李 焓

(成都理工大學(xué) 教務(wù)處，成都 610059)

基于模糊物元的高校實驗教學(xué)質(zhì)量綜合評價

李 焓

(成都理工大學(xué) 教務(wù)處，成都 610059)

為了減少實驗教學(xué)質(zhì)量綜合評價過程中主觀因素的影響，提高實驗教學(xué)質(zhì)量綜合評價結(jié)果的可靠性，將物元分析理論引入到實驗教學(xué)質(zhì)量綜合評價中，利用AHP層次分析法計算指標(biāo)權(quán)重的方法，建立起模糊物元綜合評價模型。并運用該模型進行了實例分析，進一步證明了該方法的可行性和有效性，為高校實驗教學(xué)質(zhì)量綜合評價提供了新的參考和方法。

模糊物元；實驗教學(xué)質(zhì)量；AHP法；評價

實驗教學(xué)是高校教學(xué)活動的重要組成部分，是理論聯(lián)系實際的一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)，在培養(yǎng)學(xué)生動手能力、分析和解決問題能力方面起著十分重要的作用[1-3]。隨著教學(xué)改革的深入與發(fā)展，對高校實驗教學(xué)質(zhì)量的要求也越來越高，實驗教學(xué)質(zhì)量直接關(guān)系和影響著教學(xué)的整體質(zhì)量和效果[4]。因此，對高等學(xué)校實驗教學(xué)質(zhì)量展開綜合評價就顯得十分重要。它是認識與分析實驗教學(xué)效率，監(jiān)控實驗教學(xué)質(zhì)量，推進實驗教學(xué)改革的必要方法和有效手段[5]。

近年來，我國相關(guān)學(xué)者[6-10]依據(jù)實驗教學(xué)的特點，通過找出與實驗教學(xué)工作關(guān)系緊密的核心要素等方法，對實驗教學(xué)質(zhì)量評價體系的構(gòu)建進行了有益的研究和探索，并構(gòu)建了具有引導(dǎo)、調(diào)節(jié)、激勵功能的評價體系，在實驗教學(xué)質(zhì)量評價中起到了關(guān)鍵性的作用。利用評價指標(biāo)體系進行實驗教學(xué)質(zhì)量評價時，因指標(biāo)體系所涉因素較多，指標(biāo)體系中各單項指標(biāo)間往往存在不相容性。同時，因受主觀認識不確定性和模糊性的影響，指標(biāo)權(quán)重的確定隨意性較大。因此，選取適當(dāng)?shù)脑u價方法，將直接關(guān)系和影響到評價的效果和結(jié)果的準確性。

物元分析理論主要研究事物的可拓性,具有解決矛盾，化矛盾問題為相容問題的特點[11]。本文通過利用AHP法確定指標(biāo)權(quán)重系數(shù)與模糊物元相結(jié)合的方法,構(gòu)建起了高校實驗教學(xué)質(zhì)量模糊物元評價模型，并運用該模型進行了實例分析。此研究將為實驗教學(xué)質(zhì)量綜合評價提供新的思路和方法。

1 物元熵權(quán)評價模型

1.1 物元及復(fù)合物元

物元分析法主要是用事物N、特征C和量值V，以有序三元組R=(N，C，V)作為描述事物的基本元，R簡稱物元[12]。如果事物N有n個特征C1,C2,…,Cn和對應(yīng)的量值V1,V2,…,Vn，其物元矩陣表示為：

如果m個事物N1，N2，…，Nm，具有n個共同的特征C1，C2，…，Cn，事物Ni的特征Cj量值為νji，則復(fù)合物元矩陣記作：

1.2 關(guān)聯(lián)函數(shù)及關(guān)聯(lián)度計算

關(guān)聯(lián)函數(shù)表示物元的量值為實軸上一點時, 該點符合某一水平的程度。關(guān)聯(lián)函數(shù)的取值范圍為整個實數(shù)軸[13]。根據(jù)可拓集合理論和具體條件，建立如下關(guān)聯(lián)函數(shù)。

式中：Kj(χi)為各評價因子對應(yīng)于所屬評價等級的關(guān)聯(lián)度；χi代表評價因子實際取得的量值；νji= 為經(jīng)典域；νpi=為節(jié)域；ρ(χi,νji)代表點χi與有限區(qū)間νji的距離；ρ(χi,νpi)代表點χi與有限區(qū)間νpi的距離，其中：

νji=(bji-aji)

1.3AHP法確定指標(biāo)權(quán)重

AHP法可根據(jù)問題的性質(zhì)和要求，將研究對象分解為不同組成因素，通過建立遞階層次結(jié)構(gòu)、構(gòu)造兩兩判斷矩陣、層次單排序、層次總排序、一致性檢驗等步驟，得到評價指標(biāo)的歸一化權(quán)重向量，ω=(ω1,ω2,…,ωn)[14]。

