基于多目标优化与层次分析法的高校信息化教学评价指标体系研究

丰霞 宋丹 何宏

摘 要 针对当前高校信息化教学发展的基础与需求，运用多目标优化方法、层次分析法、专家调查法、模糊评判等多种现代综合评价方法，对高校信息化教学的环境、资源、教师、学生等多个方面进行全面评价，构建系统、客观、高效的高校信息化教学评价指标体系。从而以多元化的评价标准进行信息化教学的评价和认定，以多目标理论来综合比较信息化教学的各个方面，为信息化教学评价提供科学可靠的评价指标体系，为高校信息化教学评价与管理提供量化标准和决策依据。

关键词 多目标优化 层次分析法 信息化评价 指标体系

中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2018.08.007

Abstract In view of the basic and needs of the development of information teaching in Colleges and universities， many modern comprehensive evaluation methods， such as multi-objective optimization method， analytic hierarchy process， expert investigation and fuzzy evaluation， are used to comprehensively evaluate the environment， resources， teachers and students in the information teaching of colleges and universities， and build a systematic， objective and high level effective evaluation index system of information teaching in colleges and universities. In this way， the evaluation and identification of information teaching is carried out by a variety of evaluation criteria， and the multi objective theory is used to compare all aspects of information teaching. It provides a scientific and reliable evaluation index system for the evaluation of information teaching， and provides a quantitative standard and decision basis for the evaluation and management of information teaching in colleges and universities.

Keywords multi-objective optimization； analytic hierarchy process； Informatization evaluation； index system

0 引言

在大數据、信息化、网络化的快速发展的背景下，构建客观、科学的高校信息化教学评价体系需要设计与制定系统、科学、全面的信息化教学评价标准。建立多元化的评价标准，构建系统、客观、高效的评价指标体系是信息化教学评价的关键。本文研究系交叉学科与综合应用研究领域，其涉及的主要学科为管理学与信息科学。按照传统方法（如层次分析法）建立的指标评价体系，将各类指标分层并标以权重，其缺点是对异质指标在同一维度上进行比较，难以全面、客观地评价信息化教学。本课题引入智能优化方法中的多目标理论，基于多目标理论（Pareto排序）与层次分析法（AHP）来建立高校信息化教学评价指标体系。

信息化教学评价的有关研究起始于1990年，美国K.C.Green教授主持了信息化校园计划，对各类高校的信息技术发展现状与应用情况进行研究并撰写了详细报告。[1]随后，亚洲地区的高校信息化调查项目对亚洲地区的典型大学的教育信息化建设经验进行汇总与统计。[2]通过各国学者的研究，已构建的较有影响的评价指标体系（教育信息化）主要有：en Gauge评估框架、[3]教育信息化评估工具Star、[4]ICT in Education 评估框架、[5]SRF评估工具。[6]

在国内，顾小清等侧重信息化效益，在视角、发展、角色3个维度的基础上构建了区域教育信息化效益评估模型；[7]解月光等依据元模型理论构建了EEE模型；[8]蒋东兴等从教育类别分类学的角度来构建教育的信息化绩效评价模型；[9]焦宝聪等在数据统计与分析层面更进一步，构建了涵盖数据包络分析的信息化绩效评价模型。[10]

近年来，能力成熟度模型 （Capacity Maturity Model， CMM）已广泛应用于工商管理、知识经济、创新创业、人力资源等领域，衍生出大量模型。[11]在教育领域，CMM模型首先被新西兰Marshall学者构建的e MM（e-Learning Maturity Model）融入，并用以评估教育机构实施e-Learning的水平和能力。[12]

综上所述，信息化教学评价体系的国内外研究呈现如下趋势：（1）对信息化教学评价体系呈现全局化趋势，从宏观层面构建指标体系；（2）目前，评价指标体系的研究呈现行业化、学科化的发展方向，不同行业不同学科的评价指标体系应该有所区别；（3）以层次分析法为基础，更多的现代评价方法被引入到评价指标体系中。但是，信息化教学评价体系的国内外研究也存在如下问题：（1）针对高校信息化教学评价体系的研究不多，没有充分考虑高校教学的行业特点与职业要求；（2）所构建的指标和模型在支持高校信息化教学评价和改进方面不够系统科学，其提供的可以实操的测评工具较少；（3）绝大部分学者进行信息化教学指标评价时，对不同维度的一级指标采用简单求和或权重求和的方式进行，忽视了不同指标的异质结构，没有考虑多目标的方法来对模型进行优化。

1 基于多目标优化与层次分析法的高校信息化教學评价指标体系

（1）信息化教学的构成因素和功能研究。首先给出信息化教学的定义，挖掘其中的内涵；然后将高校信息化教学评价从环境、资源、教师、学生四个方面入手，研究每个方面的总体功能及其构成；针对这四个方面的具体细分功能，挖掘细分功能所需要的高校信息化教学评价的各项指标，为构建高校信息化教学的多目标评价指标体系奠定基础。

