基于AHP的高校教学型实验室模糊综合评价

王 武 王红玲 罗书克

许昌学院电气信息工程学院 河南许昌 461000

基于AHP的高校教学型实验室模糊综合评价

王 武 王红玲 罗书克

许昌学院电气信息工程学院 河南许昌 461000

在教学型实验室建设水平评估上，充分把握教学型与科研型实验室的区别，处理好实验室的共性和个性特征，注重实验室建设的全面性与过程性特点，从而实现评估指标构建与权重分配。以电力系统及自动化实验室为研究背景，应用层次分析法(AHP)和模糊综合评价实现了综合评价，通过具体实例说明该方法计算简单方便，操作性强，可以有效克服评价主观性，该方法可以实现个体实验室的科学评价，为实验室整改及管理提供有效依据，同时可以应用于实验室建设评比，有利于实验室建设的顶层设计及决策。

层次分析法；模糊综合评价；权重；评估；教学实验室

高校实验室是高校实验教学和科学研究的重要基地，同时承担着学科培育和学科建设、科研成果孵化和科技成果转化的重要作用。[1]教学型实验室是高校加强实践教学，提高学生动手能力和工程实践能力，进而提高教学质量的重要平台，作为教学型高校，其作用更为突出。[2]而教学实验室建设是一个涉及实验室基础设施建设、实验室管理、实验教学开展、实验教学队伍建设等复杂的系统工程，在其建设过程中，往往出现缺乏统筹规划和科学引导的问题。对实验室现状的了解和建设水平的评估是影响该问题的主要因素，也是制约实验室建设和发展的瓶颈。[3]进行科学的实验室建设现状和水平评估，真正发挥评价机制的导向激励功能，对于改善实验教学手段、加强实验室规范管理、提高实验教学水平具有重要的指导和督促作用，提高评估的权威性和科学性，有助于实现实验室建设的系统性、规范性以及高效性。[4]由于高校实验室建设水平的评价因素众多，存在大量的不确定性和模糊性，无法通过精确数学进行定量描述，利用模糊数学的方法进行综合评价较为合理。[5]

模糊综合评价的基本思想是利用模糊数学中的线性变换原理和最大隶属度原则，综合考虑被评价事物的相关因素，做出合理的综合评价，因此被广泛应用于一些具有主观依赖性的评价场合[6]。层次分析法能把一个复杂问题表示为有序的递阶层次结构，对每一层次的因素进行比较，通过人们的判断对决策方案进行排序，建立起权值向量。该方法是定性与定量分析相结合的多目标决策分析方法，把数学处理与人的经验和主观判断相结合，能够有效地分析目标准则体系层次间的非序列关系。[7]在实验室建设水平评估中，层次分析法和模糊评价相结合被广泛应用。例如借助文献应用层次分析法确定实验室评价指标权重，然后结合模糊综合评价完成实验室质量管理的科学评价[8]；有文献基于模糊数学理论，利用合成算子，实现了化学实验室的环境——安全模糊综合评价[9]；有文献根据重点实验室建设与创新人才培养评价指标的多样性和模糊性，建立了多指标、多层次模糊综合评价模型，提高了评价的准确性，对客观反映教育质量，提高学生能力培养和创新师资建设起到了明显的指导和推动作用。[10]

我院作为地方性、教学型、应用型本科高校，人才培养定位是“培养实基础、强能力、有个性、富有社会责任感和创新精神的高素质应用型人才”。在人才培养上，强调与区域经济、社会发展的适应性，突出学科专业和人才培养的应用型。要切实提高人才培养质量，教学型实验室的作用不可低估，这正是提出基于AHP的教学型实验室模糊综合评价的意义所在。

1 评估指标与权重

作为教学型本科院校，拥有数量和类型众多的教学型实验室，进行实验室建设水平评估是实现其科学规划、合理投入、持续建设的前提。在实验室评价指标上，一是要把教学实验室与科研实验室区别对待，在评价体系上突出指标的教学型特点；二是在指标体系上处理好实验室的共性和个性特征，既要注意教学实验室建设和发展过程的一些共同特点，为进行实验室评比和设备投入等做前期准备，同时要注意不同专业、不同类别实验室具有的个体特征，强调个体实验室的专业性，从而进行科学的指标体系构建；三是评价要突出全面性和过程性，要求指标体系能够涵盖实验室基础设施建设、实验人员和梯队建设、实验教学改革、实验室管理等多方面内容，在评估指标体系构建上既要突出实验室硬件建设，更要突出软件及内涵建设，同时要突出实验室建设是一个持续性的过程，不是以简单的结果作为评判标准。基于上述三点，下面以我院电力系统及自动化实验室为研究对象，利用层次分析法构建评价指标体系，进行评估指标与权重分析(见表1)。

在实验体系指标及权重分配上，通过组织实验室建设与管理相关人员对各项指标进行权重分配。例如在第一层指标权重分配中，突出实验教学，其权重为0.468，而实验室建设情况和实验队伍分别占0.316和0.216；在第二层指标中，由于电力系统及自动化实验室涉及强电实验，环境与安全的权重占到0.264；在第三层指标中，安全措施占0.486。需要注意的是，权重分配与实验室类型必须相互配套，否则就失去了评价的客观性。

