基于粗糙集和層次分析法的教師教學水平評價

王欣

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基于粗糙集和層次分析法的教師教學水平評價

王欣

以商洛學院為例，將粗糙集理論和層次分析法應用于教師教學水平評價體系中。首先利用層次分析法構建評價指標體系，結合粗糙集屬性約簡的方法，對教師教學水平指標進行屬性約簡，然后利用粗糙集方法建立客觀判斷矩陣、層次分析法建立主觀判斷矩陣，最后將粗糙集得到的客觀權重和層次分析法得到的主觀權重有效地結合起來，對商洛學院教師教學水平進行綜合評價，使評價更加客觀和科學。

粗糙集理論；層次分析法；教學水平評價

0 引言

高校教師的教學水平評價是高校人力資源管理和教學管理的核心工作，對教學水平的準確評價體現了高校教學質量高低，是改進教學、提高教師教學能力的方法，也是學校不斷提高人才培養質量和提升教師教學水平的重要制度保障。商洛學院屬地方本科高校，為了更好的構建地方本科高校教師教學水平評價模型,對現有的教師教學水平評價指標體系進行研究。針對教學水平評價的方法已有很多文獻進行了討論，文獻[1]利用粗糙集理論對高校教師教學水平進行了評價，文獻[2-5]利用層次分析法對教學質量進行了評價，上述評價方法較單一，其整個評價過程要么不能體現各指標自身價值的重要性，要么只依賴主觀因素，為了有效避免這一不足，結合文獻[6-8]將粗糙集理論和層次分析法有機結合，利用粗糙集屬性約簡，剔除數據中冗余指標，構造出屬性簡約的相對依賴的客觀判斷矩陣，運用層次分析法提出主觀判斷矩陣，通過將二者組合形成新的判斷矩陣，并計算其權重，以商洛學院為例對地方本科高校教師教學水平進行有效的評價。

1 相關知識

1.1 粗糙集理論

定義5 （屬性權重）對各個屬性重要度作歸一化處理，可得各個屬性的權重，記為：,其中。

1.2 層次分析法

層次分析法（Analytic Hierarchy Process，簡稱AHP）是美國運籌學家托馬斯·塞蒂教授于20世紀70年代提出的，是一種定性和定量相結合的、系統化、層次化的分析方法。

層次分析法是將一個復雜的定性的過程進行量化處理，把一個龐大的、無秩序的因素群細分成一個有序的遞階層次結構，并根據1-9標度的方法進行比較，從而建立起兩兩比較的判斷矩陣；利用數學的計算方法確定每一層中各個元素的權值，并進行一次性檢驗，在滿足一致性檢驗的條件下，進行權重合成，確定目標層的權重計算以及總排序；最后通過實際調查或專家評分與各個要素的權重進行綜合評價,最后得出評價結果。

1.3 客觀判斷矩陣的構造

采用兩兩比較的方法,可以構造類似于層次分析法中的判斷矩陣：

利用屬性重要度計算得到的判斷矩陣在很大程度上消除了主觀因素的影響,真實地反映了客觀事物屬性間固有的聯系,因此,本文稱之為客觀判斷矩陣[7]。

1.4 組合判斷矩陣的構造

建立最優化模型如公式（1）：

引理1[8]最優化模型式（1）在可行域上有惟一解，且解為公式（2）：

（2）

2 基于粗糙集和層次分析法的教學水平評價模型

以商洛學院為研究對象，分析影響教師教學水平的五個因素：教學態度，教學內容，教學方法，教學效果，教學改革，以此作為評價體系的準則層。為確保評價的客觀性，隨機抽取12名專任教師，建立教師教學水平評價體系，并組織專家對抽取的教師12名教師進行評價。

