类推，直到确定出最低一级要素集合（即L ）。即找到共同集等于可达集的要素，C(Si)=R(Si） （3）提取骨架矩阵提取骨架矩阵，是通过对可达矩阵M（L）的缩约和检出，建立起M（L）的最小实现矩阵，即骨架矩阵A。这里的骨架矩阵，也即为M的最小实现多级递阶结构矩阵。对经过区域和级位划分后的可达矩阵M（L）的缩检共分三步，即：检查各层次中的强连接要素，建立可达矩阵M（L）的缩减矩阵M(L)去掉M(L)中已具有邻接二元关系的要素间的超级二元关系，得到经进一步简化后的新矩阵M(L)。进一步去掉M
15、（L）中自身到达的二元关系，即减去单位矩阵，将M （L）主对角线上的“1”全变为“0”，得到经简化后具有最小二元关系个数的骨架矩阵A 。（4）绘制多级递阶有向图根据骨架矩阵A ，绘制出多级递阶有向图D（A），即建立系统要素的递阶结构模型。绘图一般分为如下三步：1.分区域从上到下逐级排列系统构成要素。2.同级加入被删除的与某要素有强连接关系的要素，及表征它们相互关系的有向弧。3.按A所示的邻接二元关系，用级间有向弧连接成有向图D(A)。3.3 建立模型进行求解3.3.1邻接矩阵的建立根据问卷调查对于大学生课堂效率低问题的调查结果总结得出12个关键因素,见表3.2。表3.2 大学生课堂效率低关键因
16、素编号关键因素编号关键因素S1教师讲课的趣味性S7教学设备S2学习态度S8学习计划S3作息时间S9专业的趣味性S4手机网络的诱惑S10学生对所学课程与就业关系的理解S5学校对学生上网的管制S11课后检测S6教学环境S12课程设置与社会需要的关系根据表3.2进行讨论，直观地确定各要素之间的二元关系，并在两要素交汇处用不同符号加以标示。A：列要素对行要素有直接影响V：行要素对列要素有直接影响X：行列两要素相互影响绘制二元关系方格图如图3.3所示VVVS1AAAAS2AAS3AS4S5XS6S7AS8S9AS10S11S12图3.3 二元关系方格图根据图3.3的二元关系可以得出表3.3的要素关系矩阵
17、。矩阵中的元素Sij=1，表示要素Si 对Sj有直接影响，Sij=0，表示要素Si 对Sj有无直接影响。表3.3元素关系矩阵要素关系Sij教师讲课的趣味性S1学习态度S2作息时间S3手机网络诱惑S4对学生上网管制S5教学环境S6教学设备S7学习计划S8专业趣味性S9学生对课程与就业关系理解S10课后检测S11课程设置与社会需要的关系S12教师讲课的趣味性 S1010100001000学习态度 S2000100010000作息时间 S3000000000000手机网络 的诱惑 S4001000010000对学生上网管制 S5000100000000教学环境S6000000100000教学设备 S
18、7 000001000000学习计划 S8 S1001000000000专业的趣味性 S9010100000000对课程与就业理解 S10010000010000课后检测S11010000000000课程设置与社会需要的关系 S12010000000100由表3.3可得出邻接矩阵A 3.3.2 ISM方法编程求解过程Matlab是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境，主要包括两大部分，即MATLAB和Simulink。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和
19、仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。其优点有：友好的工作平台和编程环境；简单易用的程序语言；强大的科学计算机数据处理能力；应用广泛的模块集合工具箱；实用的程序接口和发布平台；应用软件开发（包括用户界面）。该小节在解释结构建模过程的基础上，使用Matlab软件，通过编程的方法对大学生课堂效率低问题进行求解，并分析其结果，得出最终模型。具体编程代码见附录。1.编程实现可达矩阵的计算可达
20、矩阵的计算是以邻接矩阵A为基础的，因此先由邻接矩阵得出新矩阵，即邻接矩阵加单位矩阵所得到的矩阵，即A+I 然后将得到的新矩阵输入到软件界面中可得到图3.4图3.4 新矩阵输入图新矩阵A+I生成后，对整数n作矩阵A+I的幂运算，直到下式成立： (A+I)1 (A+I)2 (A+I)3 (A+I)r-1 =(A+I)r =M其中幂运算是基于布尔代数运算(0、1的逻辑和、逻辑积)进行的，即0+0=0，0+1=1，1+1=1；00=0，10=0，11=1。当(A+I)r-1 =(A+I)r 时，矩阵(A+I)r-1就是可达矩阵。根据新矩阵编程求出可达矩阵，运行结果如图3.5图3.5可达矩阵2.系统要素
21、集合根据可达矩阵,我们可以找出要素Si能够影响到的所有要素,组成可达集R(Si)和所有能够影响到Si的要素,组成先行集A (Si) ,最后我们找出所有即能影响Si又被Si 影响的要素，组成交集C(Si)。因此，进一步对可达矩阵编程，分别求出系统要素组成的可达集R(Si)、先行集A(Si)及它们的共同集C(Si)，为级位划分作准备。通过编程我们得出了软件输出的可达集，先行集和共同集。对其进行整理得出表3.4表3.4 可达集，先行集和共同集SiR(Si)A(Si)C(Si)11，2，3，4，8，91122，3，4，81，2，9，10，11，122331，2，3，4，5，8，9，10，11，1234
22、3，4，81，2，4，5，9，10，11，12453，4，5，8,5566，76，76，776，76，76，783，81，2，4，5，8，9，10，11，12892，3，4，8，91，99102，3，4，8，1010，1210112，3，4，8，111111122，3，4，8，10，121212 5.级位划分 通过进一步的程序运算，可得L1= S3， S6， S7； L2= S8； L3=S4； L4= S2，S5； L5= S9，S10，S11； L6=S1，S12 分层结果图如图3.6所示图3.6 分层结果图根据图3.6分别绘制出解释结构模型图3.7和递阶模型图3.8S3S8S4S53S2
