APP下载

应用型本科院校实践教学质量定量分析研究

2018-11-20杨红平

装备制造技术 2018年9期
关键词:特征向量特征值一致性

杨 程 ,吴 敏 ,杨红平

(1.天水师范学院机电与汽车工程学院,甘肃 天水741001;2.甘肃机电职业技术学院,甘肃 天水741001)

实践教学质量评价是应用型本科院校教学质量管理的关键环节。对实践教学质量进行评价,对于院校提高其实践教学质量及水平具有积极作用[1]。而如何对实践教学质量进行量化评价却是一个繁难又值得令人深省的问题。近几年来,随着地方本科院校向应用技术型大学的转型,各高校对教师的实践教学质量评价工作非常重视,并且制定了相关的制度和考核办法来保证实践教学质量。虽然对实践教学质量的提升有一定的推动作用,但实践教学质量评价内容设计范围较广,质量评价结果不但受考评者的知识水平、认识能力的影响,而且还与个人偏好有直接联系[2]。另一方面,一般对实践教学质量的评价都是定性考量,各指标之间具有明显的模糊特征,对教学管理者带来了一定的困难。虽然某些高校也试着将各评价指标定量化,但各指标的定量缺乏科学依据[3]。

如今的实践教学质量评价过程存在一些问题,例如评价指标的权重通常都是由少数教学专家根据自身的经验直接制订的,定量分析缺乏理论依据,很可能与实际情况有较大偏差,这样会直接影响评价体系的准确度和精度。因此,针对所提出的问题,笔者尝试基于层次分析法的评判体系模型,关联实践教学质量评价,进行一些探讨。为了顺应国家和地方经济结构调整与转型发展,国内高校渐渐形成了一股重视实践教学、强化应用型人才培养的新潮流[4]。对于应用型本科院校,近年来在教育与教学改革中非常注重强化实践环节,他们也认识到,实践教学是培养学生创新创业能力的重要环节,也是提高学生社会职业修养和就业竞争力的重要途径,因此,教育研究者针对专业的实践教学质量提高做了大量研究[5-7]。

1 建立评判模型

笔者采用AHP(层次分析法)对同一层的各要素关于上一层要素的重要性两两进行比较,构建判断矩阵,进行一致性检验。根据判断矩阵计算被比较要素对于上一层要素的相对权重。计算各层要素对系统总目标的总权重,并对各方案排序。主要步骤如下:

1.1 构造判断矩阵

建立1-9级判断尺度,计算每层中各个因素所占权重。标准如表1所示。

表1 判断矩阵标度定义

判断矩阵表示在多级层次结构中,对同一层次的元素关于上一次对应准则的重要性两两进行比较,构造判断矩阵如图1所示,aij为矩阵A的元素,表示ai相对于aj的重要程度[8]。

图1 判断矩阵

1.2 权重值确定及一致性检验

(1)最大特征值及特征向量

对特征方程 λE-A =0进行求解,其中E为单位矩阵,求得其最大特征值为max[λi(]i=1,2,…,n),其所对应的最大特征向量为,从而求得因素Ci对实践教学质量影响的权重为 α(ii=1,2,…,n).

则对应最大特征值的特征向量为

最大特征值

(2)一致性检验

由于客观事物的复杂性和认为认知的局限性,一般较难判定出判断矩阵中各个元素的准确值,而只能对其进行估量,继而导致计算得到的特征向量具有偏差。但在层次分析法中并不要求具有完全一致的判断矩阵,且允许其有一定的偏差,但要求判断的趋势大致具有一致性。因此,为了防止一致性偏差过大而影响评价效果,必须对判断矩阵进行一致性检验。检验方法如下:

①一致性指标

其中,C.I为一致性指标;λmax为矩阵A的最大特征值;n为矩阵A的维数。

②平均随机一致性指标

平均随机一致性指标R.I的值需要通过查表获得[9]。由文献得出的1~10阶重复计算1000次的平均随机一致性指标如表2所示。

表21 ~10阶平均随机一致性指标表

③计算一致性比率

利用C.R来检验判断矩阵是否具有满意的一致性标准。如果C.R≤0.1,判断矩阵满足一致性标准,则认为结果是可以接受的,否则就必须修改判断矩阵,直至C.R≤0.1成立。

