基于AHP層次分析法的混合式課堂教學(xué)設(shè)計(jì)評價(jià)體系研究

司 穎 黃 瓊 王浩宇

（1.中國消防救援學(xué)院基礎(chǔ)部計(jì)算機(jī)教研室 北京 102202；2.中國消防救援學(xué)院消防工程系建筑消防設(shè)施教研室 北京 102202）

中國消防救援學(xué)院是目前國內(nèi)唯一一所為消防隊(duì)伍培養(yǎng)人才的高等院校，如何進(jìn)行教學(xué)改革，為兩支隊(duì)伍輸送高質(zhì)量的指揮員，使教學(xué)符合新形勢下培養(yǎng)消防救援人才的需要，是當(dāng)前學(xué)院亟需解決的問題。

引言

2020年10月13日，中共中央、國務(wù)院印發(fā)了《深化新時(shí)代教育評價(jià)改革總體方案》，明確提出“堅(jiān)持科學(xué)有效，改進(jìn)結(jié)果評價(jià)，強(qiáng)化過程評價(jià)，探索增值評價(jià)，健全綜合評價(jià)，充分利用信息技術(shù)，提高教育評價(jià)的科學(xué)性、專業(yè)性、客觀性等”。因此，如何正確地進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)評價(jià)，是十分必要的。

C語言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)應(yīng)樹立“厚基礎(chǔ)，寬專業(yè)，勤動(dòng)手，強(qiáng)能力，重素質(zhì)，善創(chuàng)新”的觀念，融入“以學(xué)員為主體、教員為主導(dǎo)”的現(xiàn)代教學(xué)理念，突出以信息技術(shù)為依托、以學(xué)員為中心、以實(shí)踐為主要教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)模式。

目前，教師教授與學(xué)生學(xué)習(xí)過程中，發(fā)現(xiàn)的主要問題體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：一是語法多，不易理解。掌握基本的語法規(guī)則是編程的基礎(chǔ)，如果不掌握必要的語法規(guī)則，那可能在編程的道路上寸步難行。許多學(xué)生就被第一道門檻所攔住。二是關(guān)系、邏輯運(yùn)算符不易理解。在接觸程序設(shè)計(jì)之前，我們一直使用數(shù)學(xué)方面的算術(shù)運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符等，但在程序設(shè)計(jì)里，這些與數(shù)學(xué)方面的表達(dá)方式還是有一定差距的，所以初期學(xué)生很難轉(zhuǎn)變觀念。三是程序邏輯聽起來能夠理解，但動(dòng)手編寫就無從下手。教師在講授邏輯思路時(shí)，大多數(shù)學(xué)生還是能夠明白的，但自己實(shí)際動(dòng)手編程時(shí)，卻不知道如何表達(dá)邏輯關(guān)系、如何進(jìn)行邏輯判斷，經(jīng)常顧此失彼。四是教師講授為主、學(xué)生聽課為主的傳統(tǒng)授課模式。程序設(shè)計(jì)課程本身就需要學(xué)生有較高的計(jì)算思維能力、獨(dú)立思考能力、邏輯縝密能力，但課堂上一味地聽老師講，就會(huì)讓學(xué)生失去動(dòng)手的興趣和編程能力的鍛煉。教學(xué)案例沒有新意。很多C語言教材中的案例都是以傳統(tǒng)、經(jīng)典的案例為主，大多數(shù)教材都是相似或相同的案例，給學(xué)生造成一種學(xué)習(xí)疲勞，逐漸失去動(dòng)腦思考、分析問題和解決問題的能力。五是計(jì)算思維的養(yǎng)成不夠。學(xué)生從小學(xué)到中學(xué)，一直使用數(shù)學(xué)思維，接觸程序設(shè)計(jì)開始需要轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算思維，但轉(zhuǎn)變過程非常緩慢，編寫完程序，調(diào)試通不過，又不知道錯(cuò)在哪里或者為什么出錯(cuò)，這些小的細(xì)節(jié)問題都會(huì)對學(xué)生學(xué)習(xí)積極性造成很大的傷害。

