谷長(zhǎng)峰 廖群英

摘要：技術(shù)創(chuàng)新是人類歷史發(fā)展的根源動(dòng)力，是人類生命與進(jìn)步的內(nèi)在客觀要求，是人類社會(huì)文明發(fā)展與進(jìn)步的必然選擇。教師的創(chuàng)新能力同樣也會(huì)對(duì)整體的教育水平起到關(guān)鍵性的影響。本文是在問(wèn)卷調(diào)查的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)下，采用統(tǒng)計(jì)方法分析數(shù)據(jù)從而建立數(shù)據(jù)模型，以給出文、理、工科教師創(chuàng)新能力現(xiàn)狀的綜合評(píng)價(jià)，并找到影響職業(yè)教育類教師創(chuàng)新能力的決定因素。

關(guān)鍵詞：統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)模糊數(shù)學(xué)分析法層次分析法權(quán)重向量權(quán)重矩陣

An Analysis of the Innovative Ability of Teachers in Vocational Education Universities

GU Changfeng1LIAO Qunying2

（1.Chenzhou Vocational Technical College， Chenzhou， Hunan Province，423000 China; 2. Chenzhou First Vocational Secondary School， Chenzhou， Hunan Province，423000 China）

Abstract：Technological innovation is the root and driving force of human historical development， an inherent objective requirement for human life and progress， and an inevitable choice for the development and progress of human social civilization. The ability of teachers to innovate also has a critical impact on the overall level of education. Based on the data of the questionnaire survey， this paper uses statistical methods to analyze the data to establish a data model， in order to give a comprehensive evaluation of the current situation of the innovation ability of teachers of literature， science and engineering， and to find the determinants that affect the innovation ability of vocational education teachers.

Keywords：Statistical data; Fuzzy; Mathematical analysis; Analytic hierarchy process; Weight Vector; Weight Matrix

1問(wèn)題提出

1.1問(wèn)題背景

技術(shù)創(chuàng)新是人類歷史發(fā)展的根源動(dòng)力，是人類生命與進(jìn)步的內(nèi)在客觀要求，是人類社會(huì)文明發(fā)展與進(jìn)步的必然選擇，教師創(chuàng)新能力的高低同樣也會(huì)對(duì)整體的教育水平起到關(guān)鍵性的影響。關(guān)于教師創(chuàng)新能力，有學(xué)者認(rèn)為是指教師在現(xiàn)代教育觀的指導(dǎo)下，能進(jìn)行教育教學(xué)探索和科研實(shí)踐活動(dòng)，能開(kāi)展教育教學(xué)基礎(chǔ)理論探討與科學(xué)研究等實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，進(jìn)而創(chuàng)新發(fā)展出適應(yīng)教育教學(xué)規(guī)律并能形成正面效應(yīng)的新理論知識(shí)、方法的實(shí)踐能力[1]，具體包括：具有現(xiàn)代教育觀念和創(chuàng)造性思維;能開(kāi)創(chuàng)新型的教育教學(xué)方法;能優(yōu)化教育教學(xué)流程;能創(chuàng)設(shè)新型的教學(xué)模式和教授新型課;具備開(kāi)發(fā)學(xué)生研究性學(xué)習(xí)課題的能力;重視信息技術(shù)與教學(xué)的融合;在教學(xué)中善于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維[2-3]。

1.2 涉及材料背景

本研究利用問(wèn)卷的方式對(duì)某職業(yè)技術(shù)高校教師的創(chuàng)新能力進(jìn)行調(diào)查。同時(shí)，為更好地了解教師的創(chuàng)新能力的情況，還開(kāi)展配套學(xué)生的調(diào)查，給出問(wèn)卷調(diào)查數(shù)據(jù)。

1.3 問(wèn)題提出

（1）給出該校文、理、工三科類型教師的創(chuàng)新能力現(xiàn)狀的綜合評(píng)價(jià)。

（2）根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，找到影響各類教師創(chuàng)新能力高低的決定因素有哪些，都起到了多大程度的影響？

（3）研究了教師的創(chuàng)新能力及其在其課堂實(shí)踐和提高科研創(chuàng)新能力等方面所起到的有效性影響。

2 問(wèn)題分析

問(wèn)題一：對(duì)各科老師創(chuàng)新能力現(xiàn)狀綜合評(píng)定就是分析評(píng)定類的建模問(wèn)題。作為一個(gè)以調(diào)查問(wèn)卷為依托的問(wèn)題，處理數(shù)據(jù)是基本。由于這個(gè)問(wèn)卷調(diào)查的答案選項(xiàng)帶有不確定性，所以要建立一個(gè)模糊數(shù)學(xué)分析法模型，模型建立如下：忽略次要因素，只考慮影響教師創(chuàng)新能力主要因素，即個(gè)人因素和專業(yè)因素，運(yùn)用數(shù)據(jù)處理分析得到的權(quán)重向量，權(quán)重矩陣，建立模糊數(shù)學(xué)分析法[4-5]。

