基于層次分析和模糊綜合評判的實驗教學質量評價研究＊

林 怡，唐建波，劉長紅，宋 鵬

（大連民族大學 機電工程學院，遼寧 大連 116600；大連民族大學 智能感知與先進控制國家民委重點實驗室，遼寧 大連 116600）

實驗教學是高等教育教學活動的重要組成部分，充分考慮和利用實驗課教學特點，研究適合于實驗課教學特點的評價體系對于提高實驗教學質量有著重要的促進作用[1]。實驗教學評價具有系統性、層次性、模糊性的特點，在進行實驗教學質量評價時，很難用定量的方法準確地描述評價指標，而且學生對評價指標進行評價時具有一定模糊性。鑒于這些特點，本文采用模糊綜合評判（Fuzzy Comprehensive Evaluation，FCE）法對實驗教學質量進行評價。在采用FCE法評價實驗教學質量時，確定評價指標的權重至關重要，因為其取值將直接影響到實驗教學質量評價結果的可靠性。實驗教學質量評價是一個多目標系統評價問題，需要考慮到許多不確定因素。同時，實驗教學質量評價指標具有多層次結構的特點，因此，選擇層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）確定各評價指標權重可以有效處理具有多層次結構的問題。鑒于此，本文將AHP法與FCE法相結合，對實驗教學質量進行定量評價。

1 層次分析法-模糊綜合評判法

在統計學中，AHP法是用于對非定量事件做定量研究的簡捷方法，同時也是將人們的主觀判斷用于客觀描述的行之有效的方法[2]。它的基本思想是按照問題要求建立起一個描述系統特性層次結構模型，然后請相關領域專家對各層次的影響因素進行評判，給出相應的比例標度，計算出各個層次所有影響因素的相對重要性權值，并加以排序。FCE法是將一些難以用精確數學描述本質與特征的事物，從多個角度出發，對被評估事件隸屬等級情況進行評價的一種有效方法[3]。它主要運用模糊集合中隸屬度和隸屬函數的相關理論，建立起一個能夠反映其本質特性的理想化的數學評價模式。

2 實驗教學質量評價模型的建立

2.1 實驗教學質量評價指標體系的構建

實驗教學質量評價指標體系既要反映教師的實際教學動態，又能為我校機電類專業實驗基礎教學評估作參考，有效地反映和評價教師的教學情況。通過查閱文獻資料、與一線實驗教師討論、學生反饋的方式確定適合我校工業工程專業實驗教學質量評價的指標體系。如表1所示，最終確定了15個影響實驗教學質量評價的評價指標并將其進一步歸為4大類。

2.2 確定評價指標的權重

在此項研究中，選擇18位教學一線的實驗教師，要求受邀的實驗教師仔細比較每一層次中的指標，通過兩兩比較的方法度量重要性程度，并將結果以矩陣的形式表示。受邀的評估者采用Saaty提出的九標度兩兩比較方法對4個一級指標、18個二級指標進行兩兩比較并以成對的形式分配相對重要度，并對判斷矩陣進行一致性檢驗，最終確定一級指標組內權重、二級指標組內權重以及二級指標全局權重，如表1所示。

2.3 計算綜合評價結果

2.3.1 確定評語集E及模糊隸屬度矩陣R

以我校工業工程專業34名學生對某教師所授的《系統工程與運籌學》上機實驗課為例，設計問卷調查，要求34名學生根據實驗教師平時授課表現對其進行評價。評語集為評價等級的集合，設評語集E＝{好，較好，一般，差}。學生按照以下標準對15項指標進行打分：好[85，100]，較好[70，85]，一般[55，70]，差[0，50]。通過統計問卷調查表反饋信息并對數據進行歸一化處理，可計算出15個評價指標對應4個等級的隸屬度情況，從而得到隸屬度評判矩陣R，為：

2.3.2 綜合評判得分

將通過AHP法確定的二級指標全局權重WF與隸屬度矩陣R進行分層模糊運算，算出綜合評定向量S，即S＝WF·R，計算得出 S＝（0.259，0.372，0.267，0.102）。

3 結論

本文將AHP法與FCE法相結合，建立實驗教學質量評價體系，采用九標度AHP法求出了各評價指標的相對權重，并用FCE法求出最后的評價結果。

基于層次分析法-模糊綜合評判的實驗教學質量評價方法能有效評估實驗教學質量，該方法具有很好的應用前景及推廣價值。同時也為實驗教學質量評價系統的開發與實現奠定了基礎。

表1 實驗教學質量評價指標體系及其權重