姜春露，張文媛，鄭劉根，趙 田

(1.安徽大學資源與環(huán)境工程學院，安徽 合肥 230601；2.生態(tài)與環(huán)境國家級實驗教學示范中心，安徽 合肥 230601)

引言

地質(zhì)學是一門實踐性很強的學科，對于地質(zhì)類專業(yè)的學生來說，地質(zhì)野外實習是其將所學課堂知識與現(xiàn)場地質(zhì)現(xiàn)象相結(jié)合，開闊地質(zhì)眼界、增強動手能力、提高野外工作技能的必修課。同時，對學生的愛國主義教育及專業(yè)道德品質(zhì)的提高也起著重要作用。地質(zhì)學專業(yè)實習主要有地質(zhì)認識實習、區(qū)域地質(zhì)填圖實習和生產(chǎn)實習等，這些實習是由野外的地質(zhì)實習與室內(nèi)報告的整理撰寫結(jié)合完成，學生的實習成績是以實習報告的成績?yōu)橹鳎欢ǔ潭壬戏从硨W生的野外實踐能力。然而，近年來的教學實踐發(fā)現(xiàn)，目前的學生實習成績評定方法存在一些不足，主要表現(xiàn)在：一是野外實習期間一些學生不認真觀察和記錄，回到室內(nèi)后抄襲實習指導書或他人記錄本內(nèi)容，無法真實反映學生野外實習期間的真實情況；二是實習報告中引用過多的教科書、前人實習報告、他人報告上內(nèi)容，實習報告的編排幾乎千篇一律，對實習總結(jié)報告評判標準過于單一；三是對學生野外實習環(huán)節(jié)的表現(xiàn)重視不夠，最終成績評定存在較大的主觀隨意性等。這些問題使學生實習成績評定的合理性受到一定影響，同時也使指導教師無法準確掌握實習效果。因此，有必要探索一種客觀合理的地質(zhì)認識實習成績評價方法。

為解決地質(zhì)野外實習考核中存在的上述問題，本文著眼系統(tǒng)思維，利用層次分析法(AHP)及模糊綜合評價方法，構(gòu)建科學合理的實習成績評定體系，再通過模糊運算得出學生的最終實習成績，這樣可對學生的實習進行科學合理的量化評定，并對教師教學效果的檢驗及教學水平的提高提供有力保障，最終達成“教”與“學”，“學”與“習”互促互進。

一、基于AHP方法構(gòu)建地質(zhì)實習成績評價體系

(一)評價指標體系層次結(jié)構(gòu)模型

根據(jù)地質(zhì)實習的形式及學生獲取知識的方式，參考相關研究成果結(jié)合專業(yè)教師訪談方式，建立了學生地質(zhì)實習成績評定的指標體系。本文建立的實習成績評價體系由4個一級指標和15個二級指標組成，具體指標及其權(quán)重如圖1、表1所示。

表1 評價體系指標及其權(quán)重表

圖1 評價體系

(二) 指標權(quán)重的確定

根據(jù)比較判斷矩陣的構(gòu)造方法，通過對實習成績評定指標體系中的各具體指標的重要性進行兩兩比較，采用判斷矩陣量表的“1-9”標度法。通過問卷調(diào)查的方式邀請有關專家、教師、學生等對各個指標進行評價，進一步采取德爾菲法(專家調(diào)查法)確定參評因素和各項指標在地質(zhì)實習成績評定中的權(quán)重，進而得到各層次的判斷矩陣。具體步驟為：選擇專家以八至二十人為宜，向?qū)＜姨峁┵Y料，專家組根據(jù)自己的知識和經(jīng)驗對各指標作出評價。充分考慮專家意見后說明預測值的評判依據(jù)和理由反饋給專家，請專家檢驗并提出適當修改意見，進行第二次預測，如此反復。將收集到的數(shù)據(jù)進行整理、歸納，最終經(jīng)過調(diào)整得到判斷矩陣。

利用Python軟件求解判斷矩陣，得到最大特征值λmax及其對應的特征向量Ai，為了評價特征向量的合理性，需要檢驗判斷矩陣的一致性。經(jīng)一致性檢驗后，得到下一層次因素對應于上一層次各因素相對重要性的排序權(quán)重，即為層次單排序。將對應的特征向量Ai歸一化之后即可得到對應指標的權(quán)重。

檢驗步驟如下：

1)計算一致性指標 CI=(λmax- n)/(n-1)；2) 查找平均隨機一致性指標RI[11-12]；3) 計算一致性比例 CR=CI/RI。

當CR< 0.1，通過一致性檢驗，CR 接近于0，有滿意的一致性，否則需對權(quán)重A進行修正。實習成績評價指體系中各指標的計算結(jié)果如表2至表6。利用AHP法構(gòu)建的地質(zhì)實習

