基于模糊綜合評價的課堂教學質量評估系統

摘要：針對教學評估的模糊性，從學生參與課堂教學質量評價的角度構建教學評價指標體系，利用層次分析法確定權重，建立了基于模糊綜合評價法的課堂教學質量評估系統。文中給出了模糊綜合評價的數學模型和課堂教學質量評估系統的設計與實現，并介紹了相關開發技術。

關鍵詞：模糊綜合評價法；權重；教學質量；評估

引言

課堂教學是教學過程的中心環節，是教師教學質量的集中體現，課堂教學質量的好壞直接關系到學校教育質量的高低。教師課堂教學質量評價是教學管理的一個重要環節，它在整個教師考核系統中占主要地位。課堂教學質量的評價方法主要有“專家評價”、“同行評價”、“學生評價”、“教師自評”等。其中以學生問卷調查形式的學生評價法最常用，對其可靠性和有效性的研究已進行了50多年。本文所述的基于web的課堂教學質量模糊綜合評價系統已在我校投入試運行，效果良好。

1 評價指標體系的建立

高校已有的課堂教學評價指標體系越來越不適合高校教學評價的要求，影響了評價質量，為此，結合高校教學新的發展和特點，我校建立了一種新的科學的課堂教學評價指標體系，即課堂教學質量評價二級指標體系模型，如表1所示。

2 評價系統的設計及開發

根據上面課堂教學評價指標體系，筆者開發了基于模糊綜合評價的課堂教學質量評估系統。

2．1 系統結構及各模塊功能

系統的總體功能結構主要分為三個功能模塊：前臺信息收集、后臺數據分析、系統維護功能。這三個主模塊中，最低層的相關功能(如圖1所示)分別用于：填寫評價信息；瀏覽評價結果；以列表的形式，為用戶提供多層次、多角度的分析結果瀏覽；瀏覽決策規則；維護用戶、評價指標和系統信息。

我們使用所述指標體系對評估對象進行評價信息的收集。本模塊學生端由純Web頁面生成。學生通過圖2所示的填寫評價問卷頁面對評價項目給出相應的評語(“優秀”、“良好”、“中等”或“差”，單選)后，點擊“提交”按鈕，即可將填寫的信息保存到系統數據庫，作為后期開展評價的依據。

2．2．2 指標權重的收集

評估體系中各指標權重設計得合理與否直接影響教學評估效果。系統將根據專家分析按照判斷結果量化規則，計算出各指標權重。如表2所示。的權重取值按判斷結果量化規則給定。

以一級評價指標取代表2中的A經專家填寫上表后，系統利用本文3．1．3中所介紹的層次分析法確定一級指標權重集w=(W1，w2，W3，w4)。同理可以獲得各個二級指標的權重集。

2．3 后臺數據分析

后臺數據分析，主要是對從學生、專家等相關評估人員收集來的數據進行科學分析——使用下面介紹的模糊數學方法，采用模糊綜合評判模型。經過模糊處理的信息可以瀏覽，瀏覽模塊以列表的形式呈現評價結果。

3 系統實現的關鍵技術

3．1 模糊綜合評價模型及算法

在課堂教學質量評價中，某些評價因子帶有一定程度的模糊性，即具有非線性特征。它沒有十分明確的界限和清楚的外延，不存在絕對的十分精確的肯定與否定。如，對某老師課堂教學質量的教學效果的優劣進行評價時，人們的認識不同褒貶程度也不盡相同，很難直接用統計學的方法確定這些因素的具體數值。

模糊綜合評價即是基于評價過程的非線性特點而提出的，它利用模糊數學中的模糊運算法則，對非線性的評價論域進行量化綜合，從而得到可比的量化評價結果。對課堂教學質量采用模糊數學的方法進行綜合評價，將更接近于實際情況。

3．1．1指標的評價因素集的確定

對課堂教學質量(u)的評估，是全面的多因素評價。主要從4個方面來評估，每個方面又包含若干個子因素。評價指標應遵 循全面整體性和相對獨立性原則，即滿足u(i≠i)，設每個指標Ui=(u1 u2…un)。

3．1．2評語集

課堂教學質量評價結論分4個等級：優秀、良好、中等及差。這4個等級組成評語集。評語集對應的數值集。

3．1．3 權重集

設一級指標的權重集為w=(WI，W2，W3，w4)，二級指標的權重集。本文用層次分析法確定一級和二級指標的權重數。以計算w一級指標權重數為例，算法說明如下。首先確定目標和一級評價因素集u=(Ul，U2，U3，U4)，然后構造判斷矩陣A，A中元素表示指標u。對u的相對重要性數值，取值由專家判斷結果量化規則決定。A中元素滿足Aij=1／Aji，Aii=1，根據公式，求出最大特征根，一致性指標，一致性比率，其中恥為判斷矩陣的平均隨機一致性指標。當CR<0.1時，即認為判斷矩陣具有滿意的一致性，說明權重分配合理，所對應的特征向量歸一化處理后得到的向量w即為一級指標因素的權重分配。同理可得各個二級指標的權重集。

3．1．4 構造隸屬度子集R

對于每一個二級指標u，根據學生評價結果，用模糊統計方法得出每個因素u，的模糊隸屬度子集。這里“指評價因素集中二級指標U對應評語集中每個v的隸屬度，一級指標U的模糊評判矩陣R。

對于每一個二級評價指標u。都可以得到一個隸屬度子集，那么re(m=4、5)個氏構成一個u×V域上的m×4模糊評判矩陣R，即對于一級指標u。的模糊評判矩陣：

3．1．6 一級指標U的模糊綜合評判值S

鑒于運用模糊矩陣相乘的取小取大法和隸屬度原則的弊端，這里按普通矩陣乘法法則綜合評價結果。到u的用隸屬度表示的模糊評判值；

3．1．7 課堂教學質量(U)的模糊綜合評價結果S

重復3．1．5 的計算過程用二級求得的所有評判值s構成。

3．2 B／S和G／S體系結構

本系統的主要用戶包括校級和院系兩級教務管理人員和學生、專家等，教務人員大多在相對固定的位置使用系統，而學生人數多，使用系統的位置也不固定。綜合分析，決定使用B／S和C／S模式交叉混合的多層體系結構方案。這樣設計可以使該系統具有信息瀏覽和信息管理與維護的功能。

3．3數據庫的設計

教學評價系統選用Microsoft的SQL Server 2000作為數據庫的開發工具，因為它不僅僅是一套功能強大的數據庫服務器軟件，而且最重要的是它具有支持數據倉庫的特性，并自帶聯機分析處理軟件包，同時可以獲得Windows平臺上各種軟件系統的支持。

3．4前臺開發工具

為了能與后臺數據庫系統SQL Server 2000更好地銜接，選擇Visual C#.NET為前臺的開發工具。NET框架既可快速開發基于Windows的程序，也可快速開發Web應用程序的平臺。在評價系統中，前臺信息的收集就是使用這個框架來搭建的。

4 結束語

通過建立基于模糊綜合評價的課堂教學質量評估系統，能夠使學校教學管理部門獲得足夠的課堂教學質量評價信息。利用這些評價信息并結合其它影響教師課堂教學質量的因素，分析存在的深層次問題，可以為全面提高教師隊伍素質制定相應的措施。