高校教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)的一種敏捷建模方法*

張德珍 ，常安琪 ，王 營(yíng)，司加全

（1.大連海事大學(xué) 信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院，遼寧 大連 116026；2.大連海事大學(xué) 研究生院，遼寧 大連 116026；3.哈爾濱工程大學(xué) 研究生院，黑龍江 哈爾濱 150001）

一、引言

高校教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系[1]對(duì)于評(píng)測(cè)教學(xué)運(yùn)行機(jī)制，有效規(guī)范并監(jiān)管教學(xué)過程，開展反思性教學(xué)，進(jìn)而提高教學(xué)質(zhì)量，具有重要作用。教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系[2]一般具有多因素、多層次的特點(diǎn)，參與評(píng)價(jià)的角色，如學(xué)生、院（校）督導(dǎo)、第三方評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)等，其評(píng)價(jià)的指標(biāo)內(nèi)容和范圍可以不同，此外，不同高校對(duì)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)內(nèi)容和體系的關(guān)注點(diǎn)也不同，這是導(dǎo)致構(gòu)建評(píng)價(jià)體系統(tǒng)一信息模型的難點(diǎn)所在，也是開發(fā)敏捷教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)系統(tǒng)的關(guān)鍵。因此，有必要對(duì)其構(gòu)建體系進(jìn)行模型設(shè)計(jì)，以適應(yīng)各高校的個(gè)性化需求，提高復(fù)用性和易維護(hù)性，進(jìn)而縮短開發(fā)周期。

本文對(duì)高校教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系進(jìn)行抽象，構(gòu)建信息模型，引入產(chǎn)品BOM思想，將評(píng)價(jià)體系結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為復(fù)合式BOM結(jié)構(gòu)樹，并設(shè)計(jì)生成和遍歷算法?；谠摲椒ㄩ_發(fā)了教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)系統(tǒng)，并應(yīng)用于實(shí)際教學(xué)管理中，為系統(tǒng)提供核心數(shù)據(jù)模型支持。

二、模型構(gòu)建

1.問題描述

分析國(guó)內(nèi)外教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系，一般具有多因素、多層次的特點(diǎn)，主要分為定量打分和定性評(píng)價(jià)描述兩部分[3]。其中，定量部分包括對(duì)教師教學(xué)態(tài)度、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及教學(xué)效果等的客觀打分，定性部分包括對(duì)任課教師授課的主觀意見和個(gè)人感受等。參與評(píng)教的除了授課學(xué)生外，還包括院教學(xué)督導(dǎo)、校教學(xué)督導(dǎo)、信息員等諸多角色，每個(gè)角色的評(píng)價(jià)內(nèi)容可以不同。如何能針對(duì)不同學(xué)校，不同評(píng)教角色，不同評(píng)教內(nèi)容，構(gòu)建一個(gè)抽象層面的評(píng)教框架體系，使用戶可以自定義配置內(nèi)容，形成敏捷開發(fā)模式[4-5]，減少后續(xù)用戶因評(píng)教體系及內(nèi)容變更而需要重新修改系統(tǒng)，同時(shí)也減少對(duì)軟件供應(yīng)商的依賴。

類似的教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系可以轉(zhuǎn)化為如圖1所示的層次結(jié)構(gòu)圖。結(jié)構(gòu)圖為樹形結(jié)構(gòu)，表示構(gòu)成評(píng)價(jià)表單中各分項(xiàng)間的依賴關(guān)系，具有產(chǎn)品BOM結(jié)構(gòu)特點(diǎn)[6]，即層次關(guān)系以父/子項(xiàng)形式體現(xiàn)，且子項(xiàng)又可以作為新的依賴關(guān)系的父項(xiàng)，如此反復(fù)構(gòu)建下去。鑒于二者結(jié)構(gòu)上的相似性，可以借鑒BOM的設(shè)計(jì)及構(gòu)建方法[7-8]，將課程評(píng)價(jià)體系結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為BOM樹的生成和遍歷操作。該抽象模型能夠適應(yīng)不同高校對(duì)評(píng)價(jià)內(nèi)容的不同設(shè)計(jì)要求，具有敏捷開發(fā)，用戶自適應(yīng)操作特點(diǎn)，減少了后續(xù)個(gè)性化繁雜開發(fā)，提高了用戶自主參與設(shè)計(jì)的能力.

