基于GEAHP模糊綜合評判的教學質量評價系統＊

全雪峰

(南陽醫學高等專科學校 網絡中心，河南 南陽 473061)

高校的中心工作是教學，如何客觀真實地對教師教學質量進行評價，提高教師工作的積極性，從而提高學校的整體教學質量，是高校教學管理的一個重要內容。在教學質量評價過程中，由于不同的評價主體的個人經歷、知識水平等不同，以及不同的評價指標在反映總的評價目標——教學質量時所占分量也不盡相同，因此，對不同的評價主體及不同的評價指標不能賦予相等的權重。另外，評價結果如果按優秀、良好、中等、合格和不合格來劃分，這些等級本身就是一些模糊概念，相互之間沒有絕對分明的界限，因此不能給教師的教學質量以真實的評價。

高潔等人在層次分析法AHP(Analytical Hierarchy Process)的基礎上，結合可拓集合理論，提出可拓層次分析法 EAHP(Extension Analytical Hierarchy Process)[1]。 利用該方法可以解決在相對重要性程度不確定時，如何構造AHP判斷矩陣。由于在利用EAHP構造判斷矩陣時，涉及到判斷矩陣的集結問題，參考文獻[1]中給出的是利用算術平均法對不同專家的判斷矩陣進行集結。這種方法實際上認為專家組中每個專家的權重是相等的。

針對教學評價的復雜性，本文利用群組決策特征根法[2]，提出一種群體可拓層次分析法GEAHP(Group Extension Analytical Hierarchy Process)，確定各評價主體及評價指標的權重，利用模糊綜合評判法得出評價結果。該系統以Firebird數據庫作為數據庫管理系統，采用可視化程序開發工具Delphi2007進行開發，采用B/S與C/S混合模式。

1 GEAHP模糊綜合評判教學質量評價模型

1.1 建立教學質量評價指標體系

結合本校實際情況所建立的評價指標體系如圖1所示。在該指標體系中，同行專家和同行教師的子指標相同，區別在于其相對于總目標——教學質量評價的權重不同。

圖1 教學質量評價指標體素

1.2 數據預處理

1.3 GEAHP法確定評價指標的權重

1.3.1 構建可拓判斷矩陣

聘請若干專家基于某一準則對第k-1層的某一個指標，同第k層全部與之有關的指標兩兩相比較，利用可拓區間數表示出它們的相對重要程度，從而構造出一個可拓判斷矩陣A。

1.3.2 計算可拓判斷矩陣和權重矢量

對由某一專家給出的可拓判斷矩陣A=，其中A-為區間下端點構成的矩陣，A+為區間上端點構成的矩陣，求其滿足一致性條件的權重矢量的步驟如下[1，4-5]：

(1)求A-，A+的最大特征值所對應的具有正分量的歸一化特征矢量 x-，x+。

比表面積-孔徑分析儀，美國Quantachrome Instruments公司，Nova 2000型。

式中，k和m分別為滿足0

(3)判斷矩陣的一致性。如果0≤k-≤1≤m，說明可拓區間判斷矩陣的一致性較好。如果一致性程度太低，則應請專家重新判斷，直到滿足要求為止。

(4)按下式求出權重矢量：式中Sknk為第k層第n個因素對上一層的某一因素的可拓區間權重量。

1.3.3 層次單排序

1.3.4 根據特征根植計算綜合權重

當得到所有專家關于第k層上各因素對其上一層某個因素的單排序 Pkt(t=1，2，…，T，T為參與決策的專家總數)以后，得到矩陣 Pk=(Pk1，Pk2，…，PkT)T，令

由群組決策特征根法[2]可知，Wk的最大特征根對應的特征向量即是最優決策結論，也即綜合了所有專家判斷的關于第k層上全體因素對其上一層某因素的綜合單排序。將Wk歸一化處理之后，即可得到第k層上各因素對其上一層某因素的權重。

1.4 基于模糊綜合評判法評價教學質量

模糊綜合評判的主要思路是：在確定評價因素的評價等級標準(評語集)和權重的基礎上，運用模糊集合變換原理，以隸屬度描寫各因素的模糊界線，構造模糊評判矩陣，通過多層的復合運算，最終確定評價對象所屬等級。具體步驟可參考文獻[6]。

為了方便比較，需要將評價結果等級量化。本系統對評語集V中的每個由語言值表示的等級以一個實數表示，例如對評語集 V＝{優秀，良好，一般，較差，很差}，規定其對 應 的 等 級 分 數 為 F=(0.95，0.85，0.70，0.60，0.40)，然后按z=CFT×100計算最終的綜合評分。其中，C為歸一化后的模糊綜合評判結果。

