在線教育視角下基于層次分析法的“電子課程設計”成績評分方法

肖娟 徐建 徐震 趙煦

摘 要：大學教育在面臨突發公共衛生事件（如：新冠病毒疫情）時，教育重點將轉至在線教育，“停課不停教、停課不停學”則成為整體教育的重要特點。如何進行設計類課程和實驗的在線教學，以及如何進行課程效果及成績的評定，是重要的研究課題。文章針對設計類課程的特點結合在線教育教學模式，提出采用層次分析法進行設計成績評分，并實際應用到“電子課程設計”中。實際教學效果表明，所設計的評分方法可行、合理、客觀，有利于提高學生的創新能力及參與設計類課程的積極性。

關鍵詞：層次分析法;成績評分;設計類課程

0 ? 引言

“電子課程設計”是電子、通信類專業一門重要的設計課程，學生運用模擬、數字電路等知識去分析設計電子電路，解決常見工程實際問題。“電子課程設計”有利于培養學生理論聯系實際的正確設計思想，有利于提高學生的動手能力和創新能力。

電子課程設計的常規做法是老師先把設計任務布置給學生，然后學生在老師的指導下自行設計，最后設計期滿，檢驗設計結果并驗收設計報告。傳統的設計成績評定方法，大多基于考勤、設計過程表現、設計報告的質量等方面來評定實驗成績[1-2]。但由于設計類課程設計內容開放、設計時間和空間開放的特點，無法簡單地用傳統的設計成績評定方法來評定成績，尤其是在在線教育背景下，比如突發的新冠疫情，“停課不停教、停課不停學”下，如何進行設計類課程及實驗的在線教學，如何評定設計效果及成績，是重要的研究課題。

針對設計類課程的特點及在線教學模式，為提高設計成績評分的合理性和客觀性，采用層次分析法進行設計成績評分，并應用到“電子課程設計”中。

1 ? “電子課程設計”在線教學

1.1? “電子課程設計”題目的選定

在線教育下，“電子課程設計”題目的擬定是一個重要環節。可以讓教師給出幾個題目，每一個題目給出必做內容以及學生可以提升選做的內容，然后讓學生選做自己感興趣的題目。在擬定設計題目時，需要把握幾個原則：

（1）理論聯系實際。設計題目一定是要解決生活的常見問題。

（2）趣味性。設計題目要有一定的趣味性，能激發學生主動去設計、解決問題。

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

（4）注意可行性。設計題目要注意其可行性。

1.2? “電子課程設計”在線教學

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

2 基于層次分析法的“電子課程設計”評分模型

層次分析法（AHP）是美國運籌學家薩蒂（T.L.saaty）提出來的一種對定性問題進行定量分析的決策方法。其將復雜問題中的各種因素劃分為相互關聯的有序層次，利用數學方法計算每一層次因素的權重，綜合各相對權重，得到總的量化評分[3-4]。

2.1? 評分指標及成績評定的層次架構

“電子課程設計”的主要評分指標有：課題創新性、實用性、課題難度與復雜度、課題工作量、課題完成度、實驗報告、在線答辯表現等。

基于層次分析法法構建的“電子課程設計”實驗成績評價的層次結構模型如下：

（1）頂層為目標層，只包含一個因素：評價目標。（2）中間層包含了為實現目標所涉及的指標，分別為創新性、工作量和設計成果。（3）底層為決定各中間層的具體因素指標。其中，創新性包括：設計創新和方法創新、實用性。工作量包括課題難度與復雜度、設計工作量。設計成果包括：課題完成度、實驗報告、在線答辯表現。

2.2? 用層次分析法確定權重系數

從評價指標以及模型可以看出，中間層以及底層因素決定了評分結果。采用層次分析法確定中間層以及底層各個指標的權重系數。

對兩個事物進行比較，準確性較好把握。采用1～9比例標度對重要性賦值比較合適，如表1所示。

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

用層次分析法決定權重的具體步驟如下：

（1）構造判斷矩陣A=|aij|。

構造判斷矩陣時，要盡量客觀，可以多找一些有經驗的老師以及學生來分析判斷，取平均值構造判斷矩陣。

（2）求加權系數。

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

（3）一致性檢驗。

計算判斷矩陣的最大特征根λmax，并進行一致性校驗。一致性指標CI（Consistency index）：CI=（λmax-n）/（n-1）;相對一致性指標CR=CI/RI;其中RI（Random index）為隨機一致性指標。一般而言，CR越小，判斷矩陣的一致性越好。

3 應用

將層次分析法評分用于2019—2020學年第二學期的“電子課程設計”中，根據在線教育特別是今年的情況，注重創新性、工作量、在線答辯表現的考核。按照層次分析法構建中間層矩陣，如表2所示。

按照上述方法計算的中間層各因素的權重系數分別為：創新性0.17，工作量0.50，設計成果0.33。同理，構造底層矩陣，算出底層權重系數，也可以將所有底層因素構成一個矩陣，算出所有具體因素的權重。先根據學生的設計創新等因素打分，得到學生的創新性、工作量、設計成果分數;再根據權重系數，就可以計算出學生的“電子課程設計”分數。如某學生的創新性分數為60分，工作量分數為85分，設計成果分數為80分。則可以算出該學生的最終成績為：0.17×60+0.50×85+0.33×80=79分。

4 ? 結語

構建成績評定的層次模型，針對在線教育的實際情況。注重考核創新性、工作量、在線答辯表現等，基于層次分析法確定各層因素的權重指標，從而使設計性課程或者實驗成績的量化評分更加客觀，更加合理，有利于提高學生參與設計類課程的積極性和創新能力的培養。

[參考文獻]

[1]任玲，岑紅蕾，張寧.研究性教學在電子課程設計中的實踐[J].電氣電子教學學報，2015（2）：116-118.

[2]周敏彤.電子技術基礎實驗客觀評分機制的建立[J].課程教育研究，2016（33）：210-211.

[3]姜啟源.數學模型[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驗課成績評分中的應用[J].百色學院學報，2009（3）：65-70.

（編輯 姚 鑫）