基于改進(jìn)的FAHP的實(shí)驗(yàn)化學(xué)測(cè)評(píng)體系研究

聶麗華　林毅　馮輝榮　游秀花　蔡向陽

摘要：指出了評(píng)分體系制定的科學(xué)性、全面性、公平性與可操作性，將會(huì)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)、動(dòng)手能力的提高、積極性的調(diào)動(dòng)等方面產(chǎn)生重要影響。利用改進(jìn)的模糊層次分析法（FAHP），對(duì)已有的實(shí)驗(yàn)化學(xué)測(cè)評(píng)體系進(jìn)行了改進(jìn)，運(yùn)用三標(biāo)度法，確定了各評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)于評(píng)價(jià)目標(biāo)的影響程度，制定出了較符合實(shí)際情況、有利于學(xué)生培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)化學(xué)測(cè)評(píng)體系。

關(guān)鍵詞：改進(jìn)的FAHP；實(shí)驗(yàn)化學(xué)；評(píng)分體系；優(yōu)化研究

中圖分類號(hào)：G663.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674—9944（2014）09—0298—03

1引言

目前高校實(shí)驗(yàn)化學(xué)等實(shí)驗(yàn)類課程的評(píng)分體系主要依靠學(xué)生出勤情況，平時(shí)實(shí)驗(yàn)的完成情況以及期末考試的成績(jī)作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，雖然能較簡(jiǎn)便地進(jìn)行成績(jī)的考評(píng)，但仍存在較大的全面改進(jìn)空間。現(xiàn)有測(cè)評(píng)體系尚須加強(qiáng)對(duì)綜合性、研究性試驗(yàn)的引導(dǎo)，在重點(diǎn)考核學(xué)生對(duì)綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題、解決問題的能力方面還有待研究[1]。在現(xiàn)有的測(cè)評(píng)體系下，尚無法充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，學(xué)生更多的是被動(dòng)的接受知識(shí)，缺乏主動(dòng)性，在平時(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)更是依葫蘆畫瓢，按老師的提示進(jìn)行機(jī)械式的操作，沒有完全發(fā)揮出實(shí)驗(yàn)化學(xué)課程應(yīng)有的對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力以及發(fā)現(xiàn)問題與解決問題能力培養(yǎng)的作用。因此，很有必要探索新型實(shí)驗(yàn)化學(xué)評(píng)分體系進(jìn)行全面合理測(cè)評(píng)。

從系統(tǒng)工程的角度看，評(píng)分體系是一個(gè)由多因素、多環(huán)節(jié)構(gòu)成的有機(jī)系統(tǒng)綜合作用的結(jié)果。它關(guān)系著學(xué)生的成長與課程發(fā)展的未來。那么如何制定出一個(gè)合理有效的評(píng)分體系就顯得十分重要。傳統(tǒng)的評(píng)分體系的權(quán)重配比主觀性較強(qiáng)，不同的老師給出的權(quán)重往往不同，并且缺乏全面的科學(xué)依據(jù)。本文通過特爾斐法[2]，咨詢一組系統(tǒng)擔(dān)任《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》課程的教授、副教授及高級(jí)實(shí)驗(yàn)師組成的專家意見，并結(jié)合大范圍學(xué)生調(diào)查問卷分析，應(yīng)用數(shù)學(xué)模型定量分析實(shí)驗(yàn)化學(xué)測(cè)評(píng)體系的各指標(biāo)權(quán)重，引入的改進(jìn)模糊層次分析法（improved fuzzy AHP method，簡(jiǎn)稱improved FAHP），是處理多因素綜合影響評(píng)價(jià)的實(shí)用方法，將更好地優(yōu)化實(shí)驗(yàn)化學(xué)測(cè)評(píng)體系的有效性、全面性與科學(xué)性。

2改進(jìn)的模糊層次分析法原理

2.1傳統(tǒng)的模糊層次分析法

層次分析法（AHP）是一種定性分析和定量分析相結(jié)合的系統(tǒng)分析方法[3]。它被廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、管理等各個(gè)領(lǐng)域的決策與分析中，對(duì)這些領(lǐng)域的改善與發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。改進(jìn)的模糊層次分析法（FAHP）減少了計(jì)算量，并且能保持研究精度[4]。因此，本文采用改進(jìn)的模糊層次分析法以期提高各指標(biāo)權(quán)重配比的準(zhǔn)確性。