針對這些問題，如何更好地進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，是各位教師一直在思考探究的問題。本文旨在開發(fā)線上與線下相融合的混合式教學(xué)設(shè)計(jì)評價(jià)體系，為動(dòng)態(tài)監(jiān)測混合式教學(xué)質(zhì)量提供一種科學(xué)的評價(jià)模式，為課程進(jìn)一步改革提供有力的支撐和參考。

一、相關(guān)概念

1.翻轉(zhuǎn)課堂

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，最初來自于薩爾曼·汗的數(shù)學(xué)輔導(dǎo)視頻，后來發(fā)展范圍涉及各個(gè)學(xué)科，主要的特點(diǎn)就是學(xué)生利用課外時(shí)間來提前觀看教師發(fā)布的知識點(diǎn)視頻講解，視頻的特點(diǎn)時(shí)間短，能夠讓學(xué)生集中注意力，并且在觀看的過程中可以隨時(shí)暫停、回看等特點(diǎn)，非常適合自主學(xué)習(xí)，而課堂變成了老師與學(xué)生交流、答疑、討論、辯論等各種形式多樣的場合。

“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式是把“傳統(tǒng)課堂上進(jìn)行的教學(xué)內(nèi)容提至課堂教學(xué)前由學(xué)生自主完成，課堂則轉(zhuǎn)化為學(xué)生在教師指導(dǎo)下通過提問、項(xiàng)目實(shí)踐、深度研討和協(xié)作學(xué)習(xí)等活動(dòng)以深化概念理解、解決實(shí)際問題的地方”[1][2]。隨著國外翻轉(zhuǎn)課堂熱度不斷提升，國內(nèi)各類學(xué)校也開始引入并進(jìn)行相關(guān)研究。以北京大學(xué)為首的汪瓊教授團(tuán)隊(duì)，在中國大學(xué)MOOC網(wǎng)站推出國家精品課程《翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法》，從翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法、如何布置自主學(xué)習(xí)任務(wù)、如何制作精品教學(xué)視頻、如何組織課堂活動(dòng)等多個(gè)方面進(jìn)行專業(yè)的介紹，為翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施打下堅(jiān)持的基礎(chǔ)，提供科學(xué)的指導(dǎo)。

2.AHP層次分析法

層次分析法（Analytic Hierarchy Process簡稱AHP）是將與分析結(jié)果有關(guān)的元素，按照達(dá)成目標(biāo)、相互關(guān)系、一定準(zhǔn)則而劃分成若干層次，在此模型上進(jìn)行定量分析的方法。該方法是美國運(yùn)籌學(xué)家匹茨堡大學(xué)教授薩蒂于20世紀(jì)70年代初，在為美國國防部研究"根據(jù)各個(gè)工業(yè)部門對國家福利的貢獻(xiàn)大小而進(jìn)行電力分配"課題時(shí)而提出，主要是依據(jù)多方面考慮因素以及因素之間的關(guān)系、特定的準(zhǔn)則而使用的一種層次權(quán)重決策分析方法。

二、教學(xué)評價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

教育，是從古至今一個(gè)永恒不變的話題。師者，傳道授業(yè)解惑也。傳道，即向?qū)W生傳授所需學(xué)習(xí)的知識；授業(yè)，即讓學(xué)生理解知識的前提下掌握相應(yīng)技能；解惑，即為學(xué)生答疑解惑，撥開云霧見青天。而對學(xué)生的教學(xué)評價(jià)，不應(yīng)該依靠一張卷子定終身，更應(yīng)該注重學(xué)習(xí)過程中學(xué)生的參與度和合作性。

1.教學(xué)評價(jià)不是一個(gè)不變的過程

根據(jù)翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)規(guī)律、兩輪教學(xué)實(shí)踐、學(xué)生調(diào)查問卷和學(xué)術(shù)委員會(huì)專家的建議，按照以下四個(gè)方面來構(gòu)建教學(xué)評價(jià)指標(biāo)體系，如圖1所示。