2 GEAHP-模糊綜合評判教學質量評價系統設計

2.1 系統體系結構

系統采用C/S與B/S相結合的模式。其中，B/S應用系統用于評價數據采集和評價結果查詢，C/S應用系統主要負責對評價數據進行整理和分析等處理。

2.2 系統功能設計

系統功能從邏輯上分為 8個主要組成部分：系統維護、系統登錄、在線評價、數據分析、數據輸出、信息查詢、信息維護和幫助。

系統維護模塊負責用戶管理、指標維護和評價時間設置。指標維護包括設置評價指標和確定指標權重，以增強系統的通用性。考慮到系統的安全性，在用戶管理中，本系統將用戶分為6個級別：系統管理員、評價員、學校領導、專家、教師以及學生；系統登錄模塊負責用戶登錄管理，用戶在成功登錄之后進入相應的權限模塊，其中專家、教師和學生只能從Web端進入系統；在線評價模塊用于采集評價數據，不同的評價主體其評價界面不同；數據分析模塊用于評價數據預處理和模糊綜合評價；數據輸出模塊負責將評價結果以電子表格的方式或報表方式輸出；信息查詢模塊中可以查看評價結果和教師及學生信息，其主要用戶為教師和學校領導；信息維護模塊中負責教師信息、學生信息以及課程信息的維護，以便與學校的教務系統數據相一致；幫助模塊給出本系統的使用方法，方便用戶使用。

2.3 數據庫設計

根據系統需要進行系統數據庫設計，主要包含以下數據表：用戶表(YHB)；教師信息表(JSXXB)；學生信息表(XSXXB)；課程信息表 (KCXXB)；評價主體信息表(PJZTXXB)；評價指標信息表 (PJZBXXB)；評價結果表(PJJGB)。

2.4 系統實現的主要技術

本系統采用Firebird數據庫作為后臺數據庫管理系統，提供統一的數據管理功能，同時采用Delphi2007進行前臺開發。

2.4.1 數據庫訪問方法

ZeosDBO是ZeosLib開發組所開發的一個數據庫中間件，本系統使用其中的TZConnection組件進行數據連接，使用 TZQuery組件進行查詢，并將TZConnection組件的連接字符串存放于一個配置文件中，以方便系統部署。

2.4.2 B/S應用開發方法

本系統使用IntraWeb進行B/S應用開發，將應用程序編譯成.dll文件，以Windows中的IIS作為服務器，通過IIS發布后，用戶就可以通過瀏覽器訪問了。

2.4.3 系統安全設計

為了確保系統的安全，本系統從以下幾方面進行了設計：

(1)后臺數據庫。對不同用戶給予不同的權限，確保未經授權用戶不能訪問數據資源。為了提高系統的安全性，還提供數據庫物理備份/恢復、鏡像備份/恢復功能。

(2)用戶操作。提供了用戶權限認證、登錄和系統日志管理等機制，實現對用戶操作安全控制和操作行為的有效追蹤。

(3)網絡管理。系統通過IP地址識別和過濾方式，防止非法用戶攻擊系統。

3 實例應用

為了驗證本系統所提評價模型的有效性，邀請5位主管領導、7位同行專家、8位同行教師以及50位學生，采用本文所設計的評價系統對6名教師進行了評價，同時采用AHP確定指標權重，用模糊綜合評判法對這6名教師也進行了評價，結果如表1所示。

表1 教學質量評價結果

從表1可以看出，兩種評價方法所得結果基本吻合，兩種方法都認為教師6教學質量最好，其次是教師2，但在認為誰是教學質量相對最差的教師時，卻出現分歧。本文認為，采用GEAHP確定權重方法，克服了在權重賦值時，由于指標相對重要程度的不確定性和專家本身的主觀因素而造成的偏差，其結果更客觀一些。

如何客觀公正地進行教學質量評價是目前各高校所面臨的一個重要問題。本文將群體可拓層次分析法和模糊綜合評判法有機地融合到一起，建立了一種新的教學質量評價模型，并在此模型的基礎上設計了一種基于C/S和B/S混合模式的教學質量評價系統。通過實例驗證，本文所提出的評價模型是有效的，評價結果客觀、公正，所設計的評價系統使用起來方便、靈活，可以幫助學校管理人員和教師改善教學質量，提高教學水平。

[1]高潔，盛昭瀚.可拓層次分析法研究 [J].系統工程，2002，20(5)：6-11.

[2]邱菀華.群組決策特征根法 [J].應用數學和力學，1997，18(11)：1027-1031.

[3]王洪春，彭宏.一種基于主成分分析的異常點挖掘方法[J].計算機科學，2007，34(10)：192-194.

[4]王桂萍，賈亞洲，周廣文.基于模糊可拓層次分析法的數控機床綠色度評價方法及應用 [J].機械工程學報，2010，46(3)：141-147.

[5]王振，劉茂.應用區間層次分析法(IAHP)研究高層建筑火災安全因素[J].安全與環境學報，2006，6(1)：12-15.

[6]任之光，張彥通，李學迪.模糊綜合評判法在高校教學評估中的應用[J].科學技術與工程，2006，6(15)：2397-2401.