系统评价方法在教学质量评价中的应用研究.doc

系统评价方法在教学质量评价中的应用研究林劲麟管理系，12gb信管1班，01210641y40摘 要我国高等教育的快速发展使教学质量愈来愈成为一所学校至关重要的核心要素，而教学质量的提高是建立在对高校教师教学质量进行科学、客观、公正的评价的基础上。教学质量评价和分析系统的开发，有效节省了高校人力资源，提升了高校教学管理水平，尤其是对实施高校科学管理起着相当重要的作用，它是高校教学信息化程度的重要里程碑。本文设计教学质量评价方法是对教师教学质量进行评价，把收集到的信息根据模糊教学质量评价模型自动进行分析、处理和即时反馈。评价信息的收集运用科学的方法可以收集来自学生、同行教师、教学管理人员和学院领导等各个方面信息。最终目的让教学质量评价手段变得更为简便，评价结果更为客观、准确，评价信息的反馈更有助于提高授课质量并促进教师教学水平的发展。通过研究分析，我们设计了基于 AHP 的模糊综合教学质量评价方法的系统。首先，对论文研究目的、意义及国内外研究进行了分析，对相关概念和相关技术进行了总结概括；重点概述了教学质量评价模型的定制的实现细节；最后对论文进行了总结，并对该系统的应用研究进行了展望。关键词：AHP，教学质量评价，评价模型AbstracThe rapid development of higher education teaching quality becomes more and more schools to become a vital core elements, and the improvement of teaching quality is based on theteaching quality of teachers in colleges and universities for scientific, objective and fair evaluation on the basis of. Teaching quality evaluation and analysis system development, effectively save the human resources of colleges and universities, enhance the level of the teaching management in colleges and universities, especially for the implementation of scientific management of colleges and universities plays a very important role, it is an important milestone in the college teaching informationization level.This paper design the teaching quality evaluation method to evaluate teachers teaching quality, the information collected according to the fuzzy evaluation model of teaching quality automatic analysis, processing and instant feedback. The method that USES science evaluation information collection can be collected from students, fellow teachers, teaching management and school leadership aspects such as information. Ultimate goal to make teaching quality evaluation method is more simple, the evaluation results more objective and