（2）高校信息化教学的多目标评价指标体系研究。根据研究内容（1）的四个方面，制定相应的子目标，构成高校信息化教学的多目标评价指标体系中的子目标层。再根据高等教育的行业特点和特定需求来构建准则层的二级指标和三级指标。具体的高校信息化教学的多目标评价指标体系的局部模型如图1所示。

总目标为构建系统、客观、高效的高校信息化教学的多目标评价指标体系，其下的指标分为三层，一层为子目标层，即一级指标层，由“环境”、“资源”、“教师”、“学生”等四个方面构成，核心维度的规模与当前信息化教学指标体系发展趋势相符。“环境”主要包含学校政策支持、教学改革的监控与评价支持、校园网建设、教学设备和平台的配备、教学设备与平台的使用、学习环境构建与使用等现在信息化状态；“资源”主要包括教学资源配备、资源建设与利用、资源内容新颖、资源再生与提升等目前信息化资源；“教师”主要包含演示型教学、运用各种信息技术手段进行教学、灵活运用不拘泥于形式的教学、协助学生进行意义建构、持续运用新技术促进教学等个人信息化能力，“学生”主要包括接受式学习、主动参与的学习、形式丰富的学习、深层次意义建构、信息化意识与创新等运用信息化效率。

子目标层下为准则层，包含二级指标和三级指标二个层次，其叶结点归属且仅归属一个根结点，与子目标与总目标一起构成一个树状结构。如“环境”子目标包含“教学设备与平台的配备”、“校园网建设”、“教学改革的监控与评价支持”等，而其中的二级指标“教学设备与平台的配备”又包含三级目标“设备数量”、“设备性能”、“教学平台”、“网络教学环境”等指标。

在子目标层面，指标体系用多目标优化的Pareto排序的思想来进行选择，从而实现总目标；而在子目标层面以下采用AHP方法来进行综合评价。

模型将多目标理论融合到信息化的指标评价体系中，在一级子目标层中使用Pareto排序（非劣排序）的方法来对评价信息化教学的子目标层进行全面考量；对下面的多层准则层则运用层次分析法与模糊评判相结合的方法来进行评定。采用多目标优化的Pareto排序方法在子目标层面进行选择，对评审对象进行综合排序选优，更科学地实现对信息化教学的价值判断与评定；而在即二级及其以下指标采用层次分析法和1-9标度法来进行量化研究。

2 结语

大部分学者在进行综合评价指标模型构建时，对不同维度的一级指标常常采用权重求和方式进行，没有考虑其异质结构。本文融入了智能优化方法的多目标理论，将其融入高校信息化教学评价指标体系，并构建了高校信息化教学的多目标评价指标体系模型。

该模型以多元化的评价标准进行信息化教学的评价和认定，以多目标理论来综合比较信息化教学的各个方面，为信息化教学评价提供科学可靠的评价指标体系，为高校信息化教学评价与管理提供量化标准和决策依据。模型的多目标的非劣排序特性能提升综合评价的全面性、采取的分层量化标准能提升模型的客观性，该模型可推广应用于更为广泛的各种领域的综合测评体系中。

参考文献

[1] CCP.The 2007 National Survey of Information Technology in US Higher Education [EB/OL]. http：//www.immagic.com/e Library/ARCHIVES/GENERAL/CCP_US /C071029G.pdf，2007.

[2] 赵国栋，汪琼.关于中国、美国及香港地区高校信息化发展状况比较研究[J].现代远程教育研究，2003（2）：12-18.

[3] CEO Forum on Education & Technology. The CEO Forum School Technology and Readiness Report [DB/OL]. http：//www.ceoforum.org，2000.

[4] 汪琼，陈瑞江等.Star评估与教育信息化研究[J].开放教育研究，2004（4）：10-14.

[5] Daniel A.Wagner，Day Bob，et al. Monitoring and Evaluation of ICT in Education Projects：A Handbook for Developing Countries [EB/OL].Washington DC：info Dev. 2005. http：//www.infodev.org/en/Publication.9.html.

[6] BECTA.Self-review framework[DB/OL].http：//schools.becta.org.uk/ index. php？ section=srf.

[7] 顾小清，林阳，祝智庭.区域教育信息化效益评估模型构建[J].中国电化教育，2007（5）：23-27.

[8] 张晓卉，解月光，等.基于EEE模型的农村基础教育信息化绩效评估体系应用方法研究[J].中国电化教育，2013（1）：30-35.

[9] 吴海燕，蒋东兴，等.教育信息化绩效评价指标体系研究[J].武汉大学学报（理学版），2012.58（S1）：48-52.

[10] 焦宝聪，赵意焕，等.基于数据包络分析的教育信息化绩效评价模型[J].电化教育研究，2007（4）：38-41.

[11] Software Engineering Institute. The Capability Maturity Model——Guidelines for Improving the Software Process[M].New York：Addison-Wesley Publishing Company，1995.

[12] S. Marshall，G. Mitchell. An E-Learning Maturity Model？[C]. Proceedings of the 19th Annual Conference of the Australian Society for Computers in Learning in Tertiary Education， New Zealand，2002. http：//docushare.unitec.ac.nz /dscgi/ ds.py/Get/File -231/173.pdf.