基于MISO模型的“自动控制原理”课程质量评价

杨 欣， 李 斌， 徐盛友， 苏玉刚， 孙 跃

(重庆大学 1. 自动化学院，2. 电气工程学院， 重庆 400044)

0 引言

“自动控制原理”课程是一门面向研究型大学自动化相关专业的核心支撑课程，以传授自动控制基础理论知识和控制系统设计基本方法、培养学生理论素质和解决实际工程问题的能力为主[1]。它是后续的控制类课程(如“现代控制理论”、“运动控制基础”、“过程控制系统”、“智能控制理论基础”、“先进控制理论”、“最优控制”、“自适应控制”、“机器人控制技术基础”等)学习的基础。所以“自动控制原理”课程的教学效果优劣直接影响着自动化专业人才培养的效果。如何科学、有效地对“自动控制原理”课程教学效果进行评价，成为影响自动化专业人才培养、“自动控制原理”课程改革的重要因素[2]。

1 多输入单输出(MISO)教学评价体系

1.1 MISO教学质量评价模型结构

以往对“自动控制原理”课程教学效果的评价比较单一、片面，往往只是用考试成绩来评价这门课程的教学效果，并且不能对教学效果的改进提出有效的指导。为了能够更好地促进教学质量提高，科学地评价教学质量，就需要尽可能多地把影响教学质量的各个环节考虑进来，构建一个科学、全面、有效的评价体系，从而对教学质量进行监督和控制。

目前较流行的评价模型有AHP(Analytical Hierarchy Proces)法和DEA(Data Envelopment Analysis)法。

AHP法采用层次分析法进行分析评价，往往涉及的层次非常多，包含的数据很繁杂，并且各层计算方法也不尽一致，所以AHP法的规则复杂，计算量大[3]。

DEA法采用数据包络分析法进行分析评价，在评价指标体系中，各输入和输出之间往往不是独立的，而是互相影响的，就使得分析决策需要大量的数据支持，所以DEA法数据收集工作量大，且处理复杂度高[4]。

考虑到“自动控制原理”课程是一门应用广泛，理论性很强的技术基础课，对其教学质量的评价需要从多方面进行。根据 “双一流”研究型大学对工科学生的培养要求、我校专家组与课程组教师依据多年的人才培养工作实践经验，对“自动控制原理”课程提出了如图1所示的多输入单输出MISO(Multi Input Single Output )教学质量评价模型[5]。

图1 多输入单输出教学质量评价模型

图1所示的MISO评价模型涉及层数少，且各计算量之间独立性强，具有模型简单、数据收集工作量小、计算量小的特点。

1.2 MISO教学质量评价函数

(1)

为了使结果能够更好的体现各指标的影响，最终的总体质量评价指标采用重心法，则有：

(2)

2 课程教学质量评价指标

工科型“双一流”研究型大学是要培养面向工业界、面向世界、面向未来的优秀创新实践人才，培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高水平工程应用型人才，针对这个目标，按照控制技术传播特性和人才培养规律，将“自动控制原理”课程的各级评价指标细化为4个一级指标(A1-A4)以及相关的若干二级指标[7]。

2.1 理论知识掌握A1

2.2 工程实践能力A2

2.3 硬件建设A3

2.4 教师队伍建设A4

3 MISO质量评价体系实例研究

根据“自动控制原理”课程教学质量评价模型(MISO)，依据专家讨论、数据统计等形式，形成表1和表2所示各级评价指标间的相关程度值。

结合我校自动化专业2014级“自动控制原理”课程试卷分析结果、学生基础实验情况分析结果、学生综合实验设计结果、学生课程设计情况结果、实验室2016年设备评估结果和2016年“自动控制原理”课程组教师队伍评估结果，可以得到各二级指标的实际评价值如表3所示。

表1 一级指标和二级指标间的相关程度值

表2 一级指标和评价值E间的相关程度值

表3 二级指标的实际评价值

通过式(1)和式(2)的计算，通过一级指标和二级指标的评价值，可以得到我校2014级“自动控制原理”课程教学质量评价结果是E=0.958412。质量评价最大值E=1，可见，2014级“自动控制原理”课程的教学质量优秀，但是仍然有改进的空间，在工程实践环节、实验室建设和教师培训方面需要加强，以达到进一步提高“自动控制原理”课程教学质量的目的。

4 结语

本文讨论了通过多输入单输出(MISO)模型对我校2014级“自动控制原理”课程教学效果进行了有效评价，并依据评价结果提出相应的改革措施。在本文讨论的评价方法中，可以根据课程具体教学情况，灵活地增减评价指标，此方法也可推广到其他相似课程的质量评价中。(杨 欣等文)

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[4] 季侃，金侠鸾. 本科课程中研究方法的教学探析--以DEA方法与财务管理教学为例[J]． 南京:亚太教育，2015(8):32-36．

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