基于多目標優(yōu)化與層次分析法的高校信息化教學評價指標體系研究

豐霞 宋丹 何宏

摘 要 針對當前高校信息化教學發(fā)展的基礎(chǔ)與需求，運用多目標優(yōu)化方法、層次分析法、專家調(diào)查法、模糊評判等多種現(xiàn)代綜合評價方法，對高校信息化教學的環(huán)境、資源、教師、學生等多個方面進行全面評價，構(gòu)建系統(tǒng)、客觀、高效的高校信息化教學評價指標體系。從而以多元化的評價標準進行信息化教學的評價和認定，以多目標理論來綜合比較信息化教學的各個方面，為信息化教學評價提供科學可靠的評價指標體系，為高校信息化教學評價與管理提供量化標準和決策依據(jù)。

關(guān)鍵詞 多目標優(yōu)化 層次分析法 信息化評價 指標體系

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2018.08.007

Abstract In view of the basic and needs of the development of information teaching in Colleges and universities， many modern comprehensive evaluation methods， such as multi-objective optimization method， analytic hierarchy process， expert investigation and fuzzy evaluation， are used to comprehensively evaluate the environment， resources， teachers and students in the information teaching of colleges and universities， and build a systematic， objective and high level effective evaluation index system of information teaching in colleges and universities. In this way， the evaluation and identification of information teaching is carried out by a variety of evaluation criteria， and the multi objective theory is used to compare all aspects of information teaching. It provides a scientific and reliable evaluation index system for the evaluation of information teaching， and provides a quantitative standard and decision basis for the evaluation and management of information teaching in colleges and universities.

Keywords multi-objective optimization； analytic hierarchy process； Informatization evaluation； index system

0 引言

在大數(shù)據(jù)、信息化、網(wǎng)絡(luò)化的快速發(fā)展的背景下，構(gòu)建客觀、科學的高校信息化教學評價體系需要設(shè)計與制定系統(tǒng)、科學、全面的信息化教學評價標準。建立多元化的評價標準，構(gòu)建系統(tǒng)、客觀、高效的評價指標體系是信息化教學評價的關(guān)鍵。本文研究系交叉學科與綜合應(yīng)用研究領(lǐng)域，其涉及的主要學科為管理學與信息科學。按照傳統(tǒng)方法（如層次分析法）建立的指標評價體系，將各類指標分層并標以權(quán)重，其缺點是對異質(zhì)指標在同一維度上進行比較，難以全面、客觀地評價信息化教學。本課題引入智能優(yōu)化方法中的多目標理論，基于多目標理論（Pareto排序）與層次分析法（AHP）來建立高校信息化教學評價指標體系。

信息化教學評價的有關(guān)研究起始于1990年，美國K.C.Green教授主持了信息化校園計劃，對各類高校的信息技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用情況進行研究并撰寫了詳細報告。[1]隨后，亞洲地區(qū)的高校信息化調(diào)查項目對亞洲地區(qū)的典型大學的教育信息化建設(shè)經(jīng)驗進行匯總與統(tǒng)計。[2]通過各國學者的研究，已構(gòu)建的較有影響的評價指標體系（教育信息化）主要有：en Gauge評估框架、[3]教育信息化評估工具Star、[4]ICT in Education 評估框架、[5]SRF評估工具。[6]

在國內(nèi)，顧小清等側(cè)重信息化效益，在視角、發(fā)展、角色3個維度的基礎(chǔ)上構(gòu)建了區(qū)域教育信息化效益評估模型；[7]解月光等依據(jù)元模型理論構(gòu)建了EEE模型；[8]蔣東興等從教育類別分類學的角度來構(gòu)建教育的信息化績效評價模型；[9]焦寶聰?shù)仍跀?shù)據(jù)統(tǒng)計與分析層面更進一步，構(gòu)建了涵蓋數(shù)據(jù)包絡(luò)分析的信息化績效評價模型。[10]