表1 基于层次分析的教学实验室评估指标与权重

表1 (续)

2 模糊综合评价

以我院电力系统及自动化重点实验室综合评价为例，在建立了表1所示的三层评价指标因素和权重的基础上，通过多层次模糊评价的方法进行实验室建设水平评估，具体步骤如下。

(1)组织一定数量的专家构成评估组，给出定性评语，形成评价集：

其中n代表评价等级，在本例中n=5，组织20位实验室人员构成的专家组进行评定，定性指标以“优”“良”“中”“一般”“差”等评语表示建设水平。

(2)形成第三层单因素模糊评价，通过20位专家对第三层因素进行评定，给出相应的统计结果。如对第三层因素“A2实验教学情况-B21实验教学管理-C212实验项目”进行评定，通过统计，20为专家对本项的评定为：{优、良、中、一般、差}各占到{0人、6人、6人、6人、2人}，则该单项的模糊统计结果可表示为：

(3)通过上述方法，完善第三层指标所有统计结果，并以此组成第二层因素模糊综合评价矩阵：

根据“B21实验教学管理”的评价因素权重：

根据下式求取各子目标的综合评价向量：

在本例中，得出“B21实验教学管理”的模糊综合评价结果为：

由于数值计算麻烦，可以借助MATLAB软件进行矩阵运算，应用同样的方法，可以得出第二层因素集中“B22实验教学指导”和“B23实验教学改革”的模糊综合评价结果。

(4)根据第三步的结果，进行第一层指标整体效果评价，由步骤(3)，可以得出“A2 实验教学情况”的模糊综合评价矩阵：

则对“A2 实验教学情况”的整体评价结果为：

(5)为了直观了解实验室建设情况，对评价结果进行评价量化处理，给出评价集V=(V1V2…Vn)的具体对应百分值，此处选V=(9580706040)来代表“优”“良”“中”“一般”“差”的量化分，最后得出分值为：

根据综合评价结果可以看出，实验室在实验教学方面为中等水平。

3 结束语

以上探讨了在教学型实验室建设水平评估上，要把握好教学型与科研型的区别，处理好共性和个性特征，体现全面与过程性特点，在把握好三点的基础上，应用层次分析法和模糊综合评价实现了高校教学型实验室综合评价，该方法可以在一定程度上克服主观性，有助于规范操作，计算简单方便，可操作性强。该方法可以对单个实验室进行科学评价，为实验室整改及管理提供有效依据，还能应用于实验室建设评比，有利于实验室建设的顶层设计及决策。

[1] 李乃鹏.建立更加科学、规范的高校实验室评价体系[J].实验科学与技术,2005,3(2):111-114.

[2] 文畅平.教学实验室评估指标与综合评价[J].高等建筑教育,2006,15(4):112-115.

[3] 宗军君,叶结松,侯智斌.模糊可拓层次分析法在实验室评估中的的应用[J].实验室研究与探索,2012,31(3):196-200.

[4] 周云涛,张原,张双才.浅析高校科研实验室培育及评价体系[J].实验室研究与探索,2012,31(6):186-189.

[5] 李兰云,杨爱民,李霄.基于Vague集的教学质量多指标模糊评价[J].计算机工程,2011,37(15):286-287.

[6] 李向军,黄亮,林振荣.FM/DEA模型及其在实验室综合评价中的应用[J].南昌大学学报:理科版,2010,34(1):39-42.

[7] 何小兵.综合评价方法在高校实验教学示范中心中的应用[J].实验室研究与探索,2009,28(5):90-93.

[8] 李桂香,刘亚铮.基于层次分析法的高校实验室综合评价[J].实验科学与技术,2009,7(3):129-132.

[9] 蔡毅飞,薛来.化学实验室环境-安全模糊评价模型的研究[J].实验技术与管理,2012,29(7):198-200.

[10] 董廷旭,文星跃,陈朝镇.重点实验室建设与创新人才培养模糊综合评价模型及应用[J].绵阳师范学院学报,2007,26(11):133-138.

Fuzzy Comprehension Evaluation Based on AHP for University Teaching Laboratory

Wang Wu， Wang Hongling， Luo Shuke
Xuchang University， Xuchang， 461000， China

As for construction evaluation for teaching laboratory， the difference between teaching and research laboratory must be cared， also the commonalities and personality characteristics should pay more attention， focus on the comprehensiveness and its process characteristics，with these three aspects， the assessment of indicators were constructed with weight distribution. The study taken power system and automation laboratory for research， the analytic hierarchy process and fuzzy comprehensive evaluation was adopted， this method is simple and operational，which can overcome evaluation subjectivity and can provide an effective basis for laboratory rectification and management for individual laboratories， also， it can be applied to favor the top-level design of the laboratory building and decision-making.

analytic hierarchy process； fuzzy comprehensive evaluation； weight； evaluation； teaching laboratory

2014-09-26

王武，硕士，讲师。

许昌学院教学团队建设项目；许昌学院办学特色发展项目资助。