AHP-PCA-IPA園林生態學課程教學質量評價體系構建方法

摘" 要：風景園林學科中以園林生態學課程為生態導向的學科建設，是站在人與自然和諧共生的高度謀劃發展。該課程教學質量的高低直接關系到學生的知識獲益價值及其專業能力的培養，因此，變革傳統定性和單一定量的課程評價體系，建立科學的評價指標體系，完善教學質量評價體系，對于不斷提升教學管理水平、精心優化教學過程，以及實現良好的教學效能具有十分顯著的意義。該文擬探究如何通過AHP-PCA-IPA多維度定量數據評價模型建立起以“專家-師生-督導-企業”為主導的科學評價體系，從而打破傳統教學質量評價方法中主觀性較強的定性評價方法和單一維度定量評價方法的局限性。

關鍵詞：園林生態；教學質量；評價體系；主成分分析；層次分析

中圖分類號：G642" " " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-9902（2023）22-0105-05

Abstract： The discipline construction of landscape architecture， which takes the course of landscape ecology as the ecological orientation， is the planning and development of harmonious symbiosis between man and nature. The teaching quality of this course is directly related to the value of students' knowledge benefit and the cultivation of their professional ability. Therefore， we should change the traditional qualitative and quantitative curriculum evaluation system， establish a scientific evaluation index system， and improve the teaching quality evaluation system， which is of great significance to continuously improving the level of teaching management， carefully optimizing the teaching process， and achieving good teaching efficiency. This paper intends to explore how to establish a scientific evaluation system dominated by \"experts-teachers amp; students-supervisors-companies\" through the \"AHP-PCA-IPA\" multi-dimensional quantitative data evaluation model， so as to break the limitations of the subjective qualitative evaluation methods and single-dimensional quantitative evaluation methods in the traditional teaching quality evaluation methods.

Keywords： landscape ecology; teaching quality; evaluation system; Principal Component Analysis（PCA）; Analytic Hierarchy Process（AHP）

習近平總書記在黨的二十大會議上提出，“我們要推進美麗中國建設，堅持山水林田湖草沙一體化保護和系統治理，統籌產業結構調整、污染治理、生態保護、應對氣候變化，協同推進降碳、減污、擴綠、增長，推進生態優先、節約集約、綠色低碳發展”。廣東理工學院所在的肇慶市屬于典型的山綿遠水蜿蜒，城市形態隨山脈和水系呈狹長布局的山水美城，因此更加注重打造生態和文化雙優的廣府宜居山水城。廣東理工學院設立的風景園林學科中以園林生態學課程為生態導向的學科建設，是站在人與自然和諧共生的高度謀劃發展。

傳統的教師教學質量評價一般以定性分析為主，不可避免地帶有主觀片面性，經驗性較強，無法反映教師的真實水平。盡管有些院校已在定量分析層面進行了一些嘗試，但主要傾向于采納單一維度的定量研究方法來構建評價體系并進行評分，然而單純定性和單一定量這些方法都各有缺陷。

目前建立教學質量評價體系研究主要采用層次分析法（AHP）和主成分分析法（PCA），象限法（IPA）應用較少。主成分分析法在指標的建立上缺少專家賦權，而層次分析法則難以對各大指標進行同性歸類找出共性的主成分評價指標，IPA象限法則能有效地指出教師教學質量評價需要改進的象限方域。因此采用AHP-PCA-IPA相結合進行教學質量評價體系研究，可作為一個新興方向和創新實踐來完善園林生態學的教學質量評價體系。

1" AHP-PCA-IPA多維度定量教學質量評價體系的研究內容

為提高園林生態學教學質量評價精度，提出AHP-PCA-IPA多維度定量分析法。首先對園林生態學的教學質量評價體系建立以“專家-師生-督導-企業”為主導的科學評價體系，其后確立專家認可、師生獲益、督導放心和企業共建的幾大主成分教學質量評價指標類別，最終將評價指標的重要性和實際表現性做象限分析，找出該課程在教學質量評價上必須改進完善的方域。