近年來，能力成熟度模型 （Capacity Maturity Model， CMM）已廣泛應(yīng)用于工商管理、知識經(jīng)濟、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、人力資源等領(lǐng)域，衍生出大量模型。[11]在教育領(lǐng)域，CMM模型首先被新西蘭Marshall學者構(gòu)建的e MM（e-Learning Maturity Model）融入，并用以評估教育機構(gòu)實施e-Learning的水平和能力。[12]

綜上所述，信息化教學評價體系的國內(nèi)外研究呈現(xiàn)如下趨勢：（1）對信息化教學評價體系呈現(xiàn)全局化趨勢，從宏觀層面構(gòu)建指標體系；（2）目前，評價指標體系的研究呈現(xiàn)行業(yè)化、學科化的發(fā)展方向，不同行業(yè)不同學科的評價指標體系應(yīng)該有所區(qū)別；（3）以層次分析法為基礎(chǔ)，更多的現(xiàn)代評價方法被引入到評價指標體系中。但是，信息化教學評價體系的國內(nèi)外研究也存在如下問題：（1）針對高校信息化教學評價體系的研究不多，沒有充分考慮高校教學的行業(yè)特點與職業(yè)要求；（2）所構(gòu)建的指標和模型在支持高校信息化教學評價和改進方面不夠系統(tǒng)科學，其提供的可以實操的測評工具較少；（3）絕大部分學者進行信息化教學指標評價時，對不同維度的一級指標采用簡單求和或權(quán)重求和的方式進行，忽視了不同指標的異質(zhì)結(jié)構(gòu)，沒有考慮多目標的方法來對模型進行優(yōu)化。

1 基于多目標優(yōu)化與層次分析法的高校信息化教學評價指標體系

（1）信息化教學的構(gòu)成因素和功能研究。首先給出信息化教學的定義，挖掘其中的內(nèi)涵；然后將高校信息化教學評價從環(huán)境、資源、教師、學生四個方面入手，研究每個方面的總體功能及其構(gòu)成；針對這四個方面的具體細分功能，挖掘細分功能所需要的高校信息化教學評價的各項指標，為構(gòu)建高校信息化教學的多目標評價指標體系奠定基礎(chǔ)。

（2）高校信息化教學的多目標評價指標體系研究。根據(jù)研究內(nèi)容（1）的四個方面，制定相應(yīng)的子目標，構(gòu)成高校信息化教學的多目標評價指標體系中的子目標層。再根據(jù)高等教育的行業(yè)特點和特定需求來構(gòu)建準則層的二級指標和三級指標。具體的高校信息化教學的多目標評價指標體系的局部模型如圖1所示。

總目標為構(gòu)建系統(tǒng)、客觀、高效的高校信息化教學的多目標評價指標體系，其下的指標分為三層，一層為子目標層，即一級指標層，由“環(huán)境”、“資源”、“教師”、“學生”等四個方面構(gòu)成，核心維度的規(guī)模與當前信息化教學指標體系發(fā)展趨勢相符?！碍h(huán)境”主要包含學校政策支持、教學改革的監(jiān)控與評價支持、校園網(wǎng)建設(shè)、教學設(shè)備和平臺的配備、教學設(shè)備與平臺的使用、學習環(huán)境構(gòu)建與使用等現(xiàn)在信息化狀態(tài)；“資源”主要包括教學資源配備、資源建設(shè)與利用、資源內(nèi)容新穎、資源再生與提升等目前信息化資源；“教師”主要包含演示型教學、運用各種信息技術(shù)手段進行教學、靈活運用不拘泥于形式的教學、協(xié)助學生進行意義建構(gòu)、持續(xù)運用新技術(shù)促進教學等個人信息化能力，“學生”主要包括接受式學習、主動參與的學習、形式豐富的學習、深層次意義建構(gòu)、信息化意識與創(chuàng)新等運用信息化效率。

子目標層下為準則層，包含二級指標和三級指標二個層次，其葉結(jié)點歸屬且僅歸屬一個根結(jié)點，與子目標與總目標一起構(gòu)成一個樹狀結(jié)構(gòu)。如“環(huán)境”子目標包含“教學設(shè)備與平臺的配備”、“校園網(wǎng)建設(shè)”、“教學改革的監(jiān)控與評價支持”等，而其中的二級指標“教學設(shè)備與平臺的配備”又包含三級目標“設(shè)備數(shù)量”、“設(shè)備性能”、“教學平臺”、“網(wǎng)絡(luò)教學環(huán)境”等指標。