2.1 利用AHP方法構建教師教學水平評價指標體系

評價體系如圖1所示：

圖1 教師教學水平評價指標體系

2.2 利用粗糙集建立客觀判斷矩陣

（1）構建評價指標決策表

表1 評價指標決策分析表

（2）利用粗糙集約簡評價指標

。

2.3 利用層次分析法建立主觀判斷矩陣

利用層次分析法建立五個指標的1-9標度成對比矩陣如下：

為了便于求解，采用MATLAB軟件對數據進行計算，輸入程序如下：

>> a=[1,1/2,2,1/7,1/4;2,1,1,1/5,1/3;1/2,1,1,1/6,1/4;7,5,6,1,2;4,3,4,1/2,1];

>> [x,y]=eig(a);

>> eigenvalue=diag(y);

>> lamda=eigenvalue(1);

>> ci=(lamda-5)/4；

>> CR=ci/1.12；

利用和法計算得出各個評價指標的權重為：

根據每個教師在每個教學水平評價指標上的取值，可計算出每個教師的教學水平評價值，其中表示第個教師在屬性上的取值如表2所示：

表2 各教師教學水平評價值表

由上表可知，各教師教學水平按評價值的排列順序為：s5，s10，s7，s3，s11，s1，s12，s4，s2，s8，s9，s6。根據排序結果可以看出，在5個指標體系中，教學效果和教學改革得分高的教師排序靠前，得分低的則排序靠后。該評定結果與已有的考核結論符合性較高，反映了教學效果和教學改革的重要性，有利于鼓勵教師深化教學改革，不斷提高教學水平。

3 總結

本文利用粗糙集的方法對商洛學院教師教學水平評價指標進行屬性約簡，并建立客觀判斷矩陣，然后利用層次分析法建立主觀判斷矩陣，將二者結合起來對教學水平進行評價，有效地吸收了兩類方法的優點，同時克服各自的缺陷，為高校教學考核部門提供了一定的理論依據。

參考文獻：

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[4] 王振友, 王振強, 陳莉娥. 基于層次分析法的課堂教學質量評價[J]. 廣東工業大學學報: 社會科學版, 2010, 10(6): 25-27.

[5] 楊恒友, 劉杰, 程小桐. 層次分析法在課堂教學質量評價中的應用[J]. 教學與管理: 理論版, 2007 (4): 25-26.

[6] Lee C, Lee H, Seol H, et al. Evaluation of new service concepts using rough set theory and group analytic hierarchy process[J]. Expert Systems with Applications, 2012, 39(3): 3404-3412.

[7] 鐘嘉鳴, 李訂芳. 粗糙集與層次分析法集成的綜合評價模型[J]. 武漢大學學報: 工學版, 2008, 41(4): 126-130.

[8] 葉軍, 王磊. 一種基于粗糙集和層次分析法的綜合評價方法研究[J]. 計算機應用研究, 2010, 27(7).

[9] 張文修,吳偉志,梁吉業等.粗糙集理論與方法[M]. 北京:科學出版社,2001:30-26.

Evaluation of Teachers’ Teaching Level Based on Rough Set and Analytic Hierarchy Process

Wang Xin

(Faculty of Economics and Management, Shangluo University, Shangluo 726000, China)

The rough set theory and the analytic hierarchy process are introduced into the evaluation of teachers’ teaching level at Shangluo University. Use the method of rough set to reduce the attribute of teachers’ teaching level, and use the analytic hierarchy process to evaluate the teaching level. The objective weights and the subjective weights obtained by the two methods are effectively combined to make the evaluation more objective and scientific. Finally, the feasibility of the method is illustrated by an example.

Rough Set Theory; Analytic Hierarchy Process; Teaching Level Evaluation

1007-757X(2016)04-0042-03

TP301

A

（2015.09.14）

商洛學院教育教學改革項目（14JYJX103），商洛學院科研項目（15SKY020）

王 欣（1986-），女，陜西西安人，碩士，商洛學院經濟與管理學院，講師，研究方向：管理科學與工程、人力資源管理，商洛，726000