在線教育視角下基于層次分析法的“電子課程設(shè)計”成績評分方法

肖娟 徐建 徐震 趙煦

摘 要：大學(xué)教育在面臨突發(fā)公共衛(wèi)生事件（如：新冠病毒疫情）時，教育重點(diǎn)將轉(zhuǎn)至在線教育，“停課不停教、停課不停學(xué)”則成為整體教育的重要特點(diǎn)。如何進(jìn)行設(shè)計類課程和實(shí)驗(yàn)的在線教學(xué)，以及如何進(jìn)行課程效果及成績的評定，是重要的研究課題。文章針對設(shè)計類課程的特點(diǎn)結(jié)合在線教育教學(xué)模式，提出采用層次分析法進(jìn)行設(shè)計成績評分，并實(shí)際應(yīng)用到“電子課程設(shè)計”中。實(shí)際教學(xué)效果表明，所設(shè)計的評分方法可行、合理、客觀，有利于提高學(xué)生的創(chuàng)新能力及參與設(shè)計類課程的積極性。

關(guān)鍵詞：層次分析法;成績評分;設(shè)計類課程

0 ? 引言

“電子課程設(shè)計”是電子、通信類專業(yè)一門重要的設(shè)計課程，學(xué)生運(yùn)用模擬、數(shù)字電路等知識去分析設(shè)計電子電路，解決常見工程實(shí)際問題?！半娮诱n程設(shè)計”有利于培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的正確設(shè)計思想，有利于提高學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。

電子課程設(shè)計的常規(guī)做法是老師先把設(shè)計任務(wù)布置給學(xué)生，然后學(xué)生在老師的指導(dǎo)下自行設(shè)計，最后設(shè)計期滿，檢驗(yàn)設(shè)計結(jié)果并驗(yàn)收設(shè)計報告。傳統(tǒng)的設(shè)計成績評定方法，大多基于考勤、設(shè)計過程表現(xiàn)、設(shè)計報告的質(zhì)量等方面來評定實(shí)驗(yàn)成績[1-2]。但由于設(shè)計類課程設(shè)計內(nèi)容開放、設(shè)計時間和空間開放的特點(diǎn)，無法簡單地用傳統(tǒng)的設(shè)計成績評定方法來評定成績，尤其是在在線教育背景下，比如突發(fā)的新冠疫情，“停課不停教、停課不停學(xué)”下，如何進(jìn)行設(shè)計類課程及實(shí)驗(yàn)的在線教學(xué)，如何評定設(shè)計效果及成績，是重要的研究課題。

針對設(shè)計類課程的特點(diǎn)及在線教學(xué)模式，為提高設(shè)計成績評分的合理性和客觀性，采用層次分析法進(jìn)行設(shè)計成績評分，并應(yīng)用到“電子課程設(shè)計”中。

1 ? “電子課程設(shè)計”在線教學(xué)

1.1? “電子課程設(shè)計”題目的選定

在線教育下，“電子課程設(shè)計”題目的擬定是一個重要環(huán)節(jié)?？梢宰尳處熃o出幾個題目，每一個題目給出必做內(nèi)容以及學(xué)生可以提升選做的內(nèi)容，然后讓學(xué)生選做自己感興趣的題目。在擬定設(shè)計題目時，需要把握幾個原則：

（1）理論聯(lián)系實(shí)際。設(shè)計題目一定是要解決生活的常見問題。

（2）趣味性。設(shè)計題目要有一定的趣味性，能激發(fā)學(xué)生主動去設(shè)計、解決問題。

（3）提升綜合性。設(shè)計題目要能夠提高學(xué)生的分析能力、動手能力、綜合能力和創(chuàng)新們能夠力等。

（4）注意可行性。設(shè)計題目要注意其可行性。

1.2? “電子課程設(shè)計”在線教學(xué)

“電子課程設(shè)計”在線教學(xué)，可采用多種形式相結(jié)合。本學(xué)年的做法是，提前一個多月將設(shè)計題目布置下去，大家學(xué)習(xí)相關(guān)知識，如multisim軟件，EDA軟件等，在查閱學(xué)習(xí)相關(guān)資料時，學(xué)生選擇自己做的題目，并且預(yù)確定選做或者提升的內(nèi)容。設(shè)計期間，教師用騰訊課堂在線教學(xué)，平時采用QQ群學(xué)生打卡，跟老師交流，必要的時候視頻。設(shè)計完畢交報告電子檔，騰訊會議在線學(xué)生答辯，兩個老師打分。

2 基于層次分析法的“電子課程設(shè)計”評分模型

層次分析法（AHP）是美國運(yùn)籌學(xué)家薩蒂（T.L.saaty）提出來的一種對定性問題進(jìn)行定量分析的決策方法。其將復(fù)雜問題中的各種因素劃分為相互關(guān)聯(lián)的有序?qū)哟?，利用?shù)學(xué)方法計算每一層次因素的權(quán)重，綜合各相對權(quán)重，得到總的量化評分[3-4]。

2.1? 評分指標(biāo)及成績評定的層次架構(gòu)