在子目標層面，指標體系用多目標優(yōu)化的Pareto排序的思想來進行選擇，從而實現(xiàn)總目標；而在子目標層面以下采用AHP方法來進行綜合評價。

模型將多目標理論融合到信息化的指標評價體系中，在一級子目標層中使用Pareto排序（非劣排序）的方法來對評價信息化教學的子目標層進行全面考量；對下面的多層準則層則運用層次分析法與模糊評判相結(jié)合的方法來進行評定。采用多目標優(yōu)化的Pareto排序方法在子目標層面進行選擇，對評審對象進行綜合排序選優(yōu)，更科學地實現(xiàn)對信息化教學的價值判斷與評定；而在即二級及其以下指標采用層次分析法和1-9標度法來進行量化研究。

2 結(jié)語

大部分學者在進行綜合評價指標模型構(gòu)建時，對不同維度的一級指標常常采用權(quán)重求和方式進行，沒有考慮其異質(zhì)結(jié)構(gòu)。本文融入了智能優(yōu)化方法的多目標理論，將其融入高校信息化教學評價指標體系，并構(gòu)建了高校信息化教學的多目標評價指標體系模型。

該模型以多元化的評價標準進行信息化教學的評價和認定，以多目標理論來綜合比較信息化教學的各個方面，為信息化教學評價提供科學可靠的評價指標體系，為高校信息化教學評價與管理提供量化標準和決策依據(jù)。模型的多目標的非劣排序特性能提升綜合評價的全面性、采取的分層量化標準能提升模型的客觀性，該模型可推廣應(yīng)用于更為廣泛的各種領(lǐng)域的綜合測評體系中。

參考文獻

[1] CCP.The 2007 National Survey of Information Technology in US Higher Education [EB/OL]. http：//www.immagic.com/e Library/ARCHIVES/GENERAL/CCP_US /C071029G.pdf，2007.

[2] 趙國棟，汪瓊.關(guān)于中國、美國及香港地區(qū)高校信息化發(fā)展狀況比較研究[J].現(xiàn)代遠程教育研究，2003（2）：12-18.

[3] CEO Forum on Education & Technology. The CEO Forum School Technology and Readiness Report [DB/OL]. http：//www.ceoforum.org，2000.

[4] 汪瓊，陳瑞江等.Star評估與教育信息化研究[J].開放教育研究，2004（4）：10-14.

[5] Daniel A.Wagner，Day Bob，et al. Monitoring and Evaluation of ICT in Education Projects：A Handbook for Developing Countries [EB/OL].Washington DC：info Dev. 2005. http：//www.infodev.org/en/Publication.9.html.

[6] BECTA.Self-review framework[DB/OL].http：//schools.becta.org.uk/ index. php？ section=srf.

[7] 顧小清，林陽，祝智庭.區(qū)域教育信息化效益評估模型構(gòu)建[J].中國電化教育，2007（5）：23-27.

[8] 張曉卉，解月光，等.基于EEE模型的農(nóng)村基礎(chǔ)教育信息化績效評估體系應(yīng)用方法研究[J].中國電化教育，2013（1）：30-35.

[9] 吳海燕，蔣東興，等.教育信息化績效評價指標體系研究[J].武漢大學學報（理學版），2012.58（S1）：48-52.

[10] 焦寶聰，趙意煥，等.基于數(shù)據(jù)包絡(luò)分析的教育信息化績效評價模型[J].電化教育研究，2007（4）：38-41.

[11] Software Engineering Institute. The Capability Maturity Model——Guidelines for Improving the Software Process[M].New York：Addison-Wesley Publishing Company，1995.

[12] S. Marshall，G. Mitchell. An E-Learning Maturity Model？[C]. Proceedings of the 19th Annual Conference of the Australian Society for Computers in Learning in Tertiary Education， New Zealand，2002. http：//docushare.unitec.ac.nz /dscgi/ ds.py/Get/File -231/173.pdf.