2 层次分析法评判在实践教学质量评价中的具体操作

2.1 构建评价指标体系和评价标准

分析影响实践教学质量的影响要素,选取影响实践教学质量的评价指标,构成三层(目标层,准则层,策略层)指标体系。评价指标体系构造的好坏取决于所选取的评价指标是否能够客观、合理的反映对实践教学质量的影响。结合学校的实际情况,所建立的实践教学质量评价指标体系如表3所示。

表3 实践教学质量评价指标体系

首先筛选出对实践教学质量起关键性作用的评判指标,并组成三层(目标层,准则层,方案层)指标体系。评价成功与否取决于评价指标体系的优劣。

采用AHP,首先要从众多繁复的因素中挑选出关键性评判指标,并根据它们之间的联系组成多层次评价指标体系。指标体系对教学质量评价具有至关重要的作用,它不但决定着评价成功与否,而且根据考察问题的复杂性及评价所要达到的精度还可对其进行再优化。目前,结合实际,笔者通过借鉴相关领域专家的经验、并听取了大量意见,建立了如表3所示指标体系。

评价等级分为:优、良、中、较差、差,为了便于建立数学模型,对实践教学质量评价指标及总体的评价对应等级用 4、3、2、1、0 来表示。

2.2 构造判断矩阵

构造判断矩阵是层次分析法的关键一步。将影响课堂教学质量的四个因素按照其重要程度进行两两比较,建立判断矩阵A.A中的元素表示师资队伍、教学条件、学生情况、教学管理中任意两个因素相对于实践教学质量的重要性程度等级的数值。这些数值可由教学管理者、具有丰富实践教学管理的校外专家等共同决策。以同样的步骤建立策略层判断矩阵B1、B2、B3、B4.判断矩阵中的数值给定可参考表1.

2.3 评价因素和评价因子权重的确定

根据判断矩阵,进行层次单排序及层次总排序,继而确定评价因素和评价因子权重。层次单排序是根据判断矩阵计算对于上一层次某元素而言,本层次与其有关的元素的重要性次序的权数。层次单排序的权重值可通过前面提到的解特征值问题即AW=λmax·W求出正规化特征向量而得到。式中A为判断矩阵,λmax为A的最大特征根,W为对应于λmax的正规化特征向量,W的分量wi为相应元素层次单排序的权重值。一般情况下,须对判断矩阵作一致性检验,如不满足一致性条件,需将判断矩阵返回重新调整[10]。

假设准则层Bi的权重值为bi,与Bi对应的方案层Cij的权重为cij,则方案层Cij各指标占所有方案的权重为bicij.

3 结语

随着我国高等教育进入大众化教育阶段,大学差异化发展,地方本科院校向应用技术型转型,成为了构建我国现代高等教育框架的重要议题。地方本科院校在区域经济发展方式转变和经济结构调整的推动下,对自身培养人才的创新与技术应用能力提出了更高的要求。而实践教学是地方本科院校向应用技术型大学转型的重要环节,也是培养高素质创新型工程技术人才教育改革的重要途径。本文从分析影响实践教学质量的评价指标入手,建立层次结构模型,对各评价指标进行量化,利用层次分析法计算出各评价指标权重,在此基础上建立实践教学质量定量评价数学模型,为评价实践教学质量提供了科学依据。

猜你喜欢

特征向量特征值一致性
二年制职教本科线性代数课程的几何化教学设计——以特征值和特征向量为例
克罗内克积的特征向量
一类内部具有不连续性的不定Strum-Liouville算子的非实特征值问题
一类带强制位势的p-Laplace特征值问题
注重教、学、评一致性 提高一轮复习效率
对历史课堂教、学、评一体化(一致性)的几点探讨
IOl-master 700和Pentacam测量Kappa角一致性分析
单圈图关联矩阵的特征值
迭代方法计算矩阵特征值
一类三阶矩阵特征向量的特殊求法