本文研究內容主要包括三大方面：“專家-師生-督導-企業”認同的園林生態學教學質量評價體系度量因子的提取；園林生態學教學質量評價體系X大主成分因子的提取；基于AHP-PCA-IPA的園林生態學多維度定量教學質量評價模型的構建。

2" AHP-PCA-IPA多維度定量教學質量評價體系的構建價值

2.1" 學科建設意義與價值

園林生態學課程是一門風景園林專業必修課程，應用生態學的原理和生態學的基本規律，分析各種生態因子與園林植物的相互關系和作用，通過對植物群落的動態分析以及人類活動特點分析，了解城市環境的改善途徑，使學生掌握園林生態學的系統知識并能在實踐中加以運用，為構建城市園林生態系統，規劃建設生態園林城市，維護生態平衡發揮更大的生態效益和社會效益。

2.2" 理論體系構建意義與價值

高校教師的教學質量評價不僅涵蓋了基礎知識傳遞的層面，還直接關系到學生對學科知識獲取的實質價值和綜合評判能力的培養。因而建立科學的評價指標體系，完善園林生態學課程教學質量評價體系，對于不斷提升教學管理水平、精心優化教學過程，以及實現良好的教學效能具有十分顯著的意義，本項目擬就提高園林生態學教師教學質量評價方法的科學性方面做相關研究和研討。

2.3" 推廣應用意義與價值

預期將AHP-PCA-IPA構建的園林生態學教學質量評價體系模型應用到包括大一、大二、大三年級的20級、21級和22級風景園林專業的學生期末評教中，將評教數據與學校現今運用的評價體系得到的評教數據進行對比分析。將學校評教數據和多維度定量教學質量體系構建的評價體系得到的評教數據相結合，可以優勢互補，多維度多角度聽取各方意見，使教師在教學質量水平提升上查缺補漏。

3" 擬解決的主要問題和研究重難點

3.1" 擬解決的主要問題

探索如何科學定量構建“專家-師生-督導-企業”認可的園林生態學教學質量評價體系模型；在后疫情時代背景下園林生態學課程評價應包含哪些適應性的評價指標和類別，才更有利于抓住學生新需求和引導教學改革新方向；立足于師生獲益價值的需求上判斷園林生態學課程教學質量評價體系需要改進的地方和可能存在師生發展落差或資源浪費的地方。

AHP-PCA-IPA多維度定量數據評價模型的建立使教學質量評價指標的建立都有理可依且有據可循，從而打破傳統教學質量評價方法中的主觀性較強的定性評價方法和單一維度定量評價方法的局限性。通過教學質量的正確評價，更好地引導教師不斷進行教學內容、教學方法和教學態度等方面的改革，讓學生的評教反饋能更準確地表達自己的需求，使得教學質量“評教”雙贏。

3.2" 研究的重點難點

3.2.1" 如何通過數據收集的方式全面探究多維度人員對園林生態學教學質量關注指標的差異

通過問卷和訪談的形式，要求受訪者根據自己的經驗對廣東理工學院教學質量度量指標進行篩選和開放性評論。比較梳理各類人員的指標關注傾向及其具體原因等，采用描述性統計分析不同因子對園林生態學教學質量評價體系的影響，篩選出“專家-師生-督導-企業”認可的園林生態學教學質量評價維度及其度量因子。

3.2.2" 如何通過多定量分析的方式探究5個維度（專家評專、學生評教、教師自評、督導評課、企業評優）與園林生態學課程教學質量評價體系之間的邏輯關系

不同的定量數據分析方式各有利弊，如主成分分析法在指標的建立上缺少專家賦權，而層次分析法則難以對各大指標進行同性歸類找出共性的主成分評價指標，IPA象限法則能有效地指出教師教學質量評價需要改進的象限方域。因此，探究如何結合各類定量分析方法的優勢用于該課題教學質量評價體系的研究中為核心難點。