accurate, and evaluation of information feedback helps to improve the teaching quality and promote the development of teachers teaching level.Through the research and analysis, we design the teaching quality of fuzzy comprehensive evaluation based on AHP method of system. First of all, the thesis research purpose, significance and research at home and abroad are analyzed, and the related concepts and the related technologies are summarized; Mainly summarizes the teaching quality evaluation model of custom implementation details; Finally, the thesis is summarized, and research on the application of the system is discussed.Key words: AHP, Teaching quality evaluation, Evaluation model目 录第一章 论11.1 研究目的及义 11.2 国内外研究现状 1第二章 基于 AHP 的模糊综合教学质量评价系统的需求析 32.1 教学质量评价基本概念 32.2 关于模糊数学 32.2.1 模糊数学的建立 32.2.2 模糊数学的应用 32.3 层次分析法（AHP） 42.4 本章小结 4第三章 基于 AHP 的模糊综合教学质量评价系统的设计 123.1 识别教学评价因素 63.1.1 建立教师教学质量评价因素集 63.1.2 确定教师教学质量评价各因素的权重 63.1.3 构建教学质量评价矩阵 113.2 进行第一级模糊综合评判教学质量 133.2.1 进行第二级模糊综合评判教学质量 133.2.2 教学质量评价结果 133.2.3 基于 AHP 的综合教学质量评价模型的特点 153.3 本章小结 16第四章 模糊综合教学质量评价系统的测试174.1 学生对象测试 174.2 教师对象测试 184.3 模糊综合测试评价结果 18第五章 结论 205.1 结论 20参考文献21第一章 绪论1.1 研究目的及意义学生之所以选择一所学校，首先要看一所学校的声誉，高校亦不例外。高校的声誉，主要取决于教学质量。因此，对于学校教学质量的评价，已成为一件备受关注的大事，公正、公开、公平的评价，不管对于大学本身，还是大学里的教师都具有重要的作用和意义。教学质量评价可以对教学过程进行衡量和评价，检测教学工作是否按计划进行，通过评估，可以了解教师的队伍结构，教师的素质和工作情况，及时发现问题，找出不足之处，对教师队伍进行有针对性的调整。为了更科学的管理教师队伍，有效的提升高校教学质量，建立科学的教师教学评价指标体系和评价标准极为重要。教学质量评价要得出客观、公正的结论，必须依据现代化教育评价的指导思想，运用科学的指标体系和评价标准，以学校的教育目标，针对教师完成各项任务的要求而进行。模糊综合教学质量评价系统是一个利用校园网络开展的对教师教学质量进行评价和分析的应用系统。它改变了以前采用发放问卷调查或者通过网络发布的调查问卷来收集信息的方式，能长期保存数据，做到信息资源共享，使评价目的多样化，避免教学质量指标的多样性和模糊性造成的评价结果与实际情况不符的情况。实现对教师教学质量的公正、公开、公平的评价。鉴于如上认识，开发“基于 AHP 的模糊综合教学质量评价与分析系统”具有重要的现实意义。1.2 国内外研究现状20 世纪六十年代以来，泰勒等研究者已经提出了许多课堂观察的方法，并制定了相应的观测仪器。从这些针对课堂教学质量评价的钻研来观察，研究人员的指导思想是受自然科学研究方法潜移默化的影响。