2.2改進(jìn)的模糊層次分析法的原理及應(yīng)用步驟

改進(jìn)的模糊層次分析法的原理及步驟如下[5-7]。

3改進(jìn)的模糊層次分析法在改革評(píng)分體系上的應(yīng)用

3.1層次結(jié)構(gòu)模型的建立

確立層次結(jié)構(gòu)模型是應(yīng)用改進(jìn)的模糊層次分析法的關(guān)鍵。為了對(duì)實(shí)驗(yàn)化學(xué)評(píng)分體系進(jìn)行深層次的改進(jìn)，本文所用的層次結(jié)構(gòu)模型分為4層：第一層為目標(biāo)層。即本文待解決問題的目標(biāo)——改進(jìn)實(shí)驗(yàn)化學(xué)的評(píng)分體系。第二層表示為了達(dá)到目標(biāo)我們所需采取措施的中間環(huán)節(jié)，稱為準(zhǔn)則層。在綜合考慮各因素后，本文將平時(shí)成績(jī)與期末成績(jī)作為改進(jìn)實(shí)驗(yàn)化學(xué)評(píng)分體系的準(zhǔn)則。第三層表示針對(duì)準(zhǔn)則層的多個(gè)評(píng)價(jià)方案，稱為方案層。不同的準(zhǔn)則對(duì)應(yīng)著不同的方案。

第四層表示針對(duì)各個(gè)方案的評(píng)價(jià)指標(biāo)。為了盡可能明確的表示改進(jìn)后的評(píng)分體系，本文對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行了盡可能的細(xì)化，同時(shí)，利用特爾斐法[2]，我們還向有豐富實(shí)驗(yàn)化學(xué)課程教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的7位專家進(jìn)行了咨詢（包括廈門大學(xué)、福州大學(xué)、福建農(nóng)林大學(xué)的教授2名，副教授3名，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師2名），將實(shí)驗(yàn)化學(xué)理論考試結(jié)合入化學(xué)課程中，突出實(shí)驗(yàn)綜合能力考核，實(shí)行無紙化考試，并向以上3所學(xué)校的12個(gè)班的360名學(xué)生進(jìn)行了問卷調(diào)查，通過最權(quán)威、最專業(yè)的專家教學(xué)角度與學(xué)生為本的學(xué)生求學(xué)角度對(duì)實(shí)驗(yàn)化學(xué)測(cè)評(píng)體系進(jìn)行權(quán)重配比。具體的指標(biāo)見圖1。

3.2改進(jìn)模糊層次分析法的計(jì)算

通過分析與整理上述7位專家及360名學(xué)生的咨詢意見，對(duì)目標(biāo)層（第一層）與準(zhǔn)則層（第二層），即A-Bi作因素間的兩兩比較判斷，比較因素間的重要性，則得到優(yōu)先判斷矩陣。為簡(jiǎn)化計(jì)算，將7位專家所得的優(yōu)先判斷矩陣對(duì)應(yīng)的因素與360位學(xué)生的優(yōu)先判斷矩陣對(duì)應(yīng)的因素進(jìn)行各點(diǎn)一半進(jìn)行平均簡(jiǎn)化，形成一個(gè)標(biāo)度。

3.3改進(jìn)的fuzzy-AHP與傳統(tǒng)AHP計(jì)算結(jié)果比較

用改進(jìn)的fuzzy-AHP與傳統(tǒng)AHP對(duì)實(shí)驗(yàn)化學(xué)評(píng)分體系進(jìn)行權(quán)重計(jì)算，其結(jié)果如表2所示。通過表2我們可以得知對(duì)于同一個(gè)因素，兩種算法存在著不同程度的偏差。

例如，對(duì)于D16與D18的計(jì)算，利用改進(jìn)的fuzzy-AHP計(jì)算，兩者之間權(quán)重的差值為0.1949，而利用傳統(tǒng)AHP計(jì)算，兩者之間權(quán)重的差值為0.4608。誠然，如今無論是社會(huì)還是學(xué)校都在極力倡導(dǎo)創(chuàng)新意識(shí)，但是，操作能力是創(chuàng)新的基礎(chǔ)，在評(píng)分體系當(dāng)中不能過分的突出創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，而忽視了對(duì)基本動(dòng)手能力培養(yǎng)的引導(dǎo)。

以上的例子只是兩種方法進(jìn)行比較的一個(gè)縮影，但是我們依然能夠明顯的看出改進(jìn)的fuzzy-AHP計(jì)算的權(quán)重更符合評(píng)價(jià)人員對(duì)問題的理解。證明了該方法在確定實(shí)驗(yàn)化學(xué)評(píng)分體系各因素指標(biāo)權(quán)重時(shí)的有效性與優(yōu)越性。

