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        計(jì)算機(jī)仿真思想在教學(xué)中的應(yīng)用

        2020-09-02 12:39:40賈書(shū)偉
        現(xiàn)代計(jì)算機(jī) 2020年21期
        關(guān)鍵詞:富者題型分配

        賈書(shū)偉

        (河南農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與管理科學(xué)學(xué)院,鄭州450046)

        0 引言

        全國(guó)大學(xué)英語(yǔ)四六級(jí)考試的認(rèn)可度高,是用人單位評(píng)價(jià)應(yīng)聘者英語(yǔ)聽(tīng)說(shuō)讀寫(xiě)水平的一項(xiàng)重要依據(jù),因此,也備受大學(xué)生的關(guān)注。而對(duì)于理工科背景的大部分學(xué)生,通關(guān)率卻很低,進(jìn)而影響了畢業(yè)前夕的求職,其自信心也受到了一定程度的打擊。通過(guò)對(duì)學(xué)生的多次訪(fǎng)談,發(fā)現(xiàn)聽(tīng)力題型得分率低是其通關(guān)失敗的主要因素之一。

        早在2006 年,教育部對(duì)大學(xué)英語(yǔ)四六級(jí)考試進(jìn)行了改革,將聽(tīng)力部分從20%提升至35%,加大了聽(tīng)力部分的比重,旨在提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)口能力、提升學(xué)生對(duì)英語(yǔ)學(xué)習(xí)的實(shí)際運(yùn)用水平。自2016 年起,大學(xué)英語(yǔ)四六級(jí)對(duì)聽(tīng)力部分的測(cè)試內(nèi)容再次進(jìn)行了調(diào)整和優(yōu)化。新增加了新聞聽(tīng)力和講座聽(tīng)力部分,取消了之前的復(fù)合式聽(tīng)寫(xiě)和短對(duì)話(huà),在測(cè)試內(nèi)容上更接近國(guó)外的考試標(biāo)準(zhǔn),如托福、雅思等,進(jìn)而引導(dǎo)大學(xué)生多關(guān)注英語(yǔ)學(xué)習(xí)的實(shí)際交際能力。

        在此背景下,大學(xué)教師在教學(xué)策略方面也實(shí)施了一系列的改進(jìn)。例如部分學(xué)者針對(duì)獨(dú)立學(xué)院大學(xué)生英語(yǔ)四六級(jí)過(guò)級(jí)率低的問(wèn)題,及時(shí)改進(jìn)教學(xué)模式,采用“視聽(tīng)”雙通道輸入模式,試圖提高學(xué)生的精聽(tīng)、泛聽(tīng)能力[1]。另有部分研究者針對(duì)新大學(xué)英語(yǔ)四六級(jí)改革內(nèi)容,提出了一些教學(xué)改進(jìn)策略(如翻轉(zhuǎn)課堂模式),以此來(lái)改善學(xué)生的聽(tīng)力水平[2]。鄭淑芳則在教學(xué)過(guò)程中認(rèn)真分析了新聞聽(tīng)力題型的特點(diǎn),并制定了一些應(yīng)對(duì)策略[3]。

        然而,多數(shù)研究者忽略了學(xué)生在課下備考中的實(shí)際學(xué)習(xí)狀況。例如理工科學(xué)生在備考過(guò)程中平均花在聽(tīng)力部分的時(shí)間卻很少,即使有一部分學(xué)生在剛開(kāi)始備考時(shí)也十分關(guān)注聽(tīng)力部分的訓(xùn)練,甚至有些學(xué)生將“得聽(tīng)力者得天下……”之類(lèi)的豪言壯語(yǔ)作為座右銘,但卻未能持久地堅(jiān)持,最終會(huì)將大部分時(shí)間花在非聽(tīng)力題型的準(zhǔn)備中,忽略、甚至后期會(huì)放棄聽(tīng)力部分的學(xué)習(xí),該現(xiàn)象讓人十分不解?對(duì)此,本文利用計(jì)算機(jī)仿真思想構(gòu)建系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,通過(guò)中長(zhǎng)期的動(dòng)態(tài)仿真來(lái)探索這種“富者愈富”現(xiàn)象產(chǎn)生的根源,并剖析了該效應(yīng)所引發(fā)的“知覺(jué)適應(yīng)”效應(yīng)。最后,制定相關(guān)政策建議。

        1 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模

        該部分首先利用因果回路分析,找出產(chǎn)生非聽(tīng)力題型偏向的原因,其次,構(gòu)建系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,最后對(duì)該模型中關(guān)鍵變量的結(jié)構(gòu)行為模式進(jìn)行測(cè)試和檢驗(yàn)。

