高校教学质量评价的一种敏捷建模方法*

2019-04-08张德珍常安琪司加全

中国教育信息化 2019年5期

张德珍，常安琪，王营，司加全

（1.大连海事大学信息科学技术学院，辽宁大连 116026；2.大连海事大学研究生院，辽宁大连 116026；3.哈尔滨工程大学研究生院，黑龙江哈尔滨 150001）

一、引言

高校教学质量评价体系[1]对于评测教学运行机制，有效规范并监管教学过程，开展反思性教学，进而提高教学质量，具有重要作用。教学质量评价体系[2]一般具有多因素、多层次的特点，参与评价的角色，如学生、院（校）督导、第三方评价机构等，其评价的指标内容和范围可以不同，此外，不同高校对教学质量评价内容和体系的关注点也不同，这是导致构建评价体系统一信息模型的难点所在，也是开发敏捷教学质量评价系统的关键。因此，有必要对其构建体系进行模型设计，以适应各高校的个性化需求，提高复用性和易维护性，进而缩短开发周期。

本文对高校教学质量评价体系进行抽象，构建信息模型，引入产品BOM思想，将评价体系结构转化为复合式BOM结构树，并设计生成和遍历算法。基于该方法开发了教学质量评价系统，并应用于实际教学管理中，为系统提供核心数据模型支持。

二、模型构建

1.问题描述

分析国内外教学质量评价体系，一般具有多因素、多层次的特点，主要分为定量打分和定性评价描述两部分[3]。其中，定量部分包括对教师教学态度、教学内容、教学方法以及教学效果等的客观打分，定性部分包括对任课教师授课的主观意见和个人感受等。参与评教的除了授课学生外，还包括院教学督导、校教学督导、信息员等诸多角色，每个角色的评价内容可以不同。如何能针对不同学校，不同评教角色，不同评教内容，构建一个抽象层面的评教框架体系，使用户可以自定义配置内容，形成敏捷开发模式[4-5]，减少后续用户因评教体系及内容变更而需要重新修改系统，同时也减少对软件供应商的依赖。

类似的教学质量评价体系可以转化为如图1所示的层次结构图。结构图为树形结构，表示构成评价表单中各分项间的依赖关系，具有产品BOM结构特点[6]，即层次关系以父/子项形式体现，且子项又可以作为新的依赖关系的父项，如此反复构建下去。鉴于二者结构上的相似性，可以借鉴BOM的设计及构建方法[7-8]，将课程评价体系结构转化为BOM树的生成和遍历操作。该抽象模型能够适应不同高校对评价内容的不同设计要求，具有敏捷开发，用户自适应操作特点，减少了后续个性化繁杂开发，提高了用户自主参与设计的能力.

图1 教学质量评价体系结构图

2.BOM结构设计

在ERP中，常见的BOM表达方法有单层BOM，多层BOM和复合式BOM[9]，各有其适用条件。其中，复合式BOM在结构上类似于单层BOM，在逻辑上类似于多层BOM，其数据之间具有独立性，能够克服单层BOM由于结构树中某部件的错误定义，而导致所有相关结构都错误的缺点，便于更好维护产品结构，一个系统中可以只使用一套BOM结构。针对教学质量评估体系指标动态可扩展、不同指标之间独立且没有交叉等特点，清晰地定义教学质量评估体系的结构，本文采用复合式BOM结构并设计了对应的表结构，如表1所示。

表1 复合式BOM结构

在表1中，Sno表示最终评价指标编号，父件PSno表示整个评价体系的根节点，父件PSno和子件CSno表示整个评价体系中各组成评价指标，即“零件”间的关联关系，层次号表明本节点所在BOM树中的层次。例如，某角色评价体系BOM由子件A1、B1、C1评价大类组成，而子件A1又由其子件D2、E2具体评价指标组成，依此类推。

针对该复合式BOM结构的评价操作，实际上是对每一个叶子节点（评价属性）的定量赋值或定性评价描述，而所有定量叶子节点的层次加权值为每一任课教师每门课程教学质量的最终评价值，定性评价描述节点的直接前继为根节点（root）。

3.信息模型构建

针对上述教学质量评价体系的BOM结构，构建了相应的类图模型，如图2所示。

该信息模型包括：

（1）教学质量评价档案信息

定义评价档案的基本信息，包括档案编号、档案名称、档案启用否等。

图2 教学质量评价体系复合式BOM类图结构图

（2）BOM 组件信息

定义BOM中子节点的基本构成，包括节点代码、节点类型、节点名称等。

（3）教学质量评价BOM结构信息

记录BOM定义的数据，包括评价档案编号、节点代码、父节点代码、顺序号等。

（4）各角色评教档案信息

定义各角色评教的基本信息，包括教学质量评价档案编号、教学任务流水、用户类型和代码、提交否等。

（5）评教明细信息

记录各角色针对每一评价因素的评分信息，包括评价BOM结构信息、打分或定性描述信息等。

上述信息模型中，BOM组件信息是教学质量评价BOM结构信息的子项目，评教明细信息中保存各叶子节点的评价结果，按照BOM结构树的遍历计算算法可以获得最终评价值和评价描述。以组件的方式配置各子项，并转化为关系型数据库中的对应表结构，用户可以自定义对评价体系进行增删或层次变更，形成教学质量评价的复合式BOM结构体系，具有敏捷化、可扩展的特点，适应性强。

三、算法设计

针对所设计的教学质量评价体系复合式BOM结构，系统实现过程需要对该BOM结构的构建及遍历算法[10]进行设计，具体描述如下。

1.算法一：教学质量评价体系BOM树构建(GBomTree)

设BOM树中的所有关系集合为R，对其中的任一关系 r，有 r∈R，且 r{Father，Child}表示节点关系二元组。树节点编码规则为：节点的编码自上而下，即先根节点再叶子节点；兄弟节点编码从左到右逐渐增大。设NodeID 为当前节点，Node.FatherID（ParentID）为当前节点的父节点，RootID为根节点。当NodeID为叶子节点时，表示定量评分指标属性或定性描述属性。构建BOM树的过程算法如表2所示。

表2 算法一：建立GBomTree树

2.算法二：教学质量评价体系BOM树遍历(TBomTree)

对给定评教角色，如学生，对每一任课教师每门课程教学质量的最终评价值计算，转化为对BOM树的遍历，其算法描述如表3所示。

表3 算法二：遍历TBomTree树

四、教学质量评价模型构建实例

本文以大连海事大学学生角色教学质量评价为例。首先根据教学质量评价表（见表4）进行配置结构设计，包括定量评价（含各评价指标、属性要素等子项）、定性评价要求等各子项，然后对该角色引用此配置。每个学生根据该配置结构，对某课程进行各分项评分或评价描述，从而形成一个评价实例。该模块已经集成于研究生教育综合管理信息系统中，并成功应用于大连海事大学、武汉理工大学、桂林理工大学等多所高校的实际教学质量评价环节，对于规范教学运行机制起到了积极作用。