23、S11S10S9S1S12S6S7图3.7解释结构模型作息时间教学环境教学设备学习计划手机网络的诱惑学习态度学习对学生上网的管制专业的趣味性学生对所学课程与就业关系的理解课后检测教师讲课的趣味性课程设置与社会需要的关系图3.8递阶结构模型3.3.3 ISM方法手算求解过程1.根据邻接矩阵计算得到可达矩阵因为,所以可达矩阵为，用M表示： 2.区域划分对M进行区域划分，见表3.5表3.5可达集，先行集，共同集和初始集表SiR(Si)A(Si)C(Si)B(S)11，2，3，4，8，911122，3，4，81，2，9，10，11，122331，2，3，4，5，8，9，10，11，12343，4，81
24、，2，4，5，9，10，11，12453，4，5，8,55566，76，76，76，776，76，76，76，783，81，2，4，5，8，9，10，11，12892，3，4，8，91，99102，3，4，8，1010，1210112，3，4，8，11111111122，3，4，8，10，12121212B(S)= S1，S7， R(S1) R(S7)=S1（及S2，S3，S4，S5，S8，S9，S10，S11，S12）与S7（及S6）分属于两个相对对立的区域，即有：(S)=P1，P2 = S1，S2，S3，S4，S5，S8，S9，S10，S11，S12 S7，S6。这时的可达矩阵M变为如下的
25、块对角矩阵： 3.级位划分对P1= S1，S2，S3，S4，S5，S8，S9，S10，S11，S12进行级位划分过程见表3.6。表3.6 P1级位划分过程要素集合SiR(Si)A(Si)C(Si)C(Si)= R(Si)(P1)P1-L111，2，3，4，8，911L1=S322，3，4，81，2，9，10，11，122331，2，3，4，5，8，9，10，11，12343，4，81，2，4，5，9，10，11，12453，4，5，8,5583，81，2，4，5，8，9，10，11，12892，3，4，8，91，99102，3，4，8，1010，1210112，3，4，8，111111122，
26、3，4，8，10，121212P1-L1-L211，2，4，8，911L2=S822，4，81，2，9，10，11，12244，81，2，4，5，9，10，11，12454，5，8,55881，2，4，5，8，9，10，11，12892，4，8，91，99102，4，8，1010，1210112，4，8，111111122，4，8，10，121212P1-L1-L2-L311，2，4，911L3 =S422，41，2，9，10，11，122441，2，4，5，9，10，11，12454，55592，4，91，99102，4，1010，1210112，4，111111122，4，10，12121
27、2P1-L1-L2-L3-L411，2，911L4=S2，S5221，2，9，10，11，122555592，91，99102，1010，1210112，111111122，10，121212P1-L1-L2-L3-L4-L511，911L5=S9，S10，S11991，99101010，1210111111111210，121212P1-L1-L2-L3-L4-L5-L61111L6=S1，S1212121212对该区域进行级位划分的结果为：（P1）=L1，L2，L3，L4，L5，L6=S3，S8，S4，S2，S5，S9，S10，S11，S1，S12同理对P2 = S6，S7 进行级位划分的
28、过程见表3.7：表3.7 P2级位划分过程要素集合SiR(Si)A(Si)C(Si)C(Si)= R(Si)(P2)P2-L166，76，76，7L1=S6，S776，76，76，7对P2的划分结果为：（P2）=L1=S6，S7综上所述，区域进行级位划分的结果为：（P1）=L1，L2，L3，L4，L5，L6=S3，S8，S4，S2，S5，S9，S10，S11，S1，S12（P2）=L1=S6，S7 这时将可达矩阵按级位划分结果整理后变为：4.提取骨架矩阵去掉各层次中的强连接要素，建立可达矩阵M（L）的缩减矩阵，去掉缩减矩阵中的超级二元关系，得到经简化后的新矩阵M（L），进一步去掉M（L）中自身
29、到达的二元关系，即减去单位矩阵，得到骨架矩阵A。 5.绘制多级递阶有向图根据骨架矩阵A，绘制出多级递阶有向图，即建立系统要素的递阶结构模型，如图3.9和图3.10。S3S8S4S53S2S11S10S9S1S12S6S7图3.9 递阶结构模型作息时间教学环境教学设备学习计划手机网络的诱惑学习态度学习对学生上网的管制专业的趣味性学生对所学课程与就业关系的理解课后检测教师讲课的趣味性课程设置与社会需要的关系图3.10 解释结构模型3.3 设计小结通过此次课程设计，使我们深入了解了物流系统工程设计方面的知识，对于大学生课堂效率低下的原因分析，通过进行调查问卷找到了主要问题，同时也提醒自己在课堂上应与
30、老师积极配合，提高学习效率。通过设计我们学会了归纳总结，并通过对ISM方法对系统结构的分析，掌握了基本的手工计算过程，以及利用程序进行编程了解了程序的基本内容。在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过我们的合作，一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。如何把我们所学到的专业基础理论知识用到实践中去呢？我想做类似的大作业就为我们提供了良好的实践平台。在做本次课程设计的过程中，我感触最深的当属查看了经常不去翻阅的书籍，以此了解到更多有关这方面的知识。在这次设计中，不仅考验我们对有关专业的扎实程度，而且更重要的是涉及到了团队精神，通过我们分工，集体商量，分析，了解有关知识，最终将课设完成，在这过程中，我是以一种享受的态度来完成这项设计任务的，而不是作为一种负担。