1.4 綜合關(guān)聯(lián)度向量及評價等級

復(fù)合模糊物元與權(quán)重向量的積向量為綜合關(guān)聯(lián)度向量，即：

K=ω·Rmn=(κ1，κ2，…，κn) (2)

關(guān)于評價等級結(jié)果分析，對于復(fù)合模糊物元中的特征事物的行向量或者綜合關(guān)聯(lián)度來說,它的等級即為行向量最大值所在列的等級。

2 實例分析

為了驗證模型在實驗教學(xué)質(zhì)量綜合評價中應(yīng)用的可行性和有效性，筆者選取了一門實驗課作為研究對象，同時參照相關(guān)參考文獻構(gòu)建體系的方法[15-17]，構(gòu)建起了本次評價的指標(biāo)體系。該評價指標(biāo)體系包含了：教學(xué)計劃、實驗過程、實驗效果3個準則層及14個評價指標(biāo)項，每項指標(biāo)都制定了詳細的評價標(biāo)準和觀測值。經(jīng)評價后各評價指標(biāo)實際測評結(jié)果值見表1。

表1 實驗教學(xué)質(zhì)量考核指標(biāo)

利用所建模型對該門實驗課的實驗教學(xué)質(zhì)量展開綜合評價分析。

2.1 模糊物元關(guān)聯(lián)分析

2.1.1 評價等級劃分

在評價之前，先將實驗教學(xué)質(zhì)量評價等級劃分為Ⅰ～Ⅴ級五個評價等級，分別對應(yīng)為“低”(Ⅰ級)、“較低”(Ⅱ級)、“中等” (Ⅲ級)、“較高”(Ⅳ級)、“高”(Ⅴ級)，五個等級的單因素評價標(biāo)準臨界值分別為：(0～2)、 (2～4)、(4～6)、(6～8)、(8～10)。

2.1.2 構(gòu)建復(fù)合模糊物元及關(guān)聯(lián)度計算

2.2 指標(biāo)權(quán)重計算

2.2.1 計算指標(biāo)權(quán)重

2.2.2 檢驗判斷矩陣的一致性

判斷矩陣A、B、C、D的一致性評估指標(biāo)CI=(λmax-n)/(n-1)，隨機一致性比率CR=CI/RI，得到各判斷矩陣隨機一致性比率分別為：CR(A)=0.006；CR(B)=0.028；CR(C)=0.014；CR(D)=0.033；其CR值均小于0.1,故驗證了判斷矩陣具有滿意的一致性,表明其權(quán)數(shù)分配合理。

2.2.3 綜合權(quán)重

計算出二級指標(biāo)相對總目標(biāo)層的權(quán)重向量：

ω=(0.042，0.022，0.012，0.007，0.005， 0.102，0.040，0.044，0.023，0.021， 0.014，0.070，0.426，0.172)

ω即為實驗教學(xué)質(zhì)量評價指標(biāo)綜合權(quán)重向量。

2.3 評價結(jié)果

2.3.1 計算綜合關(guān)聯(lián)度

利用式(2)計算出各實驗室的綜合關(guān)聯(lián)度向量，結(jié)果見表2。

表2 綜合關(guān)聯(lián)度計算結(jié)果及所屬等級

2.3.2 評價結(jié)果分析

依據(jù)綜合關(guān)聯(lián)度最大值所對應(yīng)的等級為其實驗教學(xué)質(zhì)量評價結(jié)果所屬等級。根據(jù)表2中的綜合關(guān)聯(lián)度值，可知該實驗教學(xué)質(zhì)量評價結(jié)果所對應(yīng)的等級為：“良”。

3 結(jié)束語

基于可拓理論,運用AHP層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重的方法，建立起高校實驗教學(xué)質(zhì)量綜合評價的模糊物元綜合評價模型，有效地減少評價過程中的主觀性，提高了實驗教學(xué)質(zhì)量綜合評價的客觀性，從而為高校實驗教學(xué)質(zhì)量綜合評價找到一種定量分析的新方法，為實驗教學(xué)質(zhì)量綜合評價研究提供了新的參考。

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Comprehensive Evaluation of Experiment Teaching Quality in University Based on Fuzzy Matter-element

LI Han

(Office of Teaching Affairs, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059, China)

In order to reduce the subjective influence on the comprehensive evaluation of the quality of experimental teaching process, improve the reliability of the comprehensive evaluation of the results of the experiment teaching quality, this model of comprehensive evaluation of experiment teaching quality is established. By introducing matter element analysis theory and applying the AHP analysis method to calculate the weight of every index, the model is used to analyze an example, which further proves the feasibility and effectiveness of the method. This provides new reference methods for the research of comprehensive evaluation of experiment teaching quality in college.

fuzzy matter-element; experiment teaching quality; AHP method; evaluation

2014-07-07；修改日期: 2014-11-20

成都理工大學(xué)教學(xué)改革基金資助項目(13JG Y91)。

李 焓(1978—)，男，碩士，助理研究員，研究方向：教學(xué)與管理。

G642.423

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2015.03.039