Monte Carlo法在高校教学质量评价中的应用

王磊+王琼

摘要：本文研究了当前教学质量评价中观测员—教师教学评价任务安排存在的问题，提出了一种基于Monte Carlo随机模拟的思想分配任务的方法，并以Excel为平台编制了任务分配系统，在实践中证明，本方法很好地解决了观测员分组评价结果的显著性差异，保证了教学质量评价的公平性。

关键词：教学质量评价；Monte Carlo法；Excel VBA

中图分类号：G712 文献标志码：B 文章编号：1674-9324（2014）39-0080-02

教学质量评价是各高校收集教学信息，“把关”教育教学质量的关键措施，也是教师考核、聘任、奖励的重要依据，通常由学生测评、同行测评、社会评价等几个方面构成。其中同行测评主要由教学管理部门组织经验丰富、认真负责的教师进行随堂听课，按照相应指标考量打分。为尽量减少个人因素，保证公平性，一般会安排几个人听一个老师的课，最后取平均分作为同行测评项的最终分数。

一、同行测评现行安排方法及存在的问题

教学管理部门在组织同行测评时，为方便组织，现行安排主要采用两种方式：一是形成一个轮式结构，如a单位的观测员测评b单位的老师，b单位的观测员测评c单位的老师……；二是先选取不同单位的观测员组成观测组，再按照既定规则确定各观测组观测的教师。两种方法最终都形成了由一个固定的观测组观测同一组教师。在实际操作中发现，这种组织方式会在各组之间形成显著的评分差异，笔者分析这有可能是因为固定的观测组成员由于性格、专业背景等因素形成了相异的评分标准模式，被不同组观测员评价的教师得分会产生显著的差异，造成评测结果的人为影响因素较大，出现不公平的现象。

二、同行测评改进策略及VBA系统设计

为了尽量减少个人因素对评测造成的影响，考虑在满足一些特定条件下，采用Monte Carlo随机模拟的思想分配每个观测员观测的对象，保证每两个观测员所评测的教师都不完全一样，任何两个教师完全被相同的观测员评测的概率也极低。只是这种安排方式工作量极大，对于一次安排几百名教师的观测任务，手工操作几乎是不可能完成的，因此考虑采用编制程序系统的方法实现教学评价任务的分配。VBA是一种宏语言，主要用来扩展Windows的应用程序功能。由于其可以直接应用Office套装软件的各项强大功能，因此笔者考虑充分发挥Excel对数据处理的优势，运用VBA编程构造一个教学评价任务随机分配的系统。

1.同行评测安排的基本原则。根据工作经验，为了保证测评的客观性、公正性，在进行教学评价任务安排时应该遵循一些基本原则。每个教师被评测的次数及每个观测员观测的人次都应该是限定的；观测员不能评测自己相同单位的教师；两个观测员不能相互评测；观测员不能评测和自己关系特殊的教师等。

2.数据结构与算法描述。首先对教学单位报上来的数据首先进行预处理。观测员信息应该包括单位、教职工编号、姓名等信息，教师除包括上述信息外，还应该含有教学类型（理论、实训等）的信息。为处理方便可以用数字或字母等特殊字符表示单位信息，如1[2011043]张三T，其中1表示单位，[2011043]为教职工编号或是其他能够对观测员或教师身份唯一标识的编号，张三为姓名，T表示教学的某一个类型。所有的观测员放在表的第1行，教师放在A列，程序的基本思想是从第一个教师开始，依次确定每个教师的观测员。具体方法是在教师对应的行，在1和观测员数之间随机产生一个整数，表示观测员所在的列，然后判断选取的教师和观测员是否满足限制条件，如：观测员是否和教师处于同一单位，观测员已安排观测任务是否已到上限，观测员和教师是否具有特殊关系等。如果检测完限制条件没有问题，则在教师对应的行和观测员所处列的交叉单元格内置1，表示确定该教师由该观测员观测。然后判断教师是否已经确定被足够的观测员观测，如果没有，则重新产生1名观测员，进入新一轮判断，如果有，则安排下一个教师的观测员，直至结束。最后观测员—教师教学评价任务的进行形式上的整理，形成教学评价任务安排表。

[算法描述]

1.设置每个观测员观测的最大人数iMaxNum，每个教师被观测的次数iPerNum；获取所有的教师占用的excel行数iRowCount，所有的观测员占用的列数iColCount；设置永久do循环标识whileFlag为True；For i=2 To iRowCount“从第2行开始处理，依次循环；Do While whileFlag；随机产生列y；获取第i行的教师strJs，第y列对应的观测员strGcy；If单元格（i，y）已经是1 then；转cont；End if；If获取的教师和观测员在一个单位then；转cont；End if；If观测员和教师有特殊关系then；转cont；End if；If第i行教师已安排3人听课then；退出Do循环ExitDo；End if；If第y列观测员安排的人数已到最多人数限制then；转cont；End if；在第i行y列设置听课标志Cells（i，y）=1；cont：Loop；Next i。

2.数据整理。实例应用及系统改进，考虑武汉船舶职业技术学院某学期的教学评价任务安排。需观测教师289名，拟每位教师由3名观测员观测，共需观测867人次。安排了70名观测员，则平均每个观测员应观测人数不少于12人次，不多于13人次。经系统安排，结果达到预期效果，但经多次运行发现，最后若干名教师确定观测员时系统运行耗时较多，分析发现在任务即将安排完成的时候，多数观测员的观测任务已经安排完成，名额已满，最后的教师在随机选取观测员时冲突的概率很高，在一次次试探时耗费了大量的时间。笔者分析，若最后几名教师不再进行随机分配观测员，而是在所有观测员中依次检查，只要满足通过条件，即确定观测员人选，由于这种安排方式只对最后几名教师使用，因此并不会影响整个任务分配的随机性。经试验，改进后的程序执行效率大为提高。实际使用的结果表明，该系统确定的教学评价任务安排方案，对教师的评价结果与实际情况吻合，人为因素在教学评价结果中的影响得到有效控制。

针对当前教学质量评价中教学评价任务安排存在的问题，提出了一种基于Monte Carlo随机模拟的思想分配任务的方法，并以Excel为平台编制了任务分配系统，该系统具有良好的实用性，在实践中证明，本方法很好地解决了观测员分组评价结果的显著性差异，保证了教学质量评价的公平性。

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作者简介：王磊（1981-），男，讲师，硕士，研究方向：教学管理、数学建模；王琼（1986-），女，中教二级，大学本科，研究方向：数学建模、数学教学。endprint