4" AHP-PCA-IPA多維度定量教學質量評價體系國內外相關研究現狀評述

吳群英在《數理統計與管理》雜志上首次運用多元化定量統計分析篩選出和教師教學質量評價密切相關的10個主要指標，并采用PCA主成分分析法對30名教師的教學質量評教數據進行數統分析，該文章為國內學術期刊中較早出現的對教師教學質量采用多維度定量數統分析的手段進行評估。喻朝陽[1]《AHP-PCA-SVM的高等數學教學質量評價》為提高高等數學教學質量評價精度，提出一種層次分析法、主成分分析和支持向量機的組合高等數學教學質量評價模型“AHP-PCA-SVM”。宋麗娜[2]認為實訓教學質量是實現中職人才培養目標的重要環節， 實訓教學質量評價指標自然成為研究者關注的熱點問題。運用主成分分析方法進行深入研究，成功確定十個可用于中職實訓教學質量評價的關鍵指標。艾洪福[3]認為教學領域的數據挖掘逐漸得到重視，主成分分析法作為挖掘技術之一，可以對復雜數據有效進行“降維”處理。將該方法應用到實際教學數據中，對現有的教學評價指標體系進行了挖掘分析，實驗結果驗證了該方法的有效性，可使得教學評價數據從海量到精準，為教學評價的科學合理提供技術支持。林珊[4]以福州外語外貿學院理工學院工程管理系為例，運用PCA主成分分析方法對教師的課堂教學質量進行了全面評價，涵蓋了課堂準備、教師素質、教學內容、教學方法以及教學效果等多個關鍵方面。溫宏巖等[5]以廣東地區多所高校的環境藝術設計專業為研究對象，以該專業中的建筑與室內設計課程的“項目化”教學模式為例進行了探究，運用層次分析法（Analytic Hierarchy Process）建立“項目化”教學評價模型，從4個準則層因素和16個指標層因素對建筑和室內設計課程教學進行評價，結果表明，在準則層的重要性排序中，教學項目的實用性大于專業性大于可操性大于趣味性。曹玉松等[6]以高校教師的教學態度、教學內容、教學方法以及教學效果為基礎，構建了一套全面的教學評價模型。該模型涵蓋了13個關鍵影響因素，這些因素在高校教師的教學中扮演重要角色。通過層次分析法，研究中得出了各評價指標的權重，基于權重和得分的綜合情況，形成了對高校教師教學綜合表現的評價。龍蔚等[7]通過在云南省某高校網上發放問卷的形式收集數據，運用了AHP-模糊綜合法這一復合方法以多個維度和指標對2020年春季學期在線教學質量實例評價數據和期末教學成績的分析表明：在線教學的教師教學質量評分和學生期末綜合評分的整體分值均不高，教師和平臺仍有很大進步空間，學生是線上教學的關鍵因素。肖倩等[8]的研究中采用了IPA分析方法，以大學實踐課程質量為研究對象，從學生的角度出發，對重要性和滿意度進行排序。研究發現，學生認為實驗室設備與環境、教學師資與實踐經驗、教學模式與方法等因素對提升大學實踐課程質量具有重要意義。此外，課程課時安排以及前期課程的理論基礎也被認為是改善實踐課程學習效果的關鍵要素。

國外對于的教學質量評價體系的普遍共識認為：可供學生評教的教師教學質量評價問卷應涵納多個主要評價維度和多項評教具體指標因子。1981年，Marsh提出了一項具有重要影響的教育倡議，即教學質量評價問卷SEEQ。該問卷被構建得相當細致，覆蓋了廣泛而關鍵的評價領域，包括但不限于學習價值感、教學態度、組織的清晰性以及教學互動等，總計涵蓋了9個獨特而緊密相關的評價維度，以及精準到32項的具體指標。Centra J.A.的研究表明，學生評價教師教學質量主要包括組織架構清晰度、師生溝通和教學能力3個維度。這種多維度評價方法可以更全面地了解教師的教學表現，有助于提供有針對性的教學改進建議。里昂等研究者認為教學質量評估方法不應當僅局限于人力評估，還可以連續使用不同的虛擬評估或器械過程的混合評估方法。