他们认为以教师的教学行为规范与否或许可以线性地“导演”出课堂教学质量的优劣，在“导演”的过程中，研究人员有了这样的假设：只要保证方法和过程的科学、客观，就能保证正确的课堂教学质量评价。基于这一假说，在整个研究过程中，研究人员试图保持研究价值的中立而不受其主观因素的影响，不管是制定课堂教学质量评价标准，还是拟制评价的具体实施都尽量保证客观、科学。只有这样做，才能够合理、正确地评价课堂教学质量20 世纪八十年代以来，教育统计学与教育测量学在我国已逐渐得到恢复，并在教育研究领域开发一种试图排除抽象思维的研究，持有定量化、客观化的研究思路。教育评估体系就是在这种动机下开始研究的。从那时起，中国的课堂教学质量评估受早期西方教育评价思想与模式（如泰勒的教育评价思想和模式）的影响，将以“量化”为特点的评价方法寄托在课堂教学质量评价的科学化标准上。教学质量的评价是典型的多指标复杂的综合性评价。第二章 基于 AHP 的模糊综合教学质量评价分析2.1 教学质量评价基本概念所谓教学质量评价，就是利用教育评价的理论和技术对教学过程及其结果是否达到一定质量要求所做出的价值判断。教学质量评价既是理论问题，更是实践问题。教学质量评价又是一项十分重要而严肃的工作。它是以教师及其教学活动为主要评价对象。通过评价，教师利用评价的结果可以了解学生的实际情况，发现教学存在的问题，明确教学工作努力的方向，反思和改善自己的教学过程、教学效果。通过评价，也可以为学校决策层提供决策依据，包括为教学改革决策提供依据和为人事决策提供参考依据。通过教学质量评价，为师生之间、学校和教师之间、学校和学生之间的交流提供了一条稳定而有效的渠道。学生可以通过此种方式表达对教师教学、课程设置、教学设施等方面的意见，学校和教师可以由此掌握学生的需求和动态，教师同样可以通过此种方式表达自己对学校教学制度、教学设施、教学经费方面的意见和需求。2.2 关于模糊数学2.2.1 模糊数学的建立1965 年，美国自动控制专家查德(L.A.Zadeh)教授在他的一篇论文“模糊集合”(FUZZYSET)中引入了“隶属函数”这个概念, 标志着模糊数学的建立。日常生活中，经常会碰到许多关于模糊的事物，比如个子高、长的漂亮、年轻人、天气热、路程远、地方大、这人好。这些事物没有明确的数量界限，有一定的内涵，但是没有明确的外延，描述时只能使用一些模糊的词语来形容。例如要确定锅里的饺子是否已经煮好，除了要知道已经煮了几煎，煮的具体时间这些精确信息外，还根据经验要判断饺子是否飘起来，饺子皮是否胀气来这些模糊信息。因此，除了早期就有涉及误差的计算数学外，还需要模糊数学。模糊数学就是在这样的背景下形成的。2.2.2 模糊数学的应用模糊数学是用精确的数学方法去描述和研究模糊性现象的一个数学工具。模糊数学是精确数学的推广和延伸，把数学的应用领域从清晰现象延伸到模糊现象，使数学的发展迈上一个新台阶。本文所涉及的教师教学质量评价是一个涉及到多个因素的评价问题。在评价过程中很难用以往的经典数学将其进行量化处理，不可避免地遇到模糊性的问题。对教师教学质量进行评价时，对不同的评价因素集用不同等级的模糊语言进行评价，通过模糊综合教学质量评价模型的计算和判断，得出量化的数据，最终客观、公正的判断出定性的教学质量评价等级。2.3 层次分析法（AHP）层次分析法（The Analytic Hierarchy Process, AHP）是美国著名运筹学家T.L.Satty 于 20 世纪 70 年代初提出的，Weber 等提出利用 AHP 算法进行供应商评价和选择。AHP 算法是一种定性与定量相结合的决策分析方法。它是一种将决策者对复杂系统的决策思维过程模型化、数量化的过程。应用这种方法，决策者通过将复杂问题分解为若干层次和若干因素(如图 2-1)，在各因素之间进行简单的比较和计算，就可以得出不同方案的权重，为最佳方案的选择提供依据。层次分析法的基本原理是依据具有递阶结构的目标、子目标(准则)、约束条件、部门等来评价方案，采用两两比较的方法确定判断矩阵，然后把判断矩阵的最大特征值相对应的特征向量分量作为相应的系数，最后综合给出各方案的权重。