当前位置:蚂蚁文档网 > 述职报告 > 基于模糊数学的教学质量评估系统设计

基于模糊数学的教学质量评估系统设计

时间:2022-03-21 09:40:48 浏览次数:

摘 要:随着信息技术和计算机应用的不断发展,评估流程的系统化和自动化也开始受到重视。将科学的评估方法融入到强大的信息系统中,收集整理并最终得到能够真实反映高校教学质量的评估结果。使高校的教学水平在不断的自我认识和改进中得到完善。

关键词:高校教学质量评估;模糊数学;层次分析法;标度法;数据建模

高校教学质量评估一直采用人工的方式,组织评估专家对高校的各项指标进行检查。随着信息技术的发展,也出现了很多教学质量评估应用,但多是针对教师的教学质量评估,很少有针对学校整体的质量评估系统。本文用分层次模糊评价法,构建了一套高校质量评估系统,这里主要论述数据建模和模糊算法。

1 需求分析

根据现行的高校评估系统,评估多采用三级指标的结构。评估小组对各项指标的执行情况进行评分后得到最终的评估结果。如果高校能在评估检查之前先进行一次内部的自评,知道现有的教学质量等级,进而了解存在的不足,加以改进,那么在进行专家评估的时候就会更加有把握。为了实现上述目标,质量评估系统应至少满足以下条件:

(a)数据来源全面性。为了获得准确的质量评估结果,应该将所有参与教学的角色加入进来, 包括学生,教师,行政人员和学院领导等;使采集到的信息能全面的反应该校的教学质量。

(b)评估方法可靠性。系统的评估的方法应该可以根据情况有所选择。默认的分层次模糊评价法只适用于指标的结果按优,良,中,差分级的情况,如果指标结果是以分值的形式出现,应采用其它统计方法。因此,系统应能灵活的添加其它统计方法。

(c)输出结果可比性。输出的结果应该是易懂并且可以根据用户需要灵活显示。例如某教师可查看同系的其他老师的评估结果,或是学生对其某一指标的评价结果。学校每次的评估结果应该打上时间戳,方便结果之间的比较;或进行学校和学校之间的比较。

(d)从数据安全方面考虑,系统还应提供严格的权限管理。根据以上要求,系统至少应包含以下几个模块:前台有数据采集和数据显示模块,后台有指标管理,权重管理,数据处理分析,以及权限管理。

2 系统分析

(a)数据采集:将根据评估的内容从指标管理模块中取出相应的问卷,例如,如果是进行教师教学质量评估,那么将取出教师教学质量问卷,如果是对系部的教学质量进行评估,则取出系部教学质量评估问卷。填写完后将问卷结果存入数据库以便数据分析模块调用。采集模块还应负责数据的采集进度,对已经评价过并保存过的指标结果将不允许被修改,因此每次输入的将是未评价过的指标。

(b)指标管理:为实现教学质量的客观评价,本系统采用国内较为广泛使用的三级指标结构,例如,在评价教师教学质量时,需要考虑到:职业道德、教学态度、教学经验等。

(c)权重管理:涉及到系统的核心算法,是分层次模糊运算中必不可少的参数。权重由系统管理员在系统初始化时给出,为避免给出的权重出现逻辑错误,在保存之前必须进行一致性检验,通过数学检验合格的权重才能存入到数据库中。根据层次分析法和萨蒂提出的1~9标度法,需要算出各级指标中指标之间的关系度,得出矩阵R,通过R得到权重向量,如果一致性检验通过,则特征向量中的值就是各指标的权重系数,它们的和为1。

例如,二级指标职业道德下有3个三级指标,根据标度表得到下表:

下面是进行一致性检验的步骤:

将R进行归一化处理,即 ,

得到一个新的矩阵A

将矩阵A按行求和得

再将B进行归一化处理得到R的特征向量

用R×C得到

由此得到R的最大特征值

通过一致性指标表得到在R为3阶矩阵的情况下CR=0.58,根据一致性检验条件,如果CI/CR<0.1,则检验通过,说明指标间的关系度是符合逻辑的,权重系数可用,否则需要重新确认度标关系表。

上例中:

检验通过,此时的权重系数即R的特征向量较好的反映了各评价指标的相对重要程度。用同样的方法可确定其它三级指标,二级指标之间的权重,以及评估参与者的权重。

输入的原始数据需要转化成分析方法所需的数据。即要将用户输入的等级结果转化为百分比数,存入到指标得分表格中,同时参与的人数要自动加1。

3 层次分析法

数据分析接收从数据处理处得来的各项数据,结合系统已有的权重,进行数学运算,得出某项指标或综合指标的结果。计算过程如下:

(1)首先获取某一二级指标的评估结果,组成单因素评价矩阵R。例如某校通过对100个学生的问卷调查中得到对教师A的二级指标“职业道德”评判结果百分比如下:

根据评估结果,组成向量 ,

从权重模块中取得此三项指标对应的权重向量A:

(f)对A与R做取大取小运算,即先取小再取大,求得综合评价向量B:

上例中

同理得到b2,b3,b4即得 。

(g)B中的各项值分别代表着该教师在“职业道德“优良中差4个等级上的综合得分,其中良级上的得分最高,为0.5。根据综合评判中的最大隶属原则可以得出该指标综合评价结果为良。

(h)同样的方法得到此教师的其它二级指标的综合评价向量 B2…Bn(其中n是二级指标的数量),将所有的B集合起来后与二级指标的权重向量A做取大取小运算,得到的综合评价向量B,按照最大隶属原则可得到该教师在一级指标上的评判结果[2]。

(i)如果评估系统有多方参与者,同样需将各角色的权重考虑在内。

4 发展方向

本系统不仅可以作为独立的评估系统应用于某一高校内部,还可以实现同类型高校之间的联网,形成高校之间竞争的平台。出于数据安全方面的考虑,各高校应建立独立的数据库和相关的数据库保护措施,高校间的联网通过系统提供的API接口实现。各高校只能对其它高校数据有查询的权限,没有修改和编辑的权限。

参考文献

1 孙海.教学质量评价模型研究[D].研究生毕业论文,东华理工大学,2012

2 李洪兴.模糊数学[M]. 北京:国防工业出版社,1994

(责任编辑 王昕)

推荐访问:教学质量 模糊 评估 数学 设计

猜你喜欢