臧傳芹，謝孔峰

（中國人民解放軍防化學(xué)院，北京 102205）

基于灰色聚類分析的教師課堂教學(xué)測評(píng)模型

臧傳芹，謝孔峰

（中國人民解放軍防化學(xué)院，北京 102205）

通過問卷調(diào)查，得到十名教師在課堂教學(xué)上的主觀評(píng)分.如果只是通過計(jì)算教師課堂教學(xué)測評(píng)的平均分，不能客觀真實(shí)地反映教師的實(shí)際教學(xué)效果.因此，采用灰色聚類分析方法，并運(yùn)用MATLAB編程實(shí)現(xiàn)算法，將這十名教師按照課堂教學(xué)評(píng)價(jià)的優(yōu)秀、良好、不合格分類.這種方法為建立一套合理、公正而有效的高校教師評(píng)價(jià)指標(biāo)體系有探索意義.

matlab；灰色聚類分析；教學(xué)測評(píng)；主觀評(píng)價(jià)

教師課堂教學(xué)測評(píng)是指通過不同的指標(biāo)、不同的測評(píng)者來對(duì)被測評(píng)對(duì)象——教師的教學(xué)態(tài)度、手段、質(zhì)量、效果等做一個(gè)科學(xué)的解讀.目前，對(duì)教師課堂教學(xué)的評(píng)價(jià)方法有很多.常用的一種是由評(píng)價(jià)人員依據(jù)《課堂教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)表》里的各項(xiàng)指標(biāo)打分，再根據(jù)平均分的高低來排名，但這種評(píng)價(jià)方法不能反映教師的個(gè)性.因此，在實(shí)際評(píng)價(jià)問題中這種評(píng)價(jià)方式往往不能服眾.

在本文中，教師課堂教學(xué)測評(píng)的主觀評(píng)分是由選修過該教師課程的學(xué)生給出的，屬于課堂教學(xué)評(píng)價(jià)中的內(nèi)部評(píng)價(jià).由于課程有難易，學(xué)生的評(píng)分是一個(gè)主觀心理量，屬于不確定性問題.因此，可以把這個(gè)評(píng)價(jià)問題視為一個(gè)“缺數(shù)據(jù)，少信息”的灰色系統(tǒng).

1 灰色聚類分析方法

灰色系統(tǒng)理論是一種通過數(shù)據(jù)尋找數(shù)據(jù)的方法.它以“部分信息已知，部分信息未知”的系統(tǒng)為研究對(duì)象，處理小樣本、缺數(shù)據(jù)、少信息的不確定性問題.灰色系統(tǒng)理論主要通過對(duì)系統(tǒng)內(nèi)已知的部分原始信息進(jìn)行加工、整理，完成對(duì)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的正確描述和有效預(yù)測.經(jīng)過近三十年的發(fā)展，灰色系統(tǒng)理論已發(fā)展為常用的處理不確定系統(tǒng)的方法之一，其廣泛應(yīng)用在經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、農(nóng)業(yè)、生物等研究領(lǐng)域中.

灰色聚類分析是灰色系統(tǒng)理論中的一種分析方法，主要包含兩類：基于灰色關(guān)聯(lián)度的聚類分析和基于灰色白化權(quán)函數(shù)的聚類分析方法.本文采用的就是基于灰色白化權(quán)函數(shù)的聚類方法，該方法廣泛的應(yīng)用于研究評(píng)價(jià)對(duì)象或指標(biāo)的分類問題.

2 高校教師課堂教學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立

由于本次測評(píng)是對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行測評(píng)，因此在選擇指標(biāo)體系時(shí)，以有效組織課堂教學(xué)為根本目標(biāo).我們適當(dāng)選取范輝君在《教學(xué)質(zhì)量視角下高職教師評(píng)價(jià)體系研究》[6]一文中所建立的評(píng)價(jià)體系中關(guān)于課堂教學(xué)的評(píng)價(jià)指標(biāo).主要包括：①教師授課認(rèn)真；②教師對(duì)課程精心準(zhǔn)備；③教師對(duì)基本概念、原理的表達(dá)清晰；④教師授課內(nèi)容設(shè)計(jì)合理；⑤教師授課進(jìn)度適中；⑥教師授課內(nèi)容難易適中；⑦教師講課語言生動(dòng)、形象；⑧教師書本知識(shí)傳授嚴(yán)謹(jǐn)準(zhǔn)確，無科學(xué)性錯(cuò)誤；⑨教師課堂教學(xué)互動(dòng)性強(qiáng)；⑩教師善于啟發(fā)性教學(xué)；?教師激發(fā)學(xué)生興趣，參與課堂討論；?教師注重培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維的能力；?教師注重培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力；?教師注重培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力；?教師充分尊重學(xué)生的個(gè)性、學(xué)習(xí)習(xí)慣；?教師課堂上能進(jìn)行科學(xué)有效的練習(xí)，鞏固學(xué)習(xí)效果；?作業(yè)與考試內(nèi)容覆蓋教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)；?教師板書設(shè)計(jì)科學(xué)、精煉，富有審美性；?教師課堂上能滲透本學(xué)科的最新發(fā)展.