圖1 教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系結(jié)構(gòu)圖

2.BOM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在ERP中，常見的BOM表達(dá)方法有單層BOM，多層BOM和復(fù)合式BOM[9]，各有其適用條件。其中，復(fù)合式BOM在結(jié)構(gòu)上類似于單層BOM，在邏輯上類似于多層BOM，其數(shù)據(jù)之間具有獨(dú)立性，能夠克服單層BOM由于結(jié)構(gòu)樹中某部件的錯(cuò)誤定義，而導(dǎo)致所有相關(guān)結(jié)構(gòu)都錯(cuò)誤的缺點(diǎn)，便于更好維護(hù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，一個(gè)系統(tǒng)中可以只使用一套BOM結(jié)構(gòu)。針對(duì)教學(xué)質(zhì)量評(píng)估體系指標(biāo)動(dòng)態(tài)可擴(kuò)展、不同指標(biāo)之間獨(dú)立且沒有交叉等特點(diǎn)，清晰地定義教學(xué)質(zhì)量評(píng)估體系的結(jié)構(gòu)，本文采用復(fù)合式BOM結(jié)構(gòu)并設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)的表結(jié)構(gòu)，如表1所示。

表1 復(fù)合式BOM結(jié)構(gòu)

在表1中，Sno表示最終評(píng)價(jià)指標(biāo)編號(hào)，父件PSno表示整個(gè)評(píng)價(jià)體系的根節(jié)點(diǎn)，父件PSno和子件CSno表示整個(gè)評(píng)價(jià)體系中各組成評(píng)價(jià)指標(biāo)，即“零件”間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，層次號(hào)表明本節(jié)點(diǎn)所在BOM樹中的層次。例如，某角色評(píng)價(jià)體系BOM由子件A1、B1、C1評(píng)價(jià)大類組成，而子件A1又由其子件D2、E2具體評(píng)價(jià)指標(biāo)組成，依此類推。

針對(duì)該復(fù)合式BOM結(jié)構(gòu)的評(píng)價(jià)操作，實(shí)際上是對(duì)每一個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)（評(píng)價(jià)屬性）的定量賦值或定性評(píng)價(jià)描述，而所有定量葉子節(jié)點(diǎn)的層次加權(quán)值為每一任課教師每門課程教學(xué)質(zhì)量的最終評(píng)價(jià)值，定性評(píng)價(jià)描述節(jié)點(diǎn)的直接前繼為根節(jié)點(diǎn)（root）。

3.信息模型構(gòu)建

針對(duì)上述教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系的BOM結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了相應(yīng)的類圖模型，如圖2所示。

該信息模型包括：

（1）教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)檔案信息

定義評(píng)價(jià)檔案的基本信息，包括檔案編號(hào)、檔案名稱、檔案啟用否等。

圖2 教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系復(fù)合式BOM類圖結(jié)構(gòu)圖

（2）BOM 組件信息

定義BOM中子節(jié)點(diǎn)的基本構(gòu)成，包括節(jié)點(diǎn)代碼、節(jié)點(diǎn)類型、節(jié)點(diǎn)名稱等。

（3）教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)BOM結(jié)構(gòu)信息

記錄BOM定義的數(shù)據(jù)，包括評(píng)價(jià)檔案編號(hào)、節(jié)點(diǎn)代碼、父節(jié)點(diǎn)代碼、順序號(hào)等。

（4）各角色評(píng)教檔案信息

定義各角色評(píng)教的基本信息，包括教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)檔案編號(hào)、教學(xué)任務(wù)流水、用戶類型和代碼、提交否等。