3.4具體措施

3.4.1明確實(shí)驗(yàn)化學(xué)綜合培養(yǎng)目標(biāo)

指標(biāo)的建立是為了改革實(shí)驗(yàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)評(píng)分體系，使其具備一定的科學(xué)依據(jù)，提高其合理性與實(shí)用性，進(jìn)而為培養(yǎng)綜合能力全面發(fā)展的學(xué)生奠定基礎(chǔ)。從表2可知，全面反映實(shí)驗(yàn)化學(xué)的綜合測(cè)評(píng)體系包含6個(gè)三級(jí)指標(biāo)，29個(gè)四級(jí)指標(biāo)，能較全面反映學(xué)生的實(shí)驗(yàn)化學(xué)綜合能力，其中D2、D16、D19、D22、D28主要體現(xiàn)了四個(gè)能力的培養(yǎng)：動(dòng)手能力，設(shè)計(jì)能力，創(chuàng)新能力，綜合分析能力。而要實(shí)現(xiàn)這些能力的培養(yǎng)，除了要有指標(biāo)分配的合理性之外，更需要具體措施的實(shí)施，并具有可操作性。endprint

3.4.2計(jì)算機(jī)編程，分組監(jiān)管，提高可操作性

通過對(duì)表2中的29個(gè)具體指標(biāo)，可設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)管理與計(jì)算程序，由學(xué)生分組（根據(jù)實(shí)際情況，若干人一組）錄入測(cè)評(píng)體系系統(tǒng)中，要求學(xué)生進(jìn)行注冊(cè)管理，并由學(xué)生兩名組長進(jìn)行錄入校對(duì)，教師進(jìn)行審核通過。電腦可自動(dòng)生成測(cè)評(píng)成績(jī)數(shù)據(jù)，并可導(dǎo)出學(xué)生成績(jī)，便于實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便管理，改進(jìn)的方法與傳統(tǒng)的AHP方法得到的權(quán)重比較見表1。

2014年9月綠色科技第9期表1改進(jìn)的與傳統(tǒng)的AHP方法得到的權(quán)重比較

二級(jí)指標(biāo)

（3個(gè)）1權(quán)重改進(jìn)fuzzy-AHP1AHP1三級(jí)指標(biāo)

（9個(gè)）1權(quán)重改進(jìn)fuzzy-AHP1AHP1四級(jí)指標(biāo)

（39個(gè)）1權(quán)重改進(jìn)fuzzy-AHP1AHPB1平時(shí)分10.450010.25001C11

4結(jié)語

（1）評(píng)分體系起到導(dǎo)向性作用，評(píng)分體系的建立綜合考慮各種因素的作用，使教學(xué)與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，與時(shí)俱進(jìn)，便于學(xué)科前沿內(nèi)容與學(xué)生創(chuàng)新試驗(yàn)相滲透，評(píng)價(jià)指標(biāo)能較好地體現(xiàn)定性與定量測(cè)評(píng)的關(guān)系，把定性指標(biāo)定量化，可構(gòu)建基礎(chǔ)-綜合-設(shè)計(jì)三層次實(shí)驗(yàn)體系，切實(shí)提高人才培養(yǎng)質(zhì)量[8，9]。

（2）實(shí)驗(yàn)化學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，它能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。在原有的評(píng)分體系上，通過改進(jìn)的模糊層次分析法對(duì)實(shí)驗(yàn)化學(xué)評(píng)分體系各指標(biāo)權(quán)重的分析，能綜合反映學(xué)生的總體能力與綜合表現(xiàn)[10～13]?，F(xiàn)強(qiáng)調(diào)以下3個(gè)結(jié)論。

首先，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)應(yīng)當(dāng)作為實(shí)驗(yàn)化學(xué)課程培養(yǎng)的首要任務(wù)。與以往較片面的評(píng)分體系相比，我們要將更多的精力投入到諸如創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)等能夠促進(jìn)學(xué)生培養(yǎng)創(chuàng)新性思維的方面上來。學(xué)生的壓力更小，但實(shí)踐的機(jī)會(huì)更多，不用靠死記硬背來完成實(shí)驗(yàn)化學(xué)考試。