2.4 本章小结本章在介绍教学质量评价的基本概念、模糊数学概念和层次分析法 AHP 工作原理和的基础上，针对本教学质量评价系统的不同使用角色（包括系统管理员、学校领导、教务处管理者、教学督导人员、部门领导、任课教师、教学科管理人员和学生）的职责和实际需求进行调研和分析，从两方面得出模糊综合教学质量评价系统应具备的基本功能。从功能需求分析上得出应具备教学评价模型的定制和维护，教师教学质量的评价和分析，教师教学质量评价结果的查询、打印，数据导入导出四个方面的功能；从性能需求分析上得出应具备稳定性、安全性、相容性、共享性四个方面的性能。第三章 基于 AHP 的模糊综合教学质量评价方法的设计3.1 识别教学评价因素在图 3-3 所示的递阶层次结构模型中，将教学质量评价项目所包含的评价因素分层，可以划分为目标层、主准则层和分准则层。目标层用来表示要进行评价的对象为教师教学质量的评价，主准则层为进行评价的对象教师教学质量所包含的主要因素类型的名称，分准则层为各主要因素类所包含的具体单因素名称。3.1.1 建立教师教学质量评价因素集图 3-3 所示的教师教学质量评价指标体系的递阶层次结构模型中，主准则层定义 的 评 价 因 素 集 为X=(X1,X2,X3,X4)，分 准 则 层 定 义 的 评 价 因 素 集 为X =（Xk1,Xk2.,Xknk）, k=1,2,3,4。nk用来表示主准则层中第 k 类主17因素包含的具体单因素的数目为 n。3.1.2 确定教师教学质量评价各因素的权重由于教师教学质量评价各因素的重要性是不相同的，所以应根据各因素对教学质量影响的重要程度关系来确定加权系数，本文主要利用 AHP 法来确定主准则层和分准则层中各因素相对应的权重集，具体方法如下所示：（1）构造判断矩阵首先将因素集中各因素进行两两比较，比较结果的重要度利用9标度法 1、2、3、4、5、6、7、8、9 来表示，比如教学态度用 1示，教学内容用 X2示，比较结果X12教学态度相对教学内容的重要度，比较结果 X21表示教学内容相对教学态度的重要度。这样就可以把各评价因素比较，构建出成对的比较矩阵，如判断矩阵（3-1）所示判读矩阵 A判断矩阵Xij表示评价因素Xj的重要性，判断各准则层中各个元素相对重要性的值由专家评判小组来确定。专家根据各种教学质量评价因素在整体中所占的比重，把同一准则层并属于同类教学质量评价的各个准则层中的各个因素进行两两比较，然后再按照表 3-1相对重要性取值表的标度来确定。按照上面所述构造判断矩阵的方法，为主准则层可以构造一个四阶的判断矩阵 A，如公式 3-2 所示。为分准则层的四类具体单因素集可以构造四个阶数不同，分别为nk判断矩阵A ，共得到五个判断矩阵，如公式 3-33-6 所示。将判断矩阵 A 的各个行向量取平均，假设得出向量，再使之标准化，即 。 可得出 W 的近似值。由于，所以。所求特征向量解就是各教学质量评价因素在它对应的准则层中的重要性排名，也就是笔者要得到的各教学质量评价因素在其对应准则层中的权重值。对于判断矩阵 A，我们计算可以得出：再分别求出A1,A2,A3,A4判断矩阵的 W = wk1,wk2,.,wknk其中 k =1，2，3，4。再分别求出其近似值，也就是各评价因素在其对应准则层中的权重值。（2）进行一致性检验在用上面构造判断矩阵，求最大特征向量的方法确定各准则层中教学质量评价因素的权重值时，主要由专家的隐性知识来确定其值，因而不可能非常准确地判断出Xi/ Xj的值，只能说是较科学的估计其值，所以很有必要对判断矩阵进行一致性检验，也就是说要进行相容性和误差性的分析。在对判断矩阵进行一致性检验时，使用公式 CR = CI/RI进行检验，其中CI 称为判断矩阵的一般一致性指标，计算公式如 3-2 所示：RI 称作判断矩阵的平均随机一致性指标，判断矩阵 RI 值如表 3-2 所示。对于19 阶判断矩阵，当 CR 01 时，可认为判断矩阵具有满意的一致性，也就是说明权重系数分配合理，否则需要调整判断矩阵，直到取得满意的一致性为止对于判断矩阵 A，将max4.0315代入公式（3-7）计算，可得 CI=0.0105，CR=0.0105/0.9=0.0116。因为 CR0.1，所以判断矩阵 A 所做的评价是具有满意的一致性，也就是说明权重系数分配合理。