圖1 教學(xué)評價(jià)指標(biāo)體系

2.數(shù)據(jù)指標(biāo)的確立

根據(jù)兩輪教學(xué)實(shí)踐、學(xué)生調(diào)查問卷，共計(jì)有294人參與，學(xué)術(shù)委員會(huì)13名專家的建議，用成對比較法，最終確定成對比較矩陣。

表1 成對比較矩陣

利用MATLAB 軟件計(jì)算出以上比較矩陣所對應(yīng)的最大特征根分別為：

λmax=4.057，CI=（4.057-4）/3=0.019，CR0=CI/RI=0.019/0.9=0.021＜0.1

這說明該矩陣雖然不是一致陣，但具有滿意的一致性，它的不一致程度是可以接受的。

此時(shí)將矩陣的最大特征值對應(yīng)的特征向量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化：使得它的各分量都大于零，各分量之和等于1。該特征向量標(biāo)準(zhǔn)化后變成W0=（0.560，0.144，0.235，0.061）T。這個(gè)向量也是問題所需要的。經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化后，這個(gè)向量稱為權(quán)向量。它反映了翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行教學(xué)評價(jià)時(shí)，課前預(yù)習(xí)是最重要的，其次是課后實(shí)踐，再次是課堂參與，最后才是期末總結(jié)。這也證實(shí)了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)規(guī)律。只有課前預(yù)習(xí)通透，課堂上才會(huì)有較高的參與度，才能對老師提出的問題有深度的理解，這樣才能在課后實(shí)踐有好的體現(xiàn)，而期末考試就顯得沒有那么重要了，避免了之前一考定終身的弊端，更加注重學(xué)習(xí)的過程，而不是結(jié)果。

采用文獻(xiàn)[3]給出的平均一致性指標(biāo)RI，對以上判斷矩陣分別計(jì)算，得出一致性比率值為CR1=0.003＜0.1，CR2=0.008＜0.1，CR3=0.003＜0.1，CR4=0.003＜0.1，通過了矩陣的一致性檢驗(yàn)要求，故可進(jìn)行特征向量的歸一化處理，得到的對應(yīng)特征向量為

W1=（0.109，0.309，0.581）T，

W2=（0.164，0.54，0.297）T，

W3=（0.084，0.444，0.472）T，

W4=（0.122，0.648，0.23）。

根據(jù)得出的特征向量值，可以看出：

（1）課前預(yù)習(xí)模塊，學(xué)習(xí)任務(wù)單完成情況最為重要。學(xué)習(xí)任務(wù)單是觀看視頻之后，根據(jù)視頻內(nèi)容來完成相應(yīng)練習(xí)和思考，能夠看出學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解和問題所在，從而對學(xué)生進(jìn)行一對一的指導(dǎo)和答疑，真正做到了因材施教。

（2）課堂參與模塊，回答問題正確率權(quán)重最高。課堂參與主要是針對課前學(xué)習(xí)任務(wù)單中學(xué)生存在的疑惑而設(shè)置的檢測，通過對回答問題正確率的分析來了解學(xué)生知識點(diǎn)掌握的情況，設(shè)計(jì)闖關(guān)式小目標(biāo)，通過循序漸進(jìn)、層層深入，將整個(gè)課程的教學(xué)大目標(biāo)逐步落實(shí)，環(huán)環(huán)相扣、步步深入，以學(xué)生為主，最終高質(zhì)量完成課程傳授的目標(biāo)。

（3）課后實(shí)踐情況，小組討論情況權(quán)重最高。小組討論主要是培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作與計(jì)算思維能力，小組成員必須全身心地投入到討論中，對知識點(diǎn)的理解、編程思維、算法運(yùn)用等方面不斷提升自身的能力，發(fā)揮集體的智慧與思維碰撞、分工合作的能力，從而能夠取得意想不到的效果。

（4）期末總結(jié)情況，綜合實(shí)踐完成權(quán)重最高。綜合實(shí)踐主要是對整個(gè)課程知識體系綜合能力的檢驗(yàn)，除了知識點(diǎn)的理解、算法的熟悉、團(tuán)隊(duì)合作，還有就是知識的轉(zhuǎn)化、動(dòng)手編程能力和解決實(shí)際問題的能力，做到了以點(diǎn)帶面、由易到難、從局部到整體的教學(xué)設(shè)計(jì)理念。

