基于層次分析和模糊綜合評判的實驗教學(xué)質(zhì)量評價研究＊

林 怡，唐建波，劉長紅，宋 鵬

（大連民族大學(xué) 機電工程學(xué)院，遼寧 大連 116600；大連民族大學(xué) 智能感知與先進(jìn)控制國家民委重點實驗室，遼寧 大連 116600）

實驗教學(xué)是高等教育教學(xué)活動的重要組成部分，充分考慮和利用實驗課教學(xué)特點，研究適合于實驗課教學(xué)特點的評價體系對于提高實驗教學(xué)質(zhì)量有著重要的促進(jìn)作用[1]。實驗教學(xué)評價具有系統(tǒng)性、層次性、模糊性的特點，在進(jìn)行實驗教學(xué)質(zhì)量評價時，很難用定量的方法準(zhǔn)確地描述評價指標(biāo)，而且學(xué)生對評價指標(biāo)進(jìn)行評價時具有一定模糊性。鑒于這些特點，本文采用模糊綜合評判（Fuzzy Comprehensive Evaluation，F(xiàn)CE）法對實驗教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行評價。在采用FCE法評價實驗教學(xué)質(zhì)量時，確定評價指標(biāo)的權(quán)重至關(guān)重要，因為其取值將直接影響到實驗教學(xué)質(zhì)量評價結(jié)果的可靠性。實驗教學(xué)質(zhì)量評價是一個多目標(biāo)系統(tǒng)評價問題，需要考慮到許多不確定因素。同時，實驗教學(xué)質(zhì)量評價指標(biāo)具有多層次結(jié)構(gòu)的特點，因此，選擇層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）確定各評價指標(biāo)權(quán)重可以有效處理具有多層次結(jié)構(gòu)的問題。鑒于此，本文將AHP法與FCE法相結(jié)合，對實驗教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行定量評價。

1 層次分析法-模糊綜合評判法

在統(tǒng)計學(xué)中，AHP法是用于對非定量事件做定量研究的簡捷方法，同時也是將人們的主觀判斷用于客觀描述的行之有效的方法[2]。它的基本思想是按照問題要求建立起一個描述系統(tǒng)特性層次結(jié)構(gòu)模型，然后請相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜覍Ω鲗哟蔚挠绊懸蛩剡M(jìn)行評判，給出相應(yīng)的比例標(biāo)度，計算出各個層次所有影響因素的相對重要性權(quán)值，并加以排序。FCE法是將一些難以用精確數(shù)學(xué)描述本質(zhì)與特征的事物，從多個角度出發(fā)，對被評估事件隸屬等級情況進(jìn)行評價的一種有效方法[3]。它主要運用模糊集合中隸屬度和隸屬函數(shù)的相關(guān)理論，建立起一個能夠反映其本質(zhì)特性的理想化的數(shù)學(xué)評價模式。

2 實驗教學(xué)質(zhì)量評價模型的建立

2.1 實驗教學(xué)質(zhì)量評價指標(biāo)體系的構(gòu)建

實驗教學(xué)質(zhì)量評價指標(biāo)體系既要反映教師的實際教學(xué)動態(tài)，又能為我校機電類專業(yè)實驗基礎(chǔ)教學(xué)評估作參考，有效地反映和評價教師的教學(xué)情況。通過查閱文獻(xiàn)資料、與一線實驗教師討論、學(xué)生反饋的方式確定適合我校工業(yè)工程專業(yè)實驗教學(xué)質(zhì)量評價的指標(biāo)體系。如表1所示，最終確定了15個影響實驗教學(xué)質(zhì)量評價的評價指標(biāo)并將其進(jìn)一步歸為4大類。

2.2 確定評價指標(biāo)的權(quán)重

在此項研究中，選擇18位教學(xué)一線的實驗教師，要求受邀的實驗教師仔細(xì)比較每一層次中的指標(biāo)，通過兩兩比較的方法度量重要性程度，并將結(jié)果以矩陣的形式表示。受邀的評估者采用Saaty提出的九標(biāo)度兩兩比較方法對4個一級指標(biāo)、18個二級指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較并以成對的形式分配相對重要度，并對判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗，最終確定一級指標(biāo)組內(nèi)權(quán)重、二級指標(biāo)組內(nèi)權(quán)重以及二級指標(biāo)全局權(quán)重，如表1所示。

2.3 計算綜合評價結(jié)果

2.3.1 確定評語集E及模糊隸屬度矩陣R

以我校工業(yè)工程專業(yè)34名學(xué)生對某教師所授的《系統(tǒng)工程與運籌學(xué)》上機實驗課為例，設(shè)計問卷調(diào)查，要求34名學(xué)生根據(jù)實驗教師平時授課表現(xiàn)對其進(jìn)行評價。評語集為評價等級的集合，設(shè)評語集E＝{好，較好，一般，差}。學(xué)生按照以下標(biāo)準(zhǔn)對15項指標(biāo)進(jìn)行打分：好[85，100]，較好[70，85]，一般[55，70]，差[0，50]。通過統(tǒng)計問卷調(diào)查表反饋信息并對數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，可計算出15個評價指標(biāo)對應(yīng)4個等級的隸屬度情況，從而得到隸屬度評判矩陣R，為：

2.3.2 綜合評判得分

將通過AHP法確定的二級指標(biāo)全局權(quán)重WF與隸屬度矩陣R進(jìn)行分層模糊運算，算出綜合評定向量S，即S＝WF·R，計算得出 S＝（0.259，0.372，0.267，0.102）。

3 結(jié)論

本文將AHP法與FCE法相結(jié)合，建立實驗教學(xué)質(zhì)量評價體系，采用九標(biāo)度AHP法求出了各評價指標(biāo)的相對權(quán)重，并用FCE法求出最后的評價結(jié)果。

基于層次分析法-模糊綜合評判的實驗教學(xué)質(zhì)量評價方法能有效評估實驗教學(xué)質(zhì)量，該方法具有很好的應(yīng)用前景及推廣價值。同時也為實驗教學(xué)質(zhì)量評價系統(tǒng)的開發(fā)與實現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。

表1 實驗教學(xué)質(zhì)量評價指標(biāo)體系及其權(quán)重