基于层次分析的无机化学课程考核体系研究

牟新利 付 川 张丽莹 何立平 林俊杰

（1.重庆三峡学院化学与环境工程学院，重庆万州 404100）

（2.重庆市市级化学化工教学示范中心，重庆万州 404100）

合作学习兴起于20世纪60年代末70年代初的美国，是教学理论步入新阶段的必然产物.传统的班级授课制不仅压制了学生的自主性，同时也使学习活动丧失了集体性，学生只是在班级集体中进行着以单干为特征的学习活动.因此，发挥和确立学习的自主性和集体性，成了教学改革的两条重要线索，[1]合作学习正是在这样的背景下产生发展起来的。当前，合作学习模式在中小学开展较好，而在高校中未见相关报导.而如何评价合作学习的效果则需要根据教学经验和科学方法去设计.

经过教学实践，我们发现化学化工、环境类本科生在学习中存在一系列的问题：其一，对于常规学习，很多学生存在平时不努力，期末搞突击的情况，这虽然也能通过考核，但却存在考前会、考完忘的缺点；其二，对于毕业论文，很多大学四学生存在不会写、写不好的情况；其三，学生协作能力差，对教师的依赖性强。在遇到问题时候，很多同学的第一反应是求助于教师，而不是同学之间的相互探讨.因此，我们希望通过把合作学习模式植入无机化学教与学当中，并通过层次分析法设计合理的评价方式，以促进学生的无机化学学习，并使之在今后的学习中具备学习的自主性和集体性，成为合格的人才.

1 层次分析法

层次分析法是对多个方案多个指标系统进行分析的一种层次化、结构化决策方法，它采用数学方法将哲学上的分解与综合思维过程进行了描述，从而建立决策过程的数学模型，具有原理简单、结构化、层次化、定性与定量方法相结合等优点.层次分析法大体分为五个步骤，[2]具体如下：

1.1 建立层次结构模型

在深入分析所面临的问题之后，将问题中所包含的因素划分为不同层次，如目标层、准则层、指标层、方案层、措施层等等，用框图形式说明层次的递阶结构与因素的从属关系.当某个层次包含的因素较多时（如超过9个），可将该层次进一步划分为若干子层次.

1.2 构造判断矩阵

判断矩阵元素的值反映了人们对各因素相对重要性（或优劣、偏好、强度等）的认识，一般采用1～9及其倒数的标度方法.当相互比较因素的重要性能够用具有实际意义的比值说明时，判断矩阵相应元素的值则可以取这个比值.

1.3 层次单排序及其一致性检验

判断矩阵A的特征根问题AW =λmaxW的解W，经规一化后即为同一层次相应因素对于上一层次某因素相对重要性的排序权值，这一过程称为层次单排序.为进行层次单排序（或判断矩阵）的一致性检验，需要计算一致性指标CI = (λmax-n) / (n-1).平均随机一致性指标RI的值，对于1～9阶判断矩阵，RI值如表1所示.

表1 随机一致性指标

当随机一致性比率CR = CI / RI ＜ 0.10时，认为层次单排序的结果有满意的一致性，否则需要调整判断矩阵的元素取值.

1.4 层次总排序

计算同一层次所有因素对于最高层（总目标）相对重要性的排序权值，称为层次总排序.这一过程是最高层次到最低层次逐层进行的.若上一层次A包含m个因素A1,A2,…,Am，其层次总排序权值分别为a1,a2,…,am，下一层次B包含n个因素B1,B2,…,Bn,它们对于因素Aj的层次单排序权值分别为b1j,b2j,…,bnj（当Bk与Aj无联系时，bkj= 0）此时B层次总排序权值见表2.

表2 层次总排序权

1.5 层次总排序的一致性检验

2 无机化学课程考核体系

2.1 构造层次结构模型

表3 无机化学课程考核评价指标体系

本文主要从以下四方面建立无机化学考核指标体系：作业考评、课堂考评、合作学习考评、测验考评.

其一，对于作业，存在一定的抄袭现象.有些同学为了作业而去抄袭，没有起到作业是课后巩固知识，查漏补缺的作用.因此，分成按时完成指标、书写规范指标、完成质量指标、修改状况指标进行评价，修改状况指标是以前教学活动中忽视的一个环节，有些学生做完作业经老师批改后并不订正错误，因而我们加入这一指标.其二，课堂考评包含纪律指标、考勤指标、预习指标和互动指标.过去课堂主要强调出勤、上课纪律.现在有的学生上课时使用手机上网，既耽误自己的学习又影响了周围同学听讲，因此课题纪律方面应加强对学生上课使用手机的限制.同时，可以通过课堂回答问题等形式来检查预习情况.还有一点，就是互动的情况，学生是否能够积极参与到教师的教学中，如上讲台完成一些题目的推导.其三，合作学习的考评主要是包含课程论文、专题讨论和互助复习三个指标.在课程论文方面，大一的新生还不太可能独立完成于课程论文，通过协作一起完成这项工作能够对他们起到锻炼的作用.专题讨论指标主要是对于一些难度上不大的内容，放给学生自己讨论完成，并在这个过程中发现问题，一起解决.互助复习的指标侧重于学生合作一起找出小组内同学的薄弱环节，并通过互相帮助加以解决.其四，测验考评分成单元测试、期中测试、期末测试三个指标，同时要根据教学内容的要求和进度的安排设计测试试题.基于以上的分析，构建指标体系（见表3）.

2.2 模型层次分析

构建A-B，B1-C，B2-C，B3-C，B4-C五个两两判断矩阵，结果见表4～表8.

表4 A-B判断矩阵

表5 B1-C判断矩阵

表6 B2-C判断矩阵

表7 B3-C判断矩阵

表8 B4-C判断矩阵

表9 层次总排序

通过层次分析法，我们建立的无机化学课程考核体系，避免了过去课程考核中简单的分成平时成绩，期末卷面成绩的形式，这种新的考核指标体系，能更全面反映学生在学习过程中的状况，同时也对任课教师提出了新的要求，需要加强教学各个环节的管理，在学生大一的阶段使其实现中学学习到大学学习的转换，为今后大学四年的学习打下良好的基础，并成为合格的现代化建设人才.

[1]刘吉林.从外显趋于内蕴——我国合作学习研究20年的回顾与反思[J].教育理论与实践，2009（16）.

[2]赵焕臣.层次分析法[M].北京：科学出版社，1986.

[3]兰继斌，等.层次分析法方案排序向量的研究[J].重庆工学院学报（自然科学版），2007（1）.