表2 實習成績評定判斷矩陣及一致性檢驗評價體系中各個指標的權(quán)重均通過一致性檢驗，其權(quán)重信息具可信性，為模糊綜合評價提供了依據(jù)。

表3 實習原始記錄判斷矩陣及一致性檢驗

表4 實習表現(xiàn)判斷矩陣及一致性檢驗

表5 實習考試判斷矩陣及一致性檢驗

表6 實習報告判斷矩陣及一致性檢驗

二、模糊綜合評價模型

模糊綜合評價法是根據(jù)多因素綜合對事物做出合理評價，即利用模糊數(shù)學方法建模，進而解決復雜評價問題的一種方法。它可以通過賦值進行定量化，從而將一些定性指標進行量化處理，根據(jù)得到的隸屬度進行綜合分析和比較。主要涉及三個要素：因素集U、評語集V和單因素評價。具體步驟如圖2所示，在采用層次分析方法構(gòu)建實習評價體系并確定各指標權(quán)重基礎上，采用模糊綜合評價方法建立二級指標評價集、權(quán)重集、評語集及數(shù)值集，構(gòu)建各級指標模糊矩陣及隸屬向量，建立模糊綜合評價向量，再輸入不同主體對各級指標的評價等級，最后即可得出學生最終實習成績。所有上述步驟采用JAVA軟件編程語言編寫代碼，在計算機上可自動輸出結(jié)果。

隨后，我又點了上課經(jīng)常開小差的萬超。他說：“通過這幅圖片，我發(fā)現(xiàn)我的生命是有限的，不能因為年輕就浪費時間、虛度光陰，等到老了追悔莫及?！?/p>

圖2 基于AHP-模糊綜合評價法的地質(zhì)實習成績評定流程

(一)建立二級評價指標集、權(quán)重集、評語集及數(shù)值集

1.根據(jù)表1建立評價指標集

U={U1, U2, U3, U4}；U1= {U11, U12, U13, U14}；U2= {U21, U22, U13}；U3= {U31, U32, U33}；U4= {U41, U42, U43, U44, U45}。

2. 根據(jù)表2-表6建立權(quán)重集

A= {0.132, 0.080, 0.188, 0.600}；A1= {0.166, 0.334, 0.334, 0.166}；

A2= {0.137, 0.239, 0.624}；A3= {0.297, 0.164, 0.539}；

A4= {0.068, 0.140, 0.248, 0.468, 0.076}。

3.建立評語集

本文選取的評語集為優(yōu)秀、良好、一般、及格、不及格。為驗證以學生為本的地質(zhì)實習成績評定指標體系評價模型的科學性、合理性和真實性，使其具有適用性和可比性，在此引入三個評價主體，即指導教師、實習學生、實習小組，其權(quán)重Wi= (W1, W2, W3) = (0.4, 0.3, 0.3)。

4. 建立數(shù)值集

為了給出學生最終的實習成績，對評語集賦予能反映該評語集重要程度的值，本文選取X= (95, 85, 75, 65, 55)。

(二)建立各級指標模糊矩陣R及隸屬向量B

采用逐級上升的遞推式模糊評價方法，先對低一級的每個子集中的元素進行單因素評價，得出各個單因素對評語集V的模糊子集，進而模糊關系矩陣R，由模糊運算B= A·R，得到各個模糊子集的隸屬度模糊向量，以此類推，得到最終評價結(jié)果。

例如，對某個實習生的單因素U11進行評價，實習指導老師、實習生、實習小組的評價分別為優(yōu)秀(U111)、良好(U112)、一般(U113)，由此可得U11包含的各個單因素的模糊集為：R111= (1,0,0,0,0)；R112= (0,1,0,0,0)；R113= (0,0,1,0,0)；聯(lián)合以上模糊評價及評價權(quán)重，可得U11對評語集V的模糊子集R11= Wi· (R111,R112, R113)T= (0.4, 0.3,0.3,0, 0) ；同理可得U12，U13，U14對評語集V的模糊子集R12；R13；R14，即得U1對評語集V的模糊矩陣R1= (R11, R12, R13, R14)T；又U1對評語集V的隸屬向量為B1= A1· R1；同理可求得U2，U3，U4對評語集V的隸屬向量B2；B3；B4；可得一級指標U的模糊綜合評價矩陣R = (B1, B2, B3, B4)T。

(三)一級指標模糊綜合評價向量Bu及最終實習成績S

已知一級指標權(quán)重及其模糊綜合評價矩陣，可得其模糊綜合評價向量：

Bu=A·R=(b1,b2,b3,b4,b5)

若∑bi≠ 1，則對Bu進行歸一化處理可得Bu＇，則根據(jù)本文所賦予的數(shù)值集X，可得該生最終的實習成績S=Bu＇·XT。利用JAVA軟件，按照模糊評價原理編寫計算機代碼，只需輸入不同主體對各個評價指標評價等級，即可得出學生的最終實習成績。

結(jié)語

本研究基于層次分析法(AHP)綜合確定地質(zhì)實習的成績評價指標體系，確定各指標的權(quán)重并且通過一致性檢驗，確保各個指標重要程度占比合理科學。運用模糊評定方法，將實習成績劃分為優(yōu)秀、良好、一般、及格、不及格五個等級，從實習自評，小組評定及指導老師評定三方面綜合評價，克服了評價主體的單一性和主觀性，很大程度上保證了評定的客觀性。

不同實習課程的實習評價體系的構(gòu)建以及各個指標的重要程度占比可能存在差異，采用AHP-模糊綜合評價法的客觀性在于各個評價指標程度所占權(quán)重均通過一致性檢驗，這對不同的實習科目以及在其他實踐教學課程綜合評價具有一定的推廣意義。