其次，動(dòng)手能力的培養(yǎng)應(yīng)當(dāng)作為實(shí)驗(yàn)化學(xué)課程培養(yǎng)的核心。社會(huì)需要的是能夠?yàn)樯鐣?huì)創(chuàng)造價(jià)值的人，而對(duì)于工科生來說，動(dòng)手能力則是決定工科生未來走向的一個(gè)重要因素。評(píng)分體系更應(yīng)該向這方面傾斜。當(dāng)然，協(xié)作能力，組織能力等都是學(xué)生能力的重要體現(xiàn)，均能在指標(biāo)中有所體現(xiàn)，就不在此一一闡述了。

第三，發(fā)現(xiàn)與解決問題能力應(yīng)當(dāng)作為實(shí)驗(yàn)化學(xué)課程培養(yǎng)的重中之重。錢學(xué)森先生曾說過，發(fā)現(xiàn)與提出問題往往比解決問題更重要。發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，并有效解決問題的能力，無論是在生活還是學(xué)習(xí)工作中，這一能力都不可或缺。

參考文獻(xiàn)：

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3.4.2計(jì)算機(jī)編程，分組監(jiān)管，提高可操作性

通過對(duì)表2中的29個(gè)具體指標(biāo)，可設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)管理與計(jì)算程序，由學(xué)生分組（根據(jù)實(shí)際情況，若干人一組）錄入測(cè)評(píng)體系系統(tǒng)中，要求學(xué)生進(jìn)行注冊(cè)管理，并由學(xué)生兩名組長進(jìn)行錄入校對(duì)，教師進(jìn)行審核通過。電腦可自動(dòng)生成測(cè)評(píng)成績(jī)數(shù)據(jù)，并可導(dǎo)出學(xué)生成績(jī)，便于實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便管理，改進(jìn)的方法與傳統(tǒng)的AHP方法得到的權(quán)重比較見表1。

2014年9月綠色科技第9期表1改進(jìn)的與傳統(tǒng)的AHP方法得到的權(quán)重比較

二級(jí)指標(biāo)

（3個(gè)）1權(quán)重改進(jìn)fuzzy-AHP1AHP1三級(jí)指標(biāo)

（9個(gè)）1權(quán)重改進(jìn)fuzzy-AHP1AHP1四級(jí)指標(biāo)

（39個(gè)）1權(quán)重改進(jìn)fuzzy-AHP1AHPB1平時(shí)分10.450010.25001C11

4結(jié)語

（1）評(píng)分體系起到導(dǎo)向性作用，評(píng)分體系的建立綜合考慮各種因素的作用，使教學(xué)與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，與時(shí)俱進(jìn)，便于學(xué)科前沿內(nèi)容與學(xué)生創(chuàng)新試驗(yàn)相滲透，評(píng)價(jià)指標(biāo)能較好地體現(xiàn)定性與定量測(cè)評(píng)的關(guān)系，把定性指標(biāo)定量化，可構(gòu)建基礎(chǔ)-綜合-設(shè)計(jì)三層次實(shí)驗(yàn)體系，切實(shí)提高人才培養(yǎng)質(zhì)量[8，9]。

（2）實(shí)驗(yàn)化學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，它能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。在原有的評(píng)分體系上，通過改進(jìn)的模糊層次分析法對(duì)實(shí)驗(yàn)化學(xué)評(píng)分體系各指標(biāo)權(quán)重的分析，能綜合反映學(xué)生的總體能力與綜合表現(xiàn)[10～13]?，F(xiàn)強(qiáng)調(diào)以下3個(gè)結(jié)論。

首先，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)應(yīng)當(dāng)作為實(shí)驗(yàn)化學(xué)課程培養(yǎng)的首要任務(wù)。與以往較片面的評(píng)分體系相比，我們要將更多的精力投入到諸如創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)等能夠促進(jìn)學(xué)生培養(yǎng)創(chuàng)新性思維的方面上來。學(xué)生的壓力更小，但實(shí)踐的機(jī)會(huì)更多，不用靠死記硬背來完成實(shí)驗(yàn)化學(xué)考試。

其次，動(dòng)手能力的培養(yǎng)應(yīng)當(dāng)作為實(shí)驗(yàn)化學(xué)課程培養(yǎng)的核心。社會(huì)需要的是能夠?yàn)樯鐣?huì)創(chuàng)造價(jià)值的人，而對(duì)于工科生來說，動(dòng)手能力則是決定工科生未來走向的一個(gè)重要因素。評(píng)分體系更應(yīng)該向這方面傾斜。當(dāng)然，協(xié)作能力，組織能力等都是學(xué)生能力的重要體現(xiàn)，均能在指標(biāo)中有所體現(xiàn)，就不在此一一闡述了。