問(wèn)題二：根據(jù)問(wèn)題一的評(píng)價(jià)結(jié)果，可得到影響因素有個(gè)人因素、專業(yè)因素、教學(xué)因素、師生關(guān)系因素。模型的建立如下：參考問(wèn)題一的評(píng)價(jià)結(jié)果及參考調(diào)查問(wèn)卷數(shù)據(jù)的處理，對(duì)這幾個(gè)因素打一個(gè)分，建立層次分析法模型。

問(wèn)題三：根據(jù)調(diào)查問(wèn)卷的數(shù)據(jù)分析，忽略次要因素，只考慮在教學(xué)實(shí)踐，提升研究能力，知識(shí)水平發(fā)揮的有效性[6]，根據(jù)處理的數(shù)據(jù)得到的權(quán)重打分建立層次分析法模型。最后，所得的矩陣通過(guò)一致性檢驗(yàn)，得出組合權(quán)數(shù)，從而得出在知識(shí)水平有效性最好，其次是教學(xué)實(shí)踐、科研能力的結(jié)論。

3 模型假設(shè)

（1）調(diào)查表的數(shù)據(jù)是隨機(jī)的[7]。

（2）忽略（除調(diào)查表內(nèi)）的其他因素對(duì)教師創(chuàng)新能力的影響。

（3）假設(shè)統(tǒng)計(jì)出的數(shù)據(jù)可靠。

4 符號(hào)說(shuō)明

本文所用符號(hào)使用說(shuō)明如下表1：

5 模型建立與求解

5.1 調(diào)查問(wèn)卷數(shù)據(jù)處理：

（1）因各個(gè)答案有不確定性，故根據(jù)調(diào)查問(wèn)卷的答案選項(xiàng)與創(chuàng)新能力的有關(guān)性分別記1～4分的一個(gè)分?jǐn)?shù)，則相對(duì)應(yīng)記分表格為表2。

（2）根據(jù)調(diào)查問(wèn)卷統(tǒng)計(jì)出理、工、文，1～27題選A、B、C、D的平均人數(shù)再乘以相應(yīng)選項(xiàng)對(duì)應(yīng)打的分?jǐn)?shù)有表3。

1～6題為個(gè)人因素，平均值理科為2.37，工科為2.28，文科為3.35，均值為3.00。7～17題為教學(xué)因素，平均值理科為2.93，工科為2.60，文科為2.76，均值為2.76。18～21題為專業(yè)因素，平均值理科為3.46，工科為3.37，文科為3.58，均值為3.47。22～27題為師生因素，平均值理科為2.17，工科為2.69，文科為2.09，均值為2.31。

綜合的個(gè)人因素約占30%，專業(yè)因素約占40%，教學(xué)因素約占20%師生因素約占10%。

5.2 問(wèn)題一：模糊數(shù)學(xué)分析法

（1）利用模糊數(shù)學(xué)方法建立評(píng)判創(chuàng)新能力的因素集[8-9]，如表4所示。

分析：個(gè)人因素與專業(yè)因素占得比重比較大，而教學(xué)因素和師生因素占得比重較小，所以根據(jù)模糊數(shù)學(xué)分析法考慮主要因素，舍棄次要因素。因此只考慮個(gè)人因素和專業(yè)因素進(jìn)行權(quán)重分析。

建立總評(píng)判集：

總評(píng)判集U=（U1，U2，U3，U4）=（個(gè)人因素，教學(xué)因素，專業(yè)因素，師生關(guān)系）

其中：U1=（U11，U12，U13）=（性格，年齡，學(xué)歷）;U2=（U21，U22， U23）=（教學(xué)習(xí)慣，教學(xué)方法，教學(xué)改革）;U3=（U31，U32，U33）=（學(xué)術(shù)研究，專業(yè)知識(shí)深度，前沿科學(xué)的認(rèn)知）;U4=（U41，U42，U43）=（學(xué)生對(duì)教學(xué)的態(tài)度，教師與學(xué)生的關(guān)系，學(xué)生上課的狀態(tài)）。

（3）建立權(quán)分重分配集：

M=（M1，M2，M3，M4）=（0.3，0.2，0.4，0.1）

其中：M1=（M11，M12，M13，）=（0.3，0.2，0.5）;M2=（M21，M22，M23）=（0.3，0.3，0.4）;M3=（M31，M32，M33）=（0.4，0.3，0.3）;M4=（M41，M42，M43）=（0.4，0.2，0.4）。

（4）建立評(píng)判集，假設(shè)教師的創(chuàng)新能力經(jīng)評(píng)定后，所獲得的等級(jí)確定為很高、較高、高、低四個(gè)因素等級(jí)，其評(píng)判集W=（很高，較高，高，低）。

（5）工科教師數(shù)據(jù)處理。第一，建立評(píng)判矩陣（個(gè)人因素）對(duì)教師的個(gè)人因素評(píng)判時(shí)，單就性格這個(gè)因素影響創(chuàng)新能力對(duì)教師的評(píng)價(jià)，其中30%的教師是很高，40%的教師是較高，20%的教師是高，10%的教師是低。那么教師性格對(duì)創(chuàng)新能力影響評(píng)定矩陣為{0.3，0.4，0.2，0.1}，再設(shè)年齡，學(xué)歷這兩個(gè)因素評(píng)定矩陣（0.2，0.3，0.4，0.1），（0.15，0.3，0.4，0.15），則評(píng)定矩陣