“電子課程設(shè)計”的主要評分指標(biāo)有：課題創(chuàng)新性、實(shí)用性、課題難度與復(fù)雜度、課題工作量、課題完成度、實(shí)驗(yàn)報告、在線答辯表現(xiàn)等。

基于層次分析法法構(gòu)建的“電子課程設(shè)計”實(shí)驗(yàn)成績評價的層次結(jié)構(gòu)模型如下：

（1）頂層為目標(biāo)層，只包含一個因素：評價目標(biāo)。（2）中間層包含了為實(shí)現(xiàn)目標(biāo)所涉及的指標(biāo)，分別為創(chuàng)新性、工作量和設(shè)計成果。（3）底層為決定各中間層的具體因素指標(biāo)。其中，創(chuàng)新性包括：設(shè)計創(chuàng)新和方法創(chuàng)新、實(shí)用性。工作量包括課題難度與復(fù)雜度、設(shè)計工作量。設(shè)計成果包括：課題完成度、實(shí)驗(yàn)報告、在線答辯表現(xiàn)。

2.2? 用層次分析法確定權(quán)重系數(shù)

從評價指標(biāo)以及模型可以看出，中間層以及底層因素決定了評分結(jié)果。采用層次分析法確定中間層以及底層各個指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)。

對兩個事物進(jìn)行比較，準(zhǔn)確性較好把握。采用1～9比例標(biāo)度對重要性賦值比較合適，如表1所示。

比如中間層，如果認(rèn)為創(chuàng)新性和工作量同等重要，則取a12=1;如果認(rèn)為創(chuàng)新性比工作量重要很多，則取a12=9。根據(jù)“正互反性”，有aji=1/aij。兩兩比較結(jié)果構(gòu)成矩陣A=|aij|。

用層次分析法決定權(quán)重的具體步驟如下：

（1）構(gòu)造判斷矩陣A=|aij|。

構(gòu)造判斷矩陣時，要盡量客觀，可以多找一些有經(jīng)驗(yàn)的老師以及學(xué)生來分析判斷，取平均值構(gòu)造判斷矩陣。

（2）求加權(quán)系數(shù)。

按照上述方法可計算出中間層各因素的權(quán)重系數(shù)。底層因素的權(quán)重系數(shù)確定方法與中間層完全相同，在確定中間層權(quán)重系數(shù)后，按照相同的方法可以得到各底層因素的權(quán)重系數(shù)。

（3）一致性檢驗(yàn)。

計算判斷矩陣的最大特征根λmax，并進(jìn)行一致性校驗(yàn)。一致性指標(biāo)CI（Consistency index）：CI=（λmax-n）/（n-1）;相對一致性指標(biāo)CR=CI/RI;其中RI（Random index）為隨機(jī)一致性指標(biāo)。一般而言，CR越小，判斷矩陣的一致性越好。

3 應(yīng)用

將層次分析法評分用于2019—2020學(xué)年第二學(xué)期的“電子課程設(shè)計”中，根據(jù)在線教育特別是今年的情況，注重創(chuàng)新性、工作量、在線答辯表現(xiàn)的考核。按照層次分析法構(gòu)建中間層矩陣，如表2所示。

按照上述方法計算的中間層各因素的權(quán)重系數(shù)分別為：創(chuàng)新性0.17，工作量0.50，設(shè)計成果0.33。同理，構(gòu)造底層矩陣，算出底層權(quán)重系數(shù)，也可以將所有底層因素構(gòu)成一個矩陣，算出所有具體因素的權(quán)重。先根據(jù)學(xué)生的設(shè)計創(chuàng)新等因素打分，得到學(xué)生的創(chuàng)新性、工作量、設(shè)計成果分?jǐn)?shù);再根據(jù)權(quán)重系數(shù)，就可以計算出學(xué)生的“電子課程設(shè)計”分?jǐn)?shù)。如某學(xué)生的創(chuàng)新性分?jǐn)?shù)為60分，工作量分?jǐn)?shù)為85分，設(shè)計成果分?jǐn)?shù)為80分。則可以算出該學(xué)生的最終成績?yōu)椋?.17×60+0.50×85+0.33×80=79分。

4 ? 結(jié)語

構(gòu)建成績評定的層次模型，針對在線教育的實(shí)際情況。注重考核創(chuàng)新性、工作量、在線答辯表現(xiàn)等，基于層次分析法確定各層因素的權(quán)重指標(biāo)，從而使設(shè)計性課程或者實(shí)驗(yàn)成績的量化評分更加客觀，更加合理，有利于提高學(xué)生參與設(shè)計類課程的積極性和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]任玲，岑紅蕾，張寧.研究性教學(xué)在電子課程設(shè)計中的實(shí)踐[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2015（2）：116-118.

[2]周敏彤.電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)客觀評分機(jī)制的建立[J].課程教育研究，2016（33）：210-211.

[3]姜啟源.數(shù)學(xué)模型[M].4版.北京：高等教育出版社，2011.

[4]陸冬妹，岑小梅.層次分析法在模擬電子電路實(shí)驗(yàn)課成績評分中的應(yīng)用[J].百色學(xué)院學(xué)報，2009（3）：65-70.

（編輯 姚 鑫）