從上述國內外對教學質量評價的研究中可看出，對于教學質量評價國內外學者們多采用多指標綜合評價方法，指的是把不可量化的多維度統計指標轉化為可量化的相對評價值，最后根據這些評價值的綜合反映結果得出對該被評價事物的一個總體評價的方法。這種方法主要分為2類：主觀賦權法（層次分析、德爾菲法等）和客觀賦權法（因子分析、主成分分析等），前者常用受人為主觀因素影響較大的咨詢評分法，可能導致某些評價因子的重要性被提高或減小許多，而后者為避免主觀偏差，以各評價值變異系數及其相互間相關關系為依據來確定權數[9]。IPA分析法屬于客觀賦權法中的一種，但目前較少用于教學質量評價體系構建中，因此仍有較大的研究空間。

5" AHP-PCA-IPA多維度定量課程評價體系構建方法探究

5.1" 主成分分析法（PCA）問卷結構與數據統計分析

5.1.1" 研究對象選定

根據本論文研究對象的特殊針對性和維度多樣性，確定研究對象包括5類：風景園林專家教授，有相關學科經驗的廣東理工學院、肇慶學院的教學督導，廣東理工學院20、21、22級風景園林在校生以及授課教師和肇慶市林業科學研究所、廣東省交通設計規劃研究院景觀設計所、中交國際景觀設計所等企業的工作人員等。

5.1.2" 問卷發放

本次調查活動分2個時間段進行：2023年9月廣東理工學院21、22級風景園林在校生以及授課教師問卷及訪談；2023年10月風景園林專家教授及督導、相關行業企業研究人員問卷及訪談。調查形式為線上線下問卷加隨機訪談形式。5類調研對象計劃發放300份問卷（廣東理工學院師生200份、專家和學科督導50份、相關企業研究人員50份），有效問卷率計劃達到90％以上。

5.1.3" 問卷內容

包括專家、督導、師生和企業人員的人口統計學特征收集和“專家-師生-督導-企業”對《園林生態學教學質量關注指標的調查》調研問卷（問卷一）2方面，其中在“專家-師生-督導-企業”對園林生態學教學質量關注指標方面，分為專家評專、學生評教、教師自評、督導評課、企業評優5個維度，每個維度包含若干個選擇性問題（單選或多選）供人選擇，最終由描述性數據統計結果篩選出“專家-師生-督導-企業”共同關注并認可的X大教學質量評價度量因子。

采用主成分分析法把問卷一提取的游客感知價值的X大教學質量評價度量因子作為選項，設計問卷二，讓“專家-師生-督導-企業”對這X個度量因子的重要程度進行打分（問卷發放數量同問卷一），采用LIKERT五分量表評分法“很不重要，不太重要，一般重要，比較重要，非常重要”分別代表1～5分值。從問卷一中獲得的樣本評分數據被視為可供分析的數值變量，運用SPSS 17.0軟件對原始數值變量進行了科學恰當的線性組合，以創造新的數值變量并成功從樣本評分數據中萃取出信息貢獻率大于特征值1的主成分，這幾個主成分即為萃取而來的園林生態學教學質量評價維度因子，再根據每類評價維度涵納的度量因子反映出來的共性特征為每類教學質量評價維度因子命名，從而得出了“專家-師生-督導-企業”認可的園林生態學教學質量評價維度及其度量因子。另外，筆者還會在問卷二中讓“專家-師生-督導-企業”為園林生態學的教學質量發展程度狀況進行打分，打分原理同上。再通過SPSS 17.0將2份數值變量數據（X大教學質量評價度量因子重要程度與教學質量發展程度狀況）做相關性分析和逐步回歸分析，剔除某些與教學質量發展程度狀況不關聯的教學質量評價度量因子后，確定最終的園林生態學教學質量評價體系。

5.2" 層次分析法（AHP）問卷結構與數據統計分析

5.2.1" 研究對象選定

筆者計劃邀請廣東理工學院建設學院風景園林教研室植物景觀專業領域的專任教師5名、風景園林行業專家教授3名、廣東理工學院和肇慶學院的教學督導5名、相關行業企業研究專家5名以及風景園林專業在讀博士生5名，共23名專家。