        1.1 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論

        系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的英文簡(jiǎn)稱(chēng)SD,是管理科學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)的一個(gè)重要分支。它是仿真技術(shù)與系統(tǒng)論的有機(jī)結(jié)合,研究系統(tǒng)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的不同行為模式及各變量之間的相互關(guān)系[4],通過(guò)對(duì)不同策略下系統(tǒng)的行為模式的動(dòng)態(tài)仿真,以此來(lái)探尋系統(tǒng)內(nèi)部存在的問(wèn)題,并找到解決系統(tǒng)問(wèn)題的相對(duì)滿(mǎn)意的方案。該方法被廣泛應(yīng)用到綠色供應(yīng)鏈管理[5]、環(huán)境管理(如“霧霾”污染治理)[6]、建筑廢棄物管理[7]等方面,并取得了一定的成效。這些應(yīng)用研究為本文SD 模型的構(gòu)建提供了一定的借鑒。

        1.2 因果回來(lái)分析

        針對(duì)理工科學(xué)生非聽(tīng)力題型偏向的問(wèn)題,本研究以聽(tīng)力題型和非聽(tīng)力題型的學(xué)習(xí)表現(xiàn)為核心,因果回路圖如圖1 所示。

        圖1 因果關(guān)系圖

        Loop 1 是一個(gè)正反饋回路。在起初分配時(shí)間資源時(shí),因非聽(tīng)力題型的學(xué)習(xí)表現(xiàn)略占優(yōu)勢(shì),使得分給非聽(tīng)力題型的時(shí)間所占比例升高,于是分到較多的學(xué)習(xí)時(shí)間,較穩(wěn)定的學(xué)習(xí)時(shí)間又使得非聽(tīng)力題型的學(xué)習(xí)表現(xiàn)更好。因此,在該回路的作用下,非聽(tīng)力題型的學(xué)習(xí)表現(xiàn)將會(huì)越來(lái)越好。相反,聽(tīng)力題型學(xué)習(xí)時(shí)間的減少,將導(dǎo)致聽(tīng)力題型的學(xué)習(xí)表現(xiàn)下降,進(jìn)而在第二次分配時(shí)間資源時(shí)再次處于劣勢(shì),被分到更少的資源,長(zhǎng)期將會(huì)產(chǎn)生“惡性循環(huán)”(Loop 2 為反方向的正反饋回路),最終使聽(tīng)力題型的學(xué)習(xí)表現(xiàn)越來(lái)越差。

        1.3 模型構(gòu)建

        根據(jù)圖1,結(jié)合富者愈富[8]原理容易構(gòu)建相應(yīng)的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,如圖2 所示。假設(shè)距離下次英語(yǔ)四六級(jí)考試還有6 個(gè)月,每個(gè)月實(shí)際學(xué)習(xí)英語(yǔ)時(shí)間為20天,即有效備考時(shí)間為120 天。設(shè)非聽(tīng)力與聽(tīng)力題型學(xué)習(xí)表現(xiàn)的初始值分別為x和y,起初二者表現(xiàn)程度之和為100,并假設(shè)x≥y,來(lái)探索在該假設(shè)情況下,聽(tīng)力和非聽(tīng)力題型的學(xué)習(xí)表現(xiàn)的長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。

        模型運(yùn)行參數(shù):INITIAL TIME=0,F(xiàn)INAL TIME=120,TIME STEP=1,單位:天。

        圖2 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型

        圖3 現(xiàn)實(shí)性測(cè)試和極端條件測(cè)試

        主要參數(shù)和方程如下:

        (1)非聽(tīng)力題型的學(xué)習(xí)表現(xiàn)=DELAY3I(分給非聽(tīng)力題型的時(shí)間^1.2,時(shí)間延遲1,x)

        (2)時(shí)間延遲1=5,單位:天

        (3)聽(tīng)力題型的學(xué)習(xí)表現(xiàn)=DELAY3I(分給聽(tīng)力題型的時(shí)間^1.2,時(shí)間延遲2,y)

        (4)時(shí)間延遲2=5,單位:天

        (5)分給非聽(tīng)力題型的時(shí)間=學(xué)習(xí)總時(shí)間*分給非聽(tīng)力題型的時(shí)間所占比例,單位:天

        (6)分給聽(tīng)力題型的時(shí)間=學(xué)習(xí)總時(shí)間*(1-分給非聽(tīng)力題型的時(shí)間所占比例),單位:天

        (7)學(xué)習(xí)總時(shí)間=120,單位:天

        其中:x≥y且x+y=100。

        2 模型測(cè)試

        系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)行為等方面的測(cè)試,才能保證模型的合理性。因此,本部分以極端條件測(cè)試、現(xiàn)實(shí)性測(cè)試以及敏感性測(cè)試為例,對(duì)模型進(jìn)行測(cè)試和檢驗(yàn)。