（5）評(píng)教明細(xì)信息

記錄各角色針對(duì)每一評(píng)價(jià)因素的評(píng)分信息，包括評(píng)價(jià)BOM結(jié)構(gòu)信息、打分或定性描述信息等。

上述信息模型中，BOM組件信息是教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)BOM結(jié)構(gòu)信息的子項(xiàng)目，評(píng)教明細(xì)信息中保存各葉子節(jié)點(diǎn)的評(píng)價(jià)結(jié)果，按照BOM結(jié)構(gòu)樹的遍歷計(jì)算算法可以獲得最終評(píng)價(jià)值和評(píng)價(jià)描述。以組件的方式配置各子項(xiàng)，并轉(zhuǎn)化為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中的對(duì)應(yīng)表結(jié)構(gòu)，用戶可以自定義對(duì)評(píng)價(jià)體系進(jìn)行增刪或?qū)哟巫兏?，形成教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)的復(fù)合式BOM結(jié)構(gòu)體系，具有敏捷化、可擴(kuò)展的特點(diǎn)，適應(yīng)性強(qiáng)。

三、算法設(shè)計(jì)

針對(duì)所設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系復(fù)合式BOM結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過程需要對(duì)該BOM結(jié)構(gòu)的構(gòu)建及遍歷算法[10]進(jìn)行設(shè)計(jì)，具體描述如下。

1.算法一：教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系BOM樹構(gòu)建(GBomTree)

設(shè)BOM樹中的所有關(guān)系集合為R，對(duì)其中的任一關(guān)系 r，有 r∈R，且 r{Father，Child}表示節(jié)點(diǎn)關(guān)系二元組。樹節(jié)點(diǎn)編碼規(guī)則為：節(jié)點(diǎn)的編碼自上而下，即先根節(jié)點(diǎn)再葉子節(jié)點(diǎn)；兄弟節(jié)點(diǎn)編碼從左到右逐漸增大。設(shè)NodeID 為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)，Node.FatherID（ParentID）為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)，RootID為根節(jié)點(diǎn)。當(dāng)NodeID為葉子節(jié)點(diǎn)時(shí)，表示定量評(píng)分指標(biāo)屬性或定性描述屬性。構(gòu)建BOM樹的過程算法如表2所示。

表2 算法一：建立GBomTree樹

2.算法二：教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系BOM樹遍歷(TBomTree)

對(duì)給定評(píng)教角色，如學(xué)生，對(duì)每一任課教師每門課程教學(xué)質(zhì)量的最終評(píng)價(jià)值計(jì)算，轉(zhuǎn)化為對(duì)BOM樹的遍歷，其算法描述如表3所示。

表3 算法二：遍歷TBomTree樹

四、教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)模型構(gòu)建實(shí)例

本文以大連海事大學(xué)學(xué)生角色教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)為例。首先根據(jù)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)表（見表4）進(jìn)行配置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括定量評(píng)價(jià)（含各評(píng)價(jià)指標(biāo)、屬性要素等子項(xiàng)）、定性評(píng)價(jià)要求等各子項(xiàng)，然后對(duì)該角色引用此配置。每個(gè)學(xué)生根據(jù)該配置結(jié)構(gòu)，對(duì)某課程進(jìn)行各分項(xiàng)評(píng)分或評(píng)價(jià)描述，從而形成一個(gè)評(píng)價(jià)實(shí)例。該模塊已經(jīng)集成于研究生教育綜合管理信息系統(tǒng)中，并成功應(yīng)用于大連海事大學(xué)、武漢理工大學(xué)、桂林理工大學(xué)等多所高校的實(shí)際教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，對(duì)于規(guī)范教學(xué)運(yùn)行機(jī)制起到了積極作用。

表4 大連海事大學(xué)研究生評(píng)教表

五、結(jié)束語

本文以敏捷開發(fā)為目標(biāo)，對(duì)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系的通用普適性問題，采用復(fù)合式BOM結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了有效的信息模型，基于該模型開發(fā)了評(píng)教應(yīng)用系統(tǒng)，為高校教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系提供了一種新的有效建模方法。