5.2.2" 問卷發放與問卷內容

2023年11月，通過微信、郵件或面見的方式向各位專家發放權重調查問卷表（問卷三）共23份，即讓各專家對同一層次的指標進行重要性比對和打分，從而得到一級指標層相對于總目標層，二級指標層相對于一級指標層的判斷矩陣。接下來運用Excel進行一級指標層和二級指標層的權重值計算以及CI＜1的一致性檢驗，再將計算出來的二級指標層的各指標權重值乘以對應的一級指標層權重值即可得到二級指標層的所有合成權重，最后再對層次總排序檢驗其CI＜1。

為了了解園林生態學教學質量的實際表現情況，筆者設計了評分問卷供廣東理工學院21、22級風景園林在校生填寫。為了確保研究的同一性、便利性、有效性及可比性，將該問卷與問卷三合并形成了一份綜合調查問卷，并在同一時間段內進行發放。這一過程主要分為2個步驟：①明確了每個度量指標的評分標準，將其劃分為5個程度，分別為極差（1分），較差（2分），一般（3分），較好（4分），極好（5分）。設計好問卷后派發給廣東理工學院21、22級風景園林在校生并當場回收。②Excel計算每項度量指標的平均評分值，乘以其合成權重，最后得出每個度量指標的得分值。

5.3" IPA分析法問卷結構與數據統計分析

問卷內容：問卷三中依據廣東理工學院21、22級風景園林在校生對園林生態學教學質量的表現性評分數據分析了學生對園林生態學教學質量的滿意度，其后將教學質量評價維度及其度量因子重要性均值和實際表現性均值作IPA分析。IPA方格圖將教學質量評價維度與其度量因子的重要性以及實際表現情況置于一個二維方格圖中，使不同教學質量評價維度及其度量變量的分布情況一目了然。這有助于在立足于專家、督導、師生和企業需求的基礎上，明確園林生態學教學質量評價體系的改進方向。

6" 結束語

改變傳統教學質量評價體系，高等教育教學質量評價體系的改革已進入攻堅期。新形勢下，唯有大膽改革，創新實踐，才能夠跟上時代節奏。多維度教學質量評價指標己成為高校教學質量評價的一個重要內容，而國內關于該方面的研究還比較缺乏，存在極大的研究空間，尤其是從多維度定量視角去探索高校教學質量評價方面還缺乏深入的研究。AHP-PCA-IPA多維度多定量數據評價模型的建立使教學質量評價指標的建立都有理可依且有據可循，從而打破傳統教學質量評價方法中的主觀性較強的定性評價方法和單一維度定量方法評價方法的局限性。

參考文獻：

[1] 喻朝陽.AHP-PCA-SVM的高等數學教學質量評價[J].科技通報，2013，29（10）：229-231.

[2] 宋麗娜.基于主成分分析方法的實訓教學質量評價指標研究[J].大連教育學院學報，2015，31（2）：70-72.

[3] 艾洪福.基于PCA的教學評價指標體系研究[J].農業網絡信息，2016（4）：146-148.

[4] 林珊.基于PCA的高校教師教學綜合評價研究[J].亞太教育，2019（7）：57.

[5] 溫宏巖，鄧騰.基于AHP法的環境藝術設計“項目化”教學評價研究——以建筑和室內設計課程為例[J].安徽建筑，2020，27（8）：160，171.

[6] 曹玉松，曾憲權.基于AHP法的高校教師教學評價方法研究[J].許昌學院學報，2020，39（5）：13-16.

[7] 龍蔚，王靜，陳蕊.基于AHP-模糊綜合法的高校線上教學評價研究——以云南省某高校526份問卷調查為例[J].中國教育信息化，2021（7）：82-85，91.

[8] 肖倩，張儉.基于IPA方法的大學實踐課程教學評價研究——以ERP沙盤模擬課程為例[J].湖南工業職業技術學院學報，2022，22（5）：62-65.

[9] 劉文苑.中醫藥主題農莊植物景觀游客感知價值研究[D].長沙：湖南農業大學，2020.