3 灰色聚類分析的步驟

將這n名要綜合評(píng)價(jià)的教師記為聚類對(duì)象，m項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)記為聚類指標(biāo)，根據(jù)n名教師關(guān)于m項(xiàng)聚類指標(biāo)的取值相應(yīng)的分成k個(gè)灰類.具體步驟如下：

（1）將第i名教師的第j項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的得分記為xij(i=1, 2,…,n；j=1,2,…,m)，則n名教師的得分構(gòu)成矩陣X,

（2）將n名教師關(guān)于聚類指標(biāo)j的取值相應(yīng)地分為k個(gè)灰類(這里是指：優(yōu)秀、良好，不合格；k=1,2,3)，稱為j指標(biāo)子類；設(shè)λjk為第j個(gè)聚類指標(biāo)k子類臨界值，并按式（2）計(jì)算j指標(biāo)關(guān)于k子類的權(quán)系數(shù)ηjk.

（4）確定第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)第k個(gè)灰類的白化權(quán)函數(shù)fjk(x)：

定義第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)教學(xué)質(zhì)量不合格的白化權(quán)函數(shù)為

第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)教學(xué)質(zhì)量良好的白化權(quán)函數(shù)為

第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)教學(xué)質(zhì)量優(yōu)秀的白化權(quán)函數(shù)為

（5）根據(jù)j聚類指標(biāo)k子類的白化權(quán)函數(shù)和權(quán)系數(shù)，按照式（3）確定第i名教師屬于k個(gè)灰類的灰色聚類系數(shù)αik.

（6）構(gòu)造第i名教師的灰色聚類向量αik(αi1,αi2,αi3)，列出聚類系數(shù)矩陣(σik)n×3.

（7）確定第i名教師屬于哪個(gè)灰類.在式（4）中，第i行的3個(gè)數(shù)值αi1,αi2,αi3對(duì)應(yīng)著對(duì)第i名教師教學(xué)質(zhì)量的綜合評(píng)價(jià)屬于優(yōu)秀、良好、不合格這三個(gè)灰類的可能性大小.如果αi1最大，則說明第i名教師的綜合評(píng)價(jià)屬于教學(xué)質(zhì)量優(yōu)秀的一類；如果αi2最大，說明第i名教師的綜合評(píng)價(jià)屬于教學(xué)質(zhì)量良好的一類；如果αi3最大，則說明第i名教師的綜合評(píng)價(jià)為教學(xué)質(zhì)量不合格的一類.

4 應(yīng)用與結(jié)果分析

首先，隨機(jī)抽取10名學(xué)生對(duì)7名教師的課堂教學(xué)打分，打分時(shí)采用數(shù)字型標(biāo)尺（1分表示非常差，7分表示非常好），得到10份打分表.對(duì)每名教師，取每項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)分?jǐn)?shù)值的眾數(shù)，將其繪制成一張新表，來分析每個(gè)主觀評(píng)分?jǐn)?shù)據(jù)的集中趨勢.

表1 對(duì)教師主觀評(píng)價(jià)的眾數(shù)分析結(jié)果

其次，依據(jù)以上的打分表，根據(jù)灰色聚類分析的算法，可得到聚類白化矩陣xij，其中i=7,j=19.利用matlab7.0進(jìn)行計(jì)算，可以得到白化權(quán)系數(shù)矩陣為

從上式可以得到：課堂教學(xué)質(zhì)量主觀評(píng)價(jià)為優(yōu)秀的教師代碼是：3，4，6；課堂教學(xué)質(zhì)量主觀評(píng)價(jià)為良好的教師代碼是：1，7；課堂教學(xué)質(zhì)量主觀評(píng)價(jià)為不合格的教師代碼是2，5.

運(yùn)用灰色聚類分析方法，可降低課堂教學(xué)評(píng)價(jià)問題中打分的主觀性，較好地實(shí)現(xiàn)了量化評(píng)價(jià)與主觀評(píng)價(jià)的結(jié)合，從而為公正客觀地反映教師課堂教學(xué)情況探尋了一條出路.

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