=

=81.7

把計(jì)算出的分值再根據(jù)權(quán)重分配進(jìn)行運(yùn)算的教師個(gè)人因素對(duì)創(chuàng)新能力的影響的評(píng)分為81.7 分。

第二，建立評(píng)判矩陣（專業(yè)因素） ?假設(shè)對(duì)教師的專業(yè)因素評(píng)判時(shí)，單就學(xué)術(shù)研究這個(gè)因素對(duì)創(chuàng)新能力影響對(duì)教師的評(píng)價(jià)其中15.3%的教師是很高，34.7%的教師是較高，30.6%的教師是高，19.4%的教師是低。那么教師性格對(duì)創(chuàng)新能力影響評(píng)定矩陣為{0.153，0.347，0.306，0.194}，再設(shè)專業(yè)知識(shí)深度，前沿科學(xué)的認(rèn)知這兩個(gè)因素評(píng)定矩陣分別為（0.25，0.332，0.368，0.05），（0.132，0.468，0.378，0.022），則評(píng)定矩陣：

根據(jù)以上方法，可以求出其他各項(xiàng)因素的評(píng)分，把各項(xiàng)因素得分相加，就得到較為準(zhǔn)確的得出教師的評(píng)定總分。

根據(jù)確定的權(quán)重：R=（0.4，0.3，0.3）R2，計(jì)算模糊矩陣的R=（0.1758，0.3788，0.3462，0.0857），歸一化的（0.1782，0.3840，0.3509，0.0869），這說(shuō)明教師個(gè)人因素對(duì)創(chuàng)新能力影響的綜合評(píng)定很高、較高、高、低，分別占比例是17.82%，38.40%，35.09%，8.69%.

用加權(quán)平均法，首先對(duì)每個(gè)等級(jí)賦值，很高90分，較高80分，高70分，低60分，各級(jí)賦值矩陣：

=

=76.5

把計(jì)算出的分值再根據(jù)權(quán)重分配進(jìn)行運(yùn)算的教師專業(yè)因素對(duì)創(chuàng)新能力的影響的評(píng)分為76.5分，總評(píng)Z=（81.7+76.5）/2=79.1分。

最后得出工科的教師的綜合創(chuàng)新能力總分為79.1分。

第三，用同樣的方法，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)處理，得出文科教師的綜合創(chuàng)新能力總分為77.3分，理科教師的綜合創(chuàng)新能力總分為82.5分。

最后根據(jù)各科的教師的總評(píng)得分可看出理科的教師創(chuàng)新能力相對(duì)較高，工科的教師創(chuàng)新能力次之，文科的教師創(chuàng)新能力相對(duì)較弱。

5.3 問(wèn)題二、層次分析法

（1）建立層次圖，如右圖1所示。

（2）構(gòu)造權(quán)重矩陣。通過(guò)分析，得出方案層中4種因素在評(píng)價(jià)老師創(chuàng)新能力的優(yōu)勢(shì)比例，構(gòu)造出最影響因素構(gòu)成4對(duì)比較矩陣Ci（表6至表9）。A：最影響因素：A1個(gè)人因素，A2專業(yè)因素，A3教學(xué)能力，A4師生關(guān)系。C1理科，C2工科，C3文科。

（3）模型求解。比較矩陣權(quán)重表10至表13。

（4）得出結(jié)果。4種因素的排序見(jiàn)表14。

問(wèn)題二總結(jié)：在影響教師創(chuàng)新因素中最大因素是個(gè)人因素，最小因素是教學(xué)因素。

5.4 問(wèn)題三

同樣使用層次分析法，通過(guò)建立層次圖（如圖2）、構(gòu)造權(quán)重矩陣、模型求解進(jìn)行分析處理，得到時(shí)模型結(jié)果分析如下表排序見(jiàn)表15。

最終得出結(jié)論，提出教師應(yīng)注重提高知識(shí)水平來(lái)提高創(chuàng)新能力同時(shí)也不能忽視教學(xué)實(shí)踐和科研能力的培養(yǎng)的結(jié)論。

6 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)分析法，運(yùn)用數(shù)據(jù)處理分析得到的權(quán)重向量、矩陣，給出的很高、較高、高、低4個(gè)等級(jí)的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)MATLAB計(jì)算的各科教師的總體評(píng)價(jià)，結(jié)果得出3科教師創(chuàng)新能力都處在接近較高的等級(jí)上，具體是創(chuàng)新能力理科教師的最好，工科教師的次之、文科教師的相對(duì)弱;運(yùn)用層次分析法：找出了對(duì)教師創(chuàng)新能力影響的因素，得出4個(gè)因素排序，影響創(chuàng)新能力的因素中個(gè)人因素最重，專業(yè)較重，教學(xué)能力較輕，師生關(guān)系最輕;探討了創(chuàng)新能力在不同方面的有效性，得出在知識(shí)水平有效性最好，其次是教學(xué)實(shí)踐，科研能力。

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