由此可以得到教学态度、教学内容、教学方法、课堂授课这些评价因素所对应的权重值。3.1.3 构建教学质量评价矩阵在确定了教学质量评价因素准则层中的各因素和利用 AHP 法得到各准则层中教学质量评价因素的权重值的基础上，利用模糊综合评判方法确定各因素对应于各权重系数的模糊隶属关系，这种隶属关系也称为隶属度，可以用下面的方法得出：（1）确定评价等级集合。在 同 一 个 评 价 标 准 下 ， 对 评 价 对 象 的 等 级 划 分 可 为 g 个， 为V=(v1,v2,vg)。根据平时对教师教学质量等级划分的经验，确定g=5，评价等级集合可以记为 V=很好，较好，一般，较差，差，对应的分值依次是 100、80、60、40、20。（2）评价专家利用统一评价界面进行教学质量评价。参加评价的专家有 5 类，分别是部门领导、教学督导、教学科管理人员、同行普通教师和学生。用层次分析法得到专家的信任值依次是 0.274、0.173、0.089、0.089、0.375。参加教学质量评价的每位专家，可以根据评价的等级及自己的判断，来确定分准则层中每个评价因素所属的等级，并选择相应的教学质量评价等级。如图 3-4所示。（3）构建模糊关系矩阵在分准则层的教学质量评价因素集中，选择其中某一因素相同等级的专家人数进行相加，结果除以参加评价的总专家人数，可以得出分准则层中各因素隶属于各等级的隶属度，这样可组成分准则层中各因素与各等级之间的评价矩阵，即模糊关系矩阵，如公式（3-8）所示： 其中：rij=yij/N;yij是把第 i 个教学质量评价因素评定为第 j 个评价等级的专家的人数；N 是参加教学质量评价的专家总数。3.2 进行第一级模糊综合评判教学质量对分准则层Xk通过模糊关系矩阵Rk和最大特征向量求得的权重值Wk进行模糊运算，得出结果隶属向量Bk为主准则层教学质量评价因素集 X 相对教学质量评价等级集合V 的隶属关系。隶属向量B 可以表示为：3.2.1 进行第二级模糊综合评判教学质量在第一级模糊综合评判教学质量得到的隶属关系，即由主准则层教学质量评价因素集 X 对于教学质量评价等级集合V 的隶属向量Bk，可以构成总评价矩阵R ，表示为：再次对总评价矩阵R 和主准则中各教学质量评价因素权重值wk，进行模糊矩阵运算，最终可得到教学质量评价目标层对于教学质量评价等级集合V 的隶属向量：3.2.2 教学质量评价结果依据模糊综合教学质量评价的最大隶属原则，令b=max(b1,b2,b3,b4,b5)，教学质量评价等级就是b1，b2, ，b3，b4，b5，中的最大分量 b 在评价等级集合V 中所对应的等级。有 10 位同学（0001、0002、0003、0004、0005、0006、0007、0008、00090010）对教师商娟叶在 2023 至 2014 年度第一学期所讲授的计算机基础课程进行评价10 位学生对商娟叶教师的二级评价指标的评价表如表 3-3 所示。表中的Xij代表的是第 i 个一级指标的第 j 个二级指标。根据前面模糊综合评判的公式，利用层次分析法得出的各评价因素权重值，计算出一级模糊综合评判结果和二级模糊综合评判结果，最后得出教学质量评价结果如表 3-4 所示3.2.3 基于 AHP 的综合教学质量评价模型的特点我们认为基于 AHP 的模糊综合教学质量评价模型在确定各单位绩效考核等各种评价问题的评价指标权重值，以及把评价过程中模糊的评价问题进行科学的量化处理上，有着一定的优越性。（1） 在模糊综合教学质量评价模型中，为各评价因素确定权重时，采用了层次分析法，是用数学的方法将两两评价因素相比较构成判断矩阵进行评判，还利用了一致性校验的方法可以保证各级评价因素权重值的确定是比较正确的。改进了以往评价模型中评价因素依靠专家评分甚至人为给出权重值的方法，克服了确定评价因素权重的主观性问题。为下一步进行模糊综合教学质量评价打下了坚实的基础。（2） 在模糊综合教学质量评价模型中，采用了模糊算子的两级模糊综合运算，根据模糊综合评价的最大隶属原则，确定评价等级中最大分量为最终评价等级。这种评价方法不但考虑到多个评价者的意见和各评价因素的影响，而且把评价过程中的模糊问题进行了科学合理的量化处理，有机的把定性和定量计算结合起来，有效地提高了教学质量评价的精确度。