        2.1 現(xiàn)實(shí)性測(cè)試和極端條件測(cè)試

        一方面,圖3 的曲線(xiàn)1 至曲線(xiàn)4 說(shuō)明,隨著初始值x的不斷增大,起初非聽(tīng)力題型的學(xué)習(xí)表現(xiàn)較好,因此,分給非聽(tīng)力題型的時(shí)間所占比例也逐漸增大,該結(jié)果與現(xiàn)實(shí)情況一致。

        另一方面,當(dāng)x=y=50 時(shí),曲線(xiàn)1 呈直線(xiàn)型發(fā)展趨勢(shì),即聽(tīng)力題型和非聽(tīng)力題型的學(xué)習(xí)表現(xiàn)初始值分配相等,呈均衡發(fā)展時(shí),二者隨后所分配的學(xué)習(xí)時(shí)間也一致。當(dāng)x=99 這一極端值時(shí),曲線(xiàn)4 的值趨于1,該結(jié)果也滿(mǎn)足實(shí)際情況。

        綜上,該模型滿(mǎn)足現(xiàn)實(shí)性測(cè)試和極端條件測(cè)試,具有一定的合理性和有效性。

        圖4 敏感性測(cè)試

        (x,y)分別?。?1, 49),(52, 48),(53, 47),…,(65,35),即(x,y)以步長(zhǎng)為1 進(jìn)行敏感性測(cè)試

        2.2 敏感性測(cè)試

        圖4 左半部分為分給非聽(tīng)力題型的時(shí)間所占比例,右半部分為分給聽(tīng)力題型的時(shí)間,隨著(x,y)的不斷變化,曲線(xiàn)的變化也略有不同,但其大致發(fā)展趨勢(shì)基本一致,因此該模型具有一定的穩(wěn)定性。

        圖5 不同方案下主要變量的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)

        3 動(dòng)態(tài)仿真分析

        3.1 不同方案對(duì)主要變量的影響

        圖5(a)和圖5(e)相比,隨著x的不斷增加,非聽(tīng)力題型起初表現(xiàn)較好,因此在剛開(kāi)始的時(shí)間分配上占據(jù)一定的優(yōu)勢(shì)(如圖5(c)所示),進(jìn)而強(qiáng)化了非聽(tīng)力題型部分的學(xué)習(xí),使其表現(xiàn)越來(lái)越好,從而在第二次分配時(shí)間資源時(shí)又再次占據(jù)優(yōu)勢(shì)(如圖5(g)所示),從而優(yōu)化了非聽(tīng)力題型的學(xué)習(xí)表現(xiàn)(見(jiàn)圖5(e))。特別的,圖5(a)和圖5(e)相比,隨著起初分配時(shí)間的增大,其最終的表現(xiàn)也占據(jù)一定的優(yōu)勢(shì)。

        相反,圖5(b)、5(d)、5(f)和5(h)表明,因聽(tīng)力題型在起初分配時(shí)間資源上的劣勢(shì),限制了其隨后的表現(xiàn)(見(jiàn)圖5(b)和5(f)),使得在第二次分配資源時(shí)再次處于不利地位,進(jìn)而產(chǎn)生了“惡性循環(huán)”,直到仿真末期,分配的時(shí)間資源趨于零,導(dǎo)致聽(tīng)力題型的學(xué)習(xí)表現(xiàn)也逐漸趨于零。

        另外,圖5(e)還能觀(guān)察到仿真后期的增長(zhǎng)速度逐漸放緩,進(jìn)而產(chǎn)生了邊際效用遞減效應(yīng),抑制了非聽(tīng)力題型的學(xué)習(xí)表現(xiàn)的增長(zhǎng),與此同時(shí),聽(tīng)力題型的學(xué)習(xí)表現(xiàn)在仿真末期逐漸趨于零(見(jiàn)圖5(f))。因此,起初分配時(shí)間的略微差異,導(dǎo)致幾個(gè)月后,聽(tīng)力題型的學(xué)習(xí)表現(xiàn)幾乎為零,非聽(tīng)力題型的學(xué)習(xí)表現(xiàn)的增長(zhǎng)也受到增長(zhǎng)極限的影響,最終二者的綜合表現(xiàn)走入了“窘境”。

        綜上,資源在起初分配時(shí)的略微不均會(huì)導(dǎo)致最終的“巨大差距”,使聽(tīng)力和非聽(tīng)力題型的學(xué)習(xí)陷入“兩極分化”的狀態(tài),進(jìn)而影響英語(yǔ)綜合水平的提高。