三、得到的啟示與做法

1.提升網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)質(zhì)量

無論傳統(tǒng)教學(xué)還是混合式教學(xué)，各院校始終重視教學(xué)質(zhì)量的提升。而在混合式教學(xué)中，教師的網(wǎng)絡(luò)課程質(zhì)量就尤其重要，不僅僅是講授知識點(diǎn)，還要注意講授的內(nèi)容是否吸引學(xué)生，并根據(jù)平臺反饋的數(shù)據(jù)（學(xué)生觀看的次數(shù)、時(shí)長、答題情況）來不斷調(diào)整課堂內(nèi)容的深度與廣度。因此，網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)是一個(gè)動(dòng)態(tài)更新的教學(xué)，課程設(shè)計(jì)質(zhì)量尤其重要。

2.建立動(dòng)態(tài)的學(xué)生評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

以往學(xué)生評價(jià)都是根據(jù)期末考試成績來確定，即使有平時(shí)成績，也基本不能體現(xiàn)課堂的實(shí)時(shí)性。在翻轉(zhuǎn)式教學(xué)中，我們提出動(dòng)態(tài)的學(xué)生評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：

（1）根據(jù)線上學(xué)習(xí)反饋情況對學(xué)生自主學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評價(jià)。

（2）根據(jù)課堂前測對學(xué)生預(yù)習(xí)情況進(jìn)行評價(jià)。

（3）根據(jù)課堂實(shí)時(shí)活動(dòng)對學(xué)生學(xué)習(xí)參與情況進(jìn)行評價(jià)。

（4）根據(jù)課后作業(yè)完成情況對學(xué)生學(xué)習(xí)掌握情況進(jìn)行評價(jià)。

（5）根據(jù)綜合實(shí)踐完成情況對團(tuán)隊(duì)合作能力進(jìn)行評價(jià)。

這樣做的目的：一是對課堂教學(xué)活動(dòng)的實(shí)施與把握，尤其是教學(xué)環(huán)節(jié)的動(dòng)態(tài)把握。二是與學(xué)生之間的交流互動(dòng)，通過進(jìn)行問卷調(diào)查、課堂討論，及時(shí)收集學(xué)生的意見進(jìn)行改進(jìn)。三是對學(xué)生的個(gè)性化測評，從而達(dá)到因材施教的目的。

3.重視課后反思與總結(jié)

每門課結(jié)束前，我們都會(huì)讓學(xué)生寫一篇課程總結(jié)，包括這門課學(xué)到了什么，有什么建議和意見、希望老師在哪些方面改進(jìn)或調(diào)整等。我們會(huì)對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理和分類，提煉并沉淀教育教學(xué)規(guī)律，不斷改進(jìn)課程設(shè)計(jì)，真正做到了以學(xué)生為中心。

作為一名教育者，要有反思的習(xí)慣，不僅僅是對課堂設(shè)計(jì)的反思，還有教學(xué)過程、教學(xué)內(nèi)容劃分、教學(xué)方法等，可以通過對學(xué)生的調(diào)查問卷、面對面交談、線上研討、課堂交流等各個(gè)方面來進(jìn)行總結(jié)與反思，這樣對促進(jìn)教師成長意義深遠(yuǎn)。

結(jié)語

隨著信息技術(shù)不斷發(fā)展，教育正在向線上+線下相融合的方式發(fā)展。本文利用AHP層次分析法，對混合式教學(xué)設(shè)計(jì)評價(jià)體系進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)課前預(yù)習(xí)的完成、課堂參與率、課后實(shí)踐、綜合實(shí)踐等模塊權(quán)重較高，教師可在這些方面進(jìn)行改革與創(chuàng)新，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓他們對學(xué)習(xí)感興趣，激發(fā)出熱情與創(chuàng)造力，從而推動(dòng)教學(xué)質(zhì)量的提升。