（3） 对教学质量评价因素的一级、二级指标可以进行添加、修改、删除等操作，进而使该模糊教学质量评价模型适用于各单位解决岗位评价、绩效考核等各种评价问题，还能根据单位的评价目标，随时对评价指标体系进行调整。26对教师进行教学质量模糊综合评价，就离不开数据库。因为教学质量评价指标体系中的因素集、各因素的权重，以及参加评价教师的基本信息都必须保存在数据库中。目前广泛使用的数据库是关系模型的数据库，数据库中所有数据是以二维表形式保存在数据库中。数据库是按照一定的结构组织数据并把数据及其关存储在计算机中的一组相关数据的集合。没有数据库，就不可能对教师教学质量进行评价。因此数据库设计是软件开发环节中的核心技术，设计一个好的数据库模式，是非常关键的。3.3 本章小结根据系统设计原则，在对系统进行总体架构基础上，简单介绍了模糊数学的应用，主要对教学质量评价模型设计进行了详细说明，利用模糊综合评判的方法从而得出教学质量评定最终等级第四章 模糊综合教学质量评价系统的测试在完成了模糊综合教学质量评价系统的设计与实现后，需要对其性能进行测试分析。在教学质量评价开始之前，由教学管理部门确定评价等级、评价指标体系后，有管理员权限的用户通过模拟界面中的后台管理可以添加、修改、删除一级、二级评价指标体系。模糊综合教学质量评价系统会根据采用层次分析法来计算确定得出各评价指标体系的权重，以及不同类别的评价专家信任值的权重。参与加教学质量评价的对象登陆到评价界面对相应的被评价教师进行评价4.1 学生对象测试将教学质量评价系统挂在校园网上进行了测试，学生使用自己的学号和密码登录后，对本学期自己所学课程进行网上教学质量评价。如果学生不参与教学质量评价，将无法在网上查询本学期本门课程成绩，也不能进行下学期课程的选修。这样保了教学质量评价的参与者的广泛性和公正性。某学生评教测试界面如 5-1所示。4.2 教师对象测试教师使用教师 ID 以及密码登录后，进行同部门教师的教学质量评价，如果不参与评价，本人评价结果无法查询。虽然评教内容类似，但教学质量评价指标权值计算不同，对某教师测试界面如图 5-2 所示。4.3 模糊综合测试评价结果学校各院及系领导只能对自己本院系的教师进行评价，而教务处管理人员和教学督导处人员可以对全校教师进行评价。评价期过程中，在学生对象评价教师、同行教师评价教师、教务处管理人员和教学督导人员以及学校院系领导都对教师进行了评价之后，模糊综合教学质量评价系统会根据所建立的评价模型，教学质量评价系统指标权重自动计算，动态生成模糊综合评判评价结果。在所有人员评价结束后，教师教学质量评价的等级界面如图 5-3 所示，还可以点击“查看”，查看对某位老师的评价具体分值及结果分析。若一级模糊综合评价指标因素中分值很高时，提出建议继续保持；若为较差时，显示二级模糊综合评价指标的具体分值较差的因素项，并提出努力方向。学校各院系领导只能对本院系教师的评价信息进行查看，而教务处管理人员和教学督查人员可以对全校所有教职工的评价信息进行查看。评价结束之后，学校可根据本校具体情况由教务处管理人员公布最终的模糊综合评价结果。我们使用了学校实际的校园网环境，由学生、教师和学校各院系领导及管理人员测试对象对系统的稳定性和可行性进行了测试，经过测试结果的分析，我们认为模糊综合评价教学质量系统能满足教学质量评价的基本要求，提高了学校教学质量评价管理的效率，确保了评价结果的准确性、有效性和公正性。随着对系统进一步的测试和运行，我们将进一步改善和优化模糊教学质量评价系统。第五章 结论5.1 结论基于 AHP 的模糊综合教学质量评价方法的系统设计及实现从教学质量评价模型的定制与维护，教学质量的评价与分析，教学质量评价结果的查询及打印、数据库表中数据导入和导出四个方面对当前高等教育教学质量评价管理系统的评价和分析进行了改进。该系统的研发和进一步推广使用，不仅使学校从繁重的教务教学评估管理体系中解脱了出来，也进一步为学校节省了人力、物力及财力资源。此外，本系统的开发，不仅实现了教学质量评价数据长期有效保存的目标，也使得教学评估的结果可以在网上进行评价和查询。这样做不但大大提高了教学质量评价的查询效率，尤为重要的是，本系统还可以进行教学质量评价模型的定制，评价指标体系的修改，