第三，發(fā)現(xiàn)與解決問題能力應(yīng)當(dāng)作為實(shí)驗(yàn)化學(xué)課程培養(yǎng)的重中之重。錢學(xué)森先生曾說過，發(fā)現(xiàn)與提出問題往往比解決問題更重要。發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，并有效解決問題的能力，無論是在生活還是學(xué)習(xí)工作中，這一能力都不可或缺。

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3.4.2計(jì)算機(jī)編程，分組監(jiān)管，提高可操作性

通過對(duì)表2中的29個(gè)具體指標(biāo)，可設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)管理與計(jì)算程序，由學(xué)生分組（根據(jù)實(shí)際情況，若干人一組）錄入測(cè)評(píng)體系系統(tǒng)中，要求學(xué)生進(jìn)行注冊(cè)管理，并由學(xué)生兩名組長進(jìn)行錄入校對(duì)，教師進(jìn)行審核通過。電腦可自動(dòng)生成測(cè)評(píng)成績(jī)數(shù)據(jù)，并可導(dǎo)出學(xué)生成績(jī)，便于實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便管理，改進(jìn)的方法與傳統(tǒng)的AHP方法得到的權(quán)重比較見表1。

2014年9月綠色科技第9期表1改進(jìn)的與傳統(tǒng)的AHP方法得到的權(quán)重比較

二級(jí)指標(biāo)

（3個(gè)）1權(quán)重改進(jìn)fuzzy-AHP1AHP1三級(jí)指標(biāo)

（9個(gè)）1權(quán)重改進(jìn)fuzzy-AHP1AHP1四級(jí)指標(biāo)

（39個(gè)）1權(quán)重改進(jìn)fuzzy-AHP1AHPB1平時(shí)分10.450010.25001C11

4結(jié)語

（1）評(píng)分體系起到導(dǎo)向性作用，評(píng)分體系的建立綜合考慮各種因素的作用，使教學(xué)與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，與時(shí)俱進(jìn)，便于學(xué)科前沿內(nèi)容與學(xué)生創(chuàng)新試驗(yàn)相滲透，評(píng)價(jià)指標(biāo)能較好地體現(xiàn)定性與定量測(cè)評(píng)的關(guān)系，把定性指標(biāo)定量化，可構(gòu)建基礎(chǔ)-綜合-設(shè)計(jì)三層次實(shí)驗(yàn)體系，切實(shí)提高人才培養(yǎng)質(zhì)量[8，9]。

（2）實(shí)驗(yàn)化學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，它能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。在原有的評(píng)分體系上，通過改進(jìn)的模糊層次分析法對(duì)實(shí)驗(yàn)化學(xué)評(píng)分體系各指標(biāo)權(quán)重的分析，能綜合反映學(xué)生的總體能力與綜合表現(xiàn)[10～13]。現(xiàn)強(qiáng)調(diào)以下3個(gè)結(jié)論。

首先，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)應(yīng)當(dāng)作為實(shí)驗(yàn)化學(xué)課程培養(yǎng)的首要任務(wù)。與以往較片面的評(píng)分體系相比，我們要將更多的精力投入到諸如創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)等能夠促進(jìn)學(xué)生培養(yǎng)創(chuàng)新性思維的方面上來。學(xué)生的壓力更小，但實(shí)踐的機(jī)會(huì)更多，不用靠死記硬背來完成實(shí)驗(yàn)化學(xué)考試。

其次，動(dòng)手能力的培養(yǎng)應(yīng)當(dāng)作為實(shí)驗(yàn)化學(xué)課程培養(yǎng)的核心。社會(huì)需要的是能夠?yàn)樯鐣?huì)創(chuàng)造價(jià)值的人，而對(duì)于工科生來說，動(dòng)手能力則是決定工科生未來走向的一個(gè)重要因素。評(píng)分體系更應(yīng)該向這方面傾斜。當(dāng)然，協(xié)作能力，組織能力等都是學(xué)生能力的重要體現(xiàn)，均能在指標(biāo)中有所體現(xiàn)，就不在此一一闡述了。

第三，發(fā)現(xiàn)與解決問題能力應(yīng)當(dāng)作為實(shí)驗(yàn)化學(xué)課程培養(yǎng)的重中之重。錢學(xué)森先生曾說過，發(fā)現(xiàn)與提出問題往往比解決問題更重要。發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，并有效解決問題的能力，無論是在生活還是學(xué)習(xí)工作中，這一能力都不可或缺。

參考文獻(xiàn)：

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