基于AHP與信息平臺的醫學實驗教學評價決策研究*

劉 怡，羅 鵬，張 怡，景 戌

(1.重慶醫藥高等專科學校醫學技術學院 400031；2.重慶醫科大學附屬第一醫院檢驗科 400046)

隨著高校數字化校園建設的不斷推進，目前大多數院校已經建立了將實驗教學、科研、管理、服務等集成的信息平臺，而實驗教學信息平臺在整個數字化校園建設中占據著核心地位，其改變傳統的管理方式轉而實施開放式管理，在培養學生動手實作能力、個人獨立解決分析問題、提高學生進入社會的適應能力等方面具有重要的作用。實驗教學中信息技術介入和全國相繼進行的高校評估要求逐年提高,迫切需要研究制定新形勢下的改進措施方案,便于更好的管理和提高實驗教學的質量[1-2]。有鑒于此，本文引入層次分析法(AHP)，對基于WEB的醫學實驗教學信息平臺進行數據采集，在當前時期的指標權重分配前提下對實驗教學改進措施方案進行評估決策。

1 實驗教學指標體系的確立

實驗教學評價指標體系是由一組既相互聯系又相互作用的、按照一定層次結構的指標因子組成的有機整體。評價指標體系是聯系評價專家與評價對象的紐帶，也是聯系評價方法與評價對象的橋梁。綜合運用評價指標體系，以盡可能地合理評估高校教師的實驗教學，推動實驗教學的改革[3-5]。孫忠梅等[6]以深圳大學為例，研究了實驗教學現狀、評價界定和構建意義、評價體系構建原則等多方面的內容。岳娟娟等[7]從分析實驗課堂教學存在的主要問題出發，建立了實驗教學評價體系，以便更好地開展實驗教學質量評價。徐建東[8]提出建立一個開放、多元的六維度實驗教學評價體系，并闡述了各維度評價的主要內容。李曼義等[9]在信息化的環境下研究了實驗教學評價背景、評價特點和評價內容。在重慶醫藥高等專科學校的醫學實驗教學活動中，結合目前實驗教學實踐總結出教師對學生的評價、學生對教師的評價、教學督導對實驗教學的評價、行業專家對教學的評價等4個大的評價模型，同時細化出實驗數據、實驗報告、示教能力、實驗教學質量與互動、實驗數據準確度與質量控制等5個指標并設定權重系數，見表1。

表1 重慶醫藥高等專科學校醫學實驗教學信息平臺指標及權重

2 醫學實驗教學平臺指標措施方案評估

2.1AHP實驗教學指標評估方案模型構建 結合重慶醫藥高等專科學校醫學實驗教學信息平臺運行與教學實踐中問題總結等實際情況進行AHP結構層次模型構建。將醫學實驗教學信息平臺評估決策作為目標層，5個實驗教學指標作為準則層進行權重分配判定，并將教學方式的改革、提高教師業務水平、實驗設備改進等3種措施方案列入措施層比選取優，見圖1。

圖1 實驗教學指標評估方案結構層次模型

2.2 評估決策判斷矩陣構造 在重慶市教育評估院《重慶市醫藥高等專科學校醫學檢驗技術專業教學質量評價報告》的基礎上對指標因子兩兩比較建立成對比較判斷矩陣，引用Saaty九級標度法數字1～9及其倒數作為標度來確定的值，見表2。

表2 Saaty九級標度法

2.3 判斷矩陣一致性檢驗 在構造成對比較判斷矩陣之后，為防止出現一定程度的非一致性，使矩陣A滿足：

αijαjk=αik，?i,j,k=1,2,……n

(1)

加入了對判斷矩陣一致性的檢驗，具體步驟如下：(1)計算一致性指標CI,其中λmax為判斷矩陣的最大特征根。(2)查找相應的平均隨機一致性指標RI。對n=1～9，查閱SaatyRI值表確定(見表3)。(3)計算一致性比例CR，當CR<0.10時，認為判斷矩陣的一致性是可以接受的，否則應對判斷矩陣作適當修正。(4)總層次排序分析，得出最后的決策方案。CI、CR等計算公式如下：

(2)

(3)

(4)表3 Saaty RI值表

3 AHP醫學實驗教學平臺評估決策MATLAB仿真

3.1MATLAB仿真程序的設計目標 首先是計算判斷矩陣的權重向量和最大特征值，然后進行CI和CR的計算，進而判斷矩陣的一次性。AHP醫學實驗教學平臺評估決策MATLAB仿真程序流程圖,見圖2。