        3.2 “富者愈富”效應(yīng)產(chǎn)生的影響因素分析

        由圖6(a)可知,曲線(xiàn)1 與曲線(xiàn)2 相比,變化幅度更大,并使分給非聽(tīng)力題型的時(shí)間所占比例更早達(dá)到峰值(第88 天左右)。同時(shí),圖6(b)的變化趨勢(shì)剛好相反,大約在第88 天之后,分給聽(tīng)力題型的時(shí)間逐漸陷入“零極端”——后期的放棄狀態(tài)。

        圖6 不同方案對(duì)時(shí)間資源分配的作用效果分析

        圖7 表明:大約在第90 天之后,聽(tīng)力題型與非聽(tīng)力題型的表現(xiàn)差距逐步達(dá)到“最大化”(左圖),而右圖在仿真末期的差距仍在擴(kuò)大,并未達(dá)到最大化。以上仿真結(jié)果表明:資源在最初分配時(shí)差別越大,就越能加速二者“兩極分化”的進(jìn)程,進(jìn)而產(chǎn)生“富者愈富”效應(yīng),愈發(fā)加劇了最終的惡性循環(huán)。

        圖7 不同方案對(duì)聽(tīng)力和非聽(tīng)力題型的學(xué)習(xí)表現(xiàn)的影響

        表1 不同方案對(duì)分給非聽(tīng)力題型的時(shí)間所占比例的影響

        由表1 可知:分給非聽(tīng)力題型的時(shí)間所占比例在區(qū)間[80,90]之間首次超過(guò)0.99,在第90-120 天當(dāng)中,變化十分微弱;由表2 可知:分給聽(tīng)力題型的時(shí)間在區(qū)間[80,90]之間首次低于1 天,在隨后的30 天當(dāng)中,逐漸趨于零,且變化幅度也不明顯,對(duì)該區(qū)間的詳細(xì)仿真結(jié)果見(jiàn)表3。

        表2 不同方案對(duì)分給聽(tīng)力題型的時(shí)間的影響(單位:天)

        表3 “富者愈富”效應(yīng)中蘊(yùn)藏的“知覺(jué)適應(yīng)”效應(yīng)

        由表格3 數(shù)據(jù)易知:分給非聽(tīng)力題型的時(shí)間所占比例在第87 天達(dá)到0.9905(幾乎達(dá)到最大化),分給聽(tīng)力題型的時(shí)間在第88 天降至0.97 天(幾乎降至最小化),并且二者在隨后30 多天的變化甚微,呈現(xiàn)出“知覺(jué)適應(yīng)”效應(yīng)。

        4 結(jié)論和政策建議

        本文針對(duì)大學(xué)英語(yǔ)四六級(jí)備考中出現(xiàn)的問(wèn)題,以聽(tīng)力題型和非聽(tīng)力題型分配時(shí)間上的差異,利用“富者愈富”原理分析了部分學(xué)生通關(guān)失敗的影響因素,得到以下結(jié)論:

        (1)時(shí)間資源在起初分配時(shí)傾向的略微不均會(huì)導(dǎo)致最終結(jié)果的顯著差異,進(jìn)而使聽(tīng)力題型和非聽(tīng)力題型的學(xué)習(xí)陷入“兩極分化”的狀態(tài)。

        (2)資源在最初分配的差異越大,就越能加速二者“兩極分化”的進(jìn)程,進(jìn)而延長(zhǎng)“富者愈富”效應(yīng)的持續(xù)時(shí)間。

        (3)富者愈富程度達(dá)到“相對(duì)最大化”之后,又逐漸衍生了“知覺(jué)適應(yīng)”效應(yīng),從而弱化了備考的效率。

        為此,針對(duì)結(jié)論(1)中“兩極分化”的窘境,建議在最初分配資源時(shí),應(yīng)該更關(guān)注中長(zhǎng)期的均衡發(fā)展。針對(duì)結(jié)論(2)中兩極分化進(jìn)程的加速問(wèn)題,建議,盡量削弱二者使用有限時(shí)間資源的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,從而縮小時(shí)間資源在起初分配時(shí)的差異,延遲聽(tīng)力題型與非聽(tīng)力題型的表現(xiàn)差距達(dá)到“最大化”的時(shí)間,創(chuàng)造相對(duì)公平的環(huán)境,全面發(fā)展。針對(duì)結(jié)論(3)中的“知覺(jué)適應(yīng)”效應(yīng),建議調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)興趣,認(rèn)真分析“瓶頸”因素,并重新完善中后期的合理規(guī)劃。

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