圖2 MATLAB程序流程圖

3.2 編寫完成仿真程序 編寫完成仿真程序后，代入5個實驗教學指標間重要程度代入判斷矩陣進行運算(表4)。得出計算結果：λmax=5.373 0，CI=0.093 3，CR=0.083 3，滿足一致性要求。

表4 實驗教學指標間重要程度判斷矩陣

3.3 實驗數據(P11)判斷矩陣 以實驗數據指標為目標，代入3個措施層列出判斷矩陣進行運算(表5)。得出計算結果：λmax=3.000 0，CI=0.000 0，CR=0.000 0，滿足一致性要求。

表5 實驗數據(P11)判斷矩陣

3.4 實驗報告(P12)判斷矩陣 以實驗報告指標為目標，代入3個措施層列出判斷矩陣進行運算(表6)。得出計算結果：λmax=3.018 3，CI=0.009 1，CR=0.017 6，滿足一致性要求。

表6 實驗報告(P12)判斷矩陣

3.5 示教能力(P21)判斷矩陣 以示教能力指標為目標，代入3個措施層列出判斷矩陣進行運算(表7)。得出計算結果：λmax=3.076 4，CI=0.038 2，CR=0.073 5，滿足一致性要求。

表7 示教能力(P21)判斷矩陣

3.6 實驗教學質量與互動(P31)判斷矩陣 以實驗教學質量與互動指標為目標，代入3個措施層列出判斷矩陣進行運算(表8)。得出計算結果：λmax=3.003 7，CI=0.001 8，CR=0.003 6，滿足一致性要求。

表8 實驗教學質量與互動(P31)判斷矩陣

3.7 實驗數據準確度與質量控制(P41)判斷矩陣 以實驗數據準確度與質量控制指標為目標，代入3個措施層列出判斷矩陣進行運算(表9)。得出計算結果：λmax=3.018 3，CI=0.009 1，CR=0.017 6，滿足一致性要求。通過程序運算，各因素所占比重的權向量，WB為0.479 5、0.233 5、0.092 8,0.140 4、0.053 8；三個措施方案對實驗數據(P11)的權向量，WB1為0.428 6、0.428 6、0.142 9；三個措施方案對實驗報告(P12)的權向量，WB2為0.387 4、0.169 2、0.443 4；三個措施方案對示教能力(P21)的權向量，WB3為0.075 4、0.229 0、0.695 5；三個措施方案對實驗教學質量與互動(P31)的權向量，WB4為0.109 5、0.309 0、0.581 6；三個措施方案對實驗數據準確度與質量控制(P41)的權向量，WB5為0.549 9、0.240 2、0.209 8；根據以上所得的數據計算得出三套方案對于目標的權重向量W為0.347 9、0.322 6、0.329 5，經總排序比較發現，C1>C3>C2，措施——(教學方式改革)在目前指標分配下的權重系數最大，進而得出結論，措施——(教學方式改革)為當前指標權重分配下最優決策。

表9 實驗數據準確度與質量控制(P41)判斷矩陣

4 研究結果與思考

本研究在確定醫學實驗教學信息平臺評估決策為主要目標后，對影響目標決策的5個教學指標因素進行分類，建立一個多層次結構。比較同一層次中各因素關于上一層次的同一個因素的相對重要性，構造成對比較矩陣。通過計算，檢驗成對比較矩陣的一致性，必要時對成對比較矩陣進行修改，以達到可以接受的一致性。在符合一致性檢驗的前提下，計算與成對比較矩陣最大特征值相對應的特征向量，確定每一層次的各因素對上一層次的同一個因素的權重。計算各方案對于決策目標的總排序權重并決策。經過計算和總排序權重決策，在當前時期的指標權重分配前提下確立應采取教學方式改革措施方案。教學方式的改革在信息化教學背景下亟待解決。傳統教學已經無法滿足現代教育的需要，在打造信息化教學的硬件設施的前提下，相應的軟件建設需要跟上，要通過信息化網絡平臺的建設，創新教學互動模式，從而促進實驗教學模式的改革[10-12]。能把過去那種主要以驗證性實驗模式向以學生為主體的設計性、綜合性實驗模式轉化，而且更能調動學生的主動性，積極性，同時為基于網絡的開放式實驗管理的開展提供了一個平臺[13-14]。在這樣的發展趨勢下，利用AHP分析制訂出科學的評估決策方案能更有效地進行實驗教學改革，為人才培養和學科建設提供助力，以適應現代社會高等教育的快速發展。

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